第12章

在同一个时候,我在同一个ฐ场所放下另一个物种——黄蚁fflava的一小团蛹,其上还有几只攀附在案的破片上的这等小黄蚁。如史密斯先生所描述的,这个物种有时会被用作奴隶,纵使这种情形很少见。这种蚁虽然这么小,但极勇敢,我看到过它们凶猛地攻击别种蚁。有一个事例,使我惊奇,我看见在养奴隶的血蚁巢下有一块石头,在这块石头下是一个独立的黄蚁群;当我偶然地扰动了这两个巢的时候,这小蚂蚁就以惊人的勇敢去攻击它们的大邻居,当时我渴望确定血蚁是否能够辨别常被捉作奴隶的黑蚁的蛹与很少被捉的小形而猛烈的黄蚁的蛹,明显地它们确能立刻辨别它们;因为当它们遇到黑蚁的蛹时,即刻热切地去捉,当它们遇到黄蚁的蛹或甚至遇到เ它的巢的泥土时,便惊惶失措,赶紧跑开;但是,大约经过一刻钟,当这种小黄蚁都爬走之后,它们才鼓起勇气,把蛹搬走。

在同一个时候,我在同一个场所放下另一个物种——黄蚁fflava的一小团蛹,其上还有几只攀附在案的破片上的这等小黄蚁。如史密斯先生所描述的,这个ฐ物种有时会被用作奴隶,纵使这种情形很少见。这种蚁虽然这么小,但极勇敢,我看到过它们凶猛地攻击别ี种蚁。有一个事例,使我惊奇,我看见在养奴隶的血蚁巢下有一块石头,在这块石头下是一个独立的黄蚁群;当我偶然地扰动了这两个巢ิ的时候,这小蚂蚁就以惊人的勇敢去攻击它们的大邻居,当时我渴望确定血蚁是否能够辨别ี常被捉作奴隶的黑蚁的蛹与很少被捉的小形而猛烈的黄蚁的蛹,明显地它们确能立刻辨别它们;因为当它们遇到黑蚁的蛹时,即刻热切地去捉,当它们遇到黄蚁的蛹或甚至遇到它的巢ิ的泥土时,便惊惶失措,赶紧ู跑开;但是,大约经过一刻钟,当这种小黄蚁都爬走之后,它们才鼓起勇气,把蛹搬走。

物种起源第七章对于自然选择学说的种种异议

物种起源第七章对于自然选择学说的种种异议

正如小圣·提雷尔说过的,无论在物种和变种里,凡是同一个ฐ体的任何部ຖ分或器官重复多次如蛇的脊ิ椎骨,多雄蕊花中ณ的雄蕊,它的数量就容易变异;相反地,同样的部分或器官,如果数量较少,就会保持稳定,这似乎已成为一条规律了。这位作者以及一些植物学家还进一步指出,凡是重复的器官,在构造上极易生变异。用欧文教授的用语来说,这叫做“生长的重复”vegetativerepetition,是低等体制的标示ิ,所以前๩面所说的,在自然系统中ณ低级的生物比高级的生物容易变异,是和博物学者们的共同意见一致的。我这里所谓低等的意思是指体制的若干部分很少专业化,以担任一些特殊机能;当同一器官势必担任多种工作时,我们大概能理解,它们为什么เ容易变异,因为自然选择对于这种器官形状上的偏差,无຀论保存或排斥,都比较宽松,不像对于专营一种功能的部ຖ分那样严格。这正如一把切割各种东西的刀于,差不多具有任何形状都可以;反之,专为某一特殊目的的工具,必须具有某一特殊的形状。永远不要忘记,自然选择只能通过和为了各生物的利ำ益,才能生作用。

正如小圣·提雷尔说过的,无论在物种和变种里,凡是同一个体的任何部分或器官重复多次如蛇的脊椎骨,多雄蕊花中的雄蕊,它的数量就容易变异;相反地,同样的部分或器官,如果数量较少,就会保持稳定,这似乎ๆ已成为ฦ一条规律了。这位作者以及一些植物学家还进一步指出,凡是重复的器官,在构造上极易生变异。用欧文教授的用语来说,这叫做“生长的重复”vegetativerepetition,是低等体制ๆ的标示,所以前๩面所说的,在自然系统中低级的生物比高级的生物容易变异,是和博物学者们的共同意见一致的。我这里所谓低等的意思是指体制的若干部分很少专业化,以担任一些特殊机能;当同一器官势必担任多种工ื作时,我们大概能理解,它们为什么容易变异,因为ฦ自然选择对于这种器官形状上的偏差,无论保存或排斥,都比较宽松,不像对于专营一种功能ม的部分那样严å格。这正如一把切割各种东西的刀于,差不多具有任何形状都可以;反之,专为ฦ某一特殊目的的工ื具,必须具有某一特殊的形状。永远不要忘记,自然选择只能ม通过和为了各生物的利ำ益,才能生作用。

在鸟类里,这种斗争的性质,常常比较和缓。一切对这问题有过研究的人都相信,许多种鸟的雄性之间的最剧烈竞争是用歌唱去引诱雌鸟,圭亚那的岩鸫、极乐่鸟以及其他一些鸟类,聚集在一处,雄鸟一个ฐ个地把美丽ษ的羽毛极其精心地展开,并且用最好的风度显示出来;它们还在雌鸟面前做出奇形怪状,而雌鸟作为观察者站在旁边,最后选择最有吸引力的做配偶,密切注意笼中鸟的人们都明确知道,它们对于异性个体的好恶常常是不同的:例如赫伦爵士sirrheron曾经描述过一只斑纹孔雀多么เ突出地吸引了它的全部孔雀。我在这里不能讨论一些必要的细节;但是,如果人类能ม在短时期内,依照他们的审美标准,使他们的矮鸡获得美丽和优雅的姿态,我实在没有充分的理由来怀疑雌鸟依照ั她们的审美标准,在成千上万的世代中,选择鸣声最好的或最美丽的雄鸟,由此而产生了显著的效果。关于雄鸟和雌鸟的羽毛不同于雏鸟羽毛的某些著名法则,可用性选择对于不同时期内生的、并且在相当时期内单独遗传给雄性或遗传给雌雄两性的变异所起的作用,来作部ຖ分的解释;但我在这里没有篇幅来讨论这个问题了。

在鸟类里,这种斗争的性质,常常比较和缓。一切对这问题有过研究的人都相信,许多种鸟的雄性之间的最剧烈竞争是用歌唱去引诱雌鸟,圭亚那的岩鸫、极乐鸟以及其他一些鸟类,聚集在一处,雄鸟一个ฐ个地把美丽ษ的羽毛极其精心地展开,并且用最好的风度显示出来;它们还在雌鸟面前做出奇形怪状,而雌鸟作为观察者站在旁้边,最后选择最有吸引力的做配偶,密切注意笼中鸟的人们都明确知道,它们对于异性个体的好恶常常是不同的:例如赫伦爵士sirrheron曾经描述过一只斑á纹孔雀多么突出地吸引了它的全部孔雀。我在这里不能讨论一些必要的细节;但是,如果人类能在短时期内,依照他们的审美标准,使他们的矮鸡获得美丽和优雅的姿态,我实在没有充分的理由来怀疑雌鸟依照她们的审美标准,在成千上万的世代中,选择鸣声最好的或最美丽的雄鸟,由此而产生了显著的效果。关于雄鸟和雌鸟的羽毛不同于雏鸟羽毛的某些著名法则,可用性选择对于不同时期内生的、并且在相当时期内单独遗传给雄性或遗传给雌雄两性的变异所起的作用,来作部分的解释;但我在这里没有篇幅来讨论这个问题了。

现在让我们对于家养族๣是从一个ฐ物种或从几个ฐ近似物种产生出来的步骤简要地讨论一下。有些效果可以归因于外界ศ生活条件的直接和一定的作用,有些效果可以归因于习๤性;但是如果有人用这等作用来说明驾车马和赛跑马、长驱猎狗和嗅血警犬、传书๰鸽和翻飞鸽之间的差异,那就未免冒失了。我们的家养族的最显著的特色之一,是我们所看到的它们确实不是适应动物或植物自身的利益,而是适应人的使用或爱好。有些于人类有用的变异大概是突然生的,即一步跃进的;例如,许多植物学者相信,生有刺钩的恋绒草fuller'ูstea色l——这些刺钩是任何机械装置所不及的——只是野生川ษ续断草dipsaທctus的一个ฐ变种而已,而且这种变化可能是在一株实生苗突然生的。矮脚狗turnspitdog大概也是这样起源的;我们知道安康羊an9sheep的情形也是如此。但是,当我们比较驾车马和赛跑马、单峰骆驼和双峰骆驼、适于耕地和适于山地牧场的、以及毛的用途各异的不同种类的绵羊时;当我们比较以各种用途为ฦ人类服务的许多狗品种时,当我们比较如此顽ื强争斗的斗ç鸡和很少争斗的品种时,比较斗鸡和从来不孵卵的卵用鸡时,比较斗ç鸡和极其小形而美丽的矮鸡bantam时,当我们比较无数的农艺植物、蔬菜植物、果树植物以及花卉植物的族时,它们在不同的季节和不同的目的上最有益于人类,或者如此美丽非凡而赏心悦目;我想,我们必须ี于变异性之外,作更进一步的观察。我们无法想像一切品种都是突然产生的,而一产生就像今日我们所看到的那样完善和有用;的确,在许多情形下,我们知道它们的历史并不是这样的。这关键就在于人类的积累็选择的力量;自然给与了连续的变异,人类在对他们自己有用的一定方向上积累了这些变异。在这种意义上,才可以说人类为自己้制造了有用的品种。

现在让我们对于家养族是从一个物种或从几个近似物种产生出来的步骤简要地讨论一下。有些效果可以归因于外界生活条件的直接和一定的作用,有些效果可以归因于习๤性;但是如果有人用这等作用来说明驾车马和赛跑马、长驱猎狗和嗅血警犬、传书鸽和翻飞鸽之间的差ๆ异,那就未免冒失了。我们的家养族的最显著的特色之一,是我们所看到เ的它们确实不是适应动物或植物自身的利ำ益,而是适应人的使用或爱好。有些于人类有用的变异大概是突然生的,即一步跃进的;例如,许多植物学者相信,生有刺钩๗的恋绒草fuller'steaທ色l——这些刺钩是任何机械装置所不及的——只是野生川续断草dipsactus的一个变种而已๐,而且这种变化可能是在一株实生苗突然生的。矮脚狗turnspitdog大概也๣是这样起源的;我们知道安康羊an9๗sheep的情形也是如此。但是,当我们比较驾车马和赛跑马、单峰骆驼和双峰骆驼、适于耕地和适于山地牧场的、以及毛的用途各异的不同种类的绵羊时;当我们比较以各种用途为人类服务的许多狗品种时,当我们比较如此顽强争斗的斗鸡和很少争斗ç的品种时,比较斗ç鸡和从来不孵卵的卵用鸡时,比较斗鸡和极其小形而美丽的矮鸡baທntam时,当我们比较无数的农艺植物、蔬ຒ菜植物、果树植物以及花卉植物的族时,它们在不同的季节和不同的目的上最有益于人类,或者如此美丽非凡而赏心悦目;我想,我们必须于变异性之外,作更进一步的观察。我们无຀法想像一切品种都是突然产生的,而一产生就像今日我们所看到的那ว样完善和有用;的确,在许多情形下,我们知道它们的历史并不是这样的。这关键就在于人类的积累็选择的力量;自然给与了连续的变异,人类在对他们自己有用的一定方向上积累了这些变异。在这种意义แ上,才可以说人类为自己制造了有用的品种。

从沉积的率和剥蚀的范围来推算时间的经过

除了我们没有见这样无限数量的中间连锁的化石遗骸之外,另有一种反对意见:认为ฦ切变化的成果既然都是缓慢达到的,所以没有充分的时间足以完成如此大量的有机变化。如果读者不是一位实际的地质学者,我几乎不可能使他领会一些事实,从而对时间经过有所了解。莱尔爵士的《地质学原理》principlesofgeology将被后世历史家承认在自然科学中掀起了一次革命,凡是读过这部ຖ伟大著作的人,如果不承认过去时代曾是何等地久远,最好还是立刻把我的这本书阖起来不要读它吧。只研究《地质学原理》或阅读不同观察者关于各地质层的专门论文,而且注意到各作者怎样试图对于各地质层的、甚至各地层的时间提出来的不确切的观念,还是不够的。如果我们知道了生作用的各项ำ动力,并且研究了地面被剥蚀了多深,沉积物被沉积了多少,我们才能最好地对过去的时间获得一些概ฐ念。正如莱尔明白说过的,沉积层的广度和厚度就是剥蚀作用的结果,同时也๣是地壳别的场所被剥蚀的尺度。所以一个人应当亲自考察层层相叠的诸地层的巨大沉积物,仔细观察小河如何带走泥沙以及波浪ฐ如何侵蚀去海岸岩崖色a-cliff,这样才能对过去时代的时间有一点了解,而有关这时间的标志在我们的周围触目皆是。

沿着由不很坚硬岩石所形成的海岸走走,并且注意看看它的陵削degradation过程是有好处的。在大多数情形里,达到海岸岩崖的海潮每天只有二次,而且时间短暂,同时只有当波浪ฐ挟带着细沙或小砾石时才能侵蚀海岸岩崖;因为有良好的证据可以证明,清水对侵蚀岩石是没有任何效果的。这样,海ร岸岩崖的基部终于被掘空,巨大的岩石碎块倾落下来了,这些岩石碎块便固定在倾落的地方,然后一点一点地被侵蚀去,直到เ它的体积缩小到能够被波浪把它旋转的时候,才会很快地磨碎成小砾石、砂或泥,但是我们如此常常看到沿着后退的海岸岩崖基部的圆形巨砾boulders,密被着海产生物,这表明了它们很少被磨损而且很少被转动!还有,如果我们沿着任何正在蒙受陵削作用的海岸岩崖行走几英里路,就会见目前正在被陵削着的崖岸,不过只是短短的一段,或只是环绕海ร角pro摸ntory而星点地存在着。地表和植被的外貌表明,自从它们的基部被水冲涮๸以来,已经经过许多年代了。

然而我们近来从许多优秀观察者——朱克斯ัjukes、盖基geikie、克罗尔cນroll以及他们的先驱者拉姆齐的观察里,得知大气的陵削๦作用比海岸作用9,即波浪的力量,更是一种远为重要的动力。整个ฐ的陆地表面都暴露在空气和溶有炭酸的雨水的化学作用之ใ下,同时在寒冷地方,则暴露在霜的作用之ใ下;逐渐分解的物质,甚至在缓度的斜面上,也会被豪雨冲走,特别是在干燥的地方,则会出想像程度以上地被风刮走;于是这些物质便被河川运去,急流使河道加深,并把碎块磨得更碎。下雨的时候,甚至在缓度倾斜ฒ的地方,我们也能从各个斜面流下来的泥水里看到大气陵削作用的效果。拉姆齐和惠特克9๗hitaker曾经阐明,并且这是一个极其动人的观察,维尔顿区9eaທldendistri9๗t线,以及从前曾被看作是古代海岸的横穿英格兰的崖坡线,都不能是这样形成的,因为各崖坡线都是由á一种相同的地质层构成的,而浅们的海岸岩崖到处都是由á各种不同的地质层交织而成的,假如这种情形是真实的话,我们便不得不承认,这些崖坡的起源,主要是由于构成它的岩石比起周围的表面能够更好地抵抗大气的剥蚀作用;结果,这表面便逐渐陷下,遂留แ下较硬岩石的突起线路。从表面上看来、大气动力的力量是如此微小,而且工作得似乎ๆ如此缓慢,但曾经产生出如此伟大的结果,按照我们的时间观点来讲,没有任何事情比上述这种信念更能使我们强烈地感到时间的久远无຀边了。

如果这样体会了陆地是通过大气作用和海岸作用而缓慢被侵蚀了的,那末要了解过去时间的久远,最好一方แ面去考察许多广大地域上被移去的岩石,他方面去考察沉积层的厚度。记得当我看到火山被波浪冲蚀,四面削去成为高达一千或二千英尺的直立悬崖时,曾大受感动;因为ฦ,溶岩流lava-streams凝成缓度斜面,由于它以前的液ຂ体状态,明显阐明了坚硬的岩层曾经一度在大洋里伸展得何等辽远。断层faults把这同类故事说得更明白,沿着断ษ层——即那些巨เ大的裂隙,地层在这一边隆起,或者在那一边陷下,这等断层的高度或深度竟达数千英尺;因为,自从地壳裂破以来,无຀论地面隆起是突然生的,或是如多数地质学者所信,是缓慢地由许多隆起运动而成的,并没有什么大差别。而今地表已๐经变得如此完全平坦,以致在外观上已经看不出这等巨大转位dislo9的任何痕迹,例如克拉文断ษ层9๗fault上升达30英里,沿着这一线路,地层的垂直总变位自600่到3,000่英尺不等。关于在盎格尔西aທngle色a陷落达2,300英尺的情形,拉姆齐教授曾表过一篇报告;他告诉我说,他充分相信在梅里奥尼斯郡meriohshire有一个陷落竟达12,000英尺,然而在这些情形里,地表上已没有任何东西可以表示ิ这等巨大的运动了;裂隙两边的石堆已经夷为平地了。另一方面,世界各处,沉积层的叠积都是异常厚的。我在科迪勒拉山cordillera曾测量过一片砾岩,有一万英尺厚。砾岩的堆积虽然比致密的沉积岩快些,然而从构成砾岩的小砾石磨成圆形须费许多时间看来,—块砾岩的积成是何等缓慢的。拉姆齐教授根据他在大多数场合里的实际测量,曾把英国不同部分的连续地质层的最大厚度告诉过我,其结果如下:

古生代层火成岩不在内5๓7,154英尺

第二纪层13,1้90英尺

第三纪层2,240英尺

总加起来是72,584๒英尺:这就是说,折合英里差不多有十三英里又四分之三。有些地质层在英格兰只是一薄层,而在欧洲大陆上却厚达数千英尺。还有,在每一个连续的地质层之ใ间,按照大多数地质学者的意见,空白时期也๣极久长。所以英国的沉积岩的高耸叠积层、只能对于它们所经过的堆积时间,给予我们一个ฐ不确切的观念。对于这种种事实的考察,会使我们得到一种印象,差ๆ不多就像在白费力气去掌握“永恒”这个概念所得到的印象一样。

然而,这种印象还是有部ຖ分错误的。克罗尔先生在一篇有趣的论文里说道:“我们对于地质时期的长度形成一种过大的概念,是不会犯错误的,如用年数来计算却要犯错误。”当地质学者们看到这巨大而复杂的现象,然后看到เ表示着几百万年的这个ฐ数字时,这二者在思想上会产生完全不同的印象,而登时要感到这个ฐ数字是过小了。关于大气的剥ຓ蚀作用,克罗尔先生根据某些河流每年冲下来的沉积物的既知量与其流域相比较,得出如下计算,即1,0่00英尺的坚硬岩石,渐次粉碎,须在六百万年的期间,才能从整个ฐ面积的平均水平线上移去。这似乎是一个可惊的结果,某些考察使人怀疑这个数字太大了,甚至把这个数字减到二分之一或四分之一,依然还是很可惊的。然而,很少有人知道一百万的真实意义是什么:克罗尔先生举ะ出以下的比喻,用一狭条纸83英尺4英寸长,便它沿着一间大厅的墙壁伸延出去;于是在十分之一英寸处作一记号。让十分之一英寸代表一百年,全纸条就代表一百万年。但是必须记住,在上述的大厅里,被毫无意义的尺度所代表的一百年,对于本书的问题却具有何等重要的意义。若干卓越的饲养者,仅在他们的一生期间内,就大大地改变了某些高等动物,而高等动物在繁殖它们的种类上远比大多数的下等动物为慢,他们就这样育成了值得称为新า的亚品种的。很少有人相当仔细地去注意过任何一个品系到เ半世纪以上的,所以一百年可以代表两个饲养者的连续工作。不能假定在自然状态下的物种,可以像在有计划选择指导之ใ下的家养动物那ว样迅地进行变化。与无຀意识的选择——即只在于保存最有用的或最美丽的动物,而无意于改变那个品种——的效果相比较,也许比较公平些;但是通过这种无意识选择的过程,各个品种在两ä个世纪或三个世纪的时间就会被显著地改变了。

然而物种的变化大概更为缓慢得多,在同一地方内只有少数的物种同时生变化。这种缓慢性是由于同一地方内的所有生物已๐经彼此适应得很好了,除非经过长久时间之后,由á于某种物理变化的生,或者由á于新类型的移入,在这自然机构中ณ是没有新า位置的。还有,具有正当性质的变异或个体差异,即某些生物所赖以在改变了的环境条件下适应新地位的变异,也经常不会即刻๑生。不幸的是我们没有方法根据时间的标准来决定,一个物种的改变须要经过多长时间;但是关于时间的问题,以后一定还要讨论。

古生物标本的贫乏

现在让我们看一看我们最丰富的地质博物馆,那里的陈列ต品是何等地贫乏呵!每一个人都会承认我们的搜集是不完全的。永远不应忘记那位可称赞的古生物学者爱德华·福布斯的话,他说,大多数的化石物种都是根据单个的而且常常是破碎的标本,或者是根据某一个地点的少数标本被见和被命名的。地球表面只有一小部分曾作过地质学上的掘,从每年欧洲的重要见看来,可以说没有一处地方曾被十分注意地掘过。完全柔软的生物没有一种能够被保存下来。落在海ร底的贝壳和骨骼,如果那里没有沉积物的掩盖,便会腐朽而消失。我们可能ม采取一种十分错误的观点,认为差不多整个海底都有沉积物正在进行堆积,并且其堆积度足够埋藏和保存化石的遗骸。海洋的极大部分都呈亮蓝ณ色,这说明了水的纯净。许多被记载的情形指出,一个ฐ地质层经过长久间隔的时期以后,被另一后生的地质层整个地遮盖起来,而下面的一层在这间隔的时期中并未遭受任何磨损,这种情形,只有根据海底常常多年不起变化的观点才可以得到解释。埋藏在沙子或砾层里的遗骸,遇到岩床上升的时候,一般会由于溶有炭酸的雨水的渗入而被分解。生长在海边gaທo潮与低潮之间的许多种类动物,、有的似乎难得被保存下来。例如,有几种藤壶亚科9lae,无柄蔓足类的亚科的若干物种,遍布全世界ศ的海岸岩石上,数量非常之多。它们都是严å格的海岸动物,除了在西西里sicily见过一个在深海中ณ生存的地中海物种的化石以外,至今还没有在任何第三纪地质层里见过任何其他的物种:然而已๐经知道,藤壶属曾经生存于白垩纪chaທlkperiod。最后,须要极久时间才堆积起来的许多巨เ大沉积物,却完全没有生物的遗骸,我们对此还不能举出任何的理由á:其中ณ最显著的例子之一是弗里希๶flysch地质层,由页岩和沙岩构成,厚达数千英尺,有的竟达六千英尺,从维也纳到เ瑞士至少绵延30่0英里;虽然这等巨大岩层被极其仔细地考察过,但在那里除了少数的植物遗骸之外,并没有见任何其他化石。

关于生活在中ณ生代和古生代的陆栖生物,我们所搜集的证据是极其片断ษ的,这就不必多谈了。例如,直到最近,除了莱尔爵士和道森博士drda9son在北美洲的石炭纪地层中所见的一种陆地贝壳外,在这两个广阔时代中ณ还没有见过其他陆地贝壳;不过目前๩在黑诛罗纪地层中已经见了陆地贝壳。关于哺乳动物的遗骸,只要一看莱尔的《手册》里所登载的历史表,就会把真理带到家中ณ,这比细读文字还能更好地去理解它们的保存是何等地偶然和稀少。只要记住第三纪哺乳动物的骨骼大部分是在洞穴里或湖沼的沉积物里被见的,并且记住没有一个洞穴或真正的湖成层是属于第二纪或古生代的地质层的,那末它们的稀少就不足为ฦ奇了。

但是,地质纪录的不完全主要还是由于另外一个比上述任何原因更为重要的原因;这就是若干地质层间彼此被广阔的间隔时期所隔开。许多地质学者以及像福布斯ั那样完全不相信物种变化的古生物学者,都曾力持此说。当我们看到一些著作中的地质层的表格时,或者当我们从事实地考察时,就很难不相信它们是密切连续的。但是,例如根据默奇森爵士sirrmur9关于俄罗斯的巨著,我们知道在那ว个国家的重叠的地质层之间有着何等广阔的间隙;在北美洲以及在世界的许多其他地方也๣是如此。如果最熟练的地质学者只把他的注意力局限在这等广大地域,那么他决不会想像到เ,在他的本国还是空白不毛的时代里,巨大沉积物已在世界的其他地方堆积起来了,而且其中ณ含有新而特别的生物类型。同时,如果在各个分离的地域内,对于连续地质层之间所经过的时间长度不能形成任何观念,那ว么我们可以推论在任何地方都不能ม确立这种观念。连续地质层的矿物构成屡屡生巨เ大变化,一般意味着周围地域有地理上的巨เ大变化,因此便产生了沉积物,这与在各个地质层之间曾有过极久的间隔时期的信念是相符合的。

我想,我们够理解为什么各区域的地质层几乎ๆ必然是间断的;就是说为什么不是彼此密切相连接的。当我调查在最近期间升高几百英尺的南美洲数千英里海岸时,最打动我的是,竟没有任何近代的沉积物,有足够的广度可以持续在即便是一个短的地质时代而不被磨灭。全部西海岸都有特别ี海产动物栖息着,可是那里的第三纪层非常不达,以致若干连续而特别的海产动物的纪录大概不能ม在那里保存到เ久远的年代。只要稍微想一下,我们便能根据海岸岩石的大量陵削和注入到海洋里去的泥流来解释:为什么沿着南美洲西边升起的海岸,不能到处见含有近代的、即第三纪的遗骸的巨大地质层,虽然在悠久ื的年代里沉积物的供给一定是丰富的。无疑ທ应当这样解释,即当海岸沉积物和近海岸沉积物一旦被缓慢而逐渐升高的陆地带到海岸波浪的磨损作用的范围之内时,便会不断地被侵蚀掉。

我想,我们可以断言,沉积物必须堆积成极厚的、极坚实的、或者极大的巨块,才能ม在它最初升高时和水平面连续变动的期间,去抵抗波浪ฐ的不断ษ作用以及其后的大气陵削作用。这样厚而巨大的沉积物的堆积可由二种方法来完成:一种方法是,在深海ร底进行堆积,在这种情形下,深海底不像浅海那样地有许多变异了的生物类型栖息着;所以当这样的大块沉积物上升之后,对于在它的堆积时期内生存于邻近的生物所的纪录是不完全的。另一种方แ法是,在浅海底进行堆积,如果浅海底不断徐徐沉陷,沉积物就可以在那里堆积到任何的厚度和广度。在后一种情形里,只要海底沉陷的度与沉积物的供给差不多平衡,海ร就会一直是浅的,而且有利于多数的和变异了的生物类型的保存,这样,一个富含化石的地质层便被形成,而且在上升变为陆地时,它的厚度也๣足以抵抗大量的剥蚀作用。

我相信,差不多所有的古代地质层,凡是层内厚度的大部分富含化石的,都是这样在海ร底沉陷期间形成的。自从1845年我表了关于这个问题的观点之后,就注意着地质学的进展,使我感到惊奇的是,当作者们讨论到这种或那种巨大地质层时,一个跟着一个地得出同样的结论,都说它是在海底沉陷期间堆积起来的。我可以补充他说,南美洲西岸的唯一古代第三纪地质层就是在水平面向下沉陷期间堆积起来的,并且由此得到เ了相当的厚度;这一地质层虽然具有巨大的厚度足以抵抗它曾经蒙受过的那种陵削作用,但今后它很难持续到一个ฐ久远的地质时代而不被磨灭。

所有地质方แ面的事实都明白地告诉我们,每个地域都曾经过无数缓慢的水平面振动,而且这等振动的影响范围显然是很大的山结果,富含化石的、而且广度和厚度足以抵抗其后陵削作用的地质层,在沉陷期间,是在广大的范围内形成的,但它的形成只限于在以下的地方,即那里沉积物的供给足以保持海水的浅度并且足以在遗骸未腐化以前把它们埋藏和保存起来。相反地,在海底保持静止的期间,厚的沉积物就不能ม在最适于生物生存的浅海部ຖ分堆积起来。在上升的交替期间,这种情形就更少生;或者更确切些说,那时堆积起来的海ร床,由于升起和进入海岸作用的界限之内,一般都被毁坏了。

这些话主要是对海岸沉积物和近海岸沉积物而言的。在广阔的浅海里,例如从30่或40่到60่英寻深的马来群的大部分海里,广大地质层大概是在上升期间形成的,然而在它徐徐上升的时候并没有蒙受过分的侵蚀;但是,由á于上升运动,地质层的厚度比海ร的深度为小,所以地质层的厚度大概ฐ不会很大;同时这堆积物也๣不会凝固得很坚硬,而且也不会有各种地质层覆盖在它的上面;因此,这种地质层在此后水平面振动期间便极易被大气陵削作用和海水作用所侵蚀。然而,根据霍普金斯先生mrhopkins的意见,如果地面的一部分在升起以后和未被剥蚀之ใ前便行沉陷,那么,在上升运动中所形成的沉积物虽然不厚,却可能ม在以后受到新堆积物的保护,因而可以保存到一个ฐ长久的时期。

霍普金斯先生还表示ิ他相信,水平面相当广阔的沉积层很少会完全毁坏。但是一切地质学者,除了少数相信现在的变质片岩和深成岩曾经一度形成地球的原核pri摸rdialnucleus的人们以外,都承认深成岩外层的很大范围已被剥蚀。因为这等岩石在没有表被的时候,很少可能凝固和结晶;但是,变质作用如果在海洋的深底生,则岩石以前的保护性表被大概ฐ不会很厚。这样,如果承认片麻岩、云母片岩、花岗岩、闪长岩等等必定一度曾被覆盖起来,那么เ对于世界许多地方的这等岩石的广大面积都已裸露在外,除了根据它们的被覆层已๐被完全剥蚀了的信念,我们怎能得到解释呢?广大面积上都有这等岩石的存在,是无可怀疑的:巴赖姆parime的花岗岩地区,据洪堡humboldt的描述,至少比瑞士大十九倍。在亚马逊河之南,布埃Boue曾划ฐ出一块由花岗岩构成的地区,它的面积等于西班牙、法国、意大利、德国的一部以及英国诸的面积的总合。这一地区还没有仔细被调查过,但是根据旅行家们所提出的一致证据,花岗岩的面积是很大的,例如,冯埃虚维格vonesch9๗ege曾经详细地绘制了这种岩石的区域图,它从里约热内卢延伸到เ内地,成一直线,长达260地理的英里;我朝另一方向旅行过15๓0英里,所看到的全是花岗岩。有无数标本是沿着从里约热内卢到普拉他河口的全部海岸全程1,10่0地理的英里搜集来的,我检查过它们,它们都属于这一类岩石。沿着普拉他河全部北岸的内地,我看到除去近代的第三纪层外,只有一小部分是属于轻度变质岩的,这大概是形成花岗岩系的一部分原始被覆物的唯一岩石。现在谈谈大家所熟知的地区,美国和加拿大,我曾根据罗杰斯教授prof.hdrogers的精美地图所指出的,把它剪下来,并用剪下图纸的重量来计算,我见变质岩半变质岩不包含在内和花岗岩的比例是19:1้2.5๓,二者的面积过了全部较新า的古生代地质层。在许多地方,如果把一切不整合地被覆在变质岩和花岗岩上面的沉积层除去,则变质岩和花岗岩比表面上所见到的还要伸延得广远,而沉积层本来不能形成结晶花岗岩的原

始被覆物。因此,在世界某些地方แ的整个地质层可能ม已经完全被磨灭了,以致没有留แ下一点遗迹。

这里还有一事值得稍加注意。在上升期间,陆地面积以及连接的海的浅滩面积将会增大,而且常常形成新的生物生活场所:前面已经说过,那里的一切环境条件对于新变种和新种的形成是有利的;但是这等期间在地质纪录上一般是空白的。另一方面,在沉陷期间,生物分布๧的面积和生物的数目将会减少最初ม分裂为群的大陆海ร岸除外,结果,在沉陷期间,虽然会生生物的大量绝灭,但少数新变种或新物种却会形成;而且也是在这一沉陷期间,富含化石的沉积物将被堆积起来。

任何一个ฐ地质层中ณ许多中间变种的缺乏

根据上述的这些考察,可知地质记载,从整体来看,无຀疑是极不完全的。但是,如果把我们的注意力只局限在任何一种地质层上,我们就更难理解为什么始终生活在这个地质层中的近似物种之ใ间,没有见密切级进的诸变种。同一个ฐ物种在同一地质层的上部和下部呈现着一些变种,这些情形曾见于记载;特劳希勒得trauts9ites的许多事例便是这样的;又如喜干道夫hi1้gendorf曾描述过一种极奇异的情形——在瑞士淡水沉积物的连续诸层中ณ有复形扁卷螺planor逼smultiformis的十个级进的类型,虽然各地质层的沉积无可争论地需要极久的年代,还可以举ะ出若干理由á来说明为什么在各个地质层中普通不包含一条级进的连锁系列,介于始终在那里生活的物种之间;但我对于下述理由还不能给予适当相称的评价。

虽然各地质层可以表示一个极久ื时间的过程,但比起一个物种变为另一个物种所需要的时间,可能还显得短些。二位古生物学者勃龙和伍德沃德9๗oo9ard曾经断言各地质层的平均存续期间比物种的类型的平均存续期间长二倍或三倍。我知道他们的意见虽然很值得尊重,但是,在我看来,似乎有不可克服的许多困难,阻碍着我们对于这种意见作出任何恰当的结论。当我们看到一个物种最初ม在任何地质层的中央部ຖ分出现时,就会极其轻率地去推论它以前不曾在他处存在过。还有,当我们看到一个物种在一个沉积层最后部分形成以前๩就消灭了的时候,将会同等轻率地去假定这个物种在那时已经绝灭了。我们忘记了欧洲的面积和世界的其他部分比较起来是何等的小;而全欧洲的同一地质层的几个阶段也不是完全确切相关的。

我们可以稳妥地推论,一切种类的海产动物由á于气候的和其他的变化,都曾作过大规模的迁徙;当我们看到一个物种最初在任何地质层中ณ出现时,可能是这个物种在那个ฐ时候初次迁移到这个区域中去的。例如,众所周知,若干物种在北美洲古生代层中ณ出现的时间比在欧洲同样地层中出现的时间为ฦ早;这显然由于它们从美洲的海迁移到欧洲的海中是需要时间的。在考察世界各地的最近沉积物的时候,到处都可看见少数至今依然生存的某些物种在沉积物中ณ虽很普通,但在周围密接的海ร中则已绝灭,或者,相反的,某些物种在周围邻接的海中现在虽很繁盛,但在这一特殊的沉积物中却是绝无຀仅有。考察一下欧洲冰期内这只是全地质学时期的一部分的生物的确实迁徙量;并且考察一下在这冰期内的海陆沧桑的变化,气候的极端变化,以及时间的悠久ื经过,将是最好的一课。然而含有化石遗骸的沉积层,在世界的任何部分,是否曾经在这一冰期的整个期间于同一区域内连续进行堆积,是可以怀疑的。例如,密西西比missiiiippi河口的附近,在海ร产动物最繁生的深度范围以内,沉积物大概不是在冰期的整个ฐ期间内连续堆积起来的:因为我们知道,在这个期间内,美洲的其他地方曾经生过巨大的地理变化。像在密西西比河口附近浅水中于冰期的某一部分期间内沉积起来的这等地层,在上升的时候,生物的遗骸由于物种的迁徙和地理的变化,大概会最初出现和消失在不同的水平面中。在遥远的将来,如果有一位地质学者调查这等地层,大概要试作这样的结论,认为在那里埋藏的化石生物的平均持续过程比冰期的期间为ฦ短,而实际上却远比冰期为长,这就是说,它们从冰期以前一直延续到今日。

如果沉积物能在长久期间内连续进行堆积,并且这期间足够进行缓慢的变异过程,那么在这样的时候,才能在同一个ฐ地质层的上部和下部得到介于两ä个类型之间的完全级进的系列;因此,这堆积物一定是极厚的;并且进行着变异的物种一定是在整个期间内部生活在同一区域中ณ。但是我们已经知道,一个厚的而全部含有化石的地质层,只有在沉陷期间才能堆积起来;并且沉积物的供给必须ี与沉陷量接近平衡,使海水深度保持接近一致,这样才可以使同种海ร产物种在同一地方内生活;但是,这种沉陷运动有使沉积物所来自的地面沉没在水中的倾向,这样,在沉陷运动连续进行的期间,沉积物的供给便会减少。事实上,沉积物的供给和沉陷量之间的完全接近平衡,大概是一种罕见的偶然事情;因为不止一个古生物学者都观察到เ在极厚的沉积物中,除了它们的上部和下部的范围附近,通常是没有生物遗骸的。

各个ฐ单独的地质层,也和任何地方的整个地质层相似,它的堆积,一般是间断ษ的。当看到,而且确能常常看到,一个地质层由á极其不同的矿物层构成时,我们可以合理地去设想沉积过程或多或少是曾经间断过的。虽然极其精密地对一个地质层进行考察,但关于这个地质层的沉积所耗费的时间长度,我们并不能得到任何概念。许多事例阐明,厚仅数英尺的岩层,却代表着其他地方แ厚达数千英尺的、因而在堆积上需要莫大时间的地层。忽视这一事实的人们,甚至会怀疑这样薄的地质层会代表长久时间的过程。还有,一个地质层的下层在升高后,被剥ຓ蚀、再沉没,继而被同一地质层的上层所覆盖,在这方面其例也很多。这等事实阐明,在它的堆积期间内有何等广阔面容易被人忽视的间隔时期。在另外一些情形里,巨大的化石树依然像当时生长时那样地直立着,这明显地证明了,在沉积过程中,有许多长的间隔期间以及水平面的变化,如果没有这等树木被保存下来,大概ฐ不会想像出时间的间隔和水平面的变化的。例如,莱尔爵士和道森博士曾在新斯科舍novaທscotiaທ见了1,4๒00英尺厚的石炭纪层,它含有古代树根的层次,彼此相叠,不少于68个不同的水平面。因此,如果在一个地质层的下部、中部和上部ຖ出现了同一个物种时,可能是这个ฐ物种没有在沉积的全部ຖ期间生活在同一地点,而是在同一个地质时代内它曾经经过几度的绝迹和重现。所以,如果这个物种在任何一个地质层的沉积期间内生了显著的变异,则这一地质层的某一部分不会含有在我们理论上一定存在的一切微细的中间级进,而只是含有突然的、虽然也许是轻微的、变化的类型。

最重要的是要记住,博物学者们没有金科玉律用来区别物种和变种;他们承认各个物种都有细小的变异性,但当他们遇到任何两个ฐ类型之间有稍微大一些的差异量,而没有最密切的中间级进把它们连接起来,就要把这两个类型列为物种;按照刚才所讲的理由,我们不可能希望在任何一个地质的断面中ณ都看到这种连接。假定B和c是二个物种,并且假定在下面较古的地层中ณ见了第三个物种aທ;在这种情形下,纵使a严格地介于B和c之ใ间,除非它能同时地被一些极密切的中间变种与上述任何一个类型或两个ฐ类型连接起来,aທ就会简单地被排列为第三个不同的物种。不要忘记,如同前面所解释的,a也许是B和c的真正原始祖先,而且在各方แ面并不一定严格地都介于它们二者之间。所以,我们可能从同一个地质层的下层和上层中得到亲种和它的若干变异了的后代,不过如果我们没有同时得到无຀数的过渡级进,我们将辨识不出它们的血统关系,因而就会把它们排列为不同的物种。

众所周知,许多古生物学者们是根据何等微小的差异来区别他们的物种的。如果这些标本得自同一个ฐ地质层的不同层次,他们就会更不犹豫地把它们排列为不同的物种。某些有经验的贝类学者,现在已把多比内d'or逼gny和其他学者所定的许多极完全的物种降为变种了;并且根据这种观点,我们确能看到按照这一学说所应当看到的那ว类变化的证据。再看一看第三纪末期的沉积物、大多数博物学者都相信那里所含有的许多贝壳和现今生存的物种是相同的;但是某些卓越的博物学者,如阿加西斯和匹克推特pictet,却主ว张所有这等第三纪的物种和现今生存的物种都是明确不同的,虽然它们的差别甚微;所以,除非我们相信这些著名的博物学者被他们的空想所误,而承认第三纪后期的物种确与它们的现今生存的代表并没有任何不同,或者除非我们与大多数博物学者的判断相反,承认这等第三纪的物种确与近代的物种完全不同,我们就能在这里获得所需要的那类微细变异屡屡生的证据。如果我们观察一下稍微广阔一些的间隔时期,就是说观察一下同一个巨大地质层中的不同而连续的层次,我们就会看到เ其中埋藏的化石,虽然普通被列ต为不同的物种,但彼此之ใ间的关系比起相隔更远的地质层中ณ的物种,要密切得多;所以,关于朝着这个学说所需要的方向的那种变化,我们在这里又得了无疑的证据;但是关于这个ฐ问题,我将留待下章再加讨论。