第10章 地质记录的不完整

现代生物中缺乏中间变种——已绝灭的中间变种的性质及其数量——从沉积速率和剥蚀程度来推测时间的进程——从年代上估算时间进程——古生物化石标本的贫乏——地层的间断性——花岗岩地区的剥蚀——任何一套地层中都缺失众多中间变种——整群相关物种的突然出现——整群物种在已知最古老的含化石地层中突然出现——地球早期的生物

在第6章里，我列举了与本书立论相冲突的一些主要论点，到目前为止我已经讨论了其中的大部分。但是，有一个重要难点还未能解决，那就是物种间何以如此界限分明，而没有发现众多过渡类型将它们彼此混淆起来。在广阔连续的大陆上，自然地理条件的逐渐变化，十分有利于过渡类型的存在，但为何现在人们没有发现这些过渡类型呢?对此，我曾有过说明。我着重指出，每个物种的生存，对其他生物类型的依赖程度，要胜过对气候的依赖。所以真正控制生存的条件，不是像温度或湿度那样一些不知不觉渐变的条件。我还强调指出，中间变种的数量，往往比与它们有关系的亲种要少一些，所以在变异和进化过程中，常易遭到淘汰或绝灭。然而，无数中间类型未能普遍存在的主要原因还是由于自然选择的作用。在自然选择过程中，新的变种常会不断地代替并且排挤了它们的亲种类型。既然大量的物种绝灭了，按其比例便可推知先前肯定存在过数目庞大的中间变种。既然如此，为何在一大套地层或某一个地层中，却没有发现这些中间类型的大量存在呢?地质学确实未能证实有这种微小差异的中间类型存在，这也许是反对自然选择学说的最明显、也是最有力的异议。不过我相信，地质记录的极端不完整性能够解释这一点。

首先，应该牢牢记住，根据自然选择的学说，哪些类型的中间变种才是先前确实存在过的。当观察任意两个物种的时候，人们会不由自主地联想直接介于各物种之间的中间类型，其实这是大错特错的。我们要找寻的正确的中间类型，应该是介于两个物种和它们未知的共同祖先之间的那些类型，而这祖先在某些方面又和变异了的后代有区别。试举一个简单的例子： 扇尾鸽(Fantai pigeon)和球胸鸽(Pouter pigeon)都是岩鸽(Rock-pigeon)传下来的后代，如果我们能找到过去存在的一切中间变种的话，我们就会在两种后代鸽和岩鸽之间，各自建立起一个连续的、差异极小的递变系列。但决不存在直接介于扇尾鸽和球胸鸽之间的中间变种，例如，找不到某个变种兼有两种后代鸽的特征，也就是说，不存在既有略张的尾部，又有略大嗉囊的鸽子。而且，这两种后代鸽发生了巨大的变异。假如我们在追溯它们的起源时，没有其历史演化的和其他间接证据的话，仅仅凭着它们和岩鸽在构造上的比较，恐怕无法搞清楚它们究竟是由岩鸽(C. liva)传下来的，还是由另一种相似的野鸽(C. oenas)传下来的。

始祖鸟化石 /“最近又有一种奇怪的鸟，名叫始祖鸟，长着像蜥蜴一样的长尾巴，尾上每节有一对羽毛，翅膀上长着两个可以活动的爪子，是在索伦霍芬的鲕状灰岩里发现的。几乎没有什么近代的发现比始祖鸟更有力地表明了我们对这世界上以前的生物，知道得实在太少了。”

自然界的物种也是如此，如果我们所见到差别较大的生物类型，例如马和貘(tapir)，我们就没有理由认为，曾有直接介于马与貘之间的中间类型存在。但我们可以设想，马或貘与它们未知的共同祖先之间各自都存在着某些中间类型，它们的共同祖先在整体构造上大致与马和貘相似，但在个别构造上可能与二者存在较大的差异，这些差异甚至可以比马与貘间的差异还要大。因此，在所有这些情况下，除非我们同时掌握了一套几乎完整的中间递变类型锁链，否则是不可能辨认出任何两个物种或多个物种的共同祖先，纵使我们曾严格地比较了祖先与已变异后代的构造，也是枉然。

根据自然选择的学说，假如说某一种现存的生物，可能由另一种现存的生物传衍而来，例如马来源于貘。在这种情况下，应该有直接的中间类型介于马与貘之间。不过，这种情况意味着这种生物(貘)很长时期保持不变，而它的子孙在这期间却发生了很大的变化。然而这种情况是极其罕见的，因为生物与生物之间，子种与祖种之间的生存斗争规律，使一切情况下新的改良过的生物类型，都有排除旧的未改良类型的倾向。

根据自然选择学说，一切现存的物种，都曾与本属的祖种有联系，它们之间的差异并不比现在我们看到的同一物种的自然变种和家养变种之间的差异更大；这些祖种，目前一般都已经绝灭了；它们同样地和更为古老的类型相联系。以此类推，一直可以追溯到每一个大类的共同祖先。因此，在一切现存物种和已绝灭物种之间的中间过渡类型，必定多得让人难以置信。如果自然选择学说是正确的话，那么这无数的中间过渡类型必定在地球上生存过。

从沉积速率和剥蚀程度来推测时间的进程

除了我们未曾发现这众多中间类型的遗骸化石外，另一反对意见则认为没有足够的时间来完成这么巨大的生物演化，因为所有的生物变化都是非常缓慢的。如果读者不是一个有实践经验的地质学家，我将很难引导他考虑许多事实，以便使他对时间的进程有所了解。查理·莱伊尔爵士的伟大著作《地质学原理》(Principles of Geology)被后代历史学家认为是自然科学上的一大革新。凡是读过该书而又不承认过去的时代是极为久远的人，请立即合上书吧!然而仅仅是阅读《地质学原理》一书，或是阅读其他观察者写的有关各地层的专著，并且注意到每位作者对各种大小地层所经历的时间所作的不完全的估计，也是不够的。只有我们弄清楚发生地质作用的各种动力，研究了地面被侵蚀了多深，沉积物堆积了多厚之后，我们才能对过去地质时间的长短有深刻的认识。正如莱伊尔所说过的，某地区沉积层的广度和厚度就是地壳上另一地区遭受侵蚀的结果和数量。所以，人们只有亲自去考察大片重叠的地层，观察带走泥土的小溪流和波浪侵蚀掉的海岸悬崖等这些时间标志，才能理解过去时间的久远性。

我们不妨沿着不很坚硬的岩石所构成的海岸散步，随途观察海岸被剥蚀的过程。在多数情况下，到达海岸悬崖的海潮每天仅有两次，为时短暂，而且只有携带沙砾和碎石的波浪，才对悬崖产生侵蚀作用，因为许多例证表明，清水对侵蚀悬崖是无效的。最终，海岸悬崖的底部被凿空，巨大的石块从上面坠落下来，停留在岸边，然后一点一点被冲蚀掉，直到体积减小到能让波浪把它们冲转时，就更为迅速地磨碎成鹅卵石和沙泥。然而，我们常见到在后退的海岸悬崖下，有许多被磨圆的巨石，海岸生物密布其上，说明了这种巨石很少被水磨蚀，也很难被波浪冲转。此外，如果我们沿着剥蚀的海岸悬崖走上几英里路时，就可以看到现在正被剥蚀的悬崖只是其中很短的一段，或是只在海角周围，星星点点地分布着，而其余的海岸悬崖，地表和植被的外貌特征告诉我们，它们已经多年未受到海水的冲刷了。

然而，我们已从许多优秀的观察家——朱克思(Jukes)、盖基(Geikie)、克罗尔(Croll)等人以及他们的先驱者拉姆塞(Ramsay)的观察里，知道了地表剥蚀作用(即风化作用)比海岸边波浪的作用更为重要。整个陆地表面都暴露在空气和溶解有碳酸的雨水的化学作用之下。在较寒冷的地方，还受冰霜作用。已经破碎的物质，即使在平缓的斜坡上，也会被大雨冲下来。特别是在干燥的地方，被风卷去的碎屑之多，超出人们的想象。这些被冲下的碎屑，又被大大小小的溪流运走；湍急的河流使河床加深，并把碎屑磨得更细。在下雨的时候，即便是在缓坡地方，我们也可看见地表剥蚀的效果——混浊的水流，沿着每个斜坡而下。拉姆塞和维特克(Whitaker)先生介绍过一个令人印象深刻的观察——威尔顿(Wealden)地区和横贯英格兰的巨大陡崖(escarpment)线。以前认为它们是古代海岸，其实它们不是在海边形成的，因为每个陡崖都由同一种地层构成，而英格兰的海边悬崖则处处是由不同地层交切而成的。如果真是这种情况的话，我们就不得不承认这种陡崖的形成，主要原因是构成它们的岩石比周围地表岩石有更强的抗风化能力，于是当周围地表遭剥蚀而逐渐降低时，便遗留下由坚硬岩石所构成的凸起的陡崖线。按照我们的时间观念，没有其他事情比用风化作用为例来推证时间的久远性更有说服力的了，因为风化作用的力量是那么小，作用的进程又那么慢，但却产生了如此巨大的效应。

当有了“陆地是在风化作用和海岸作用之下缓慢地剥蚀”这样的观念时，再要了解过去时间的久远性，最好的方法是一面考察广大区域上被移走的岩石，另一面去考察沉积层的厚度。我记得曾看到火山岛而大为惊讶。此岛被波浪冲蚀，四面削成高达一两千英尺的直立悬崖；因为当初火山喷出的熔岩流(Lave-stream)是液态，凝结成缓缓的斜坡，表明了坚硬的岩层曾一度向大洋延伸得多么遥远。断层的变迁可更加清晰地表明相似的风化剥蚀作用。沿着那些巨大的裂隙，地层在一边隆起，而在另一边陷下，其高度或深度可达数千英尺；自从地壳断裂以来，不管地面隆起是突然发生的，还是如多数地质学家相信是由多次震动而逐渐隆起的，并无太大的差别。如今地面已完全平坦，从前巨大的断层错位，外貌上已无任何痕迹。例如克拉文(Craven)断层上升达30英里；沿着断层面，地层垂直错位约600～3000英尺。拉姆塞教授曾发表文章，说在安格尔西(Anglesea)地层下陷达2300英尺。他还告诉我，他对美里奥内斯郡(Merionethshire)的一个断层陷落12000英尺深信不疑。然而就是在这些地方，地表并没留下这种巨大运动的痕迹，断层两边的石堆已被夷为平地了。

另一方面，世界各地的沉积层都是非常之厚的。我曾在科迪勒拉山(Cordillera)测量过一片砾岩，其厚度达10000英尺。虽然砾岩的堆积比致密的沉积岩要快些，然而砾岩是由磨蚀成圆形的卵石所构成；而每一块卵石都标志着耗费了很长时间，故而它们可以表示出一块砾岩的积成是何等的缓慢。拉姆塞教授把英国各地区的连续地层的最大厚度告诉我，大多数情况是实测记录，其结果如下：

古生代地层(火成岩除外) 57154英尺

中生代地层 13190英尺

第三纪地层 2240英尺

共计72584英尺，约合13.75英里。有些地层，在英国是一薄层，而在欧洲大陆上却有数千英尺厚。而且，据多数地质学家的意见，在各个连续的地层之间，还有极长的间断时期。所以对于英国高耸的沉积岩层，其堆积所花费的时间，也只代表了地质历史时期的一部分。仔细考虑这种种事实，会使我们觉得，地质历史之久远，实难准确把握，恰如我们无法把握“永恒”这个概念一样。

然而，这种想法还不十分全面。克罗尔先生曾发表一篇有趣的文章，他说我们所犯的错误，并不是“地质时期过长”的概念，而是错在以“年”为计时单位。当地质学家观察了巨大而复杂的地质现象后，再看到几百万年的估算数字，立刻就会断定这个估算数字太小了，因为二者留给他的是完全不同的印象。关于风化剥蚀作用，克罗尔先生根据某些河流的流域面积，估算出每年冲下来沉积物的数量，表明1000英尺的坚硬岩石逐渐剥蚀，需要600万年的时间才能把整个面积的平均水平线以上部分剥蚀掉。这似乎是一个十分惊人的结果，某些研究使人怀疑这个数字太大了，可即便将该数字减到1/2或是1/4的话，也还是个惊人的数字。但是，我们只有少数人知道一百万年的真正含义。克罗尔曾作了以下说明： 如果拿一张83英尺4英寸长的窄纸条，沿着一间大厅的墙壁悬挂起来，然后在一端1/10英寸的地方做记号，这1/10英寸代表100年，整张纸条才代表100万年。我们要记住用这种计量办法所表示的100年，在这样一个大厅里，实在是渺小得微不足道，但对于本书所讨论物种变异而言却很重要。有几位优秀的育种家，在他们的有生之年，就大大地改变了某些高等动物的特征(而高等动物的繁殖率要比大多数低等动物的小)，这样，他们就培育了应该称为新亚种的动物。只有极少数的人能够花费50年以上的时间去仔细研究某一个品种，因此100年时间可以代表两个育种家连续工作的时间。我们不能认为在自然状态下物种的改变，可以像家养动物在有计划的选择之下改变得那么快。把自然状态下物种的改变，和人类无意识选择所产生的效果进行类比，也许更为合适。所谓无意识的选择，是指人类只保留那些最有用或最美丽的动物，而无意改变那个动物的品种。但是，即使这种无意识的选择，在两三百年时间里，许多动物品种还是发生了很大的改变。

然而物种的改变可能更为缓慢，在同一地域内只有少数的物种会同时发生变化。之所以如此缓慢，是因为同一地域内的一切生物，早已彼此很好地适应了，使得自然系统中已经没有新物种的位置。除非经过很长时间之后，由于自然条件的改变或是新类型生物的迁入，才能引起生物的改变。何况在环境改变后，一些生物适应新环境的变异或个体之间的变异，通常也不是马上就会发生的。遗憾的是，我们无法以年代为标准来测定改变一个物种，究竟需要多长时间。但是有关时间的问题，我们肯定还会再讨论的。

古生物化石标本的贫乏

现在让我们看看地质博物馆的情况，即使是收藏最丰富的博物馆，人们所见到的陈列品，也是少得可怜!人人都承认我们搜集的化石标本极不完全。我们永远不会忘记著名古生物学家爱德华兹·福布斯的话，即许多化石物种都是根据某个地点的少数标本，甚至单个的、而且常是破损的标本而被发现和命名的。地球上只有很少一些地方作过地质学上的挖掘，而且没有一处地方的发掘是详尽的。欧洲每年都有重要化石发现，便是发掘采集不完全的例证。没有骨、壳构造的软躯体生物都不能保存下来。有骨骼和贝壳的生物，若是落到海底，如果没有沉积物掩埋的话，也会腐烂而消失了。我们可能接受了一个十分错误的观点，以为整个海底都有沉积物在沉积，而且沉积的速度快得足以埋藏和保存生物的遗骸。绝大部分的海水呈现亮蓝颜色，说明海水是纯净的。文献记载下来的许多情况，是某个地层在经过长时期的间断后，又被另一个晚期地层所覆盖。而在沉积期间，下面的一层未受到任何磨蚀破坏。这种情况，也只有用海底长期保持不变的观点，才能解释得通。生物和遗体，如若被沙砾掩埋，也常会在地层上升之后，会因含有碳酸的雨水渗透而被溶解消失。生存在海边高潮与低潮之间的各种动物，一般都难以保存下来。例如，有几种藤壶亚科(Chthamalinae，无柄蔓足类的一个亚科)动物，遍布于全球海滨岩石上，它们个体众多，密密麻麻地丛生着，是典型的海滨动物。虽然目前人们已经知道藤壶属在白垩纪曾经生存过，但是至今除了在西西里岛所发现的唯一生存在地中海深水里的一种外，在整个第三纪地层里，始终再未发现过其他种类的藤壶亚科类化石。最后，还有许多巨厚的沉积层，需要很长时间堆积而成，但全都没有生物的遗骸，其原因何在?我们难以解释。其中最突出的一个例子是复理石(Flysch)地层，它由页岩和砂岩组成，厚达数千英尺，有的地方竟达6000英尺，从维也纳到瑞士，至少绵延300英里。然而，这么巨厚的岩层，经过详细的考察，除了极少数植物遗骸外，竟未发现任何其他化石。

关于中生代和古生代生存过的陆相生物，我们所得到的证据十分有限，无法多加论述。例如，除了莱伊尔和道森博士(Dr. Dawson)在北美洲石炭纪地层中发现过的一种陆相贝壳化石外，直到最近在中生代和古生代这两大段时代的地层里，尚未发现其他种类的陆相贝壳(不过刚刚在下侏罗纪地层中已发现了新的陆相贝壳化石)。至于哺乳动物的化石，只要瞧一下莱伊尔手册上的历史年表，便会比翻阅连篇详细的资料更清楚地了解事实真相——被保存下来的哺乳动物化石，是多么偶然，多么稀少啊!然而，哺乳动物化石的稀少并不足怪，因为我们记得第三纪哺乳动物的遗骨多是在洞穴或湖泊的沉积物里发现的，而中生代或古生代地层中却没有洞穴或真正的湖相沉积地层。

但是，造成地质记录不完整的主要原因并非上述理由，而是由于各个地层之间存在长时间的间断。这种看法为许多地质学家和古生物学家(包括那些和福布斯先生一样根本不相信物种会变化的学者)所认同。在我们看到一些著作中有关地层的图表时，或是我们从事野外实际考察时，都难以相信各个地层不是相互连续的。但是，我们从莫企逊(R. Murchison)先生关于俄罗斯的伟大著作中，可以知道那个国家重叠的地层之间有很长的间断，在北美洲及世界很多地方也有同样的间断。最有经验的地质学家，如果他的研究范围只局限于这些大的地域，那他就根本不会想到，就在他家乡地层处于沉积间断的“空白”时期，却在世界其他地方堆积起了大规模的、含有新的特殊类型生物的沉积物。如果我们对每一个分隔地区的连续地层不能建立起时间序列的话，那我们就可以推论，在其他地方也不能确立起这个序列。组成连续地层的矿物成分常常发生了巨大的变化，这通常暗示着周围地区在地理上发生了巨大的变迁，因为沉积物是从周围地区汇集来的，这和各连续地层之间曾有极长时期沉积间断的观点是一致的。

我想，我们能理解各区域的地层为什么必定有沉积间断，也就是说为什么各个地层不是紧密连续的。当我沿着南美洲数百英里的海岸考察时，最令我惊讶的是，这海岸在近期内升高了数百英尺，却没有见到任何近代沉积物能展延很广而不被磨蚀掉。整个西海岸都有特殊的海相动物栖息着，但那里的第三纪地层却很不发育，致使这种特殊的海相动物化石，未能连续地、长久地保持下来。我们只要稍加思考，便会根据海岸岩石大量崩落和河流入海带去的泥土来解释这一现象——虽然有长期充足的沉积物供给，为何沿着南美西部升高的海岸，却没能保留下含有近代的或第三纪遗迹的巨大地层呢?唯一的解释是： 当海岸和近岸的沉积物被缓慢而逐渐升高的陆地带到海岸波浪冲蚀作用的范围之内时，就会不断地被侵蚀而冲刷掉。

我想，我们可以断定： 只有当沉积物形成极厚、极坚实或极大地堆积时，才能使它在最初抬升时和后来水平面连续上下波动时，抵抗住波浪不断地磨蚀作用及其后地面的风化剥蚀作用。有两种方式可以形成如此又厚又广的沉积物： 一种是在深海底形成的，在这种情况下，因深海底的生物种类与数目不像浅海那么多，因此当这种地层上升之后，它所包含的生物化石记录相对于地层堆积期间生存在它周围的生物而言，是极不完整的。第二种是在浅海底形成的，如果浅海底陆续缓慢下沉的话，沉积物就可堆积成巨大的厚度和广度。在后一情况下，如果海底下沉的速度和沉积物的供给速度接近平衡时，那么海洋就一直是浅的，有利于很多不同种类生物的保存。这样，就会形成富含化石的地层，而且在它上升变为陆地后，它巨大的厚度也足以抵抗强烈的侵蚀作用。

我确信，凡是富含化石的古代地层，都是在这种海底下沉期间形成的。自1845年我发表了这一看法后，就一直关心地质学的发展。使我感到惊奇的是： 一个又一个的专家，在讨论这个或那个巨大的地层时，都得出了一致的结论，即它们是在海底下陷期间形成的。我可以补充说明： 南美西海岸唯一的第三纪地层，就是在海底下沉时堆积而成的，具有相当大的厚度，能够抵抗住它所经受的岩石崩塌作用。不过这个地层也难以维持到今后更久远的地质时代。

所有的地质事实都明确告诉我们，每一个地区都曾经历了多次缓慢的上下颤动，每一次颤动所影响的范围也很广。结果，凡是化石丰富，广度和厚度也足以抵抗以后各种侵蚀作用的地层，是在发生下沉的广大地区的特定地方形成的。也就是说，只在那些下沉期间沉积物有充分的供给，足以保持海水的浅度和足以使生物遗骸在腐烂之前就已经将其埋藏和保存下来的地方形成的。相反，海底若是保持静止不动，那么最适宜生物生存的浅海，就不可能有很厚的沉积。在交替上升期间，沉积得更少，或者说得更确切一些，即已经堆积起来的海底地层，在上升进入海岸作用范围内时，通常就被毁坏掉了。

上述分析主要是针对海岸和近海岸的沉积而言。在广阔的浅海情况下，例如马来群岛的大部分，海水深度在30或40至60之间，当海底上升时，就可以形成大范围的地层。同时由于海底缓缓上升，所受到的侵蚀也不至于过大。不过这种地层的厚度可能不会很大，因为地层的上升运动，使地层的厚度要比它所形成地方的海水深度小。由于上升运动，也使地层沉积物堆积得不太坚固；它的层面上也不会有其他地层覆盖，这样在以后海底上下颤动时，就很容易遭受风化剥蚀和海水的冲蚀。然而，根据霍普金斯先生(Mr. Hopkins)的意见，如果某一区域在上升后尚未遭受剥蚀就已下沉，那么它在上升时所形成的沉积层，即便不厚，也能够得到此后新沉积物的保护而长期保存下来。

霍普金斯先生还说，他相信面积广阔的沉积层很少会全部破坏掉的。除了少数地质学家相信现在的深成岩浆岩和变质岩曾是组成地球核心的物质以外，绝大多数的地质学家都认为岩浆岩外层很大部分已经被剥蚀掉了。因为这类岩石，如果没有地层覆盖，是很难凝固结晶的。但是，如果在深海底发生了变质作用，岩石原来的保护地层就不会很厚。如果我们承认片麻岩、云母片岩、花岗岩、闪长岩等曾经一度被覆盖过，那么，对于目前这类岩石在世界很多地方大面积地裸露出来的现象，我们除了确信它们原有的覆盖层已经完全被剥蚀了，还能再作何解释呢?这类岩石大面积存在是不容置疑的： 根据洪堡(Humboldt)的叙述，巴赖姆(Parime)的花岗岩地区，至少是瑞士面积的19倍。在亚马逊河南面，布埃(Boue)曾划出一块相当于西班牙、法国、意大利、德国的一部分及英国各岛面积总和的花岗岩区域。这块地方尚未详细考察过，但是根据旅行家的一致证明，可知这花岗岩面积是很大的： 例如根据冯·埃什维格(Von Eshwege)绘制的详细地图，花岗岩地区自里约热内卢延伸至内地，直线距离达260海里；我又朝着另一方向走了150海里，沿途所见除了花岗岩外，别无其他： 从里约热内卢附近起直到拉普拉它河口为止。整个海岸长1100海里，我沿途采集了许多标本。经我鉴定都是花岗岩类。沿着整个拉普拉它河北岸穿过内地，我所看到的，除了近代第三纪地层外，只有一小片轻变质岩，可能是原来覆盖这片花岗岩区唯一剩下的部分。谈到我们所熟悉的地区，例如美国和加拿大，按照罗杰斯教授(Prof. H. D. Rogers)精美的地图，我用剪出图纸称重量的方法来估计各类岩石面积，发现变质岩(半变质岩除外)和花岗岩的比例为19∶12.5，二者之和超过了全部晚古生代地层的面积。在很多地区，变质岩和花岗岩的实际范围，要比它出露的部分大得多。如果把覆盖在它上面的所有不整合沉积岩层移去的话，便可证实。而沉积岩层也不可能是结晶花岗岩的原始覆盖物。由此可知，世界上某些地区整个沉积地层可能都被剥蚀掉了，没有留下丝毫痕迹。

这里，还有一点值得注意。在上升期间，陆地和附近浅海滩的面积都将扩大，经常会形成新的生物生存场所。正如前所述，新场所的一切环境条件都有利于新变种和新种生物的形成。不过，在这段时间里地质记录往往是空白的。与之相反，在下沉期间，生物分布的面积和生物数目都将减少(除了大陆海岸最早分裂出的海岛外)。因此，在这期间虽然有许多生物绝灭了，但少数新变种和新种生物则会应运而生。富含化石的沉积物，也是在这种下沉期间堆积而成的。

任何一套地层中都缺失众多中间变种

由于上述的种种情况，就整体而言，地质记录确实是极不完整的。但是，假如我们只注意到某一个地层，那就难以理解，为什么在这个地层里，在始终共同生存的近缘物种之间，却找不到与它们关系密切、递变的中间变种呢?在同一地层的上部和下部，同一个物种出现好几个变种的情况，倒是有过记载： 例如特劳希勒(Trautschold)曾举出菊石(Ammonites)中有此情况的一些例子；又如黑尔干道夫(Hilgendorf)在瑞士连续沉积的淡水地层内发现多形扁卷螺(Planorbis multiformis)有十种递变类型的奇异事情。虽然每一地层的沉积肯定需要极其漫长的年代，但对始终生存在那里的物种而言，为何地层中普遍没有它们之间的递变连锁系列呢?对此，有几种理由可以解释。不过我对下面所讲的理由，也不能给予恰当的评价。

虽然每一地层可以表示经历了极其漫长的年代，但是与一个物种演变为另一个物种所需要的时间相比，可能还是显得短些。我知道两位古生物学者布隆和伍德沃德(Woodward)的意见是值得我们重视的。他俩曾断言，每个地层的平均年龄约为物种平均年龄的两倍或三倍。然而我们认为还有难以克服的困难，使我们无法对这种意见做出恰当的评论。当我们在某个地层的中间部位首次看到一个物种时，就推测它不会在别的地方更早地存在了，这种做法过于轻率。还有，当我们看到某个物种在一个沉积层尚未结束就已消失了时，也会同样轻率地假定该物种已经绝灭了。我们忘记了，欧洲的面积与世界其他地区相比是多么之小，而整个欧洲同一地层的几个阶段也不能完全准确地相互对比。

我们可以谨慎地推测，由于气候和其他因素的变化，所有的海相动物都曾作过大规模的迁移。所以，当我们在某个地层内首次发现一个物种，很可能它就是在那个时候刚迁入这个地区的。例如，众所周知，有几个物种在北美古生代地层出现的时间要比在欧洲的早，这显然是因为它们从北美海洋迁徙到欧洲海洋，需要相当长时间的缘故。在世界各地考察现代沉积物时，处处可以看见至今仍然生存的少数物种，在沉积岩内普遍存在着，但是在周围的海洋里，这些生物却已绝迹。或者与此相反，有的物种，在周围海域里极其繁盛，而在沉积岩里却很稀少或根本没有。探查一下冰河时期(这只是地质时期的一部分)欧洲生物实际的迁移量，同时也探查一下这个时期海陆的升降变迁，气候的极端变化，时间的悠久历程，是很有益处的。然而，在整个冰河期内，世界各地含有化石遗骸的沉积层，是否一直在该地区连续地沉积，很值得怀疑。例如，密西西比河口附近的海水，正处在海相动物最繁盛的深度范围以内，但那里的沉积物，恐怕不是在整个冰期内连续堆积起来的。因为我们知道，在美洲的其他地方，在这一期间曾发生了巨大的地理变迁。如果在冰期的某一段时间里，密西西比河口附近的浅水中沉积了这种地层，而在向上升起时，则因地理变迁和物种的迁移，会造成生物的遗骸在不同地层里开始出现和消失。在遥远的将来，如果有位地质学家研究这种地层，可能会被迷惑而作出结论，认为那些化石生物的平均生存期比冰期短；然而，实际情况却远比冰期要长，因为这些生物从冰期以前一直延续到今天。

要在同一地层的上下部分得到两个物种之间的全部递变类型，该地层必须持续不断地进行堆积，其时间之长，足够使生物缓慢的变异过程不断进行。因此，这沉积地层肯定是极厚的，而产生变异的各个物种也必须始终生存在这同一区域内。但是我们已经知道，一套很厚而全部含化石的地层，只有在下沉时期才能堆积起来，并且所供给的沉积物的量必须与下沉量相平衡，使海水的深度大致保持不变，这样同种海相生物才能够在同一地点持续生存。但是，这种下沉运动将导致沉积物来源的地区也会浸泡在水中；在连续下沉运动的时期，沉积物的供给量自然也就减少了。实际上，沉积物的供给量和地面下沉量之间很难保持平衡，许多古生物学家都观察到在极厚的沉积层里，除了顶、底界面附近的部位，其余部分往往是没有生物遗骸的。

和任一地区的整套地层相似，每一个单独地层的堆积，也常有间断。当我们看到(也确实是经常看到的情况)某个地层内的各层次由完全不同的矿物构成时，我们就有理由去推测沉积过程或多或少是间断的。即使我们对某一地层进行了极其详细的考察，也无法得知这个地层的沉积，到底耗费了多少时间。许多事例表明，只有数英尺厚的岩层，却代表了其他地方厚达几千英尺并需要很长时期堆积的地层。一个不了解这一事实的人，将会怀疑这样薄的地层却代表着长久的时间过程。还有许多这样的例子： 一个地层的底部在升起后被剥蚀，再下沉，然后被同层的上面岩层所覆盖。这些事实，表明地层的堆积期间，存在容易被人忽视的长久间断。在另一种情况下，我们能看到最明显的证据： 巨大的树木化石依旧像活着的时候那样直立着，这证明了在沉积过程中，有许多很长的间断和水平面的升降变化，要是没有这种树木被保存下来，大概不会有人想到这些。例如莱伊尔爵士和道森博士曾在新苏格兰发现了厚1400英尺的石炭纪地层，其中含有古代树根的层位，彼此相叠，至少有68个不同的层面。因此，如果同一个物种的化石在某个地层的底部、中部和上部都有发现时，可能说明在整个地层沉积期间，这个物种不仅没在同一地点生存，而且还经历了多次的绝迹和重现。因此，如果在任一地层的沉积期间，某个物种发生了显著的变异，是不会在地层剖面中找到所有理论上应该存在的、有细微变化的中间递变类型的。然而那些突然变异的形体(虽然变异可能是极细微的)，却可以保存下来。

最重要的是要记住： 博物学家并没有金科玉律来区分物种与变种。他们承认各个物种间都有微小差异，但是当他们碰到任意两个类型存在较大的差异，又缺少中间递变类型把它们连接的时候，就会把两者都定为物种。由于上面所讲的理由，我们难以希望在任何地层的断面中都有中间递变类型存在。假定B和C是两个物种，另有第三个物种A发现于较老的下部岩层，在这种情况下，即便A确定是B、C两者的中间类型，但若没有过渡变种把它和B、C二者或其中之一连接起来时，人们就会简单地将A列为第三个不同的物种。不能忘记，我们前面说过，A可能是B、C两者的真正原始祖先，也不必在各方面都严格呈现二者的中间性状。因此，我们有可能在同一套地层的底部和顶部找到一亲种和它的几种变异的后代，除非我们同时找到多个中间过渡类型，否则我们就无法辨认它们的血缘关系，从而把它们列为不同的物种。

一种广为采用的不明智的做法是，许多古生物学家在确定种别时，只依据非常微小的差异，尤其是当这些标本采自同一地层不同层位时，他们会更轻率地将它们列为不同的物种。一些有经验的贝类学家，已将多比内(D' Orbigny)和其他学者划分过细的许多物种改降为变种，这种观点为我们提供了物种演变的理论证据。再来看看第三纪末期沉积层里的许多贝类，多数博物学家都认为和现代生存的物种是相同的；但是某些著名的博物学家，如阿加西斯和皮克特(Pictet)却主张所有第三纪的物种，尽管和现存物种的差别甚微，也应该列为不同的物种。所以在此情况下，如果我们相信这二位著名博物学家的判断是正确的话，也就是说，我们和多数博物学家的意见相反，承认这些第三纪的物种和现代种确实不同，这样就可以找到我们所需要的物种频繁发生细微变异的证据了。假如我们观察一下较长的间隔时期，即观察一大套地层内相互连接的不同层位，我们看到其中所埋藏的化石，虽然公认是不同的种，但若和相隔更远地层中的物种相比较，同套地层生物间的关系却要密切得多了。所以在这里，我们再次得到渐进演化理论所需要的物种演变的确凿证据，关于这个问题，我将在下一章再讨论。

正如前面我们已经讲到过的，我们可以合理地推测： 凡是繁殖迅速而迁徙少的动植物，其变种最初都发生在局部地方，直到它们在相当程度上完全变异之后，这种局部性的变种才能广为分布，进而排挤掉它们的祖种。根据这种观点，想要在任一地区的地层中，找出两个物种之间的一切早期过渡类型，机会是很小的，因为连续的变异被假定为地方性的或是被限定于某一个地点。大多数海相动物都有着广泛的分布区域。我们已经知道，就植物而言，那些分布最广泛的种类，最常产生变种。所以分布最广泛、远远超出已知欧洲的地层范围之外的贝类和其他海相动物最易产生变种，起初是地方性变种，最后才形成新的物种。所以我们要在任一地层中找寻物种过渡阶段演变痕迹的机会又大大地减少了。

最近，由福尔克纳博士(Dr. Falconer)进行了一项更为重要的研究，也得出了同样的结论。他认为每个物种变异所经历的时间，如果以年代计算是很长的，但若与它们没有发生变化的时间相比较，可能又是短暂的。

我们不该忘记，即便在今天，我们拥有精美的标本做研究，也很难用中间变种把两个类型连接起来，因此要想证明两个类型属于同一个物种，我们只有从很多地方采集了标本后才行，然而，在化石物种的采集方面，我们却是难以办到的。也许我们要把两个物种用大量细微变异的中间类型化石连接起来确实是不可能的。为了更好地理解这种不可能性，我们是否问一下自己，例如： 将来某个时代的地质学家能不能证明牛、羊、马和狗的不同品种变种，是从一个或是几个原始祖先传下来的呢?又例如北美海滨生存的某些海蛤，究竟是一个物种的变种，还是代表不同的物种?有的贝类学家则认为它们和欧洲的代表种不同，被列为物种；而其他一些贝类学家则认为只是变种。这些问题，未来的地质学家只有发现大量中间过渡类型的化石后，才能得出结果，而这种成功的可能性实在太渺茫了。

相信物种不会演变的学者们反复强调地质学上找不到中间过渡类型，我们将在下一章论述这种论调的确是错误的。正像卢伯克爵士所说的：“每一个物种都是其他近缘类型的中间环节类型。”如果一属内有20个物种(包括现存的和已绝灭的)，假如4/5被毁坏了，那么没有人去怀疑余下的物种之间的差异将会更明显。如果这个属的两个极端类型偶然毁灭了，那么这个属与其他近缘属之间的差异也就更大了。地质研究尚未发现的是： 以前曾有无数中间递变类型存在过，它们就像现代的变种一样有细微的变异，可以把一切现存的和已绝灭的物种连接起来。虽然这是没有指望做到的事，却被反复地提出来，作为反对我观点的最有力证据。

我们不妨用一个假设的例子把上述地质记录不完整的各种原因作一小结。马来群岛的面积大致相当于欧洲的面积，即从北角(North Cape)到地中海及从英国到俄罗斯的范围内。除了美国的地层外，马来群岛的面积也和全世界所有精确调查过的地层面积总和相等。我完全同意戈德温-奥斯汀先生(Mr. Godwin Austen)的观点，他认为现代马来群岛的无数大岛屿被广阔的浅海所隔开，这种情况可能和地层沉积时代远古时期的欧洲相类似。马来群岛是世界上生物最繁盛的地区之一，然而，如果把曾经生存在这里的所有物种都搜集起来，作为全世界自然历史的代表，那将是何等地不完全!

然而我们仍有种种理由相信，在我们假设的马来群岛沉积地层中，该群岛的陆相生物，肯定保存得极不完全。真正的滨海动物，或是在海底裸露岩石上生存的底栖动物，能被埋藏在那里的也不会很多，而且那些埋藏在砾石和沙子里的生物也不能保存到久远。在海底没有沉积物堆积，或是沉积物堆积速度太慢不能保护生物免于腐烂的地方，都没有生物遗骸保存下来。

类似过去中生代的地层，马来群岛那些富含生物化石的、厚度巨大到足以延续至久远时代的地层，只有在地面下沉时期才可形成。在地面下沉的各个时期之间，都有长久的时间间隔；在间隔时期内，地面或是保持静止，或是上升；在上升的时候，靠近陡峭海岸的化石层，一边堆积一边又被不息的海岸波浪作用所毁坏，且二者的速度几乎相等，就和现在我们在南美洲海岸所见到的情况一样。在上升时期，即使在整个马来群岛的广阔浅海里，沉积层也难以堆积得很厚，并且也难以被后来的沉积物所覆盖保护，因此也就不能持续到久远的将来。在下沉时期，可能有很多生物绝灭；在上升时期，可能有很多生物产生变异，然而这个时期的地质记录就更不完全了。

整个群岛或其中某一部分下沉所经历的漫长时间(同时也是沉积物堆积的时间)，是否会超过一个物种平均生存的时间，实在是一个疑问。但是这两种事件在时间上的配合，对任意两个或多个物种之间的所有中间递变类型的保存却是绝对必要的条件。如果这些中间递变类型没有全部保存下来，那残存的中间变种，可能会被当成许多新的、近缘的物种。每一个漫长的下沉时期，都可能被水平面的颤动所间断，同时在这漫长的时期内，气候也难免有轻微变化，在这种情况下，群岛里的生物将向外面迁移，于是在任何地层里也无法保存生物变异的详细记录。

这个群岛的多数海相生物，现在已经超越了群岛的范围而分布到数千英里以外的区域；以此类推，我们相信最常产生新变种的，主要是这些分布最广泛的物种，虽然它们是物种的一部分。起初这些新变种是地方性的或被限制在某一地方，但当它们拥有某种决定性的优势或者经过进一步的变异改良时，它们就会逐渐扩散，并排挤掉它们的祖种。当这些变种重新回到它们的原产地时，由于它们与祖种的性状已有不同(虽然差异很小)，而且它们和祖种是在同一套地层的不同亚层里发现的，所以根据许多古生物学家遵循的原则，这些变种将被列为新的不同的物种。

如果上面所说的话在某种程度上是真实的，我们就不能指望在地层里找到无数个差异很小的中间类型。按照我的学说，这些中间类型能够把所有同一群的物种(包括过去的和现存的物种)连成一条长而分支的生命锁链。我们应该只期盼找到少数的生命锁链，我们也确实找到了这样的锁链，链中的物种彼此间的关系有的较疏远，有的较密切。然而这些锁链中的物种，即使曾是关系密切的，如果在同一套地层的不同层位发现，仍然会被许多古生物学家列为不同的物种。我不能说假话，要不是每个地层的初期和末期所生存的物种之间缺少无数中间过渡类型，使我们学说受到如此严重的威胁的话，我会怀疑在保存得最好的地质剖面中，化石记录还是那么贫乏。

整群相关物种的突然出现

有些古生物学家，例如阿加西斯、皮克特和赛德威克(Sedgwick)曾反复强调某些地层中突然出现整群物种的事实，以此做主牌来反对物种演化的理论。假如同属或同科的众多物种果真在同一时刻产生的话，那么这将对以自然选择为依据的进化学说，确实是一个致命的打击。因为，按照自然选择演化的理论，凡是同类的生物，都是从同一个原始祖先传下来的，它们的演化必定是一个极其缓慢的过程，而且这原始祖先肯定是在变异了的后代出现之前的遥远时期就已存在了。然而，我们往往对地质记录的完整程度估计过高，常会因为某属某科不在特定的时期出现，就错误地认为它们没有在那个时期生存过。经验常常提醒我们，在一切情况下，肯定性的古生物证据是绝对可靠的；而否定性的证据则是没有价值的。我们常会忘记，整个世界和那些曾详细调查过的地层相比，是多么广大；我们还忘记了，某些物种群在蔓延到古代欧洲和美国的群岛之前，可能在别的地方已经生存了很久并逐渐繁衍起来了。我们也没有考虑到许多情况下，连续地层之间的间断时期可能比每个地层沉积的时间还要长久。这么长的间断时期，已足够使一亲种繁衍出许多子种，而在后来形成的地层里，这些物种成群出现，就像是突然创造出来似的。

这里，我将回顾一下以前的话，即某种生物要适应一种新的特别的生活方式，例如要适应空中飞翔的生活，可能需要一个漫长连续的时期，这就使得它们的中间过渡类型在某一区域内留存很久，可是这种适应一旦成功，并且有少数的物种由于获得这种适应就比别的物种有了大得多的生存优势，那么许多新的，变异的类型就会在较短的时间内产生出来，并迅速地传播，遍及全世界。皮克特教授在对本书所做的出色评论里，谈到了早期的过渡类型，他以鸟为例指出，他看不出假设的原始型鸟的前肢连续不断的变异对鸟有什么好处。我们可以观察一下南极的企鹅，它的前肢不正是处在“既不是真正的臂，也不是真正的翅膀”的中间状态吗?就是这种鸟，在生存斗争中成功地占领了它们的地盘，繁衍了无数只个体，也形成了许多种类。虽然我不敢推断，在企鹅的身上我们看到了鸟翅演变所经历的真实的中间过渡阶段。但是，我们并不难相信，翅膀的演变可能确实对企鹅变异了的后代有好处，他们很可能先变得像呆鸭一样能沿着海面拍打翅膀，最终便可离开海水飞入空中滑翔了。

现在我要举几个例子说明前面的论述，同时也要说明整群的物种会突然产生的假设会导致我们犯多么严重的错误。皮克特在他古生物巨著中，从第一版(1844-1846)到第二版(1852-1857)之间短短的几年里，便对几个动物群开始出现和最后消失时间的结论，作了较大的更改，而在第三版里可能还要做更大的修改。我可再回顾一件众所周知的事实，在几年前出版的地质论文里，一致认为哺乳动物是在第三纪的早期突然出现的。然而，在目前已知的含哺乳动物化石最丰富的沉积物中，有一处是属于中生代中期的；并且在靠近中生代初期的新红砂岩中，也发现了真正的哺乳动物。居维叶一再强调，在任何第三纪地层里没有猴子化石出现。然而如今，印度、南美洲、欧洲都发现了埋藏在更古老的第三纪中新世地层里的猴类绝灭种。如果没有在美国的新红砂岩中找到偶然被保存下来的足印化石，有谁会想到那个时代至少有30种似鸟的动物(其中不乏体形巨大的)存在呢?不过在这些岩层中，尚未发现似鸟动物的遗骸。不久以前，有些古生物学家主张整个鸟纲都是在始新世突然出现的。但是现在，根据欧文教授权威性的意见，我们知道在上绿砂岩层沉积期间确实有一种鸟类存在了。最近又有一种奇怪的鸟，名叫始祖鸟，长着像蜥蜴一样的长尾巴，尾上每节有一对羽毛，翅膀上长着两个可以活动的爪子，是在索伦霍芬的鲕状灰岩里发现的。几乎没有什么近代的发现比始祖鸟更有力地表明了我们对这世界上以前的生物，知道得实在太少了。

我可以再举一个亲眼看到的、印象深刻的例子。在我的一部关于无柄蔓足类化石专著中曾说过，由于现存的和绝灭的第三纪物种数目很多；由于分布在全世界、从两极到赤道、从高潮线到50各个不同深度的许多种生物的数目非常庞大；由于标本在第三纪地层里保存得极完整的状态，由于标本(甚至是一个破碎的瓣壳)很容易识别，使我做出了这样的推论： 如果中生代就已经存在无柄蔓足类动物的话，必定会保存下来并会被发现的。但是由于在这个时代的岩层里连一个无柄蔓足类的物种也没有找到，我就断定这一大群动物是在第三纪初期突然发展起来的。这件事使我感到困惑，因为当时我想，又增加了一个大型物种群突然出现的例子。然而，就在我的著作即将出版的时候，一位杰出的古生物学家波斯开(Bosquet)寄给我一张他亲手在比利时白垩纪地层里采到的无柄蔓足类动物化石标本的完整图形。这张图深深触动了我。无柄蔓足类属于藤壶属，是一种极普通、分布很广的大属，而该属种的化石，在第三纪以前的任何地层中从未发现过。最近伍德沃德先生又在上白垩纪地层里发现了无柄蔓足类另一亚科的四甲藤壶(Pyrgoma)。因此，我们目前已有充分的证据，证明这类动物在中生代曾经生存过。

经常被古生物学家提起的整群物种突然出现的一个例子，就是硬骨鱼类。按照阿加西斯的说法，它们最早是在白垩纪出现的。硬骨鱼类包含现存的大部分鱼类。但是，有些侏罗纪和三叠纪的类型，现在也公认是硬骨鱼类，甚至还有些古生代的类型，也被一位权威古生物学家列入硬骨鱼类。假如硬骨鱼类果真是在北半球的白垩纪初期突然出现的话，那是值得高度注意的事。不过，这并没有造成无法解决的难题，除非有谁能够证明，在白垩纪初期硬骨鱼类也在世界其他地区突然一起出现了。目前在赤道以南地区尚未发现任何鱼类化石，对此就不必多说了。在读了皮克特的古生物学之后，才知道在欧洲好几套地层里仅发现了很少几种硬骨鱼化石。现在有少数几个鱼种，分布在有限的区域里。以前硬骨鱼类也有可能分布在局限的区域里，待到它们在某一个海域里发展繁盛之后，才广泛扩散到各个海域。我们没有权利假设，过去地球表面的海洋，与现在的情况一样从南到北一直都是连通的。即便是在今天，假如马来群岛变成陆地，那么印度洋的热带区域，将会变成完全封闭的巨大海盆，任何大群的海相生物都能在这海盆里繁衍起来，他们最初局限在这个范围内，待到一部分物种能适应较冷的气候时，就能绕过非洲或澳洲的南角，到达其他更远的海洋里去。

考虑到这种种事实，以及我们对欧洲和美国以外其他地方地质知识的贫乏，加上近十多年来的发现引起了古生物学知识的更新，我认为，要对全世界生物的继承问题做出武断的结论，似乎太轻率了，好像一位博物学家在澳洲的荒原上只呆了五分钟，就打算讨论那里的生物数量和分布范围一样。

整群物种在已知最古老的含化石地层中突然出现

还有一些类似的棘手难题。我所指的是动物界的几个主要物种，在已知的最古老的含化石岩层中突然出现的事情。前面大多数论证使我相信，同群的一切现存物种都是从一种原始祖先传衍下来的，这同样也适合于最早出现的已知物种。例如所有寒武纪的三叶虫类(Trilobites)，无疑是从某一种甲壳类演化而来，这种甲壳类肯定生存在寒武纪之前久远的时代，而且和所有已知的动物全然不同。有些最古老的动物，像鹦鹉螺(Nautilus)、海豆芽(Lingula)等，和现代物种并没多大差别。根据我们的学说，这些古老的物种不能作为一切后来同类物种的原始祖先，因为它们没有任何中间性状特征。

因此，如果我们的学说是正确的，那么远在寒武纪的底层沉积之前，应当经历了一个很长的时期，这个时期可能和从寒武纪到现在的整个时期一样长，说不定还要更长些。在这样长久的时期里，生物已经遍布全世界。这里我们又遇到一个难以对付的问题，即地球在适合生物居住的状态下所经过的时间是否足够久远，似乎是有疑问的。根据汤普森爵士(Sir W. Thompson)的结论，地壳凝固时间不会小于两千万年，也不会大于四亿年，可能是在九千八百万年到二亿年之间。这么大的时间范围，说明这些数字是很可疑的，况且还有其他因素插到这个问题里来。克罗尔先生估计从寒武纪到现在大约经过六千万年。然而，自打冰期开始以来，生物的变化就很小，这与从寒武纪以来生物确实发生的多次巨大变化相比较，六千万年似乎太短；而寒武纪以前的一亿四千万年，对寒武纪已经存在的许多生物的早期演化而言，也是不够的。如汤普森爵士所说，在极远古时代，自然条件的变化可能比现在更加迅速而剧烈，因此这种自然变化应该引发当时生存的生物以相应的高速度发生变异。

至于为什么在最早的寒武纪以前的时期里没有找到富含化石的沉积物，我无法给予圆满的答复。以莫企逊爵士为首的几个著名的地质学家，直到最近还相信我们在寒武纪底部所见到的生物遗迹，是生命的开始。其他一些鉴定权威，如莱伊尔和福布斯对此结论还有异议。我们不能忘记，世界上只有一小部分地区曾经精确地调查过。不久以前，巴兰得(M. Borrande)在当时所知道的寒武纪地层下面，又发现了更低的地层，层里含有丰富而奇特的物种。现在希克斯先生(Mr. Hicks)在南威尔士下寒武统地层的下面，又找到富含三叶虫、各种软体动物和环节动物的岩层。甚至在某些最下面不含生物的岩层中，也有磷酸盐结核和沥青物质，从而暗示了那时候可能存在生命。在加拿大的劳伦纪(即前寒武纪——译者注)地层里曾存在始生虫(Eozoon)，这已是人们所公认的。加拿大寒武系的下面有三大系列地层，在最下面的地层里曾有始生虫发现。洛根爵士(Sir. W. Logan)说过：“这三大系列地层的总厚度可能远比从古生代底部到现在的所有后来岩石的厚度之和都大得多。这样，即使是巴兰得所谓的原生动物出现的遥远时代，也就是古生代开始的时代，但若与三大系列岩层所代表的冥冥无期的时间相比较，原生动物的出现就好像最近发生的事情似的。”始生虫是所有动物纲中最低等的，但在原生动物分类里它又是高级的；它曾有无限数目的个体存在过，正如道森博士所说的，这种动物肯定以捕食其他微小生物为主，而这些微小生物也一定是大量存在的。所以我在1859年所写的关于生物远在寒武纪以前就已经存在的推断，和后来洛根爵士所说的话几乎是一样的，现在已经证明是正确的了。虽然如此，困难还是很大的，我们还是没有充足的理由，来解释寒武纪以前为什么没有富含化石的巨厚地层。要是说那些最古老的岩层已经被侵蚀得完全消失，或是说岩层所含的化石经受变质作用而全部毁坏，似乎是不可能的，因为倘若如此的话，我们就会在它紧邻的上覆地层中发现一些呈现局部变种的、细小的化石残余。对于“越是古老的地层，遭受的侵蚀和变质作用越大”的论调，根据俄罗斯和北美广大的寒武纪地层的记录，并未得到支持。

现在还无法解释这种情况，因此这也就成为反对本学说的一个有力论据。为了表示这个问题今后可以解释，我将提出下述假说。因为欧洲和美国一些地层里的生物遗骸的性状，似乎不是深海动物；因为组成地层的沉积物，有些竟达数英里厚，我们可以推测那些供给沉积物的大岛或大陆，在沉积期间一直是处于现在欧洲和北美洲大陆附近。这种观点，后来得到阿加西斯及其他人的支持。但是，我们还不了解在几个连续地层的间断时期里，情况到底如何，欧洲和美国在这种沉积间断时期里的状态，究竟是干燥的陆地，还是没有沉积物的近陆浅海底，或是广阔的深不可测的深海底，皆不得而知。

看一看现在的海洋，其面积约是陆地的三倍，其中散布着许多岛屿；然而除了新西兰以外(如果新西兰可以称为真正的海岛)，几乎没有一个真正的海岛，存在一点点古生代或中生代地层的残片。由此我们可以推论： 在古生代和中生代期间，在我们现代的大洋范围内没有大陆和大陆型岛屿；因为，假如有大陆和大陆型岛屿的话，肯定就会存在由它们剥蚀、崩裂的沉积物形成的古生代和中生代地层；在这样漫长的时期内难免会有水平面的上下颤动，起码会有一部分地层隆起来。假如我们可以从这个事实进行推测的话，那么今日是海洋的地方，自远古以来就一直是海洋；相反，今日是大陆的地方，自远古以来就一直是大陆，且从寒武纪以来肯定遭受了海平面的巨大变动。在我的一本关于珊瑚礁的书中，所附的彩色地图提示我作出如下的结论： 目前各大洋仍然是主要的下沉区域，各大群岛仍然是水平面上下颤动的区域，各大陆仍然是上升区域。然而我们没有理由设想，从一开始世界就一直是这个样子的。大陆的形成，可能是在多次水平面颤动时，上升的力量占优势所致；但是，在漫长的时间里，这些优势运动的地区难道就没有变更过?也许在寒武纪以前的遥远时代里，大陆曾处在现代海洋的位置，当时清澈广阔的海洋也可能处在现在是大陆存在的位置上。

我们不能设想，如果太平洋海底现在变为一片陆地，我们就可以找到比寒武纪更老的可以辨认的沉积层(假如它是以前沉积而成的)。因为这种地层，可能会下沉到离地心数英里的地方，承受着上覆海水的巨大压力，所受到的变质作用强度，可能比近地表的地层要大得多。世界上某些地区，如南美洲，有大面积裸露的变质岩层，肯定曾经历过高温高压作用，我总觉得对这种地区，要给予特别的解释。我们也许可以相信，在上述广大地区里，我们看到了远在寒武纪以前的地层经历了完全变质及侵蚀后的状况。

本章内所讨论的几个难点是： (1) 我们虽然在地层中发现了很多介于现存物种和以往曾存在物种之间的过渡类型，但是未发现能把它们联系起来的那些大量的细微变异的环节类型。(2) 在欧洲的地层中，有几个成群的物种突然出现。(3) 据现在所知，在寒武纪地层以下几乎完全没有富含化石的地层。所有这些难点性质的严重性，是显而易见的。我们看到最优秀的古生物学家们，像居维叶、阿加西斯、巴兰得、皮克特、福尔克纳、福布斯等，以及所有最伟大的地质学家，像莱伊尔、莫企逊、赛德威克等，过去都曾反复地强调物种不变的观点。但是现在莱伊尔爵士已经以他权威学者的身份，转而支持相反的观点了，其他多数的地质学家和古生物学家，也大大地动摇了他们原有的信念。只有那些相信地质记录十分完整的人，确实还会反对这个学说的。就我个人而言，按照莱伊尔的比喻，则把地质记录看成是一部保存不完整的、用不断变化的方言写成的世界历史；我们仅有这部书的最后一卷，所讲到的也只有其中两三个国家。在这最后一卷里，在这里或那里保存了几篇零碎的章节，每页书只有寥寥数行文字。这不断变化的方言的每一个字，在前后各章内意义也有些不同，这些字可以代表在连续地层里被误认为是突然出现的生物类型。依据这样的观点，上面所讲的几个难点，便可以大大地减小，甚至不复存在了。