第51章 论地质记录的不完整 (2)
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但是，这种印象仍然存在部分错误。克罗尔先生在一篇有意思的论文里写道：“关于地质时期的长度，我们把它想象得过大，是没有错误的，若以年来计量则会犯错误。”当地质学者们见到这重大且繁杂的现象，而后见到代表着几百万年的这一数目时，这两者会在脑海中留下截然不同的印象，而一下子就会觉得这个数字太小了。有关大气的侵蚀作用，克罗尔先生把一些河流每年冲刷下来的堆积物的既知量和它的流域进行对比，得到下面的结果，就是1，000英尺的坚固岩石，逐渐粉碎，要经过六百万年的时间，才可以从整个面积的平均水平线上移走。这像是一个惊人的结果，有的考察令人怀疑这个数字过于庞大了，即使将这个数字减去二分之一或者四分之三，仍然是相当惊人的。
但是，极少有人明白一百万年的确切含义是什么：克罗尔先生打了这样一个比方，取一条83英尺4英寸长的窄纸条，让它顺着一间大厅的围墙延伸开去；然后在十分之一英寸的地方画一记号。用十分之一英寸来表示一百年，整个纸条就表示一百万年。然而须知在上面的大厅中，由没有任何意义的长度所表示的一百年，却对本书的问题有着至关重要的作用。一些杰出的饲养者，只在他们的一生中，就使得一些高级动物发生了极大的变化，而高级动物在繁衍它们的种类的速度上远不如大部分的低级动物，他们就如此培育出了新的亚品种，没有人极其认真地关注过任意一个品种超过五十年的，因此一百年可表示两代饲养者的接连工作。假设在自然条件下的物种，能够跟在有计划选择指引之下的家养动物一样快速地发生改变，是不可以的。与无意识的选择--就是只想保留最有利的或者最好看的动物，却没想过要改变该品种--的效应相比，或许较为公正一些；然而经由此无意识选择的过程，每个品种在两个或者三个世纪的时间内便会被明显地改变了。
但是物种的改变或许要慢得多得多，在相同地区内仅仅有少部分的物种一起发生改变，之所以如此缓慢是因为相同地区里的一切生物相互已经很适应了，只有等到过了很长时间以后，因为发生了某种物理变化，或者因为加入了新类型，在此自然机构中才存在新位置。另外，有着合理性质的变异或者个体差别，也就是一些生物所赖以在变化了的生活条件下适应新位置的变异，也往往不可能立即发生。不好的是我们无法依据时间的标准来确定，某个物种的改变得经历多久；然而有关时间的问题，留待以后讨论。
古生物标本的缺乏
下面让我们来瞧一瞧我们陈列品最为多样的地质博物馆，可即便是在这样的地质博物馆里的陈列品看起来还是那么的贫乏。所有人都会认为我们的收集并不完整。忘不了那位值得称颂的古生物学家爱德华·福布斯的话，他说，大部分的化石物种都是依据单独的并且往往是残破的标本，或者是依据某个地区的小部分标本被找出来与被命名的。地球表面仅有少数地区曾经进行过地质学上的挖掘，从每一年欧洲的重大发现来看，不妨说尚无一处地方曾经被特别细致地挖掘过。十分柔软的生物没有一种得以存续下来。沉在海底的贝壳与骨骼，若是那个地方没有沉积物的覆盖，就会腐烂从而不存在。我们也许存在某一极端错误的想法，认为几乎全部海底都有沉积物正在堆积，而且它的堆积速度足以将化石的遗骸覆盖与保存起来，海洋的绝大部分都呈现出明亮的蓝色，这表明海水很纯净。大量记录下来的事实告诉我们，下面这种情况，唯有依据海底往往长年不发生改变的观点方能够得到诠释。
那就是一个地质层经历长时间的间隔阶段之后，被另一后出现的地质层全部覆盖起来，而下面的一层在这间隔阶段并没有受到什么损害。掩埋于沙子或者砾层中的遗骸，碰到岩床上升的情况时，通常会因为溶有碳酸的雨水的渗入而被解体。生活于海边高潮和低潮中间的众多种类动物，有的好像很难被留存下来。比如，有几种藤壶亚科（无柄蔓足类的亚科）的一些物种，分布在全世界的海岸岩石上，数目众多。它们全是标准的海岸动物，只在西西里发现过一个在深海中生活的地中海物种的化石，迄今还未在任何第三纪地质层里看到过任意别的物种：但是已经清楚，藤壶属曾经生活在白垩纪。此外，需要花费很长时间才能垒积而成的众多庞大沉积物，却没有发现任何生物的遗骸，对此我们还无法举出一个理由：其中一个最典型的例子是弗里希地质层，由页岩与沙岩组成，厚度有数千英尺，有的还有6000英尺厚，由维也纳到瑞士起码绵延300英里；尽管这种特大岩层被非常细致地研究过，然而在那里只发现了小部分的植物遗骸，并未发现别的化石。
关于生存于中生代与古生代的陆栖生物，我们搜罗到的证据很不全，这就不用多说了。比如，直到近期，在北美洲的石炭纪地层中莱尔爵士与道森博士才仅仅发现了一种陆地贝壳，其他任何时候在这两个广阔时代中还未发现过别的陆地贝壳；只是现在在黑侏罗纪地层中已经发现了陆地贝壳。有关哺乳动物的遗骸，若看一下莱尔的《手册》里所记载的历史表，就可以很好地去了解它们的留存是极其的偶然并且是特别少的。倘若知道第三纪哺乳动物的骨骼大多数是在洞穴里或者湖沼的沉积物里被找到的，以及知道所有的洞穴或者真正的湖成层都不属于第二纪或者古生代地质层，那么其稀少就没有什么可奇怪的了。
然而，地质记录不完整主要还是因为另一个比前面所有原因更加重要的原因；即某些地质层间相互被广泛的间隔阶段所分开。大多数地质学家还有如福布斯一样全然不相信物种变化的古生物学者，都曾经坚持这个说法。当某些著作中地质层的表格在我们面前出现时，或者当我们进行过实地研究时，便不得不相信它们是紧密连续的了。然而，比如依据默奇森爵士有关俄罗斯的大部头，我们了解了在那个国家层层叠叠的地质层间存在着何其广泛的缝隙；在北美洲和地球上的好多别的地区也是这样的。倘若最娴熟的地质学者仅将其精力放在这些宽广的地区，那他绝对想不到，在其自己的国家尚处在空无一毛的时期时，特大沉积物已经在地球上的别的地区垒积起来了，并且当中包含了新而特殊的生物类型。同时，若是在每个分隔的地带内，对于连续地质层所经历的时间长度都无法产生任何一个观念的话，那么我们能够推断在所有地方都无法形成这种观念。连续地质层的矿物组成常常发生重大变化，通常表示四周地区发生地理上的重大变化，从而就形成了沉积物，这和在每个地质层之间曾经存在过很久的时间隔期阶段的想法是相一致的。
我认为可以弄懂为何各个区域的地质层差不多肯定是分离的；即为何不是相互紧密连接在一起的。我在调查近段时间中上升了几百英尺的南美洲数千英里海岸时，让我感触最深的是，竟然没有一个近代的沉积物，有充分的广度能够维持在哪怕是一个短的地质时代而不被消磨掉，所有西海岸都有特殊的海产动物生活着，然而那里的第三纪层极其不发达，从而一些连续且特殊的海产动物的记录或许不可以在那里存续到遥远的时代。只要稍稍想一想，我们就可以依据海岸岩石的大面积被剥蚀与汇入海洋的泥流来解释：为何顺着南美洲西部升起的海岸，无法处处发现包含近代的也就是第三纪的遗骸的特大地质层，尽管在久远的年代里沉积物的供应必定是大量的。显然应当这样说，就是当海岩沉积物与近海岸沉积物一经被慢慢而逐步上升的陆地带到海岸波浪的侵蚀作用的范围内时，就会不停地遭到凌削。
我认为可以推断说，沉积物必须垒积成很厚的、很坚固的、或者很大的巨块，才可以在其早先上升时与水平面连续发生变化的时候，抵挡住波浪的连续作用以及其后的大气剥蚀作用。如此厚且超大的沉积物的垒积可通过两种方式来实现：一种是，在深海底垒积，在这种情况下，深海底并无像浅海那样的有大量发生了变异的生物类型栖居着，因此当这样的大块沉积物升高以后，对于在其堆积过程中生活于相邻的生物所提供的记录是不完整的。另一种方式是，在浅海底进行垒积，若浅海底连续地逐渐下陷，沉积物便能在那里垒积到任意的厚度与广度。在后一种情况下，若海底下陷的速度和沉积物的供应近于均衡，海就总是浅的，并且有助于大部分的发生了变异的生物类型的存续，如此，一个含有丰富化石的地质层就产生了，并且在升高成为陆地时，它的厚度也完全可以抵御严重的侵蚀作用。
我认为，几乎一切古代地质层，只要是层内厚度的绝大部分含有丰富的化石的都是如此在海底下沉时期产生的。自1845年我公布了对此问题的看法之后，就关注着地质学的发展，令我备感惊讶的是，当学者们谈到这样或者那样巨大的地质层时，相继得出相同的结果，都认为它是在海底下沉时期垒积而成的。我不妨补充说，南美洲西岸的仅有的一个古代第三纪地质层便是在水平面往下沉陷时期垒积成的，而且因此而达到了巨大的厚度；这一地质层尽管拥有极大的厚度完全可以抵制它曾经遭受过的那种侵蚀作用，但很难说它能维持到一个遥远的地质时代而仍然不致被磨灭掉。
一切地质上的情况都清楚地告诉我们，各个地区都曾经历过大量极慢的水平面震动，并且这种震动的作用所波及的范围很明显是巨大的。从而，含化石丰富的、并且广度与厚度能够抵御其后侵蚀作用的地质层，是在向下沉陷的过程中，在很大的范围内产生的，然而它的产生仅仅局限在这样的地方，就是那里沉积物的供应完全可以维持海水的浅度而且可以在遗骸未腐烂之前将其掩埋与保护起来。相反，在海底维持静止的时候，厚的沉积物就无法在最适合生物生活的浅海地区垒积起来。在升高的交替过程中，这种情况便更少出现了；或许更准确些说，那时垒积形成的海床，因为升高和进入海岸作用的范围之内，大部分都被损坏了。
这些情况是针对海岸沉积物与近海岸沉积物来说的。在宽阔的浅海中，比如从30或40到60英里深的马来群岛的大多数海中，大多数地质层可能是在上升过程中形成的，但是在它慢慢升高的时候并未遭受过度的陵削；然而，因为上升运动，地质层的厚度没海的深度大，因此地质层的厚度也许不会太深；同时这一堆积物也不可能很坚实地凝结在一块，并且也不可能有多种地质层掩盖在它的上方；所以这类地质层在以后水平面震动的时候就很容易被大气侵蚀作用与海水作用所陵削。但是，依据霍普金斯先生的看法，倘若地面的某一个地方在上升之后和没被侵蚀之前就已陷落，那么，在上升过程中所产生的沉积物尽管不厚，却会在此后得到新堆积物的保护，从而得以保留到一个久远的时代。
但是，这种印象仍然存在部分错误。克罗尔先生在一篇有意思的论文里写道：“关于地质时期的长度，我们把它想象得过大，是没有错误的，若以年来计量则会犯错误。”当地质学者们见到这重大且繁杂的现象，而后见到代表着几百万年的这一数目时，这两者会在脑海中留下截然不同的印象，而一下子就会觉得这个数字太小了。有关大气的侵蚀作用，克罗尔先生把一些河流每年冲刷下来的堆积物的既知量和它的流域进行对比，得到下面的结果，就是1，000英尺的坚固岩石，逐渐粉碎，要经过六百万年的时间，才可以从整个面积的平均水平线上移走。这像是一个惊人的结果，有的考察令人怀疑这个数字过于庞大了，即使将这个数字减去二分之一或者四分之三，仍然是相当惊人的。
但是，极少有人明白一百万年的确切含义是什么：克罗尔先生打了这样一个比方，取一条83英尺4英寸长的窄纸条，让它顺着一间大厅的围墙延伸开去；然后在十分之一英寸的地方画一记号。用十分之一英寸来表示一百年，整个纸条就表示一百万年。然而须知在上面的大厅中，由没有任何意义的长度所表示的一百年，却对本书的问题有着至关重要的作用。一些杰出的饲养者，只在他们的一生中，就使得一些高级动物发生了极大的变化，而高级动物在繁衍它们的种类的速度上远不如大部分的低级动物，他们就如此培育出了新的亚品种，没有人极其认真地关注过任意一个品种超过五十年的，因此一百年可表示两代饲养者的接连工作。假设在自然条件下的物种，能够跟在有计划选择指引之下的家养动物一样快速地发生改变，是不可以的。与无意识的选择--就是只想保留最有利的或者最好看的动物，却没想过要改变该品种--的效应相比，或许较为公正一些；然而经由此无意识选择的过程，每个品种在两个或者三个世纪的时间内便会被明显地改变了。
但是物种的改变或许要慢得多得多，在相同地区内仅仅有少部分的物种一起发生改变，之所以如此缓慢是因为相同地区里的一切生物相互已经很适应了，只有等到过了很长时间以后，因为发生了某种物理变化，或者因为加入了新类型，在此自然机构中才存在新位置。另外，有着合理性质的变异或者个体差别，也就是一些生物所赖以在变化了的生活条件下适应新位置的变异，也往往不可能立即发生。不好的是我们无法依据时间的标准来确定，某个物种的改变得经历多久；然而有关时间的问题，留待以后讨论。
古生物标本的缺乏
下面让我们来瞧一瞧我们陈列品最为多样的地质博物馆，可即便是在这样的地质博物馆里的陈列品看起来还是那么的贫乏。所有人都会认为我们的收集并不完整。忘不了那位值得称颂的古生物学家爱德华·福布斯的话，他说，大部分的化石物种都是依据单独的并且往往是残破的标本，或者是依据某个地区的小部分标本被找出来与被命名的。地球表面仅有少数地区曾经进行过地质学上的挖掘，从每一年欧洲的重大发现来看，不妨说尚无一处地方曾经被特别细致地挖掘过。十分柔软的生物没有一种得以存续下来。沉在海底的贝壳与骨骼，若是那个地方没有沉积物的覆盖，就会腐烂从而不存在。我们也许存在某一极端错误的想法，认为几乎全部海底都有沉积物正在堆积，而且它的堆积速度足以将化石的遗骸覆盖与保存起来，海洋的绝大部分都呈现出明亮的蓝色，这表明海水很纯净。大量记录下来的事实告诉我们，下面这种情况，唯有依据海底往往长年不发生改变的观点方能够得到诠释。
那就是一个地质层经历长时间的间隔阶段之后，被另一后出现的地质层全部覆盖起来，而下面的一层在这间隔阶段并没有受到什么损害。掩埋于沙子或者砾层中的遗骸，碰到岩床上升的情况时，通常会因为溶有碳酸的雨水的渗入而被解体。生活于海边高潮和低潮中间的众多种类动物，有的好像很难被留存下来。比如，有几种藤壶亚科（无柄蔓足类的亚科）的一些物种，分布在全世界的海岸岩石上，数目众多。它们全是标准的海岸动物，只在西西里发现过一个在深海中生活的地中海物种的化石，迄今还未在任何第三纪地质层里看到过任意别的物种：但是已经清楚，藤壶属曾经生活在白垩纪。此外，需要花费很长时间才能垒积而成的众多庞大沉积物，却没有发现任何生物的遗骸，对此我们还无法举出一个理由：其中一个最典型的例子是弗里希地质层，由页岩与沙岩组成，厚度有数千英尺，有的还有6000英尺厚，由维也纳到瑞士起码绵延300英里；尽管这种特大岩层被非常细致地研究过，然而在那里只发现了小部分的植物遗骸，并未发现别的化石。
关于生存于中生代与古生代的陆栖生物，我们搜罗到的证据很不全，这就不用多说了。比如，直到近期，在北美洲的石炭纪地层中莱尔爵士与道森博士才仅仅发现了一种陆地贝壳，其他任何时候在这两个广阔时代中还未发现过别的陆地贝壳；只是现在在黑侏罗纪地层中已经发现了陆地贝壳。有关哺乳动物的遗骸，若看一下莱尔的《手册》里所记载的历史表，就可以很好地去了解它们的留存是极其的偶然并且是特别少的。倘若知道第三纪哺乳动物的骨骼大多数是在洞穴里或者湖沼的沉积物里被找到的，以及知道所有的洞穴或者真正的湖成层都不属于第二纪或者古生代地质层，那么其稀少就没有什么可奇怪的了。
然而，地质记录不完整主要还是因为另一个比前面所有原因更加重要的原因；即某些地质层间相互被广泛的间隔阶段所分开。大多数地质学家还有如福布斯一样全然不相信物种变化的古生物学者，都曾经坚持这个说法。当某些著作中地质层的表格在我们面前出现时，或者当我们进行过实地研究时，便不得不相信它们是紧密连续的了。然而，比如依据默奇森爵士有关俄罗斯的大部头，我们了解了在那个国家层层叠叠的地质层间存在着何其广泛的缝隙；在北美洲和地球上的好多别的地区也是这样的。倘若最娴熟的地质学者仅将其精力放在这些宽广的地区，那他绝对想不到，在其自己的国家尚处在空无一毛的时期时，特大沉积物已经在地球上的别的地区垒积起来了，并且当中包含了新而特殊的生物类型。同时，若是在每个分隔的地带内，对于连续地质层所经历的时间长度都无法产生任何一个观念的话，那么我们能够推断在所有地方都无法形成这种观念。连续地质层的矿物组成常常发生重大变化，通常表示四周地区发生地理上的重大变化，从而就形成了沉积物，这和在每个地质层之间曾经存在过很久的时间隔期阶段的想法是相一致的。
我认为可以弄懂为何各个区域的地质层差不多肯定是分离的；即为何不是相互紧密连接在一起的。我在调查近段时间中上升了几百英尺的南美洲数千英里海岸时，让我感触最深的是，竟然没有一个近代的沉积物，有充分的广度能够维持在哪怕是一个短的地质时代而不被消磨掉，所有西海岸都有特殊的海产动物生活着，然而那里的第三纪层极其不发达，从而一些连续且特殊的海产动物的记录或许不可以在那里存续到遥远的时代。只要稍稍想一想，我们就可以依据海岸岩石的大面积被剥蚀与汇入海洋的泥流来解释：为何顺着南美洲西部升起的海岸，无法处处发现包含近代的也就是第三纪的遗骸的特大地质层，尽管在久远的年代里沉积物的供应必定是大量的。显然应当这样说，就是当海岩沉积物与近海岸沉积物一经被慢慢而逐步上升的陆地带到海岸波浪的侵蚀作用的范围内时，就会不停地遭到凌削。
我认为可以推断说，沉积物必须垒积成很厚的、很坚固的、或者很大的巨块，才可以在其早先上升时与水平面连续发生变化的时候，抵挡住波浪的连续作用以及其后的大气剥蚀作用。如此厚且超大的沉积物的垒积可通过两种方式来实现：一种是，在深海底垒积，在这种情况下，深海底并无像浅海那样的有大量发生了变异的生物类型栖居着，因此当这样的大块沉积物升高以后，对于在其堆积过程中生活于相邻的生物所提供的记录是不完整的。另一种方式是，在浅海底进行垒积，若浅海底连续地逐渐下陷，沉积物便能在那里垒积到任意的厚度与广度。在后一种情况下，若海底下陷的速度和沉积物的供应近于均衡，海就总是浅的，并且有助于大部分的发生了变异的生物类型的存续，如此，一个含有丰富化石的地质层就产生了，并且在升高成为陆地时，它的厚度也完全可以抵御严重的侵蚀作用。
我认为，几乎一切古代地质层，只要是层内厚度的绝大部分含有丰富的化石的都是如此在海底下沉时期产生的。自1845年我公布了对此问题的看法之后，就关注着地质学的发展，令我备感惊讶的是，当学者们谈到这样或者那样巨大的地质层时，相继得出相同的结果，都认为它是在海底下沉时期垒积而成的。我不妨补充说，南美洲西岸的仅有的一个古代第三纪地质层便是在水平面往下沉陷时期垒积成的，而且因此而达到了巨大的厚度；这一地质层尽管拥有极大的厚度完全可以抵制它曾经遭受过的那种侵蚀作用，但很难说它能维持到一个遥远的地质时代而仍然不致被磨灭掉。
一切地质上的情况都清楚地告诉我们，各个地区都曾经历过大量极慢的水平面震动，并且这种震动的作用所波及的范围很明显是巨大的。从而，含化石丰富的、并且广度与厚度能够抵御其后侵蚀作用的地质层，是在向下沉陷的过程中，在很大的范围内产生的，然而它的产生仅仅局限在这样的地方，就是那里沉积物的供应完全可以维持海水的浅度而且可以在遗骸未腐烂之前将其掩埋与保护起来。相反，在海底维持静止的时候，厚的沉积物就无法在最适合生物生活的浅海地区垒积起来。在升高的交替过程中，这种情况便更少出现了；或许更准确些说，那时垒积形成的海床，因为升高和进入海岸作用的范围之内，大部分都被损坏了。
这些情况是针对海岸沉积物与近海岸沉积物来说的。在宽阔的浅海中，比如从30或40到60英里深的马来群岛的大多数海中，大多数地质层可能是在上升过程中形成的，但是在它慢慢升高的时候并未遭受过度的陵削；然而，因为上升运动，地质层的厚度没海的深度大，因此地质层的厚度也许不会太深；同时这一堆积物也不可能很坚实地凝结在一块，并且也不可能有多种地质层掩盖在它的上方；所以这类地质层在以后水平面震动的时候就很容易被大气侵蚀作用与海水作用所陵削。但是，依据霍普金斯先生的看法，倘若地面的某一个地方在上升之后和没被侵蚀之前就已陷落，那么，在上升过程中所产生的沉积物尽管不厚，却会在此后得到新堆积物的保护，从而得以保留到一个久远的时代。