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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（Woodward）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在任何地质层的中央部分出现时， 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出现时，可能是这个物种在那个 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出现 的时间比在欧洲同样地层中出现的时间为早；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虽很普通，但在周围密接的海中则已绝灭，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（Missiiiippi）河口的 附近，在海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发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，才能在同一个地质层的上部和下部得到介于两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。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，一般是间断的。 当看到，而且确能常常看到，一个地质层由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（NovaScotia）发见了1，400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、中部和上部出现 了同一个物种时，可能是这个物种没有在沉积的全部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 沉积期间内发生了显著的变异，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发见了第三个物种A；在这种情形下，纵使A严格地介于B和 C之间，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类型连接起 来，A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“Orbigny）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（Pi ctet），却主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发生的证据。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，我们就会看到其中埋藏的化 石，虽然普通被列为不同的物种，但彼此之间的关系比起相隔更远的地质层中的物种， 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；但是关于这个问题，我将留待下章再加讨论。
关于繁殖快而移动不大的动物和植物，像前面已经看到的那样，我们有理由来推测， 它们的变种最初一般是地方性的；这等地方性的变种，非到它们相当程度地被改变了和 完成了，不会广为分布和排除它们的亲类型的。按照这种观点，在任何地方的一个地质 层中要想发见任何两个类型之间的一切早期过