物种起源 - 第39章

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当我们看到一个物种首次出现在某个地层的中间时,贸然推断它在此之前未曾存在是极其鲁莽的。
同样地,当我们发现一个物种在最后沉积层之前消失时,同样鲁莽地认为它那时灭绝也是错误的。
我们忘记了欧洲的面积与世界其他地区相比是多么的小;而且欧洲同一地层的不同阶段尚未完全精确地相互对应。
我们可以安全地推断,各种海洋动物都有大量的迁移,这是由于气候和其他变化引起的;当我们看到一个物种首次出现在某个地层时,很可能只是那时它首次迁移到该地区。
例如,众所周知,一些物种在北美古生代地层中出现得比在欧洲的相应地层中早一些;显然需要时间让它们从美洲迁移到欧洲海域。
在考察世界各地最新沉积物时,到处都注意到一些仍然存在的物种在沉积物中很常见,但在周围海域已经灭绝;或者相反,有些物种现在在邻近海域很丰富,但在这一特定沉积物中稀少或不存在。
反思冰川期欧洲居民迁移的数量是一个很好的教训,冰川期只是整个地质时期的一部分;同样也要反思在这个冰川期内发生的海平面变化、气候极端变化以及漫长的时间间隔。
然而,可能有人怀疑,在世界的任何地方,包括化石遗骸在内的沉积物是否在整个这段时间内在同一区域内不断积累。
例如,不太可能在冰河时期整个期间,密西西比河口附近的浅海区域沉积物都在堆积,因为我们知道在这段时间内美国其他地区发生了巨大的地理变化。
当冰河时期的某些部分在密西西比河口附近浅水区沉积的沉积物被抬升后,由于物种迁移和地理变化,有机残留物可能会在不同水平上首次出现和消失。
在未来遥远的日子里,一位地质学家研究这些沉积物时,可能会倾向于认为嵌入化石的平均寿命比冰河期还要短,而不是实际上要长得多,也就是说,从冰河时代之前一直延续到现在。
为了在同一个地层的上下部分之间得到两个形态之间的完美过渡,沉积物必须在长时间内持续不断地积累,以便缓慢的演变过程得以进行;因此,这个沉积物必须非常厚;并且经历变化的物种在整个过程中必须生活在同一地区。
但我们已经看到,一个在整个厚度上含有化石的地层只能在地壳下沉期间积累;为了保持大致相同的深度,使得相同海洋物种能够生活在同一空间,沉积物的供应量几乎必须抵消下沉量。
但这种相同的下沉运动也会使沉积物来源的区域下沉,并因此减少供应,而下沉运动继续进行。
事实上,这种沉积物供应量与下沉量之间的近乎精确平衡可能是一种罕见的情况;因为不止一位古生物学家观察到,非常厚的沉积物通常除了靠近其上下限的地方外,几乎没有有机残留物。
似乎每个单独的地层,就像任何一个国家的所有地层一样,其积累通常是间歇性的。
当我们看到,像经常发生的那样,由矿物学成分截然不同的沉积层组成的地层时,我们可以合理怀疑沉积过程或多或少中断了。
即使最仔细地检查一个地层,也无法给我们提供其沉积可能消耗的时间长度的任何概念。
有许多例子表明,只有几英尺厚的沉积层代表了在其他地方几千英尺厚的沉积层,并且必须花费巨大的时间才能积累起来;但那些对此不知情的人甚至不会怀疑较薄沉积层所代表的漫长时间间隔。
还有许多例子表明,下部地层被抬升、侵蚀、淹没,然后又被同一地层的上部地层覆盖的事实,这表明在其积累过程中发生了哪些宽广但容易被忽视的时间间隔。
在其他情况下,我们有最明显的证据,即巨大的石化树木仍直立生长,这证明了在沉积过程中经历了许多长时间间隔和海平面变化,若非树木被保存下来,这些变化是不会被怀疑的。因此,莱尔爵士和德鲁博士...戴森在新斯科舍省发现了厚达1400英尺的石炭纪地层,其中包含着至少68个不同层次的含根地层,一个叠在一个之上。
因此,当同一物种出现在地层的底部、中部和顶部时,很可能它并非在整个沉积期间都生活在同一地点,而是在同一个地质时期内消失并重新出现,也许多次如此。
因此,如果在任何一种地质形成物的沉积过程中发生了相当大的变异,那么一个剖面将不会包含我们理论所必须存在的所有细微的中间过渡阶段,而是会显示出形式上的突变,尽管这种突变可能是轻微的。
我们必须牢记,博物学家并没有用来区分物种和变种的金科玉律;他们承认每个物种都有一定的可变性,但是,当他们遇到两种形态之间存在较大差异时,他们会将两者都归为物种,除非能够通过最紧密的中间过渡阶段将它们连接起来;根据前面所述的理由,我们在任何一个地质剖面中很少能够做到这一点。
假设B和C是两个物种,而A是在较老且位于其下的地层中发现的第三种;即使A确实是严格介于B和C之间的,它也只会被归为第三个且不同的物种,除非同时能够通过中间变种将其紧密连接到其中一个或两个形态上。
同样不应忘记的是,正如前面所解释的那样,A可能是B和C的实际祖先,但它并不一定在各方面都严格介于它们之间。
因此,我们可以从同一地层的底层和顶层获得祖先物种及其多个变异后代,除非我们获得了大量过渡阶段的化石,否则我们将无法识别它们之间的血缘关系,并且会将它们视为不同的物种。
许多古生物学家基于极其微小的差异来确定物种的事实众所周知;而且,如果标本来自同一地层的不同亚阶段,他们更倾向于这样做。
一些有经验的软体动物学家正在将多尔宾尼和其他人提出的许多非常精细的物种降级为变种;按照这种观点,我们确实找到了理论应该找到的那种变化的证据。
再看看后来的第三纪沉积物,其中包含了许多被认为是现存物种的贝壳,但一些优秀的博物学家,如阿加西和皮克特,坚持认为所有的这些第三纪物种都是特定的物种,尽管这种区别被认为是非常细微的;因此,在这里,除非我们认为这些杰出的博物学家被他们的想象误导了,或者这些晚期第三纪物种真的与它们的现存代表没有任何差异,或者除非我们接受大多数博物学家的判断,认为这些第三纪物种确实与现存物种完全不同,否则我们会发现轻微变化频繁发生的证据。
如果我们观察的时间间隔稍大一些,即观察同一伟大地层的不同但连续的阶段,我们会发现嵌入的化石虽然普遍被认为是特定的物种,但彼此之间的关系却比在更广泛分离的地层中发现的物种更为密切;因此,这里再次提供了理论所需的变化的明确证据;但关于这一后一个问题,我将在下一章中返回讨论。
对于繁殖迅速且迁移不多的动植物来说,正如我们以前所见,有理由怀疑它们的变种最初往往是局部的;并且这样的局部变种不会广泛传播并取代它们的亲本形式,直到它们在某种程度上得到了修饰和完善。
根据这个观点,在一个国家的某个地层中发现两个形态之间过渡阶段的所有早期阶段的机会很小,因为认为这些连续的变化是局部的或局限于某一地点。
大多数海洋动物都有广泛的分布范围;我们已经看到,对于植物来说,那些分布范围最广的往往最常表现出变种,因此,对于贝壳和其他海洋动物而言,那些分布范围最广的,远远超出欧洲已知地质形成物界限的,往往最先产生局部变种,最终形成新物种;这又大大降低了我们能够追踪任何一个地质地层中的过渡阶段的可能性。
这是一个更重要的考虑因素,最近由法尔孔纳博士强调,即每个物种发生变异的时期虽然按年份计算很长,但与它没有经历任何变化的时期相比,可能相对较短。
不应忘记的是,在当今时代,即使有完美的标本供检查,两种形式也很难通过中间变种连接起来,从而证明它们是同一种物种,除非从许多地方收集到大量标本;对于化石物种来说,这种情况更是罕见。
或许,我们最好通过问自己这样一个问题来感知我们是否能够通过众多、细微、中间的化石联系将物种连接起来,例如,未来某位地质学家能否证明我们的不同品种的牛、羊、马和狗是从单一的种群还是从几个原始种群演变而来;或者,再次举例,某些栖息在北美海岸的海贝,被一些软体动物学家认为是与欧洲代表物种不同的物种,而被另一些软体动物学家认为只是变种,它们真的是变种,还是被称为特定的物种?
这只能通过未来的地质学家发现化石状态下的众多中间阶段来实现;然而,这种成功几乎是不可能的。
那些相信物种不变的人一再声称地质学没有提供联系的形式。正如我们将在下一章看到的那样,这种说法肯定是错误的。
正如J. L. 卢布克爵士所说:“每个物种都是其他相关形式之间的链接。” 如果我们拿一个包含二十个物种的属,其中既有现存的也有灭绝的,然后摧毁其中五分之四的物种,没有人会怀疑剩下的物种彼此之间会更加明显地分开。如果该属的极端形态碰巧已经被这样摧毁了,那么这个属本身就会与其他相关的属更加明显地区分开来。
地质学研究尚未揭示出无数的渐变阶段,这些渐变阶段如同现存的变种一样精细,几乎连接了现存和已灭绝的所有物种。
但这不应该期望;然而,这已经被反复提出作为一个对我观点的重大反对意见。
或许值得总结一下上述关于地质记录不完美原因的评论,用一个假想的比喻来说明。
马来群岛大约相当于从北角到地中海以及从英国到俄罗斯的欧洲大小;因此,它等于所有经过精确研究的地质地层,除了美国的地质地层。
我完全同意戈德温-奥斯丁先生的观点,即现在的马来群岛状况,拥有众多大型岛屿被宽广而浅的海域隔开,很可能代表了欧洲早期的状态,当时我们的大部分地层正在积累。
马来群岛是有机生物最丰富的地区之一;然而,如果收集了曾经生活在那里的一切物种,它们将多么不完整地代表世界的自然历史! 但我们有充分的理由相信,该群岛的陆地生物将以极其不完善的方式保存在我们认为正在那里积累的地层中。
不太多数严格意义上的滨海动物或生活在裸露海底岩石上的动物会被埋藏;而那些埋藏在砾石或沙中的也不会持久到遥远的时代。
在海底没有沉积物积累的地方,或者沉积物没有以足够的速率保护有机体免受腐烂的地方,就不可能保存任何遗骸。
在地层中富含多种化石且厚度足以持续到像第二纪地层那样远的未来时期的,通常只会在地壳下沉的时期在该群岛中形成。这些沉降期彼此之间会被漫长的间隔时间隔开,在此期间该区域要么处于静止状态,要么在上升;当上升时,陡峭海岸上的含化石地层几乎会在积累的同时被沿海不断作用所摧毁,就像我们如今在南美洲海岸所看到的那样。
即使在整个广阔的浅海区域,即群岛内部,沉积物在上升期也很难累积成厚层,或者受到后续沉积物的覆盖和保护,从而有很好的机会保存到遥远的未来。
在沉降期,可能会发生大量的生命灭绝;在上升期,则会有较多的变异,但那时的地质记录则会不够完善。
我们可能怀疑,在整个或部分群岛范围内,任何一个大的沉降期的持续时间,加上同期的沉积积累,是否超过了同一特定形式的平均持续时间;而这些条件对于保存任何两个或多个物种之间的所有过渡阶段都是不可或缺的。
如果这些过渡阶段没有全部完整地保存下来,那么过渡变种只会被视为许多新的、尽管非常接近的物种。
同样有可能的是,每一个大的沉降期都会被水平振荡打断,并且在如此漫长的时间里会有轻微的气候变迁;在这种情况下,群岛的居民将会迁移,而在任何一个地层中都无法保存其连续的变异记录。
群岛中的许多海洋居民现在可以在其边界之外数千英里的范围内生存;类比显然让我们相信,这些广泛分布的物种中的一些,尽管只是其中的一部分,往往会经常产生新的变种;这些变种最初将是局部的或局限于一个地方,但如果它们具有任何明显的优点,或者经过进一步的修饰和改进,它们就会缓慢传播并取代它们的亲本类型。
当这些变种返回它们的古老家园时,由于它们在近乎一致的程度上,尽管可能是极其微小的变化,与它们的先前状态有所不同,并且因为它们会在同一地层的不同亚阶段中被发现,根据许多古生物学家遵循的原则,它们将被归类为新的和不同的物种。
因此,如果上述观点有一定道理的话,我们不应期望在我们的地质形成物中找到无数的那些精细的过渡形式,按照我们的理论,这些形式曾将同一组的所有过去和现在的物种连接成一条漫长而分支的生命链。
我们应该只寻找一些环节,而这些环节确实存在——有些彼此关系更远,有些关系更近;并且这些环节,无论多么接近,如果在同一个地层的不同阶段被发现,将由许多古生物学家视为不同的物种。
但我并不认为,如果不是由于在每个地层开始和结束时物种之间缺乏无数的过渡环节,我本不会怀疑保存最完好的地质剖面记录是多么贫乏。
关于整个相关物种群突然出现的问题。
几个古生物学家,例如阿加西、皮克特和塞奇威克等人,强调某些地层中整个物种群以一种突然的方式大量出现,这被用作反对物种转化论的致命论据。
如果属于同一属或家族的众多物种真的同时出现,这一事实将对通过自然选择进化理论构成致命打击。
因为通过这种方式发展出的一组形式,它们都源自某个祖先,必定是一个极其缓慢的过程;而祖先必须在它们的变异后代之前生活很长时间。
但我们总是过高估计地质记录的完整性,并错误地推断,因为某些属或家族没有出现在某个特定阶段之下,所以它们在那个阶段之前不存在。
在所有情况下,积极的古生物学证据可以完全信任;消极的证据毫无价值,因为经验已经多次证明了这一点。
我们常常忘记世界有多大,与我们仔细检查过的地质形成区相比;我们忘记了物种群可能在其他地方早已存在,并且在它们侵入欧洲和美国的古代群岛之前就已经缓慢繁殖。
我们没有充分考虑到我们在连续地层之间的时间间隔——在许多情况下,这些间隔可能比形成层的积累所需的时间还要长。
这些间隔将给予物种从某一亲本形式繁衍的时间:并在随后的地层中,这样的群体或物种将看似突然出现。
我可以在这里重申以前提到的一个观点,即适应一种新而独特的生存方式可能需要很长的一段时间,例如学会飞翔,因此过渡形式往往会长时间局限在一个地区;但是,一旦这种适应完成,少数物种获得了相对于其他生物的巨大优势,相对短的时间就足以产生多种不同的形式,这些形式会迅速且广泛地遍布全球。
皮克特教授在他的这篇优秀评论中,评论早期过渡形式时,以鸟类为例,无法理解前肢的连续变化如何可能有任何好处。
但看看南大洋的企鹅;这些鸟儿的前肢是否正处于“既非真正的手臂又非真正的翅膀”的精确中间状态?然而这些鸟儿在生存竞争中占据着胜利的地位;它们以无限的数量和多种种类存在。
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