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再看一下第三纪后期的沉积物，大部分博物学家都认为那里所包含的很多贝壳与如今存在的物种是一样的；然而一些杰出的博物学家，如阿加西斯和匹克推特，却认为尽管差异非常细微，但所有这些第三纪的物种与如今存在的物种是明显的不一样的；因此，除非我们相信这些杰出的博物学家被其假想所误导，而认为第三纪末期的物种的确与其如今存在的代表并无什么不一样的地方，或者除非我们反对大部分博物学家的推断，承认这些第三纪的物种确实一点都不同于近代的物种，我们在此就可以获得所需要的那类微小变异频频发生的证据。倘若我们研究一下略微广阔一点的间隔时期，即研究一下相同硕大地质层中的不同并且连续的层次，我们就会发现当中含有的化石，尽管一般被归为不同的物种，然而相互之间的关系同相离更远的地质层中的物种相比，要紧密得多；因此，关于朝向这个学说所需要的方向的那种改变，在此我们又找到了确实的证据；不过关于此问题，我将留在下一章里再进行讨论。
关于繁衍迅速而移动较小的动物与植物，如之前已经看到的那样，我们有理由来推断，其变种起初通常是地方性的；这种地方性的变种，只有等它们被改变和完成到了相当程度，才能广泛分布并排挤其亲类型。根据此种看法，在任意地方的某个地质层中想要看到任意两个类型之间的全部早期过渡阶段的概率是相当小的，原因是持续的变化被看做是地方性的，也就是局限于一个地方的。大部分海产动物的分布区域都是很广的；而且我们看到，在植物中，最常出现变种的往往是散布范围最宽的；因此，对于贝类和别的海产动物，那些散布范围最宽的，大大超出现知的欧洲地质层界限的，通常最容易先出现地方变种，末了才出现新物种；所以我们在任意某个地质层中发现过渡性阶段的可能性又极大地变小了。
最近福尔克纳博士提出的一种更重要的观点，得出了相同的结论，即每个物种发生变化的时间，尽管用年代来计算是久远的，然而与它们未发生任何变化的时期相比，或许还是短暂的。
应该记得，在今天可以用中间变种相连接的两个类型的完整标本是特别少的，这样除非在很多地方搜集到很多标本之后，几乎不能证实它们属于同一个物种。但在化石物种上极少可以做到如此。我们可以提出几个问题，比如说，在某一未来时代地质学家可不可以证实我们的牛、绵羊、马和狗的各个品种是从某一个或者某几个原始祖先遗传下来的，又如，生活在北美洲海岸的一些海贝事实上到底是变种呢，还是所谓的不同物种呢？一些贝类学者把它们归为物种，与它们的欧洲代表种不一样，而另一些贝类学者只把其列为变种，提出这些问题之后，我们可能就可以最好地理解不可能用众多的、细小的、中间的化石连锁来连接物种。只有探查了化石状态的无数中间级进之后，将来的地质学者才能证明此点，但他们基本上是不可能成功的。
持物种拥有不变性观点的作者们不断地强调地质学没有供给任何连锁的类型，在下一章就会看到这种说法绝对是错误的。就像卢伯克爵士所说的，“诸物种都是别的相似类型之间的连锁”。倘若我们拿一个包含二十个现存的和灭绝的物种的属作为例子，假设有五分之四灭绝了，那么大家都会认为残存的物种之间相互间将会变得相当不同。倘若这个属的两极端类型偶然地灭绝了，那么这个属将更不同于别的相似属。地质学研究揭示出来的是，以往曾经存在过无限数目的中间级进，它们如同现存变种那样的细微，而且连接了差不多全部现存的和灭绝的物种。但不应该期盼能够做到这样；不过这却被不断地提出来，作为否定我的观点的一个最重要的不同意见。
通过一个想象的例子总结一下上述地质记载不完整的各个原因，还是有意义的。马来群岛的大小大致与从北角到地中海以及从英国到俄罗斯的欧洲面积相等；因此，除美国的地质层以外，其面积与所有多少确切调查过的地质层的整个面积差不多。我绝对同意戈德温奥斯汀先生的观点，他以为马来群岛的现状（它的无数大岛屿已被广阔的浅海分隔），基本上能够表现以前欧洲的大部分地质层正在进行垒积的状况。在生物方面马来群岛是最丰富的地区之一；但是，倘若把所有曾经生活在那里的物种都收集起来，就会发现它们在代表世界自然史上会是怎样的不完整！
然而我们有种种理由能够相信，在我们假设垒积在那里的地质层中，马来群岛的陆栖生物肯定被保留得非常不完整，被掩埋在那里的严格的海岸动物，或生活于海底裸露岩石上的动物，不可能有太多并且那些被掩埋在砾石和沙中的生物也不会存续很长时间。在海底没有沉积物垒积的区域，或者在垒积的速率上无法保护生物体免于腐化的区域，生物的遗骸便无法保存下来。
富含各类化石并且其厚度在将来时代中足以持续到就像过去第二纪层那样漫长时间的地质层，在群岛中通常只能产生于沉陷时期。这等沉陷时期相互会被超大的间隔时期分开，在此间隔期内，地面可能维持静止可能持续上升；如果持续止升，陡峭海岸上的含化石的地质层，将会不停地被海岸作用所破坏，其速度几乎等于垒积速度，就像我们现在南美洲海岸上所看到的情形那样。在上升时期，就算在群岛间的宽广浅海中，沉积层也不容易垒积得很厚，或者说也不容易被其后的沉积物所遮盖或保护，所以不可能存留到遥远的将来。在沉陷时期，生物灭绝的概率很大；在上升时期，可能会涌现相当多的生物变异，然而此时的地质记载更不完整。
任何群岛全部或者部分沉陷与一起发生的沉积物垒积的长久时间，能否超过同一物种类型的平均连续时期，是值得怀疑的；这种偶然存在的情况对于任何两个或两个以上物种之间的所有过渡级进的存留是必不可少的。倘若这种级进，没有整个被存留下来，过渡的变种看起来就如同是很多新的尽管紧密相似的物种。每个沉陷的长久时期还可能由于水平面的震动而被打断，同时在如此漫长的时间里，也可能产生细微的气候变化；在这种情况下，群岛的生物将迁徙，这样在任意一个地质层里就无法保留关于其变异的紧密连接的记录。
群岛的大部分海产生物，如今已经超出了其界限而散布到数千英里之外；如此类推，能让我们确信，主要是这些分布广泛的物种，即便其中分布广泛的只有一些，最常形成新变种：这种变种起初是地方性的也就是只局限在一个区域内，然而如果它们获得了任意决定性的优势，即如果它们进一步变异和改进时，他们将逐渐地分散开去，并且排挤掉亲缘类型。当这种变种重回家乡时，由于它们已与之前的状态不一样，即使其程度或许是十分细微的，并且由于它们都在相同地质层的略微不同的亚层中被看见，遵照许多古生物学者所依循的原理，这些变种基本上会被归为新而相异的物种。
倘若这种观点有一定程度的真实性，我们就无权希望在地质层中发现这种数目无限的、差异细微的过渡类型，而根据我们的学说，这些类型，曾经把所有同群的以往物种与现在物种联结在一条不仅长并且分枝的生物连锁中。我们仅仅应当探查比较少的连锁，而我们的确探查到了它们--它们相互之间的关系有的远一点，有的近一点；而这种链锁，尽管曾经是极紧密的，倘若在同一地质层的不同层次中被发现，也会被很多生物学者归为相异的物种。我直言不讳地说，倘若不是在每个地质层的早期及后期生活的物种之间缺乏无数过渡的链锁，而对我的学说造成这么重大的威胁的话，我将想不到在保留得最完整的地质断面中，记录仍然是这样的少。
全群相似物种的忽然出现
在某些地质层中物种全群忽然出现的事实，曾被一些古生物学者--像阿加西斯、匹克推特及塞奇威克--认为是反对物种可以迁徙这一观点的致命异议。倘若被列为同属或同科的许多物种的确会同时产生出来，那么这种观点对于把自然选择作为根据的进化学而言，确实是致命的。因为按照自然选择学说，全部从同一祖先遗传下来的一群类型的发展，必然要经历一个十分徐缓的过程；并且这些祖先必然在其变异了的后代出现以前很久就已经存在了。然而，我们往往过高地估计了地质记载的完整性，而且因为某属或某科未在某一阶段不曾看到，就错误地推断它们之前在那个阶段也没有出现过。
在一切的情况中，只有积极性的古生物证据，才能够全部信赖；而消级性的证据，像经验所频频指出的，是毫无意义的。我们总是不记得，整个地球比起被探查过的地质层的面积，是多么的巨大；我们还会忘了物种群在迁移到欧洲的古代群岛和美国之前，可能在别的地方已经生存了很长时间，并且已经逐渐地繁殖了。我们也未恰当地考虑到在我们的持续地质层之间所经历的间隔时期--在很多情况中，这一时期也许要比每个地质层垒积起来所耗费的时间更漫长。这些间隔内可以提供有充足的时间使物种从某一个亲类型繁衍起来而这种群或物种在此后形成的地质层中如同忽然被创造出来一样地产生了。
这里我要重复一遍之前曾经说过的话，就是某种生物适应一种新而特别的生活方式，比如空中飞翔，可能是要花漫长且持续的时间的；这样，其过渡类型往往会在某一个地方存续很长时间；然而，倘若一旦这种适应获得成功，且少部分物种因为这种适应比其他物种获取了很大的优势，那么只要很短的时间就能形成很多分支类型来，这些类型便快速地、广泛地分布于整个地球。在对本书的杰出书评里匹克推特教授评价了早期的过渡类型，并用鸟类作为佐证，他无法看出假设的原始型的前肢的持续变异会带来什么好处。然而看一下“南方海洋”上的企鹅：这些鸟的前肢，不是就介于“既不是真正的手臂、也不是真正的翅膀”这种情况的中间状态吗？而且这种鸟在生存竞争中成功地占据了其地位；因为其个体数量是无限多的，并且其种类也是相当多的。我并非假设此处所看到的就是鸟翅所曾经经历的真正的过渡级进。然而相信翅膀或许可能有益于企鹅的变异了的后代，让它先变成如同大头鸭那样地可以在海面上拍打，最后能够从海面飞起而在空中滑翔这一点又会有何特殊的困难呢？
现在我略举几个例子，来证实上述观点，并且指明在假设整群物种曾经忽然形成一事上我们多么容易犯错误。甚至在匹克推特有关古生物学的杰出著作的第一版（出版于1844—1846年）与第二版（1853—1857年）之间的一个如此短暂的时间内，有关几个动物群的最初形成与消亡的结论，就发生了很大的变化；而第三版或许还需要作更大的修改。我可以再说一个熟知的事例，在前不久发表的某些地质学报告中，都说哺乳动物是忽然形成于第三纪的。但目前已知的含有丰富哺乳动物化石的堆积物中的一堆是产生在第二纪层的中段的；并且在靠近这一大纪早期的新红沙岩中找到了真正的哺乳动物。
居维叶向来认为，在第三纪的任何层中猴子都未出现过；然而，现在在印度、南美洲和欧洲已经在更古的第三纪的新世层中找到了其灭绝种。如果不是在美国的新红沙岩中存在被偶然保留下来的痕迹，谁敢假设在那个时代最少有三十种不同的鸟形动物--有些是很大的--曾经生活呢？而在这种岩层中没有找到这种动物遗骸的一个碎片。前不久，某些古生物学者认为所有鸟纲是忽然形成于始新世的：然而如今我们知道，按照欧文教授的权威观点，在上端绿沙岩的沉积时期确实已存在一种鸟；更近一点的，在索伦何芬的鲕状板岩中找到了一种奇特的鸟，即始祖鸟，它们有着蜥蜴状的长尾，尾部的每节长着一对翅膀，而且羽毛上长有两只发达的爪子。没有任何近代的发现比此发现更强有力地证明了，我们对于地球上古老的生物，知道得是多么的少。