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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（Pictet），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渡阶段的机会是很小的，因为连续的变化被假定是地方性的，即局限于某一地点的。大多数海产动物的分布范围都是广大的；并且我们看到，在植物里，分布范围最广的，最常呈现变种；所以，关于贝类以及其他海产动物，那些具有最广大分布范围的，远远超过已知的欧洲地质层界限以外的，最常先产生地方变种，终于产生新物种；因此，我们在任何一个地质层中查出过渡诸阶段的机会又大大地被减少了。
近来福尔克纳博士（Dr。Falconer）所主张的一种更重要的议论，引致了同样的结果，即各个物种进行变化的时期，虽然用年代计算是长久的，但比起它们没有进行任何变化的时期，大概还是短的。
不应忘记，在今日能用中间变种把两个类型连接起来的完全标本是很稀少的，这样，除非从许多地方采集到许多标本以后，很少能证明它们是同一个物种。而在化石物种方面很少能够做到这样。我们只要问问，例如，地质学者在某一未来时代能否证明我们的牛、绵羊、马和狗的各品种是从一个或几个原始祖先传下来的，又如，栖息在北美洲海岸的某些海贝实际上是变种呢，还是所谓的不同物种呢？——它们被某些贝类学者列为物种，不同于它们的欧洲代表种，而被其他一些贝类学者仅仅列为变种，这样问了之后，我们恐怕就能最好地了解用无数的、微细的、中间的化石连锁来连接物种是不可能的。未来的地质学者只有发见了化石状态的无数中间级进之后，才能证明这一点，而这种成功是极其不可能的。
相信物种的不变性的作者们反复地主张地质学没有提供任何连锁的类型。我们在下章将会看到这种主张肯定是错误的。正如卢伯克爵士说过的，“各个物种都是其他近似类型之间的连锁”。如果我们以一个具有二十个现存的和绝灭的物种的属为例，假定五分之四被毁灭了，那么没有人会怀疑残余的物种彼此之间将会显得格外不同。如果这个属的两极端类型偶然这样被毁灭了，那么这个属将和其他的近似属更不相同。地质学研究所没有揭发的是，以前曾经有无限数目的中间级进存在过，它们就像现存变种那样地微细，并且把几乎所有现存的和绝灭的物种连结在一起。但不应期望可以做到这样；然而这却被反复地提出，作为反对我的观点的一个最重大的异议。
用一个想像的例证把上述地质记录不完全的诸原因总结一下，还是值得的。马来群岛的面积大约相当于从北角（North Cape）到地中海以及从英国到俄罗斯的欧洲面积；所以，除去美国的地质层之外，它的面积与和一切多少精确调查过的地质层的全部面积不相上下。我完全同意戈德温…奥斯汀先生（Mr。Godwin… Austen）的意见，他认为马来群岛的现状（它的无数大岛屿已被广阔的浅海所隔开），大概可以代表以前欧洲的大多数地质层正在进行堆积的当时状况。马来群岛在生物方面是最丰富的区域之一； 然而，如果把一切曾经生活在那里的物种都搜集起来，就会看出它们在代表世界自然史上将是何等地不完全！
但是我们有各种理由可以相信，马来群岛的陆栖生物在我们假定堆积在那里的地质层中，一定被保存得极不完全。严格的海岸动物，或生活在海底裸露岩石上的动物，被埋藏在那里的，不会很多；而且那些被埋藏在砾石和沙中的生物也不会保存到久远的时代。在海底没有沉积物堆积的地方，或者在堆积的速率不足以保护生物体腐败的地方，生物的遗骸便不能被保存下来。
富含各类化石的、而且其厚度在未来时代中足以延续到如过去第二纪层那样悠久时间的地质层，在群岛中一般只能于沉陷期间被形成。这等沉陷期间彼此要被巨大的间隔时期所分开，在这间隔时期内，地面或者保持静止或者继续上升；当继续上升的时候，在峻峭海岸上的含化石的地质层，会被不断的海岸作用所毁坏，其速度差不多和堆积速度相等，就如我们现今在南美洲海岸上所见到的情形那样，在上升期间，甚至在群岛间的广阔浅海中，沉积层也很难堆积得很厚，或者说也很难被其后的沉积物所覆盖或保护，因而没有机会可以存续到久远的未来。在沉陷期间，生物绝灭的大概极多；在上升期间，大概会出现极多的生物变异，可是这个时候的地质纪录更不完全。
群岛全部或一部分沉陷以及与此同时发生的沉积物堆积的任何漫长时间，是否会超过同一物种类型的平均持续期间，是可以怀疑的；这等偶然的事情对于任何二个或二个以上物种之间的一切过渡级进的保存是不可缺少的。如果这等级进，没有全部被保存下来，过渡的变种看去就好像是许多新的虽然是密切近似的物种。各个沉陷的漫长期间还可能被水平面的振动所间断，同时在这样长久的期间内，轻微的气候变化也可能发生；在这等情形下，群岛的生物就要迁移，因而在任何一个地质层里就不能保存有关它们变异的密切连接的纪录。
群岛的多数海产生物，现在已超越了它的界限而分布到数千英里以外；以此类推，可以明确地使我们相信，主要是这些广为分布的物种，纵使它们之中只有一些能够广为分布，最常产生新变种；这等变种最初是地方性的即局限于一个地方的，但当它们得到了任何决定性的优势，即当它们进一步变异和改进时，他们就会慢慢地散布开去，并且把亲缘类型排斥掉。当这等变种重返故乡时，因为它们已不同于先前的状态，虽然其程度也许是极其轻微的，并且因为它们被发见都是埋藏在同一地质层的稍稍不同的亚层中，所以按照许多古生物学者所遵循的原理，这些变种大概会被列为新而不同的物种。
如果这等说法有某种程度的真实性，我们就没有权利去期望在地质层中找到这等无限数目的、差别微小的过渡类型，而这些类型，按照我们的学说，曾经把一切同群的过去物种和现在物种连接在一条长而分枝的生物连锁中。我们只应寻找少数的连锁，并且我们确实找到了它们——它们的彼此关系有的远些，有的近些；而这等连锁，纵使曾经是极密切的，如果见于同一地质层的不同层次，也会被许多生物学者列为不同的物种。我不讳言，如果不是在每一地质层的初期及末期生存的物种之间缺少无数过渡的连锁，而对我的学说构成如此严重威胁的话，我将不会想到在保存得最好的地质断面中，纪录还是如此贫乏。
全群近似物种的突然出现
物种全群在某些地质层中突然出现的事情，曾被某些古生物学者——如阿加西斯、匹克推特和塞奇威克（Sedgwick）——看作是反对物种能够变迁这一信念的致命异议。如果属于同属或同科的无数物种真的会一齐产生出来，那么这种事实对于以自然选择为依据的进化学说，的确是致命的。因为依据自然选择，所有从某一个祖先传下来的一群类型的发展，一定是一个极其缓慢的过程；并且这些祖先一定在它们的变异了的后代出现很久以前就已经生存了。但是，我们常常把地质纪录的完全性估价得过高，并且由于某属或某�