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·The Past Condition of Organic Nature·
我们这个星球过去历史的记录是什么，它的完整与否又和哪些问题有关系呢？这个记录是由泥沙组成的，我们今天晚上要面对的问题的答案就深藏在泥沙是怎样形成的这个问题之中。也许你会觉得从思考世界过去的历史一下子跳到思考泥沙是怎样形成的，这一步跨得有点儿太大了，简直是从阳春白雪一下跌到下里巴人！但是自然界中没有什么低劣而不值得我们注意的东西，她的杰作没有一样是荒唐可笑或令人鄙视的。我希望你们会很快明白，我们的这些探究将把我们引向问题的本质。
35亿年以前太古代初期地球可能的模样。
在上星期一晚上的讲座中，我在时间允许的限度内简单地勾画了有机界的现状，在这个大题目下指出，那些勤勉工作的人们发现的有关现代有机界各种现象的宽泛原则。我们考察的结果可以总结如下：我们发现，尽管动物的形态千差万别，但是这些不计其数的动物都可以归结到少数几个构建模式或类型中去；进一步的发育过程研究表明，无限多的动物，甚至还有植物，都可以追溯归结到同一个基本的形式————细胞。
我们通过分析发现，有机界————不管是动物还是植物————最终都可以追溯到同样的组成成分，而且实际上就是由同样的组成成分构成的。我们看到，植物通过对来自无机界的物质进行特殊的组合来合成组成自身的各种材料；动物通过不断地摄取植物的含氮物质来获取营养，排除废物归还给无机界；最后，动物死亡，它的躯体成分又被分解转化成它们最初所来源于之的无机物。因此，在草的叶片和马的身体中，我们看到的是同样的元素，只是组合和排列不同而已。我们发现了一个持续不断的循环链，植物吸收无机界的元素并组合成动物所需的食物；动物从植物身上获取营养维持自身生存，排出代谢垃圾直接还给无机界；最终，动物和植物的组成成分都归还给它们的无机来源：这里有一个持续不断的从一个状态到另一个状态，然后再返回来的转换过程。
最后，当谈及生物力的性质的时候，我们发现这些力————即使不能完全按照分析它们成分的方式进行同样仔细的分析的话————是可以与无机界的力对应或对等的。用现在的术语来说，就是它们可以转化成无机界的力。这就是我们上次讲座的主要内容。
现在，撂下现代的不说，我们用同样的方法来介绍一下生命世界过去的历史————有机界的过去。今晚，我们得谈一些历史的事实。这是一段让我们的人文记录显得相形见绌的历史，一段人类历史和生活现象无法对其事件的复杂程度和剧烈程度提供任何借鉴的历史，一段变化多端而又错综复杂的历史。
要想研究其他历史，我们先得学习一下历史学。学历史的学生都明白，他要做的第一件事是考究证据的有效性、保存证据的文献性质，他也许能够通过考察这些证据来推测由此得出的结论的可靠性。因此，我们在这儿首先要考虑一些看起来好像与本话题无关的东西。我们必须考察记录的性质及其所含证据的可信度；在我们研究其内容和意义之前，我们必须检查这些记录的完整程度。所幸的是，我们在这儿不需要考虑太多历史的可信度，因为，不像人类起源的历史，在我们研究的历史中不存在吹毛求疵，也不存在有关构成历史的事实和真理的争议。在这里事实不言自明，直接就摆在我们面前。
虽然我们无须像历史学研究者那样面临巨大的困难，但是其他困难还是有的————如何正确地解释我们面对的事实。这个困难足以和任何历史学研究中的最大困难相提并论。
我们这个星球过去历史的记录是什么，它的完整与否又和哪些问题有关系呢？这个记录是由泥沙组成的，我们今天晚上要回答的问题的答案就深藏在泥沙是怎样形成的这个问题之中。也许你会觉得从思考世界过去的历史一下子跳到思考泥沙是怎样形成的，这一步跨得有点儿太大了，简直是从阳春白雪一下跌到下里巴人！但是自然界中没有什么低劣而不值得我们注意的东西，她的杰作没有一样是荒唐可笑或令人鄙视的。我希望你们会很快明白，我们的这些探究将把我们引向问题的本质。
那么，泥沙是怎样形成的呢？除了我无须讨论的极少数情况外，泥沙总是水的杰作：水磨蚀它们接触的泥沙和岩石表面，使之解体，连研带磨，把它们带到不受机械扰动的地方，使之在那儿安静地沉淀下来。我们知道，海洋中由于风浪的作用，长长的海岸线和携带着从海岸上冲刷下沙砾的波浪跟这个解体过程有关。这样一来，即使最坚硬的岩石也肯定会渐渐地磨成粉末。这样形成的泥沙，不管其粗细，会被潮水或海流搬运到较深的海中，在那儿沉到海底。那里的水深达到14或15英寻［1］，水常常处于静止状态，当然那些细小的尘埃————我们称之为泥沙————会沉到水底。
或者河流从它的山区源头咆哮而下，一路冲刷着沿途的岩石，使之松动，然后携带着两岸的沙砾顺流而下，跟海浪的磨蚀作用一样冲刷着周围的岩石和泥沙，形成沉积的物质从山边剥离滚落进山谷，缓慢地穿过平原，进入河口，最后融入大海。很显然，一旦水流并入海洋中的深水便会失去运输能力，那些粗重的岩屑首先沉淀下来，较轻的细小颗粒会被带得更远一些，最终沉淀到更深更为静止的海洋中。
由此可见，泥沙就是一本历史记录。这一点很明显，因为，就像我这儿画的一样，假设这儿是海底，这儿是海岸线，海浪的洗刷作用使岩石变成泥沙，泥沙被搬运到深海，最终沉到海底，形成一层沉积。在第一层固结的时候，其他从同一地区来的沉积物会被搬运到同一地点来。后来的泥沙显然不可能沉积到前一层的底下，它们只能在上面又形成一层，这样一来你们会得到一层层不断固结的泥沙，从而记录下时间的先后。
按照重力规律，最上层必然是最新的，最下层必然是最老的，任何一层岩层的年龄都和它们离表面的距离成正比。如果后来它们被抬升，这些泥沙层会转化成砂岩或灰岩，你们能肯定底下的层先沉积，上面的层后沉积。这是研究历史学的第一步————这些泥沙层会告诉我们时间。
概括地说，整个地球的表面是由这些泥沙层组成的。这些泥沙层很硬，所以我们叫它们岩石，灰岩、砂岩或者其他种类的岩石。看到地球的地壳都是由这样的岩石组成，你们也许会想，确定时间顺序和地壳形成的时间应当是比较简单的事情。做一个广泛的统计，确定泥沙在海底或河口以多快的速率形成；假设是每年一、二或三英寸，或者其他你所估计的任何值；然后把所有层状岩石的总厚度————地质学家估计是12～13英里或者70000英尺————用每年的沉积速率一除，结果当然是形成地壳所需的年数。
的确，看起来这是一个十分简单的过程！可惜的是，要真正这么做有些困难。第一个困难就是确定沉积物形成的速率。但是主要的困难在于形成沉积的海底处在不断运动之中。这个困难使得任何精确的计算都无法进行。
与常人想象的静止不动恰恰相反，地球表面处于不断运动之中，就像海面一样，只是它的波动更加缓慢而且幅度更加巨大而已。
那么，这种波动有什么作用呢？回想一下我前面说到的情况。正如我们前面看到的，或粗或细的沉积物被河流搬运过一定距离以后，到了相对静止的水体中会沉积到海洋的底部。
假设图35中Cy是海底，yD是海岸，xy是海平面，那么粗的沉积物就会沉积到区域B，细的沉积物沉积到区域A，比区域A更远的地方没有任何沉积。因为根本就没有形成任何沉积物，因此该区域没有任何记录。现在设想，我们认为固定不变的陆地CD下沉了，x′y′是新的海平面，这样一来区域A和B离海岸线y′更远了。结果是到区域A的距离比水流能够运输最细的尘埃的距离还要远，因而无法接受更多的沉积物，该区域的沉积物厚度就不再增加了。
图35 穿过海底和海岸沉积物的剖面
每当我们看到这层沉积物的时候，因为我们看到的只是一个残缺的、不完整的记录，如果按照上面的概念来解释，我们就会被误导：它似乎代表的是非常短暂的一段时间。
现在假设陆地CD逐渐缓慢地抬升————大约每世纪1～2英寸，这种运动的后果又如何呢？嘿，已经形成的沉积物A和B就会离海岸线更近了，它们又会受到海浪的浸蚀，海洋再次对其发生作用，它们迟早会被搬运到更远的地方形成二次堆积。
由于完全有可能地球表面上没有一个点不经过多次这样的上下运动，因此即使我们知道了沉积物形成的速率，我们也无法认定某一点的沉积厚度就是代表了形成沉积物的时间。既然在这儿我们的记录完全由一层层叠覆的泥沙层形成，在另一个形成沉积的地方地壳却在上下运动，一会儿无法形成沉积，一会儿沉积物又被重新搬运，因此我们的记录绝对会有缺陷。很多情况下我们没有很厚的沉积，对它们形成的区域也并不完全了解。记住这一点！既使一个地质学家能够到达地球上任何一点、地球的任何部分，他能够对所有地方的剖面进行测量并把这些剖面拼接起来，他的记录也一定不会是完美的。
那么，人到底能够到多少地方呢？看看这幅地图，看看上面海洋和陆地的比例：这个颜色代表陆地，剩下的是海洋。你们一眼就能看出，地球表面的五分之三是海洋。这种状况自从有人文记录以来（更别提我们这么短暂的地质研究历史了）就是如此。这么一来，世界上五分之三的面积对于我们来说是不可及的，因为它们在水下。我们来看看剩下的五分之二，看看其中有哪些国家进行了哪怕是一丁点儿可以称之为地质研究工作的：法国、德国、英国和爱尔兰的大部分，西班牙、意大利和俄国的一部分，但是整个非洲除了最南端的一部分以外我们都知之甚少，印度有一点儿了解，但是整个亚洲大陆一无所知，美国和加拿大有一点儿了解，但是广袤的北美大陆的大部分和南美洲的更大部分我们是压根都不知道。
这样看来，既使满打满算上我们已有的残缺不全的信息，人们也只对地球上大约1％的地区进行过适当的研究。所以那些关心这些研究的、极具思考能力的人物一直在强调地质记录的不完整性是完全有道理的。我要重复一下，自然的原因决定了这份记录绝对是残缺不全的。不幸的是，这一点总是被人们忘却。就像一群小马驹来到一片陌生的草原上，完全忘记了上面的沟沟坎坎，只顾一路狂奔一样。从事科学的人们也容易为进入一个崭新的研究领域兴奋不已，看不到他们研究的局限性，忘记了我们知识的极度不完整性。地质学家一度梦想着他们能够说出某一段时期地球上任何一点发生的事情。他们说这套沉积和那套沉积是同一时间形成的，直到最后他们能够从地球上有限的几个点不甚了解的变化历史出发，编撰出一套同其他考古研究报告一样充满奇迹和疑问的统一的地球历史。
但是他们试图编撰统一的地球历史的努力意味着什么呢？它意味着人们不仅对某一地点所发生的事情有详细了解，而且能够说出在其他地点上发生某些事情的同时，地球上任何一点正在发生的事情。
现在让我们来看看这么做有多大的现实性。假设我在这儿做一个凯拉尼湖（Killarney）的剖面，在那儿做一个苏格兰罗蒙德湖（Loch Lomond）的剖面。河流源源不断地把泥沙带到湖底，在那儿形成一层摞一层的沉积物。毫无疑问，两个湖中底层的沉积物比上层的老————尽管这一点确定无疑，但是要谈到罗蒙德湖中某一层沉积物相对于凯拉尼湖中的某一层之间的年龄关系，这一点又能帮多少忙呢？很显然，如果两套沉积物是相互隔断不连续的话，沉积物的天然本性决定了确实没有办法分辨出哪个更新哪个更老。很多人跟你们一样，也许想说，如果要对比的沉积物是连续的话，情况就会不一样了！现在假定剖面中的泥沙层A和B固结成岩（图36）。
图36 穿越两层泥沙的剖面
你们会说，嗨，大家都知道最下面的是最老的。很好，那么B比A老。总体来说，或者对于这两层中位于同一竖直线上的各个点来说，这一点无疑是对的。但是假若你们很自然... -->>
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