本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
“在一個火山國家進行地質考察是最令人愉快的……[]”
達爾文今天因其地球歷史的漸進主義觀點而聞名,這是他的生命觀的必要先決條件,正如他在1859年總結道:“從如此簡單的開始,已經進化出,並且正在進化出無窮無盡的最美麗和最奇妙的形式。” 小獵犬號的著名航行將被證明對達爾文發現深層時間和採納這種觀點至關重要。
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1832年1月至2月,貝格爾號的第一個停靠站是“鵪鶉島”(今天的聖瑪麗亞島)——一個小島,位於較大的聖地亞哥島(今天的聖地亞哥)的普拉亞灣。這次訪問尤其有趣,因為它提供了達爾文在貝格爾號航行(1831-1836)開始時的地質學背景以及他後來作為地質學家的“進化”的一些 glimpses。
達爾文在穿越威爾士的旅行中收集了作為地質學家的基本經驗,並且肯定知道當時的地質理論,特別是關於地球的形成和年齡。6000年曆史的地球的概念已經被學者們駁斥,甚至將礫石和沙沉積物解釋為聖經洪水(“洪水沉積物”)的遺蹟也受到了質疑。然而,地球歷史是由一系列災難性事件組成的觀點仍然受到激烈的討論。
當時許多地質學家提出,過去的地質過程與最近的過程顯著不同;甚至某些型別的岩石(以及這些岩石的形成)也僅限於某些時期,當時今天未知的地質過程正在塑造地球。律師查爾斯·萊爾挑戰了這種對地球歷史的解釋,他認為今天仍然可以觀察到的常見且緩慢的過程在很久以前也起作用。
菲茨羅伊船長提供了查爾斯·萊爾最近出版的有爭議的《地質學原理》作為歡迎禮物,但達爾文可能沒有時間在探險的最初幾周閱讀這本書。他以前的導師,植物學家約翰·S·亨斯洛,甚至“建議我獲取並研究剛剛出版的《原理》第一卷,但絕不接受其中倡導的觀點。”
因此,在達爾文的自傳(1876-1881)中讀到以下短語更令人驚訝
“我考察的第一個地方,即維德角群島的聖地亞哥,清楚地向我展示了萊爾處理地質學的卓越方式。”
達爾文還強調了訪問聖地亞哥如何使他轉變為萊爾的地質學
“聖地亞哥的地質非常引人注目,但也很簡單:一股熔岩以前流過海床,由磨碎的近期貝殼和珊瑚組成,並將其烘烤成堅硬的白色岩石。
從那時起,整個島嶼都被抬升了。但是,白色岩石線向我揭示了一個新的重要事實,即在火山口周圍之後發生了沉降,此後火山口一直在活動並噴發出熔岩。那時,我第一次意識到我或許可以寫一本關於訪問過的各個國家的地質學的書,這讓我激動不已。那對我來說是一個難忘的時刻,我清楚地記得我休息的低矮的熔岩懸崖,陽光炙熱,附近生長著一些奇怪的沙漠植物,腳下的潮汐池中有活珊瑚。"
達爾文在後來的出版物中使用了在碳酸鹽沉積物(達爾文的白色岩石線)中發現的化石與海岸上仍然存活的動物的相似性,作為證據,證明隨著時間的推移,形成這些岩石的地質過程沒有發生實質性變化。
但是,從他在聖地亞哥實地考察期間所做的地質筆記中可以看出,年輕的地質學家達爾文仍在努力接受這一觀點。更重要的是,接受緩慢的地質過程也使得接受非常古老的地球成為必要。
在聖地亞哥的每日一次短途旅行中,達爾文發現了一棵成熟的猴麵包樹(Adansonia屬)生長在火山島硬質玄武岩岩石上雕刻而成的大山谷之一的底部。
“在這[普拉亞北部的一個山谷中]生長著著名的猴麵包樹或 Adansonia;這棵樹只有 45 英尺高,在離地面兩英尺處測量,樹幹周長為 35 英尺。-非洲的同種樹木被阿丹松認為可以達到 6000 年的驚人年齡。-這棵樹的外觀本身就給觀察者留下了深刻的印象,即它已經存在於這個世界存在的大部分時間裡。”
達爾文指出,一棵 6000 年樹齡的樹木將經歷地球歷史上的重要時期,這意味著地球雖然比一絲不苟的牧師提出的年齡要大,但也不會大多少。然而,侵蝕的山谷位於聖地亞哥景觀特徵的厚熔岩盾中,需要漫長的時間才能形成,正如他繼續說道
“當然,山谷一定更古老,正是這個山谷最終使普拉亞附近地區變成了我們現在發現的狀態。-這個時期和以前海灘沉積時期之間間隔了多久,這是不可能說的。-在此期間,發生了三個重大現象,熔岩的流動。-海岸的抬升。 &大量洪水沉積物聚集在較老的山谷中。-這一切很可能將我們帶回到多麼遙遠的年代,然而我們發現[在“以前的海灘”中]貝殼本身及其習性與現在海洋中存在的相同。”
在最後的註釋中,達爾文考慮了化石貝殼和近期貝殼之間的相似性也可能透過白色岩石的形成和現代海灘沉積物的沉積之間的時間間隔很短來解釋(因此沒有時間進行動物區系更替)。
然而,接受化石海灘沉積物的年輕年齡以及聖地亞哥火山島更年輕的侵蝕遺蹟(沿海熔岩盾覆蓋著達爾文的白色岩石,因此根據地層學原理,它們更年輕)將需要在不太遙遠的過去呼叫一些未知的——並且可能是災難性的——地質事件來解釋其現有的深切山谷。
“我認為,從剩下的碎片以及山谷每一側的相應外觀來看,該國最初被一層均勻的岩石覆蓋。-並且在被某種巨大力量震碎之後:這些山谷是由大量水的作用形成的:對於後一種力量,靠近海岸的山谷提供了充分的證據。”
達爾文將在他的日記中承認“這對地質學家來說真是太混亂了。”
待續...
參考書目
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