生物进化与球面沿革

生物进化与球面沿革_科学概论

生物进化与球面沿革

古话说：少所见，多所怪。试问多所见的，就不足为怪吗？我们试想想山原河海，草木鸟兽，那一样不是可怪的东西！我们祖先，不懂得这些“怪”，所以用许多神话去解释。对于地面形势，他们说什么真火铸出来的，又说什么挠亚洪水冲出来的；对于生物，他们说什么女娲氏抟土为人，又说什么上帝七日造成的。在十七八世纪之时，虽是有康德拉布拉司说地球是从太阳里射出来的，然而究竟还没有解释球面之变迁；虽有朋奈（Bonnet）说他看见鸡蛋壳里，已经有一个完完全全的小鸡在那里啄米、饮水、抓地皮，然而究竟还没有解释人与动物之发生的关系。一直到了十九世纪科学昌明的时代，才有一个里页耳（Lyell）和达尔文（Darwin）把这一类的神话根本破除，而改用普通的天然力来解释这些怪而不怪的问题。我们且来叙述这些问题之科学的解释。

（一）生物进化

我们试到万生园中看看，有许多花卉果木羽毛虫豸，各种有各种的习惯，各种有各种的形状。但是这些光怪陆离的种，还是自有生以来，就是这么多呢？还是同出于一原呢？从前的人以为：自有生以来，就是这么多种，各种有各种的特性，这些特性，就是亚里士多德所谓“最终法式”。他想把宇宙间事事物物都分成类——在生物界即为种，——每一类有一类的最终法式。虽然每类中分子不齐，不必尽合乎这个法式，然而总有要合乎这个法式之趋向。譬如说：人类之长为五尺半，虽有超过五尺半的长子，和不够五尺半的矮子，然而大家都有要合乎五尺半之趋向；夏天之温度为九十度，虽有时热到一百度，有时只热到八十度，然而所有夏天，都有要合乎九十度的趋向。这样的理论虽是不易受人家的攻击，然而究竟不能餍满实证精神之欲望。中古以后，进化观念逐渐发展，当时大哲学家如康德笛卡儿莱柏尼都有关于进化的学说。但是这些学说不过是哲学的思辨，不是科学的证明；不过是从生物学范围以外的研究，而延及生物学，不是由生物学范围以内的研究，而构成系统的联贯。有系统的科学的生物进化之理论，实在是查里士达尔文一人苦力创造出来的。自他的《原种》（Origin of Species）出世之后，大家才知道这生物界中许多的种，都是同出于一原。生物进化之理论，到了他的手里，才有确定的意义，丰富的证明。现在我们把这个理论，叫做达尔文主义，他实在可以当之而无愧色。所谓达尔文主义，不是专指狭义的竞争，如宗教家之所指摘的，它实在包含全部的进化，换言之，即是说明种类之变迁。

各种不同的生物，既是同出于一原，然而何以自一原而变成许多种呢？这个问题，笼统说起来，是很简单的，——变而已矣。然而详细分析起来，却不是易于解决的。我们先从同的方面看起来，最易看得出的，是同类必生同类。俗话说：龙生龙，凤生凤，老鼠生儿子会打洞。这个道理，就是生物学里所叫做的遗传（heredity）。然而生物界中，如果只有遗传一个因子在那里动作，则始祖所生出的子孙，必定个个都和始祖一样，那就不成其为种了。再从异的方面看来，每个有每个的性质形状习惯之不同，无论如何相近决不能够完全是一样的，俗话说：一娘生九子，九子不像娘；这个道理，就是生物学里所叫做的分衍（variation）。然而生物界中，如果只有分衍一个因子在那里动作，则自始祖起，每代所生出的，都和父母不同，而且彼此都不相同，那么，地球上的生物，纵的横的不过是千万无数的分个，那也就不成其为种了。所以遗传分衍两个因子，必定是相辅而行，才能生出来同之间又有不同，不同之间又有同的种。然而依此说来，生物界中之种，一方面因为遗传而有同，一方面因为分衍而有不同，那么，若把生物界中现在存在的各种排列起来，应该成一个不可辨别的联续；甲与乙相似，甲乙之间，又有丙与甲更相似，甲与丙相似，甲丙之间又有丁与甲更相似，就同无限分数一般。我们试设想在生物族系树（genealogical tree以表牒叙明生物发生之系统，其形式如树者）上，若是枝桠过于繁密，——繁密到了中无空隙的地位，则成混然一片的堆体，还有什么族系之可言？然而依普通事实看来，有些不同的种，其间似乎有判若鸿沟的界限，又是什么缘故呢？对于这个困难，我们必定另外还要有一个理论来解释它。生物由分衍而来的不同的种，有适宜的，有不适宜的，适宜的生存，不适宜的淘汰。古语说：顺天者存，逆天者亡，我们若把这个天字当作天然的“天”解释，这两句话所包含的道理，就是生物学里所叫做的天择（natural selection）。我们所看见的种，都是经过天择而生存的种，还有许多已经淘汰的种，我们现在看不着了。所以我们觉得这些生存的种之间，有判若鸿沟的界限。这个理论，是生物学中最大的发明，也就是达尔文进化理论之脊椎骨。又有分限（isolation）一个因子，也是“使种之区别加大”之一个原因。例如二海之间有土峡，或者两平原之间有高山，或者两大陆之间有沙漠，则两边生物之区别甚大。这一种原因，也是可以成立此种与彼种之间之界限的。我们现在就遗传、分衍、天择、三个理论，各为叙述一番。

（1）遗传

父母的性质，既与子女的性质有同有异，然则以何种性质遗传下去呢？还是只有先天的性质——种的性质（racial character）——遗传下去呢？还是后天的性质——习得的性质（acquired character）——也可以遗传下去呢？自兰马克（Lamarck）和爱拉斯莫司达尔文（Erasmus Darwin）倡后天性质可以遗传之说，十九世纪中的生物学家，大半都没有反对的。依兰马克的理论，一个机关之发展和退缩，全凭用与不用而定。用者发达，而且将此已发展的机关，直接底遗传下去。所以就此部机关而言，是有“干父之蛊”的气象，一代比一代好。不用者退缩，而且将此已经退缩的机关，直接底遗传下去，所以就此部机关而言，是有“五世而斩”的气象，一代不如一代了。

赫胥黎拿家鸭和野鸭的翅骨和腿骨之重量，互相比较，他寻觅出来家鸭的腿骨较重于野鸭的腿骨，野鸭的翅骨较重于家鸭的翅骨。他从此推论：家鸭和野鸭虽出于同一的祖宗，然而野鸭飞的时候多，家鸭走的时候多，所以野鸭的翅骨发展，腿骨退缩，家鸭的腿骨发展，翅骨退缩。起初不过是小有不同，但是这个发展和退缩之结果，是直接遗传下去的，所以经过许多代数之后，发展者愈见其发展，退缩者愈见其退缩，于是就大有不同了。他又在新生地层之中考察河獏变马之历史，他寻出来最古一层有河獏，其足有五趾；较新的一层中，有三趾马，其足只有三趾了；再较新的一层中，有主趾马，其中趾较大，左右各一趾较小；至于最新的一层中，则有我们现在所看见的马，只有中趾发展最盛而成为蹄，其左右二趾竟缩成微细的软骨。足见河獏进化之时，因为奔走甚多，所以中趾特别发展，其他各趾，逐渐退缩（中趾在奔走时最为得力）。一直到了马的阶级，中趾之发展，已达极点，然后可以有一日千里之能力了。

德康多耳（De Candolle）试验植物，使之受饿，其结果乃得较平常更繁丽的花蕊；用此受饿之植物之种子传下去，其生出之子孙，花蕊亦茂盛。淘沃（Tower）以蕃薯甲虫置之非常温度及湿度之下，因其甲壳坚硬，不起变化，但其所生出的子孙，倒有不同的颜色与花纹，而且递传下去，不复回祖宗之状态。这些事实，也似乎是辅助后天遗传之理论的。

不但筋骨之发展与退缩，可以直接遗传，即脑力之发展退缩，也可以直接遗传的。进一层说，下等的本体（instinct）可以进化成为高等的智慧（intellect）。达尔文把针鱼养在玻璃箱里，以海水注之，箱内安一玻璃墙，将此箱隔成甲乙两段，针鱼放在甲段里，他又把一些活的小鱼，放在乙段里。针鱼本是肉食的鱼，所以它们看见着小鱼，就一往直前底射激过去吞噬。但是它们这种举动，不但是没有果腹而归，而且在那玻璃墙上，碰着一个大钉子。到了碰的次数多了，它们的射激的举动，也渐渐减少了。到了一月之后，他们虽看见墙那边的小鱼，似乎是到了身边，也就望望然而去之。以前见小鱼而射激，是它们的本能，以后见小鱼而不射激，已经是智慧之萌芽了。若是遗传的代数多了，就渐变成种的习惯（racial habit）。猫狗见家禽而不咬，就是种的习惯，由遗传而得来的。垩文（Owen）带着一种猎犬去打猎，他打着了两只野鸡，但是不过受了伤，都还不曾死；这种猎犬的天性，是喜欢生擒禽兽来给它们的主人，所以那中射的禽兽，如果不是已经射死了，它决不咬死着衔回来。但是这一次，它却遇着一个困难的题目：它一次不能衔两个回来。如果它只衔一个回来，又恐怕那一个跑脱了。它徘徊了一些时候，于是它咬死一个，而把第二个活的，衔着回来。不咬死是它的本能，这一次咬死，也就是智慧之作用。兰马克派相信这样习得的智慧，也是要影响到生殖细胞而遗传下去的。

我想乘叙述后天智慧是否遗传的机会，简单讨论动物是否有智慧之动作。动物之有本能，例如蚕吐丝，蜂酿蜜，而且这种本能，是可以遗传下去的，已经成为无可辩驳的真理。但是对于智慧，却有一些意见之不同。有人以为智慧（intellect）与理性（reason），乃异字而同义。它与语言为同存的性质，是人类所独有的。动物只有本能，如上文所举的针鱼，是小鱼而射激，猎犬不咬死禽兽而衔归，都是本能的作用，即令有遇变迁的环境，而变迁其本性的事情，也不过是属于感觉方面的动作（perceptual process），不是属于概念方面的动作（conceptual process）。概念是由抽象而得来，抽象须从个体的事实，抽出普遍的概念；这是智慧的作用。概念须有一种符号来维系它，语言乃是尽这个维系的责任的。希尔（Hill）教他的狗开箱子，而以饼干为奖赏，它开一次，可得一块饼干。于是当它的主人在旁边的时候，它就不待命令而开之。以后他把一块热肉，放在箱子里，又将这只箱子放在没有人的院子里，他在一个窗子里望着；这只狗虽是闻着肉味，但是不知道立刻开箱子去取出来。开箱子而盼望主人给饼干，不过是一种感觉的作用，开箱子而自取东西，乃是概念的作用。因为要从它的经验之中，把开箱子和主人和饼干三个概念分开，而把开箱子一个概念联合到箱子里边的热肉上去，不是一只狗所能做得到的。所以我们只能说动物有知性（intelligence），不能说动物有智慧（intellect）。知性是包含感觉的动作和概念的动作二者而言，智慧是专指概念的动作的。但是感觉的动作和概念的动作，也难有确定的分界。一个高等动物改变它的习惯以应付新发生的环境之时，我们能断定它没有“用此方法得彼结果”之概念动作吗？若说概念动作，在动物进化程序上边，究竟发生在什么时候，我们无从知道，所以我们不能说动物有概念动作之本领，那也是不充分的理由。我们人类不能记忆四岁以前的历史，试问我们能够断定我们人类概念之动作，究竟发生在什么年龄吗？若说语言为概念之符号，则动物亦可吐出不同的声音，表写不同的心理状况。若说联接语言（联结字而成句，联接句而成篇），是人类所独有的，所以惟有人类有概念的动作，那也不是无可辩驳的定案；因为人类也有用简单的声音表现情感之时，动物也能了解简单联接的语言，既能了解，必能成立语言所代表之概念。我们自己听见了敲钟，就到饭厅上去吃饭，我们承认我们自己的脑子里，有一个“凡敲钟的时候都有饭吃”的普遍概念。我们看见一群鸡子听见管家太太祝祝的呼声，就围着她而待哺，我们为什么一定不承认它们脑子里有“凡被呼的时候都有食吃”的普遍概念呢？况且从行为论方面讲来，有一定的激动，都有一定的反应；我们固然不能证明概念之有，却也不能证明概念之无。人与动物都是如此，并没有什么不同，纵有不同，也不过是阶级之不同，决不是类别之不同。但是说到此处，我们要归到遗传之本题了。从动物进化到人类，从本能进化到智慧，必定有后天的因环境变迁而习得的性质遗传下去，才能一步步的提高。这是兰马克派所最注重的一层。

如果后天性质可以遗传之理论，是十分普遍的真理，那倒是很可庆贺的一桩事情。那么，我们只要拼命读一代书，我们的子孙，个个都是孔夫子；我们只要竭力学一代算学，我们的子孙，个个都是奈端。岂不是好！无如事实一方面，却不是如此如愿。我们详细考察，可以否证此理论的事实极多。例如磨擦而生的粗皮，操练而生的筋肉，都是不能直接底遗传下去的。还有一件事，是我们所最常看见的例子；就是：中国女子缠足，年代总也不算少了，然而女子却不是生来就是小脚。至于由学习得来的知能，不能遗传下去，成为良知良能，那更是不待言了。所以近二三十年来，反对此说者，日见其多，然而推源溯始，当推门德耳（Mendel）为第一人。

门德耳的基础试验，仍为现在动物学中所常引的，就是高矮豌豆之配合。以高豌豆和矮豌豆相配合，则所生的第二代豌豆，并非不高不矮，介乎二者之间，如我们的常识所预期的，但是全是高的。若将这第二代高豌豆自相配合，则所生的第三代豌豆，又不全是高的，如我们的常识所预期的，但是四分之三是高的，四分之一是矮的。若将这第三代的矮豌豆自相配合，则所生的第四代豌豆又全是矮的；足见这第三代矮豌豆，是纯矮种。但是第三代高豌豆之中，有三分之一，若自相配合，则所生的第四代豌豆，全是高的；有三分之二，若自相配合，则所生的第四代豌豆，和第二代高豌豆所生的相同；足见第三代高豌豆之中，有三分之一是纯高种，有三分之二是杂高种。今以「」为杂种之记号，列表于下：

他把第二代必发见的性质（如上例中之高），叫做盛的性质（dominant character），第二代隐藏的性质，叫做衰的性质（recessive character），这盛衰二性质之共总，叫做相配的对偶（allelomorphic pair）。

以上所举的例，不过是一个古老而简单的。以后生物学家对于豌豆之黄（盛）绿（衰）圆（盛）绉（衰），兔鼠之灰（盛）黑（衰），鸡之玫瑰冠（盛）和笔架冠（衰），蜗牛之无花纹（盛）和有花纹（衰），麦之无须（盛）和有须（衰），鼠之平常性质（盛）和旋转之性质（衰），都做过同样的试验，而所得的结果，都和门德耳所考的成分相符。这个成分，就叫做门德耳成分。这些事实，不是后天性质可以遗传之理论可以解释得了的。所以门德耳另外创设一个单位性质之理论（unit character）。此理论之大概，是以一物之所有的性质，分为许多单位，如上段所说的高、矮、青、黄、圆、绉，等等。这些相配的性质，盛者发见，衰者隐藏。但是这个隐藏的单位性质，并不是消灭的，或融化的，它在后代，还要发见出来，就同化学中的原子之不可磨灭一般。有了这个理论，我们才懂得何以子女的性质，有时与父母不同，何以一族系中，有时有一种性质隔一代或两代而发见；推而论之，何以以尧为父而有丹朱，以瞽瞍为父而有舜，都可以藉此而解释了。

近代反对后天遗传之最有名的学说，就是威司蛮（Weismann）的生殖腜津永活（continuity of germplasm）之理论。这个理论，乃是近代生物学中极大的出产品。试为节述如下：

一生物之起首，乃是一个生殖细胞。此细胞乃是由一个精虫与卵结合而成，其中有细胞核，此细胞核中有生殖腜津。当一个生殖细胞由一分判为二，由二分判为四，由四分判为八……而发达为个体生物之时，留着一部分生殖腜津长育为生殖细胞，以供第二代生殖之用，而用其余的部分长育为躯体上的各机关，如手足头尾心肝肺肠之类。后一类的细胞，统称躯体细胞。到了第二代生殖之时，也是“如法炮制”。这样看来，躯体细胞，不过是生殖细胞的附属品、旁产物。人之有死，不过是躯体细胞倒塌罢了。至于生殖细胞，早已在生殖的时候，分判而成为第二代生殖细胞，储藏在子女的生殖机里边，自有生以来，未曾死过；因为一个细胞分判而成两个细胞，不能算做死。生殖细胞，永远在那里分判，所以他说：生殖细胞是长生不死的。而且若依此说，则当一个生殖细胞发达成为生物的时候，已经储留一部分腜津为第二代生殖细胞，那么，儿子乃是父亲的弟兄，女儿乃是母亲的姊妹，父母还未出世之时，子女已经分配出来，父母后天的行为，自然不能影响到子女的性质。所以他说：后天性质是不能遗传的。总之，他以为生殖细胞和躯体细胞是不相搀扰的，躯体细胞，有生有死，生殖细胞，永生不死。生殖细胞是主体，躯体细胞是旁产物，不过用作视听思想消化运动……各种器具，以供给生殖细胞之生活而已。

单位性质，丽附于生殖细胞之细胞核之中。细胞核当分判之时，有染色线（chromosomes）。染色线之多寡，以各种而不同，有一种高甲（虾类），其染色线有一百六十八条之多。但是：无论如何底多，总不能以一个染色线代表一个单位性质，因为一个生物之性质太多，不是染色线所能代表得了的。所以：我们还要在染色线之下层，去寻单位性质之居停，就同在原子之下层去寻电子一般。一个细胞核在生殖细胞里边，和独立的生物相同，可以藉食料而生长。它里边储藏生殖腜津，就是细胞学（cytology）中所叫做的染色质（chromatin）。（但是生殖腜津有时要包括核中之仁（nucleolus）与核边之中枢围（centrosphere）而言。）这些染色质，是由若干壹旦（idants）集合起来的，每个壹旦，是由若干壹德（ids）集合起来的。这些东西，经过一定染液浸润之后，都可以用显微镜看得出来（所以叫染色质）。这些染色质，在分判的时候，排列成为上节所说的染色线。每个壹德是一个小宇宙，把各种性质发展之可能，都包藏在里边。它的组织，是依过去的历史而规订。每个壹德，又由许多定子（determinants）集合起来。每一个定子，将来即长成一个可以独立底随环境而变衍的机关，例如手足心肝之类。这些定子之集合之形式与成分，都是由历史规订的，换一句话说，性质之遗传，都是靠着他们去担当这一份责任。每个定子，又由许多生质（biophores或progen或gammules）集合起来。这些生质，或者可以离细胞核，入细胞液而支配其行动。但是这些极小的分子，也出于闻见的范围，近于玄学的存体，无怪行为论家笑称它们为显微镜里面的上帝。

雄的生殖细胞为精虫，雌的生殖细胞为卵。当精虫入卵之时，精虫核与卵核相接近，两核中之染色质，和在细胞分判的时候一样，发生为染色线。今以鼠为例而言，精虫核与卵核所发生之染色线，其数各为十二，共有二十四。这些染色线复各自剖析，成为四十八。其时核墙消灭，而有两个中枢极（centrosomes）成于两端。此四十八条染色线，有二十四条归于此极，有二十四条归于彼极。每极所得之二十四条之中，有十二条是原于精虫核的，有十二条是原于卵核的。于是这个受精之卵，遂分判而成两个细胞。每个细胞，各得一半原于精虫核的，一半原于卵核的染色线。这是很重要的一层。因为如此，所以受精之卵分判为两个细胞之时，每个细胞核中所有的染色线之数，仍然与未分判时之染色线之数相等。而且一半是原于雄者，一半原于雌者。因为性质之遗传，是由于染色线之分配，已成确不可移之义，所以我们可以论定：凡子女所得自遗传的性质，一半是原于父的，一半是原于母的。以后细胞分判，染色线都是照样的剖析。所以无论分判若干次数，每个细胞里之染色线之数是不变的。总之，精虫核与卵核中之染色质，发生为染色线，及染色线分归两极，这两层行为，必是父母性质遗传子女之枢纽；而且父母性质之遗传，各有二分之一之机会，也似乎是显而易见的。

照单位性质之理论讲来，生物性质之单位，是有一定的，不能创造，也不能消灭。那么，后天的性质，自然不能加到原有性质里边，一道遗传下去。照腜津永活之理论讲来，生殖细胞与躯体细胞是不相搀扰的，那么，躯体细胞方面的后天行为，自然不能影响于生殖细胞，而遗传于后世。所以这两种理论，是同属于后天性质不能遗传之一派的。

但是威司蛮的理论，也不能博取全部的生物学家的信从。其持异议最盛的，是为赫特维（Hertwig）。他反对的理由是：（一）生殖腜津永活理论中之所假定的细胞核之别择的分判，——即是一部分成为躯体细胞之核，一部分成为生殖细胞之核，使原来一种细胞成为两种细胞，——并没有切实的证明。而且增倍的分判，——即一个细胞核分成两个细胞核，与原来细胞核完全相同，而且彼此完全相同，——反来有较多的实据。例如单细胞的生物——如酵母——并无躯体细胞与生殖细胞之分，它的分判总是增倍的分判。（二）低等动物——如马蝗——之重生，无论割切那一部分，都可以长成一个单位的动物，即高等动物亦有修补损伤之能力；足见不同样的细胞，可以通融使用。（三）植物可以萌生，以一枝番薯藤插于土中，即成一个独自生活的番薯，足见其躯体细胞之中，有生殖细胞之分子。（四）高等植物可以移接，梨树上可接桃子，蒿子上可以接菊花，足见不同种的细胞，都可以交相为用。（五）人可以换血，以强壮者的血液贯入患血亏的血管，可以收得与自己血液相同的效用，足见在不同个体中之细胞，——血轮——也可以代行供养之职务。（六）用人工分判海猬之卵，各部皆可长一个生物，足见此卵之各部，皆有生殖腜津。他根据这些事实，反驳威司蛮的理论。他以为一个生物，各机关（如呼吸机关消化机关）的细胞，有各自特别的性质，然而都有一种潜隐的性质，为此一种生物所共有，而此潜隐性质，即依据于可供生殖的物质。任何躯体细胞之中，都有此种可供生殖的物质，不一定要以生殖细胞为限。

所以：后天性质不能遗传之说，虽是博得多数之赞同，然而：倘若我们说绝对不能，也未免失之急切。新兰马克派极力想设法转圜，改变兰马克原来的简单方式，即威司蛮本人，晚年也承认后天的行为，可以影响生殖腜津之内容。现在讲遗传的，大约都以为后天性质，是不遗传的，但是“可以发展后天性质”之可能性，是遗传的。例如一个白人居于热带，可成棕色，然而他的儿子，决不是生来就是棕色。这就是说：他的棕色的——后天的——性质，没有直接底遗传下去，但是他的可变棕色之可能性，是遗传下去的。总之，一个性质之因子有二：（一）细胞之组织，（二）环境之刺激，二者缺一，则此性质不能发生。但是环境之刺激，有常存的，如空气、日光、食料、仇敌；有不常存的，如社会上情境之变迁。我们往往把由于常存的刺激而发生的性质，叫做先天的性质，或种的性质，把由于不常存的刺激而发生的性质，叫做后天的性质，或习得的性质。其实里边必定有一定的组织，外边必定有一定的刺激，才能发生一定的性质，无分于先天后天啊。以上所说的，都不过是把已有的性质保存下去，所说的变迁，都不过是退步的变迁，这就是说：将原有的性质减少若干而已。然而自单细胞进化而到我们人类，其中必定有进步的变迁，这就是说，有些时候，必定加入一些新性质。这个进步的变迁，由何而来，现在生物学家还没有一定的解释。倘若他们能够给予我们一定的解释，则我们对于各种生物，——包括我们自己人类而言——要加入什么性质，就加入什么性质，其有益于人类，或者比蒸汽机还要大得多。我们说及这一层，就不能不讨论分衍了。

（2）分衍

生物之性质不同，原于其细胞组织之不同，然而细胞组织，何以渐到不同的地位呢？实在要归功于分衍。我们可以把分衍分为二类：（A）寻常的分衍，或简称修改；（B）出轨的分衍，或简称剧变。

（A）寻常的分衍　我们试到一个会场，考察人之高度，最高的或有六尺多高，最低的或有四尺高，然而普通多数总在五尺半左右。若用方格纸统计之，以竖标记人数，以横标记高度，则必得一抛物线状的曲线（如图）。加耳敦（Galton）皮耳孙（Pearson）等用这个方法，去量各种的性质，如豌豆之大小，树叶中之水脉之数，牝猪右前腿之母络腺（Müller's glands）之数，所得的结果，都是这样的。这样的曲线，叫做错误发见率之曲线（curve of frequency of errors）。依此曲线观之，一类中之一种性质，必有一个平均代表。多数分子之此种性质，皆在平均代表之左右。离平均代表愈远，则分子之数目愈少。这个平均代表，又谓之种的平均（race average）。这样看来，一类生物之性质，各分个俱有微有不同之处，所谓物之不齐，物之情也。但是：倘若只就一种生物之一种性质而言，其不齐之程度，或相倍蓰则有之，然而总不能远离于种的平均，不至于或相什伯，或相千万的地步。

这些事实，和加耳敦祖先定律（ancestral law）极有关系。依祖先的定律而言，一个生物之性质，由遗传而得自每个祖先的部分，等于此代祖先之数之反数（reciprocal，或译交换数）之平方。例如最近的一代祖宗，只有父母二人，则子女得自父母各人的部分，为1/2之平方，即四分之一。那就是说一个生物之先天的性质，有四分之一，是从父遗传下来的，有四分之一，是从母遗传下来的，共总有二分之一，是从最近一代的祖宗遗传下来的。其次最近的一代祖宗，有祖父、祖母、外祖父、外祖母、四人，则孙子孙女，得自祖父、祖母、外祖父、外祖母、各人的部分，为l/4之平方，即十六分之一。那就是说：一个生物之先天的性质，有十六分之一，是从祖父遗传下来的，有十六分之一，是从祖母遗传下来的，有十六分之一，是从外祖父遗传下来的，有十六分之一，是从外祖母遗传下来的，共总有四分之一，是从其次最近的一代祖宗遗传下来的。再往上溯，仿此类推，距离代数更远的祖宗，所遗传下来的部分更少。一直推到安麦帕，我们由它遗传下来的部分，真正是微乎其微了。所以同种的生物，其性质必定大致相同，因为它们多数的祖宗，都是相同的。它们不是“同出于一祖”，它们是同出于多祖。所以寻常的分衍，总是在种的平均所能代表的范围以内，不能发生新种出来。

（B）出轨的分衍　依旧兰马克派说，生物变迁，本无所谓剧变。生物之变迁，是逐渐的、缓行的，不是骤尔而来的。以分个的生物而言，一机关之发展与其退缩，全凭用与不用为转移。用与不用，全凭环境之需要与不需要为转移。需要则用，不需要则不用，固然是人之常情；用则发展，不用便则退缩，却也是天之常理。在分个的方面（ontogenetically），既是如此，在种族的方面（phyllogenetically），也是如此，而且化石学里，还有许多的例子，可以证明。这些发展或退缩的机关，都直接的遗传下去，阅时既久，由小不同而集成大不同。这就是缓变之说。此说颇似近理，而且和常识所预期的，也甚相符，所以在生物学界中，占据势力八九十年，即达尔文自己，也以为生物之分衍，是逐渐的，是偶然的，其所以能成种的缘故，全由于天择之淘汰与保存。

以分个的进化，推较到种族的进化，也有可信的理由。高等动物在胚胎阶级之时，常有一些机关，与低级动物在长成分个之时相同。即以人类而言，其在胚胎阶级之时，心只二房，与鱼（已经长成分个的）相同，脊骨为脆骨，与一种低级鱼相同，后体有尾，与一班哺乳动物相同。又如肱足（蛤蜊）类中之各种，最低级者其壳平滑，较高级者其壳有横埂，再较高级者，其壳上之横埂更显，再较高级者，其壳既有横埂，又有直埂，最高级者有刺。这些刺，就是直埂横埂之交点之发大。但是有刺的肱足在个体发育之时，仍然经过以前几层的阶级。其余与此相类之例尚多。此种事实须有理论方面的解释。负解释之责者，是惟温习之理论（recapitulation theory）。高等动物在胚胎里，由一个细胞——受精的卵——发育成为分个的动物，要经过“自单细胞进化而为人类”所有的历程，就同温习旧课一般；换一句话说，分个方面的胚胎之发育，就是种族方面的进化之缩影，把亿万年的路途，用几个月的工夫走完了。分个方面之发展与退缩，既原于用与不用，则种族方面之发展与退缩，也是根据同样的理由。于是分衍的问题，就可以得到相当的解释了。

但是推较终是推较，不能算稳固的证明。依温习理论而言，种族相近的动物，在胚胎里，其相近的程度，应当更高，且可以高到几乎不可辨别的地步。然而有些相近的动物，在胚胎时的区别，比长成分个时的区别还多，例如节足动物类中之环行蚰（Peripatus）。所以分个进化和种族进化，也不能算作同一的现象。而且在种族进化方面，要发生后天性质遗传的问题；由于用与不用而发展或退缩的部分，如何移注而入于生殖细胞，以遗传于后世，是不易获有明显的证明的。我们只能说：这些发展与退缩的影响，总能修改生殖细胞之内容，到了第二代的时候，如果遇着与第一代发展或退缩时所受的同样环境之刺激，又发生同样的组织而已（参观上章）。

德斐里（De Vries）试验番石榴（CEnothera），而得与缓变之说相冲突的结果。此项植物传种若干代，与原种无殊，及至数代之后，骤尔发生许多不同的新种。所以德斐里创一理论，说生物进化有两个时期；（a）固定的时期，在此时期内，父子沿传不变；（b）骤变的时期，在此时期内，生物向各方面骤尔变迁，而发生不同的种这个变迁，是骤来的，似乎是无因而至的。然而我们与其说是无因而至，宁可说我们不知道它的因罢了。由此看来，生物的进化，不是联续的，但是跳跃的。

这样的分衍，总是因为细胞组织有变迁哪。但是细胞组织之变迁，是从何而来呢？我们取其简便，且把各家理论对于此点可以有相当的解释者，分为二类：（a）由于外的，（b）由于内的。

（a）由于外的　由于外的理论，又可以分为二类：（甲）直接的，如爱莫耳（Eimer）之说。生物组织之变迁，全由外界的刺激而来，如热、光、潮湿、食料、仇敌之类。试举一例而言，植物之有绿色，似乎是常存的性质。然而只是在日光中生长的时候，是如此的，倘若生长在暗室里，则成为无色的。这是因为外面没有日光之刺激，里面就没有叶绿质之发生。总而言之，凡细胞组织之变迁，都是物理的与化学的反应。（乙）间接的，如达尔文之说。外面的环境，并不能促使内部发生变迁；但是许多生物之内部，若有若干不同的变迁，则外面的环境，可以有选择的权柄。其变迁与环境相适应的，即保存之，其变迁与环境不相适应的，即淘汰之。外面的环境，和考试人一样，组织之变迁，和赴考的学生一样。考试人不能直接叫学生去读什么书，但是：若是学生所读的书，与考试人所定的资格相符，就可以中选了。

（b）由于内的　由于内的，也可以分为二类：（甲）生力说（bathmism），如哥布（Cope）所主张的。外界的环境，有一定的需要，生物不能答复这些需要，就不能生存。但是生物都有生存的欲望，生物的生命，是有目的的。因为要达到生存的目的，所以时时刻刻底试验各种方法，来适应这些需要，以满足其生存之欲望。这就是努力（effort），也就是生力（growth force）。因为有这个生力，所以发生组织之变迁，去适应外界的环境。这样看来，组织变迁之中，有心理之分子。（乙）创化说，如柏格森（Bergson）之创化论。每个细胞都是时时进化不已的，时时变迁的，就是时时创造的，而且所有的变迁，无论如何写远，都保存于现存的细胞之中。那就是说：所有过去的历史，都是现在发现的现象之原因。推而论之，这些历史的影响，不一定发见为可觉察的变迁，但是潜伏而不灭，到了一定的时候，可以都发见出来，成一个很猛烈的变迁。所谓剧变者，就是这一种的变迁而已。

除以上数说之外，我们还可依门德耳的原理，而有下列两种解释：

（a）婚配（amphixis）和杂婚（hybridization）　当生物生殖之时，父母的性质，各有一半的机会遗传下去。若父母性质不同，即所生的子女，或与父同，或与母同，例如前段所叙述的豌豆；或与父母俱不同，而另具一新性质，例如白玫瑰与红玫瑰配合，则生绛玫瑰，尖长叶柳与扁长叶柳配合，则生梭形叶柳（在尖长扁长之间），是成一新种。此新种与他种相配合，又可以发生别的变迁。威司蛮以婚配为分衍之唯一的因子。但是如此说法，也有极大的困难，因为由婚配而发生的变迁，不能出于种的平均性质之范围；由杂婚而生的子女，往往不能传种，例如骡，或传种一二代而即绝，例如山羊与绵羊杂婚而生的子孙，若自相配合，不能有绵延之世胤。不过此项传种之限制，似在动物界较大，而在植物界较小而已。

（b）单位性质之互相影响　一个生物之性质甚多，我们可以设想：每个性质，有一个单位的东西，在里边为之主持。这些单位的东西，互相搀搅，其所得的结果，不期定是物理的结果，——彼此相加的总数，它们可以得化学的结果——彼此化合而另生一种新东西。只要这个新东西，以后永不析解开来，也就等于一个单位性质了。

（3）天择

说到天择，我们须将竞争和适应合在一道来讲，因为这三项是分不开的。我们首先且谈生物之生殖的能力；生物生殖之能力，实在是大到可惊的地步。蕨草之一个栭囊（spore sac）中之栭，有一万之多。一对青蝇，可生二千蝇卵，孵出之后，至两星期，又长成生殖期成熟的青蝇；这二千青蝇，又能生二百万蝇卵，每个蝇卵，又孵出一个青蝇。足见生物之所能生殖，远超过于地面之所能供养，僧多粥少，势不能不起争端了。这就是达尔文的生存竞争。近来相信克鲁泡特金学说者，推崇互助主义，以为达氏生存竞争之说，已经完全打破，这实在是戴着伦理的蓝眼镜，去观察天然现象。两个狗为着一块骨头而打架，不能说不是同类的竞争；我们文明人类拼命底防虎疫霉，不能说不是异类的竞争。不过人类有道德的情感，不应该抹煞同情的本能，有推测的智慧，不应该不计算最终的利害；而且这两层之重要，远超出于兽类的简单竞争之上，我们当然是承认的。

生物界中，有同类互助的现象，是为动物之群性（social character）。例如昆虫类之蚁与蜂，其分工合作之组织，可比于法治的国家；飞禽类中之雁与骏鸟（paradise birds），哺乳类中之羚羊，都是出则同阵，处则同居，共同工作，互相守望；他们都是富于群性的动物。又有异类互助的现象，是为同生（symbiosis）。例如豌豆与其根上所附丽的细菌，豌豆以细胞液供给细菌为食料，细菌使空气中之淡固定而为淡合物，以充豌豆之肥料。石南与一种细菌，亦是如此。又有同棲（commensalism）之现象，亦为异类互助之一种。例如寄居蟹寄居于海葵硬管之下端，寄居蟹以海葵为保护之武器，海葵藉寄居蟹而移动，又藉以获取食料。又如一种海鸠与鳄鱼同居，海鸠啄食鳄鱼身上之水蛭，鳄鱼以海鸠为灵敏的警察。又如水母与目虾，虾食水母之分泌液，水母因虾之逃走，而知避免仇敌之袭击。由此言之，狼狈相需而行——如果此故事是真的，——实亦互助之一种，特用之以喻朋比为奸，于是就失去良好的意义了。这是生物互助之一班举例。达尔文也曾经注意到同类互助的事实；他以为这是一种竞争生存的方法，因为有些弱小的动物，不如是不足以生存。但是到了克鲁泡特金的手里，互助之重要之程度因之而加高，互助之责任之意义，也因之而更加神圣了。

达尔文之竞争，并不是专指“夺人之食而食之”，他是注重在如何可以得食的本领。设有一班人去应考，若是有人排挤同僚而获选，是不道德的；若是有人竭力用功“揣摩风气”而获选，并不是不道德的。生物竞争，也是像揣摩风气的。它们变迁其本身的组织，以适应环境之要求，以便生存，并没有若何不道德的意义，而且生物之变迁，不期定要走同一的途径，——不期定都是一样的——有变迁得好的，与环境相适合，就为天然所录取而保存；有变迁得不好的，或是不曾变迁的，与环境不相适合，就为天然所淘汰而灭亡。凡淘汰的，都是不善变迁的，那更不能怪人家变迁得好了。所以达尔文的竞争之理论，与克鲁泡特金的互助之理论，不是根本的冲突，乃是延续的发挥，后者较前者更为详切而已。

为天择所保存的生物，不但可以保存自身，并且可以多占传种的机会，而且可以使他们的后裔之生存的能力逐渐增加。试取一个例来说明这个道理。设若有一处发生一种瘟疫，必定有若干人遭瘟疫而死。假使这些人都没有防疫的知识，则遗剩下来的经过瘟疫而获愈的人，必定是身体强健的，必是细胞可以战胜疫霉的。在此次瘟疫之后，只有这些遗剩下来的人，在那里传种了，而且他们受过瘟疫而获愈，他们对于这个瘟疫的抵抗力，格外加大，这和防疫血清注射，是同样的道理。我们并且可以相信：这个抵抗力，有可以遗传下去的，所以他们的后裔，对于瘟疫的抵抗力，也加大了。例如一种瘟疫对于甲民族是致命的，而对于乙民族没有同等的危险性，这是因为乙民族的祖先，已经受过这种瘟疫多次，而抵抗力加大了。据说：中国人染着白喉症，往往可以获愈，西洋人在中国染着白喉症，往往是致命的。西洋人遇着流行感冒（influenza），有可以获愈的，但是自白人到了美洲，红印度人为白人所带来的流行感冒所杀害的，比他们为白人殖民政策所残伤的，还要多得多。

达尔文的天择——天然的选择——之理论，是从人为的选择比较而来。他看见农夫以及畜牧家之选择种子，而设想天然界中也有一个主体在那里选择，不过这个主体，不是人道的农夫，也不是神道的上帝，它就是天然的环境。自从这个理论发展完备之后，又渐渐回头推到应用的人为的选择上来。农艺、园艺、畜牧各种艺术之中，应用此项原理而收良美的效果者，已是不可胜数。美国有一次有一地方苦旱，有一班人去考查旱地的状况，其中有一少年学生，忽然注意到枯槁的麦田之中，有少数发育如常的麦穗。他想到这几株麦，必定是能抵抗旱灾的。于是用此种麦所结的种子，为普遍的麦种，果然可以避免旱灾。加耳敦竟直成立所谓优种学，要凭藉这个原理，来选择人种，使优秀分子多传继胤于第二世；这也算是进化原理之应用，到了无远弗届的地步了。

与天择的理论同时发生，而其重要之程度较低，而且其后又有渐趋衰落之势的，是为性择之理论。当达尔文创设此项理论之时，华烈司已经表示过不满的意见；因为：就此项理论而言，配偶选择之主权，皆操之于雌性；雄蜘蛛之跳舞而表现其腹部之花纹，雄孔雀之大张其彩屏之尾，以及其嗈喈的鸣声，都是为着要引起雌性之选择；华烈司对于雌性动物审美的本领，颇觉怀疑。达尔文以后也以为“雄性之美丽与强壮者，得传种之优先”一层原理，只能适用于多妻的动物，至于一夫一妻的动物，即美丽强壮之程度较低者，亦有传种之机会。其淘汰与生存，则皆决定于寻常生活之中，而不是决定于生殖的生活之中。假使达尔文之性择之原理，可以推到人类，则世人之劳碌而求富贵利达者，在消极的方面，是要免除室人交谪之困难，在积极的方面，也不过要可以施施从外来，骄其妻妾而已矣。

（4）总论

生物进化，就是遗传、分衍、天择三个因子，在那里动作。这几项动作，都是和物理的现象一般，依照天然定律而进行。所以兰马克说：进化乃是一个天然的现象，所谓天然的者，就是有一定的因果的关系。德斐里说：进化乃是可以用试验方法去研究的题目。达尔文的最大的功劳，也就是把生物现象的神秘性打消，而置之于试验科学管辖权之下。生物进化，就是随环境而变迁，用不着加上一层自不善而进于善，自不美而进于美的意义。

近代人类思想所受于进化理论的影响，大而且广，是不待言的。我们只要看进化二字应用之普遍，就可以发见它在人类思想上所占据的势力。社会也说进化，文艺也说进化，工业也说进化，甚至宗教也说进化。但是在这些所谓进化里边，都有自不善而进于善，自不美而进于美的意思，不是生物进化之原义。我并不是说：我们人类各种动作之进化，不应该趋向于美善之目标；我是说：人类进化，和生物进化一样，只要以生存与进步的欲望为基础，就可以解释一切的动作。所谓生存者，就是获得维持生活之资料，以供给体魄之营养（此指个体生存非指种族生存而言）。所谓进步者，就是不以现在的生存为满足，而求取较好于现在的生存。若是我们要把这种理想的较好于现在的生存，叫做善的美的，却也未为不可。至于实际上还是较好与否，还是美善与否，那只能在结果上去下批评。就这样进步的欲望而言，人类无异于生物，但是人类有发展最高的智慧，既可以预定将来的目的，又可以计划趋向此种目的的方法。从此点说来，即是人类比动物高的不可以道里计的地步。我们以智慧为工具，可以寻出来：有如何的组织可以适合如何的环境，有如何的环境，又可以发展如何的潜能。所以人类进化，不但是讲求变迁里边的组织，以适应于天然，并且要讲求改造外边的环境，使原有的天才不至于淹没下去，这都要凭藉首出庶物的智慧去做工夫。我们不要侈谈尽善尽美的究竟，而抹煞如何得此善美的工作。庄子说：得鱼忘筌，但是：没有筌，如何能够得着鱼呢？

（二）球面沿革

现在我们所居住的地球，有高出海平面约三万英尺的高山，有深入海平面四千英尺的深洋，有广袤十余万方里的高原，有流经三千英里的江河；舟车络绎，树艺繁妩，使我们可以藉此为舞台，以尽人文进化之能事。然而这样可赞美的——或者是可诅咒的——地球上面的形势，所谓山原河海，也不是自地球初生以来就是如此的。它自太阳射出的时候，不过是一团赤炽的气体，因为失热于天空，于是球面凝结而为地壳。地壳成立之后，又经过无数的变迁，方成为现在的形势，而且现在的形势，也不是固定不移的，它又要经受同样的变迁，而发现其他的标样。换一句话说，球面上的各种形势，都是由“现在还在球面上发生变迁”的各种天然主司（natural agency）制造出来，并没有什么神秘的地方。

这些天然主司，可以分为二大类：（1）地外主司；（2）地内主司。地外主司分为空气、水、生物三种。地内主司，分为火山、地震、壳绉三种。大风括土，自高处搬至低处，就是空气可以变迁球面形势之举例。黄河流域之黄土石，都是百万年前由风停积而成的。水能变迁球面之形势，更是显而易见的。大水冲倒堤坝，就是水之破坏的例子；湖底停积泥淤，就是水之建设之例子。水之流动速率大者，破坏多而建设少；水之流动速率小者，破坏少而建设多。生物变迁球面之形势，似乎是不常见的；然而我们试作详细的考察，泽薮之间，有水草蒿莱腐朽成泥，蚯蚓可以化石成土，珊瑚可以长成大岛，植物可以长成煤层，都不是稀奇罕见的事实。至于火山喷发，在我国内部，无从看见；然而现在球面上还是很多的；例如日本及意大利，而太平洋沿岸，都有蜿蜒不绝的火山山脉，所以地理学家说：太平洋有一火带围之。地心之中，储有熔石，如半流体，流动奔荡，若是遇着石层之空隙或弱点，即行溃堤而出，是为火山；若是没有寻着出路，它也可以把上面的石层凸起而成山，这或者也是壳绉之原因之一种；或者可以把上面的石层逼迫而破裂了，这或者也是地震之原因之一种。而且球面之石层，似乎有一定的处所，为固定的大块（blocks）。例如非洲大陆、欧洲大陆、印度半岛、中央亚细亚、太平洋海底，皆是这些大块，它们自有地质历史以来，不常随壳绉而升降，但是前后左右互相移动。凡夹在大块中间的处所，名曰地渎（geosynclines）。凡地渎所在的地方，受两边大块之逼迫或延张，最易于发生山陵起伏之壳绉，以及火山地震各种现象。至于大块移动之原因，或者是因为地球旋转，地壳之各部失了力之平衡，或者是因为地心镭质之发热，下面之石层逐渐熔化，而上面漂浮的地壳，渐入不固定的状况。总之，地内主司之原因，较地外主司之原因，较难解释，因为它们是较难为我们所考察的。

地外主司之动作，是使球面自不平而渐趋于平。地内主司主之动作，是使球面自平而趋于不平。现在球面之形势，就是这两类主司同时动作之结果。以上所说的一段，就是地质变迁论之大意。我们在下面再说球面变迁及生物进化之历史大纲。

（三）地质历史

生物变迁和形势变迁之理论之大致，既已如上文所陈述了。把这些变迁之事实记录下来，成一个有系统的历史，就是地质历史。地质历史和人类历史一样，也分有期代之不同。地质历史之分期，即以石层中化石所代表的生物等级之高下为标准。成立较早的石层，其中所含的化石，必定原于等级较低的生物；成立较迟的石层，其中所含的化石，必定原于等级较高的生物。依化石所代表的生物之等级，地质学家把地质历史分为四期：（1）无生期；（2）古生期；（3）新生期；（4）人生期。古生期又分为初古中古二期，新生期又分为中新次新二期。

（1）无生期

在无生期时，球面温度甚高，或者水中溶解物质过多，尚不适宜于生物之生活，所以没有生物，因此没有化石遗留下来。此时球面之大半，皆为海水所遮蔽。凡此期内成立的石层，因为阅时过久，所经历的地壳变迁过多，都改变了它们原来的组织，而成为变形石。

（2）初古期

此期中之动物，都是海居的无脊椎类。此期中之植物都是海藻。所以此期又叫做无脊椎期。然而当此期之终局，动物已有鱼类，植物中已略有蕨类发现。此期中最重要的生物，在前半为三叶（Trilobita），在后半为笔形（Graptophita）。三叶归节足门，与近代生存之虾略同，笔形归腔肠门，与近代生存之珊瑚略同。二者属种繁多，各具形态不同；然取其共相言之：三叶身分十二节，每节有附支一双，但是附支发达甚大，和它的正体成川字形，所以叫做三叶。头部有数节熔化而成的头盔，左右有二眼。因为在深海里要看得清楚，所以它们的眼睛有甚大者。头旁有二长刺，是保护身体的。笔形为一个联合同生的动物，有干若干支，每干上有水孔若干，每一水孔，乃是一个独立的生物，其内有肌花可以伸缩，干内有公管，水自孔流入，在公管内联合生活，与现今生存的珊瑚无异。

初古期中（奥岛代）球面形势之大概

初古期中生物之一班

此二类生物，可以为初古期之全权代表。因为此二类生物世系甚短，笔形在此期未完之前完全灭绝，三叶也几乎完全灭绝，而且此二类生物分布之区域极广，球面各洲，几乎无处无之，所以它们是此期中化石之标准。

当此期之初叶，欧洲与北美之间，有一个北水大陆，即格林兰大陆；非洲与南美之间，有一个非巴大陆。今日长狭之大西洋，在此时期，乃是中间有海而南北皆有大陆。我国北部，此时似亦为陆地。至中叶时，海之面积逐渐推广，东有中国海。非洲与南美之间，亦低降成海，而非洲与印度联成大陆，为印非大陆。欧东有波罗的海，欧西南有波西米亚地中海。这些海都是相通的，因为各处的笔形都是一样的。至此期之末叶，有些处所，受了地壳引起之影响，海之面积又退让，如来因河流域、波罗的海、乌拉山、格林兰及北美西境都是的。

（3）中古期

中古期之生物，以鱼和隐花植物为最盛，所以此期又叫做鱼期。世界煤层之大半都成立于此时，所以又可以叫做煤期。其余无脊椎类，如肱足、珊瑚，也是很多的。此期中之鱼虽多，然而都是属于硬鳞目的，而非高等鱼类。头上多有甲，身上有硬刺，尾为无叉，骨多为脆骨，这都是刚自无脊椎类进化而来的证据。此期中之植物，皆为隐花植物之蕨类。然而因为此时二养化炭充足，温度和暖，有高至十余丈者，不像今日生存蕨类之凤尾草那样矮小。此期中陆地之上，草木繁盛，所以有两栖动物发生。至此期之末叶，两栖动物已经代鱼而为主人翁了。爬行动物也在此期之末叶刚才发见。又此期末叶，居于海内碱湖的生物，都是现退缩不昌的状态。

中古期中（石球代）球面形势之大概

中古期中生物之一班

当此期之初叶，各处的海洋都逐渐侵占陆地。欧亚之间，或有一欧亚海。北美洲亦或有一北美海。北大西洋中有一大陆，叫做北大西洋大陆，即初古期之格林兰大陆所引起而加大者。沿此大陆之旁，为旧红沙岩停积之处。南半球亦有一大陆。至中叶时火山发现甚多，故地面变迁亦极多。然而要其总结果而言，北半球有一大陆，联接欧亚北美，叫做安加拉（Angora）；南半球亦有一大陆，联接南美非澳，叫做刚德华纳（Gondwana）。此二大陆之间，有一个地中海，叫做特的司（Tethys）。其最要的特点，是：此时地面都高出海面不多，故易于侵没，又易于升起，所以长成极厚的煤层。煤层上之灰石岩极厚。由此可推当时空气中之二养化炭极多。因为这些灰石岩，都是直接底或间接底由海水吸收空气中之二养化炭而成的。直接的吸收，是化学的，由于碱性钙镁之结合；间接的吸收，是生物的，由于多孔动物之甲壳之生长。煤层中之植物，和现在热带植物相似，由此可推当时气候温和。至此期之末叶，北半球火山发现甚多；北美之东因此而成阿巴拉其山脉（Appalachian chain），欧洲因此而成许多的内海。其所以易成内海者，也是因为陆平面与海平面相差不多的缘故。

（4）中新期

中新期中之生物，爬行极多，所以此期又叫做爬行期。飞禽哺乳，俱发见于此期之末叶。凡古生期中之生物，如植物中之古蕨类，动物中之盾首鱼，至此期中都淘汰干净了。所以中古中新二期之交，乃是生物进化之大关键。

此期中之生物，自然以爬行为主。此期中爬行种类极多，有居海的，有居陆的，有能飞的，有肉食的，有素食的，有犬齿的，有平齿的，有乱齿的，有有喙的。它们的躯体都很壮伟，多半有四五十尺长，甚至有长至百尺的。有鱼蝎，其爪轻薄如翅，可以泅水。又有邻蜴，其爪亦如棹，如现在之海狮，亦能泅水。这都是居海的。又有半陆半海的，如凶蜴，可以人立而行。凶蜴有素食的，有肉食的，其素食者更大。有翼蜴，其前肢之拇指极长，拇指及身之间有皮联之，可供飞行之用，略如现今之蝙蝠。若教现在生存之龟蛇数典而念其祖先，应该有不胜今昔之感慨了。

中古期中（侏罗代）球面形势之大概

中古期中生物之一班

飞禽之见于此期者，皆有齿而平胸，因为它们尚未脱除爬行之性质。但是飞禽或者是哺乳发见未久之时，从哺乳发生出来的横出一枝的支派，不是从爬行直接而变演出来的。然而此期之飞禽，总是等级甚低，与爬行还是很接近的。

哺乳之见于此期者，皆为有袋类（如袋鼠），或单管类（如鸦嘴兽），其肢长而尾甚大，与此期之爬行略同。

植物中蕨已渐衰，（叶干类）松（球实类）等裸子植物起而代之。包子类之植物，亦已见于此期之末叶。

当此期之初叶，欧亚之间，极多内海，还是上期遗留下来的。然而内海之面积逐渐扩张，自阿耳皮斯至中国，皆为大海。至中叶时，有火山发现，东方成一大陆，叫做支澳大陆。北美洲成一大陆，叫做北徼大陆。南大西洋成一大陆，叫做巴以大陆。欧亚之间，有二大岛，叫做斯堪底岛、脱伦岛。海与岛之间，海陆交错甚多，所以有许多三角洲停积。至此期之末叶，海面又加广。自西欧至西亚，皆为海，亚东澳西亦为海。北美之西，和南美巴西亦为海。至中新次新之交，始有壳绉行动，造成现今之大陆。

（5）次新期

次新期中之生物，以哺乳为主了。中新次新之交，也是生物变迁形势变迁中之关键。中新期中霸盛一时的爬行动物都淘汰了，即令有存在的，也把它们的原来的组织变掉了。无脊椎中之菊介、箭壳也淘汰完了，又有他种较新的生物出来代替它们。质言之，现今生存的生物，都发迹于此期之中。赫胥黎研究出来的马趾之进化，也是在此期发见的。至于此期中之软体动物，和现在生存的种类相同的极多；因为从此期到现在，没有什么剧烈的形势变迁了。植物中之包子类，也逐渐滋盛于此期之中。总之，此期是开现代的先声的时代。

当此期中，火山发现甚多，造山壳绉之运动亦甚显明。现今球面之最高山，如喜马拉亚、阿耳皮司、安第斯、落机诸山，都是此期中之壳绉运动所规定的。我国辽东山东之玄武岩，似乎也是此期中之火山所喷出的。德国著名的褐煤，亦成立于此期。

（6）人生期

人生期中之生物，自然以人为主了。当此期之初叶，有冰川广被欧洲北美，其流及之区域甚广，有如现今之北冰洋、南冰洋。故有谓地球旋转之轴迁移地位者。他处亦有片段的冰川。人类始祖生活于这种冰天雪地之中。他们都是洞居的，有毨象与之为伍。此种毨象多绒毛，能御寒，不像现在热带的象。但是近来有人找出来在次新期之末叶，已经发见人类之遗迹，则人类之产生，实在人生期之前，不过经过很长久的野蛮时代，与木石居，与鹿豕游，方才到了有文字记载的历史时期。所以布郎说：夜比日长得多，考古学家的责任，就是拿烛光照明此夜之黑暗。他们把人类进化分为三代：一曰石器代，二曰铜器代，三曰铁器代。铜器之发明所以较铁器为先的缘故，是因为铜矿有鲜丽之颜色，较铁为易寻，而铜之炼冶艺术又较铁为简易得多。石器代又分为二代，一曰古石器代，二曰新石器代；古者粗率不文，新者形式美备。古石器代又分为二代，一曰毨象代，此代人类与毨象同居，此种毨象，现今已无生存者；二曰雪鹿代，此代人类与雪鹿同居，与现今哀司基莫人略同。但是以上所分之代，自然也不是普遍全球的。现今各民族之文明程度不同，古代各民族之进化，也可以有先后不同的。

考古学家掘取此时人类之遗迹，已有雕刻图像的石壁，有殊生动可观者。足见初民也有审美的情感，因为这些雕刻对于他们，决无实用的价值。

以上所说的一切，可以归到一个哲学原理之下，曰进化，曰变迁。把这个观念应用到一切世界上去，或者还有讨论的余地，但是物质的世界——包有机世界而言——是进化的，变迁的，已经是无可辩驳了。

从生物学里边，我们知道许多生物进化的理论；从地质学里边，我们看见许多生物进化的证明。进化就是变迁。生物变迁不已，并没有一定不移的种。所谓种者，就是有一定的形态、机能、习惯，与他种有不同的地方。生物的种，既不是一定不移的，则其形态、机能、习惯，自然都有随时流动的性质。人类为生物之一，当然也逃不出这个普遍的公例。推而论之，人类的语言、文字、典章、制度、风俗、礼教、行为、思想，无时不可经受适应的变迁，以期达到生存的目的。不过人为万物之灵，其生存之意义，较之生物生存更为深远而已。古话也曾说：穷则变，变则通，变迁并不是什么稀罕的事情。所以我们看见“自古未有”的东西，用不着瞠目而咋舌。从十九世纪的人看来，自古未有出没云霄的飞艇；但是从中新期中之伟大的爬行动物看来，从来没有能用口舌说话的人。

人生期中冰川世中兵之分布