居维叶在《论地球表面灾变》一文（该文是《对骨化石的研究》一书的序言）中，表现出了他全部的卓越才华，他证明，拥有现代动物群和现代各民族的当今世界，并不是一个很古老的世界，它从最后一次灾变时起就存在。这最后一次灾变，就是在圣经和传说中所说的世界性的大洪水，关于这次大洪水的说法不仅在犹太人那里有，而且在古代其他各民族那里也有。 
　　灾变理论与圣经是一致的，而对灾变理论的驳斥，则成了科学与宗教传说以及神话作斗争的一个阶段。 
　　自然，所有具有宗教思想（这是那一时期的普遍的思想）的地质学家，都赞成这种与圣经中所说的大洪水相一致的理论。例如，有一个叫科尼比尔的英国人，认为在圣经中所说的大洪水之前，就已发生过三次大洪水。而英国最著名的灾变论者布克兰，则算出曾经发生过无数次灾变。 
　　年轻的赖尔，虽然也曾准备将来当一名律师，但他在十八岁时就已经在牛津大学听布克兰讲课了，并对地质学发生了兴趣。十九岁时他开始进行地质考察，游历过许多地方，参观过许多火山岛屿。二十岁时他沿着阿尔卑斯山脉跋涉了六个星期。五年后，他结识了一些著名的法国和荷兰的地质学家，并成了至交。他早期进行的一些考察，就使他对灾变论者的学说是否正确产生了怀疑。他在许多次的游览和旅行中，考察了河水的冲击力量，考察了一些三角洲和河口中的沉积物，考察了浅滩的形成，考察了海洋、冰川、特别是火山的活动，这些考察使他得出了另外一些结论：有些变化虽然缓慢，看起来不那么显眼，但是它们聚集起来，累计起来，却能够产生惊人的结果。 
　　由于想就这个问题写一本书，所以他对现代之前的第三纪的沉积物进行了研究，这就使他更加确信自己的见解是正确的。赖尔得出的结论是：在第三纪层中有许多物种现在还活着，这是和居维叶的看法相反的。赖尔认为，一些物种的出现和另一些物种的消逝，正如居维叶所说的，并不是立即地、成批地发生的，而是当一些物种出现时，另一些物种被保留下来，再有一些物种则逐渐消逝。现在和过去是联系着的，一些灾变论者所宣扬的突然中断是没有的。 
　　赖尔到美国和意大利火山地区的旅行证明，在活火山之巅出现的那些大火山口或冰斗，并不是由地下压力所激起的倾斜层构成的（布赫就是这样认为的），而是由上面沉积的火山熔岩层和火山长期活动而落下的火山灰构成的，灾变论者犯错误的主要原因，在于他们对时间因素估计不足，因为在这期间有某些过程在进行，而且还在于他们只是从过去寻找原因，而没有好好研究目前正在起作用的那些因素的活动情况。 
　　赖尔在他的《地质学原理》第一卷中首先证明，由于大陆和海洋的轮廓发生了变化，气候也要发生缓慢的、但又是巨大的变化；其次，在弄清了河流、喷泉以及三角洲、湖泊和江湾的涨潮及退潮的破坏作用和建设作用之后，他指出，古代沉积物同现代沉积物具有相同的性质。因此，不需要了解沉积物具有什么样的力量；第三，他对维苏威和埃特纳这类火山锥体进行考察后证明说，这些火山锥体是无数次火山喷溢的结果，它们是由流出的溶岩层、喷出的火山灰和溶渣堆积成的，那些较古老的火山口也是以这种方式形成的，即使在过去，火山所起的作用也和现在相类似；第四，他表明，在海洋沉积物和淡水沉积物中，在火山灰和风吹来的沙子中，即使现在也埋藏着一些有机沉积物的话，那也不能认为所有的代石都是在发生某些灾变时被毁灭的；第五，他把造山作用看作是地面缓慢的长期的震动，这种过程即使是现在我们也可以在斯堪的纳维亚半岛观察到。这就是达尔文在旅行开始时所阅读的那本书的内容。 
　　当“贝格尔”号通过热带时，达尔文趁风和日暖的天气，开始用一个一米多深的小网来捕捞浮游生物，这个小网是用破布做成的，破布被固定在半圆式的拱形木上。他们把这个小网从船尾往后撒开，把它拖在船后边，这样，小网就可捕获大量形状精巧和色彩丰富的微生物。达尔文在《日记》中写道：“为了这样一个微不足道的目的而创造出了这么多的美景，这不能不使人感到惊讶”。他花了一整天的时间来清理自己的捕获物，这使负责管理船的清洁和美观的韦克姆上尉大为不满。把所有这些小动物（用韦克姆的话说，是“一堆使人讨厌的垃圾”）拖到甲板上来，当然是有碍于甲板的卫生。所以上尉愤怒地对达尔文说，如果我是舰长的话，那我早就把你和你那堆使人讨厌的垃圾一起扔到海里去，因为只有博物学家才把这些玩艺儿看作宝贝，用心观察、分析和研究。不过这种抱怨并没有妨碍上尉和这位博物学家之间建立最密切的关系，所以达尔文指出，他在“贝格尔”号的所有旅伴中，除了斯托克斯和金克之外，就最喜欢韦克姆了。 
　　一月十六日，“贝格尔”号在佛得角群岛中最大的岛普拉亚港停泊下来。虽然从海面上望去，该港的四周呈现出一片荒凉，虽然达尔文担心自己会对洪保德所描述的、他曾为之赞叹不已的热带风光感到失望，但是当他一上岸，走进长有罗望子、芭蕉树和棕榈树的河谷时，就听到不熟识的鸟儿在啼鸣，看到新奇的昆虫围绕着新开的花朵在飞舞，他感到这是对自己所经受的一切艰难和不幸的补偿。他在日记中写道：“这一天对我来说是永远不能忘怀的，我就象一个瞎子重见光明一样。我为我所见到的东西而倾倒，我对自己的印象无法准确地理清。” 
　　在这里，在这个陌生的环境里，他坐在退潮后所出现的海水洼附近的溶岩的底下，可以看见新生的珊瑚。当灼人的阳光照射着周围的一切时，他在研究圣地亚哥岛的地质剖面图、想起了他不久前读过的赖尔的《地质学原理》第一卷。他曾试图把赖尔的一些新原理运用到圣地亚哥岛的地质上来。搞清楚圣地亚哥岛的地质并非那么困难。达尔文说：“一股溶岩在海底奔流、海底上面布满了一层贝壳和珊瑚的碎片，这些贝类和珊瑚凝结成坚硬的白色岩石。而后，整个岛便隆起在海面之上。但是这个白色岩石线使我看到了一个重要的事实，这就是喷火口周围的土地后来都沉没了，这些喷火口当时都是起作用的，不断喷射出一股股新的溶岩。” 
　　达尔文由于感到把赖尔的基本思想运用于圣地亚哥岛的地质上是件很容易的事，所以他一定认为赖尔的基本思想要比流行于美国的灾变论者们的地质学思想更为优越。当时他想，他将对他所要访问的各国的地质情况都要加以分类整理，他能够收集到够他写整整一部地质书的大量资料。这个想法“使他高兴得手舞足蹈”。 
　　接着达尔文在这个岛光秃秃的平原上，一连游览了三天。这里到处都布满了一堆堆晒焦的岩石。三天的游览使达尔文得到了极其丰富的收获。他已经被这新颖的热带大自然完全吸引住了，以致这三天的时间使他觉得无限的长，给他留下了很多的印象。 
　　“贝格尔”号在这里停泊了三个星期。达尔文怀着巨大的兴趣进行了自然史考察。除了地质学之外，使他同样感兴趣的还有：热带植物，即棕榈树、非常粗的波巴布树（他同菲茨·罗伊舰长和军官们一起准确地丈量这种树的粗度）、香蕉树、甘蔗、咖啡树和大量的鲜花；各种鸟，其中许多鸟色彩非常鲜艳；昆虫；色彩也很鲜艳的海生动物，如海绵和珊瑚；还有其他一些动物，如海兔和章鱼，他常沿着海岸观察这些动物的习性并细心加以收集。有时候，他一连几天坐在船舱里研究所有这些生物，群岛上的居民也使他很感兴趣。每逢人们谈起黑人时，他总是充满好感，他特别注意黑人儿童或混血儿童的智力和很爱穿戴、生性愉快的黑人姑娘。 

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