# L’Origine des espèces/Chapitre X
### CHAPITRE X Insuffisance des documents géologiques.

J’ai énuméré dans le sixième chapitre les principales objections qu’on pouvait raisonnablement élever contre les opinions émises dans ce volume. J’en ai maintenant discuté la plupart. Il en est une qui constitue une difficulté évidente, c’est la distinction bien tranchée des formes spécifiques, et l’absence d’innombrables chaînons de transition les reliant les unes aux autres. J’ai indiqué pour quelles raisons ces formes de transition ne sont pas communes actuellement, dans les conditions qui semblent cependant les plus favorables à leur développement, telles qu’une surface étendue et continue, présentant des conditions physiques graduelles et différentes. Je me suis efforcé de démontrer que l’existence de chaque espèce dépend beaucoup plus de la présence d’autres formes organisées déjà définies que du climat, et que, par conséquent, les conditions d’existence véritablement efficaces ne sont pas susceptibles de gradations insensibles comme le sont celles de la chaleur ou de l’humidité. J’ai cherché aussi à démontrer que les variétés intermédiaires, étant moins nombreuses que les formes qu’elles relient, sont généralement vaincues et exterminées pendant le cours des modifications et des améliorations ultérieures. Toutefois, la cause principale de l’absence générale d’innombrables formes de transition dans la nature dépend surtout de la marche même de la sélection naturelle, en vertu de laquelle les variétés nouvelles prennent constamment la place des formes parentes dont elles dérivent et qu’elles exterminent. Mais, plus cette extermination s’est produite sur une grande échelle, plus le nombre des variétés intermédiaires qui ont autrefois existé a dû être considérable. Pourquoi donc chaque formation géologique, dans chacune des couches qui la composent, ne regorge-t-elle pas de formes intermédiaires ? La géologie ne révèle assurément pas une série organique bien graduée, et c’est en cela, peut-être, que consiste l’objection la plus sérieuse qu’on puisse faire à ma théorie. Je crois que l’explication se trouve dans l’extrême insuffisance des documents géologiques.
Il faut d’abord se faire une idée exacte de la nature des formes intermédiaires qui, d’après ma théorie, doivent avoir existé antérieurement. Lorsqu’on examine deux espèces quelconques, il est difficile de ne pas se laisser entraîner à se figurer des formes exactement intermédiaires entre elles. C’est là une supposition erronée ; il nous faut toujours chercher des formes intermédiaires entre chaque espèce et un ancêtre commun, mais inconnu, qui aura généralement différé sous quelques rapports de ses descendants modifiés. Ainsi, pour donner un exemple de cette loi, le pigeon paon et le pigeon grosse-gorge descendent tous les deux du biset ; si nous possédions toutes les variétés intermédiaires qui ont successivement existé, nous aurions deux séries continues et graduées entre chacune de ces deux variétés et le biset ; mais nous n’en trouverions pas une seule qui fût exactement intermédiaire entre le pigeon paon et le pigeon grosse-gorge ; aucune, par exemple, qui réunît à la fois une queue plus ou moins étalée et un jabot plus ou moins gonflé, traits caractéristiques de ces deux races. De plus, ces deux variétés se sont si profondément modifiées, depuis leur point de départ, que, sans les preuves historiques que nous possédons sur leur origine, il serait impossible de déterminer par une simple comparaison de leur conformation avec celle du biset (C. livia), si elles descendent de cette espèce, ou de quelque autre espèce voisine, telle que le C. ænas.
Il en est de même pour les espèces à l’état de nature ; si nous considérons des formes très distinctes, comme le cheval et le tapir, nous n’avons aucune raison de supposer qu’il y ait jamais eu entre ces deux êtres des formes exactement intermédiaires, mais nous avons tout lieu de croire qu’il a dû en exister entre chacun d’eux et un ancêtre commun inconnu. Cet ancêtre commun doit avoir eu, dans l’ensemble de son organisation, une grande analogie générale avec le cheval et le tapir ; mais il peut aussi, par différents points de sa conformation, avoir différé considérablement de ces deux types, peut-être même plus qu’ils ne diffèrent actuellement l’un de l’autre. Par conséquent, dans tous les cas de ce genre, il nous serait impossible de reconnaître la forme parente de deux ou plusieurs espèces, même par la comparaison la plus attentive de l’organisation de l’ancêtre avec celle de ses descendants modifiés, si nous n’avions pas en même temps à notre disposition la série à peu près complète des anneaux intermédiaires de la chaîne.
Il est cependant possible, d’après ma théorie, que, de deux formes vivantes, l’une soit descendue de l’autre ; que le cheval, par exemple, soit issu du tapir ; or, dans ce cas, il a dû exister des chaînons directement intermédiaires entre eux. Mais un cas pareil impliquerait la persistance sans modification, pendant une très longue durée, d’une forme dont les descendants auraient subi des changements considérables ; or, un fait de cette nature ne peut être que fort rare, en raison du principe de la concurrence entre tous les organismes ou entre le descendant et ses parents ; car, dans tous les cas, les formes nouvelles perfectionnées tendent à supplanter les formes antérieures demeurées fixes.
Toutes les espèces vivantes, d’après la théorie de la sélection naturelle, se rattachent à la souche mère de chaque genre, par des différences qui ne sont pas plus considérables que celles que nous constatons actuellement entre les variétés naturelles et domestiques d’une même espèce ; chacune de ces souches mères elles-mêmes, maintenant généralement éteintes, se rattachait de la même manière à d’autres espèces plus anciennes ; et, ainsi de suite, en remontant et en convergeant toujours vers le commun ancêtre de chaque grande classe. Le nombre des formes intermédiaires constituant les chaînons de transition entre toutes les espèces vivantes et les espèces perdues a donc dû être infiniment grand ; or, si ma théorie est vraie, elles ont certainement vécu sur la terre.
Outre que nous ne trouvons pas les restes fossiles de ces innombrables chaînons intermédiaires, on peut objecter que, chacun des changements ayant dû se produire très lentement, le temps doit avoir manqué pour accomplir d’aussi grandes modifications organiques. Il me serait difficile de rappeler au lecteur qui n’est pas familier avec la géologie les faits au moyen desquels on arrive à se faire une vague et faible idée de l’immensité de la durée des âges écoulés. Quiconque peut lire le grand ouvrage de sir Charles Lyell sur les principes de la Géologie, auquel les historiens futurs attribueront à juste titre une révolution dans les sciences naturelles, sans reconnaître la prodigieuse durée des périodes écoulées, peut fermer ici ce volume. Ce n’est pas qu’il suffise d’étudier les Principes de la Géologie, de lire les traités spéciaux des divers auteurs sur telle ou telle formation, et de tenir compte des essais qu’ils font pour donner une idée insuffisante des durées de chaque formation ou même de chaque couche ; c’est en étudiant les forces qui sont entrées en jeu que nous pouvons le mieux nous faire une idée des temps écoulés, c’est en nous rendant compte de l’étendue de la surface terrestre qui a été dénudée et de l’épaisseur des sédiments déposés que nous arrivons à nous faire une vague idée de la durée des périodes passées. Ainsi que Lyell l’a très justement fait remarquer, l’étendue et l’épaisseur de nos couches de sédiments sont le résultat et donnent la mesure de la dénudation que la croûte terrestre a éprouvée ailleurs. Il faut donc examiner par soi-même ces énormes entassements de couches superposées, étudier les petits ruisseaux charriant de la boue, contempler les vagues rongeant les antiques falaises, pour se faire quelque notion de la durée des périodes écoulées, dont les monuments nous environnent de toutes parts.
Il faut surtout errer le long des côtes formées de roches modérément dures, et constater les progrès de leur désagrégation. Dans la plupart des cas, le flux n’atteint les rochers que deux fois par jour et pour peu de temps ; les vagues ne les rongent que lorsqu’elles sont chargées de sables et de cailloux, car l’eau pure n’use pas le roc. La falaise, ainsi minée par la base, s’écroule en grandes masses qui, gisant sur la plage, sont rongées et usées atome par atome, jusqu’à ce qu’elles soient assez réduites pour être roulées par les vagues, qui alors les broient plus promptement et les transforment en cailloux, en sable ou en vase. Mais combien ne trouvons-nous pas, au pied des falaises, qui reculent pas à pas, de blocs arrondis, couverts d’une épaisse couche de végétations marines, dont la présence est une preuve de leur stabilité et du peu d’usure à laquelle ils sont soumis ! Enfin, si nous suivons pendant l’espace de quelques milles une falaise rocheuse sur laquelle la mer exerce son action destructive, nous ne la trouvons attaquée que çà et là, par places peu étendues, autour des promontoires saillants. La nature de la surface et la végétation dont elle est couverte prouvent que, partout ailleurs, bien des années se sont écoulées depuis que l’eau en est venue baigner la base.
Les observations récentes de Ramsay, de Jukes, de Geikie, de Croll et d’autres, nous apprennent que la désagrégation produite par les agents atmosphériques joue sur les côtes un rôle beaucoup plus important que l’action des vagues. Toute la surface de la terre est soumise à l’action chimique de l’air et de l’acide carbonique dissous dans l’eau de pluie, et à la gelée dans les pays froids ; la matière désagrégée est entraînée par les fortes pluies, même sur les pentes douces, et, plus qu’on ne le croit généralement, par le vent dans les pays arides ; elle est alors charriée par les rivières et par les fleuves qui, lorsque leur cours est rapide, creusent profondément leur lit et triturent les fragments. Les ruisseaux boueux qui, par un jour de pluie, coulent le long de toutes les pentes, même sur des terrains faiblement ondulés, nous montrent les effets de la désagrégation atmosphérique. MM. Ramsay et Whitaker ont démontré, et cette observation est très remarquable, que les grandes lignes d’escarpement du district wealdien et celles qui s’étendent au travers de l’Angleterre, qu’autrefois on considérait comme d’anciennes côtes marines, n’ont pu être ainsi produites, car chacune d’elles est constituée d’une même formation unique, tandis que nos falaises actuelles sont partout composées de l’intersection de formations variées. Cela étant ainsi, il nous faut admettre que les escarpements doivent en grande partie leur origine à ce que la roche qui les compose a mieux résisté à l’action destructive des agents atmosphériques que les surfaces voisines, dont le niveau s’est graduellement abaissé, tandis que les lignes rocheuses sont restées en relief. Rien ne peut mieux nous faire concevoir ce qu’est l’immense durée du temps, selon les idées que nous nous faisons du temps, que la vue des résultats si considérables produits par des agents atmosphériques qui nous paraissent avoir si peu de puissance et agir si lentement.
Après s’être ainsi convaincu de la lenteur avec laquelle les agents atmosphériques et l’action des vagues sur les côtes rongent la surface terrestre, il faut ensuite, pour apprécier la durée des temps passés, considérer, d’une part, le volume immense des rochers qui ont été enlevés sur des étendues considérables, et, de l’autre, examiner l’épaisseur de nos formations sédimentaires. Je me rappelle avoir été vivement frappé en voyant les îles volcaniques, dont les côtes ravagées par les vagues présentent aujourd’hui des falaises perpendiculaires hautes de 1000 à 2000 pieds, car la pente douce des courants de lave, due à leur état autrefois liquide, indiquait tout de suite jusqu’où les couches rocheuses avaient dû s’avancer en pleine mer. Les grandes failles, c’est-à-dire ces immenses crevasses le long desquelles les couches se sont souvent soulevées d’un côté ou abaissées de l’autre, à une hauteur ou à une profondeur de plusieurs milliers de pieds, nous enseignent la même leçon ; car, depuis l’époque où ces crevasses se sont produites, qu’elles l’aient été brusquement ou, comme la plupart des géologues le croient aujourd’hui, très lentement à la suite de nombreux petits mouvements, la surface du pays s’est depuis si bien nivelée, qu’aucune trace de ces prodigieuses dislocations n’est extérieurement visible. La faille de Craven, par exemple, s’étend sur une ligne de 30 milles de longueur, le long de laquelle le déplacement vertical des couches varie de 600 à 3000 pieds. Le professeur Ramsay a constaté un affaissement de 2300 pieds dans l’île d’Anglesea, et il m’apprend qu’il est convaincu que, dans le Merionethshire, il en existe un autre de 12000 pieds ; cependant, dans tous ces cas, rien à la surface ne trahit ces prodigieux mouvements, les amas de rochers de chaque côté de la faille ayant été complètement balayés.
D’autre part, dans toutes les parties du globe, les amas de couches sédimentaires ont une épaisseur prodigieuse. J’ai vu, dans les Cordillères, une masse de conglomérat dont j’ai estimé l’épaisseur à environ 10000 pieds ; et, bien que les conglomérats aient dû probablement s’accumuler plus vite que des couches de sédiments plus fins, ils ne sont cependant composés que de cailloux roulés et arrondis qui, portant chacun l’empreinte du temps, prouvent avec quelle lenteur des masses aussi considérables ont dû s’entasser. Le professeur Ramsay m’a donné les épaisseurs maxima des formations successives dans différentes parties de la Grande-Bretagne, d’après des mesures prises sur les lieux dans la plupart des cas. En voici le résultat :
| | Pieds anglais. |
| Couches paléozoïques (non compris les roches ignées) | 37154 |
| Couches secondaires | 13190 |
| Couches tertiaires | 2340 |
— formant un total de 72584 pieds, c’est-à-dire environ 13 milles anglais et trois quarts. Certaines formations, qui sont représentées en Angleterre par des couches minces, atteignent sur le continent une épaisseur de plusieurs milliers de pieds. En outre, s’il faut en croire la plupart des géologues, il doit s’être écoulé, entre les formations successives, des périodes extrêmement longues pendant lesquelles aucun dépôt ne s’est formé. La masse entière des couches superposées des roches sédimentaires de l’Angleterre ne donne donc qu’une idée incomplète du temps qui s’est écoulé pendant leur accumulation. L’étude de faits de cette nature semble produire sur l’esprit une impression analogue à celle qui résulte de nos vaines tentatives pour concevoir l’idée d’éternité.
Cette impression n’est pourtant pas absolument juste. M. Croll fait remarquer, dans un intéressant mémoire, que nous ne nous trompons pas par « une conception trop élevée de la longueur des périodes géologiques », mais en les estimant en années. Lorsque les géologues envisagent des phénomènes considérables et compliqués, et qu’ils considèrent ensuite les chiffres qui représentent des millions d’années, les deux impressions produites sur l’esprit sont très différentes, et les chiffres sont immédiatement taxés d’insuffisance. M. Croll démontre, relativement à la dénudation produite par les agents atmosphériques, en calculant le rapport de la quantité connue de matériaux sédimentaires que charrient annuellement certaines rivières, relativement à l’étendue des surfaces drainées, qu’il faudrait six millions d’années pour désagréger et pour enlever au niveau moyen de l’aire totale qu’on considère une épaisseur de 1000 pieds de roches. Un tel résultat peut paraître étonnant, et le serait encore si, d’après quelques considérations qui peuvent faire supposer qu’il est exagéré, on le réduisait à la moitié ou au quart. Bien peu de personnes, d’ailleurs, se rendent un compte exact de ce que signifie réellement un million. M. Croll cherche à le faire comprendre par l’exemple suivant : on étend, sur le mur d’une grande salle, une bande étroite de papier, longue de 83 pieds et 4 pouces (25$^m$,70) ; on fait alors à une extrémité de cette bande une division d’un dixième de pouce (2$^{mm}$,5) ; cette division représente un siècle, et la bande entière représente un million d’années. Or, pour le sujet qui nous occupe, que sera un siècle figuré par une mesure aussi insignifiante relativement aux vastes dimensions de la salle ? Plusieurs éleveurs distingués ont, pendant leur vie, modifié assez fortement quelques animaux supérieurs pour avoir créé de véritables sous-races nouvelles ; or, ces espèces supérieures se produisent beaucoup plus lentement que les espèces inférieures. Bien peu d’hommes se sont occupés avec soin d’une race pendant plus de cinquante ans, de sorte qu’un siècle représente le travail de deux éleveurs successifs. Il ne faudrait pas toutefois supposer que les espèces à l’état de nature puissent se modifier aussi promptement que peuvent le faire les animaux domestiques sous l’action de la sélection méthodique. La comparaison serait plus juste entre les espèces naturelles et les résultats que donne la sélection inconsciente, c’est-à-dire la conservation, sans intention préconçue de modifier la race, des animaux les plus utiles ou les plus beaux. Or, sous l’influence de la seule sélection inconsciente, plusieurs races se sont sensiblement modifiées dans le cours de deux ou trois siècles.
Les modifications sont, toutefois, probablement beaucoup plus lentes encore chez les espèces dont un petit nombre seulement se modifie en même temps dans un même pays. Cette lenteur provient de ce que tous les habitants d’une région étant déjà parfaitement adaptés les uns aux autres, de nouvelles places dans l’économie de la nature ne se présentent qu’à de longs intervalles, lorsque les conditions physiques ont éprouvé quelques modifications d’une nature quelconque, ou qu’il s’est produit une immigration de nouvelles formes. En outre, les différences individuelles ou les variations dans la direction voulue, de nature à mieux adapter quelques-uns des habitants aux conditions nouvelles, peuvent ne pas surgir immédiatement. Nous n’avons malheureusement aucun moyen de déterminer en années la période nécessaire pour modifier une espèce. Nous aurons d’ailleurs à revenir sur ce sujet.
Quel triste spectacle que celui de nos musées géologiques les plus riches ! Chacun s’accorde à reconnaître combien sont incomplètes nos collections. Il ne faut jamais oublier la remarque du célèbre paléontologiste E. Forbes, c’est-à-dire qu’un grand nombre de nos espèces fossiles ne sont connues et dénommées que d’après des échantillons isolés, souvent brisés, ou d’après quelques rares spécimens recueillis sur un seul point. Une très petite partie seulement de la surface du globe a été géologiquement explorée, et nulle part avec assez de soin, comme le prouvent les importantes découvertes qui se font chaque année en Europe. Aucun organisme complètement mou ne peut se conserver. Les coquilles et les ossements, gisant au fond des eaux, là où il ne se dépose pas de sédiments, se détruisent et disparaissent bientôt. Nous partons malheureusement toujours de ce principe erroné qu’un immense dépôt de sédiment est en voie de formation sur presque toute l’étendue du lit de la mer, avec une rapidité suffisante pour ensevelir et conserver des débris fossiles. La belle teinte bleue et la limpidité de l’Océan dans sa plus grande étendue témoignent de la pureté de ses eaux. Les nombreux exemples connus de formations géologiques régulièrement recouvertes, après un immense intervalle de temps, par d’autres formations plus récentes, sans que la couche sous-jacente ait subi dans l’intervalle la moindre dénudation ou la moindre dislocation, ne peut s’expliquer que si l’on admet que le fond de la mer demeure souvent intact pendant des siècles. Les eaux pluviales chargées d’acide carbonique doivent souvent dissoudre les fossiles enfouis dans les sables ou les graviers, en s’infiltrant dans ces couches lors de leur émersion. Les nombreuses espèces d’animaux qui vivent sur les côtes, entre les limites des hautes et des basses marées, paraissent être rarement conservées. Ainsi, les diverses espèces de Chthamalinées (sous-famille de cirripèdes sessiles) tapissent les rochers par myriades dans le monde entier ; toutes sont rigoureusement littorales ; or — à l’exception d’une seule espèce de la Méditerranée qui vit dans les eaux profondes, et qu’on a trouvée à l’état fossile en Sicile — on n’en a pas rencontré une seule espèce fossile dans aucune formation tertiaire ; il est avéré, cependant, que le genre Chthamalus existait à l’époque de la craie. Enfin, beaucoup de grands dépôts qui ont nécessité pour s’accumuler des périodes extrêmement longues, sont entièrement dépourvus de tous débris organiques, sans que nous puissions expliquer pourquoi. Un des exemples les plus frappants est la formation du flysch, qui consiste en grès et en schistes, dont l’épaisseur atteint jusqu’à 6000 pieds, qui s’étend entre Vienne et la Suisse sur une longueur d’au moins 300 milles, et dans laquelle, malgré toutes les recherches, on n’a pu découvrir, en fait de fossiles, que quelques débris végétaux.
Il est presque superflu d’ajouter, à l’égard des espèces terrestres qui vécurent pendant la période secondaire et la période paléozoïque, que nos collections présentent de nombreuses lacunes. On ne connaissait, par exemple, jusque tout récemment encore, aucune coquille terrestre ayant appartenu à l’une ou l’autre de ces deux longues périodes, à l’exception d’une seule espèce trouvée dans les couches carbonifères de l’Amérique du Nord par sir C. Lyell et le docteur Dawson ; mais, depuis, on a trouvé des coquilles terrestres dans le lias. Quant aux restes fossiles de mammifères, un simple coup d’œil sur la table historique du manuel de Lyell suffit pour prouver, mieux que des pages de détails, combien leur conservation est rare et accidentelle. Cette rareté n’a rien de surprenant, d’ailleurs, si l’on songe à l’énorme proportion d’ossements de mammifères tertiaires qui ont été trouvés dans des cavernes ou des dépôts lacustres, nature de gisements dont on ne connaît aucun exemple dans nos formations secondaires ou paléozoïques.
Mais les nombreuses lacunes de nos archives géologiques proviennent en grande partie d’une cause bien plus importante que les précédentes, c’est-à-dire que les diverses formations ont été séparées les unes des autres par d’énormes intervalles de temps. Cette opinion a été chaudement soutenue par beaucoup de géologues et de paléontologistes qui, comme E. Forbes, nient formellement la transformation des espèces. Lorsque nous voyons la série des formations, telle que la donnent les tableaux des ouvrages sur la géologie, ou que nous étudions ces formations dans la nature, nous échappons difficilement à l’idée qu’elles ont été strictement consécutives. Cependant le grand ouvrage de sir R. Murchison sur la Russie nous apprend quelles immenses lacunes il y a dans ce pays entre les formations immédiatement superposées ; il en est de même dans l’Amérique du Nord et dans beaucoup d’autres parties du monde. Aucun géologue, si habile qu’il soit, dont l’attention se serait portée exclusivement sur l’étude de ces vastes territoires, n’aurait jamais soupçonné que, pendant ces mêmes périodes complètement inertes pour son propre pays, d’énormes dépôts de sédiment, renfermant une foule de formes organiques nouvelles et toutes spéciales, s’accumulaient autre part. Et si, dans chaque contrée considérée séparément, il est presque impossible d’estimer le temps écoulé entre les formations consécutives, nous pouvons en conclure qu’on ne saurait le déterminer nulle part. Les fréquents et importants changements qu’on peut constater dans la composition minéralogique des formations consécutives, impliquent généralement aussi de grands changements dans la géographie des régions environnantes, d’où ont dû provenir les matériaux des sédiments, ce qui confirme encore l’opinion que de longues périodes se sont écoulées entre chaque formation.
Nous pouvons, je crois, nous rendre compte de cette intermittence presque constante des formations géologiques de chaque région, c’est-à-dire du fait qu’elles ne se sont pas succédé sans interruption. Rarement un fait m’a frappé autant que l’absence, sur une longueur de plusieurs centaines de milles des côtes de l’Amérique du Sud, qui ont été récemment soulevées de plusieurs centaines de pieds, de tout dépôt récent assez considérable pour représenter même une courte période géologique. Sur toute la côte occidentale, qu’habite une faune marine particulière, les couches tertiaires sont si peu développées, que plusieurs faunes marines successives et toutes spéciales ne laisseront probablement aucune trace de leur existence aux âges géologiques futurs. Un peu de réflexion fera comprendre pourquoi, sur la côte occidentale de l’Amérique du Sud en voie de soulèvement, on ne peut trouver nulle part de formation étendue contenant des débris tertiaires ou récents, bien qu’il ait dû y avoir abondance de matériaux de sédiments, par suite de l’énorme dégradation des rochers des côtes et de la vase apportée par les cours d’eau qui se jettent dans la mer. Il est probable, en effet, que les dépôts sous-marins du littoral sont constamment désagrégés et emportés, à mesure que le soulèvement lent et graduel du sol les expose à l’action des vagues.
Nous pouvons donc conclure que les dépôts de sédiment doivent être accumulés en masses très épaisses, très étendues et très solides, pour pouvoir résister, soit à l’action incessante des vagues, lors des premiers soulèvements du sol, et pendant les oscillations successives du niveau, soit à la désagrégation atmosphérique. Des masses de sédiment aussi épaisses et aussi étendues peuvent se former de deux manières : soit dans les grandes profondeurs de la mer, auquel cas le fond est habité par des formes moins nombreuses et moins variées que les mers peu profondes ; en conséquence, lorsque la masse vient à se soulever, elle ne peut offrir qu’une collection très incomplète des formes organiques qui ont existé dans le voisinage pendant la période de son accumulation. Ou bien, une couche de sédiment de quelque épaisseur et de quelque étendue que ce soit peut se déposer sur un bas-fond en voie de s’affaisser lentement ; dans ce cas, tant que l’affaissement du sol et l’apport des sédiments s’équilibrent à peu près, la mer reste peu profonde et offre un milieu favorable à l’existence d’un grand nombre de formes variées ; de sorte qu’un dépôt riche en fossiles, et assez épais pour résister, après un soulèvement ultérieur, à une grande dénudation, peut ainsi se former facilement.
Je suis convaincu que presque toutes nos anciennes formations riches en fossiles dans la plus grande partie de leur épaisseur se sont ainsi formées pendant un affaissement. J’ai, depuis 1845, époque où je publiai mes vues à ce sujet, suivi avec soin les progrès de la géologie, et j’ai été étonné de voir comment les auteurs, traitant de telle ou telle grande formation, sont arrivés, les uns après les autres, à conclure qu’elle avait dû s’accumuler pendant un affaissement du sol. Je puis ajouter que la seule formation tertiaire ancienne qui, sur la côte occidentale de l’Amérique du Sud, ait été assez puissante pour résister aux dégradations qu’elle a déjà subies, mais qui ne durera guère jusqu’à une nouvelle époque géologique bien distante, s’est accumulée pendant une période d’affaissement, et a pu ainsi atteindre une épaisseur considérable.
Tous les faits géologiques nous démontrent clairement que chaque partie de la surface terrestre a dû éprouver de nombreuses et lentes oscillations de niveau, qui ont évidemment affecté des espaces considérables. Des formations riches en fossiles, assez épaisses et assez étendues pour résister aux érosions subséquentes, ont pu par conséquent se former sur de vastes régions pendant les périodes d’affaissement, là où l’apport des sédiments était assez considérable pour maintenir le fond à une faible profondeur et pour enfouir et conserver les débris organiques avant qu’ils aient eu le temps de se désagréger. D’autre part, tant que le fond de la mer reste stationnaire, des dépôts épais ne peuvent pas s’accumuler dans les parties peu profondes les plus favorables à la vie. Ces dépôts sont encore moins possibles pendant les périodes intermédiaires de soulèvement, ou, pour mieux dire, les couches déjà accumulées sont généralement détruites à mesure que leur soulèvement les amenant au niveau de l’eau, les met aux prises avec l’action destructive des vagues côtières.
Ces remarques s’appliquent principalement aux formations littorales ou sous-littorales. Dans le cas d’une mer étendue et peu profonde, comme dans une grande partie de l’archipel Malais, où la profondeur varie entre 30, 40 et 60 brasses, une vaste formation pourrait s’accumuler pendant une période de soulèvement, et, cependant, ne pas souffrir une trop grande dégradation à l’époque de sa lente émersion. Toutefois, son épaisseur ne pourrait pas être bien grande, car, en raison du mouvement ascensionnel, elle serait moindre que la profondeur de l’eau où elle s’est formée. Le dépôt ne serait pas non plus très solide, ni recouvert de formations subséquentes, ce qui augmenterait ses chances d’être désagrégé par les agents atmosphériques et par l’action de la mer pendant les oscillations ultérieures du niveau. M. Hopkins a toutefois fait remarquer que si une partie de la surface venait, après un soulèvement, à s’affaisser de nouveau avant d’avoir été dénudée, le dépôt formé pendant le mouvement ascensionnel pourrait être ensuite recouvert par de nouvelles accumulations, et être ainsi, quoique mince, conservé pendant de longues périodes.
M. Hopkins croit aussi que les dépôts sédimentaires de grande étendue horizontale n’ont été que rarement détruits en entier. Mais tous les géologues, à l’exception du petit nombre de ceux qui croient que nos schistes métamorphiques actuels et nos roches plutoniques ont formé le noyau primitif du globe, admettront que ces dernières roches ont été soumises à une dénudation considérable. Il n’est guère possible, en effet, que des roches pareilles se soient solidifiées et cristallisées à l’air libre ; mais si l’action métamorphique s’est effectuée dans les grandes profondeurs de l’Océan, le revêtement protecteur primitif des roches peut n’avoir pas été très épais. Si donc l’on admet que les gneiss, les micaschistes, les granits, les diorites, etc., ont été autrefois nécessairement recouverts, comment expliquer que d’immenses surfaces de ces roches soient actuellement dénudées sur tant de points du globe, autrement que par la désagrégation subséquente complète de toutes les couches qui les recouvraient ? On ne peut douter qu’il existe de semblables étendues très considérables ; selon Humboldt, la région granitique de Parime est au moins dix-neuf fois aussi grande que la Suisse. Au sud de l’Amazone, Boué en décrit une autre composée de roches de cette nature ayant une surface équivalente à celle qu’occupent l’Espagne, la France, l’Italie, une partie de l’Allemagne et les Îles-Britanniques réunies. Cette région n’a pas encore été explorée avec tout le soin désirable, mais tous les voyageurs affirment l’immense étendue de la surface granitique ; ainsi, von Eschwege donne une coupe détaillée de ces roches qui s’étendent en droite ligne dans l’intérieur jusqu’à 260 milles géographiques de Rio de Janeiro ; j’ai fait moi-même 150 milles dans une autre direction, sans voir autre chose que des roches granitiques. J’ai examiné de nombreux spécimens recueillis sur toute la côte depuis Rio de Janeiro jusqu’à l’embouchure de la Plata, soit une distance de 1100 milles géographiques, et tous ces spécimens appartenaient à cette même classe de roches. Dans l’intérieur, sur toute la rive septentrionale de la Plata, je n’ai pu voir, outre des dépôts tertiaires modernes, qu’un petit amas d’une roche légèrement métamorphique, qui seule a pu constituer un fragment de la couverture primitive de la série granitique. Dans la région mieux connue des États-Unis et du Canada, d’après la belle carte du professeur H.-D. Rogers, j’ai estimé les surfaces en découpant la carte elle-même et en en pesant le papier, et j’ai trouvé que les roches granitiques et métamorphiques (à l’exclusion des semi-métamorphiques) excèdent, dans le rapport de 19 à 12,5, l’ensemble des formations paléozoïques plus nouvelles. Dans bien des régions, les roches métamorphiques et granitiques auraient une bien plus grande étendue si les couches sédimentaires qui reposent sur elles étaient enlevées, couches qui n’ont pas pu faire partie du manteau primitif sous lequel elles ont cristallisé. Il est donc probable que, dans quelques parties du monde, des formations entières ont été désagrégées d’une manière complète, sans qu’il soit resté aucune trace de l’état antérieur.
Il est encore une remarque digne d’attention. Pendant les périodes de soulèvement, l’étendue des surfaces terrestres, ainsi que celle des parties peu profondes de mer qui les entourent, augmente et forme ainsi de nouvelles stations — toutes circonstances favorables, ainsi que nous l’avons expliqué, à la formation des variétés et des espèces nouvelles ; mais il y a généralement aussi, pendant ces périodes, une lacune dans les archives géologiques. D’autre part, pendant les périodes d’affaissement, la surface habitée diminue, ainsi que le nombre des habitants (excepté sur les côtes d’un continent au moment où il se fractionne en archipel), et, par conséquent, bien qu’il y ait de nombreuses extinctions, il se forme peu de variétés ou d’espèces nouvelles ; or, c’est précisément pendant ces périodes d’affaissement que se sont accumulés les dépôts les plus riches en fossiles.
Les considérations qui précèdent prouvent à n’en pouvoir douter l’extrême imperfection des documents que, dans son ensemble, la géologie peut nous fournir ; mais, si nous concentrons notre examen sur une formation quelconque, il devient beaucoup plus difficile de comprendre pourquoi nous n’y trouvons pas une série étroitement graduée des variétés qui ont dû relier les espèces voisines qui vivaient au commencement et à la fin de cette formation. On connaît quelques exemples de variétés d’une même espèce, existant dans les parties supérieures et dans les parties inférieures d’une même formation : ainsi Trautschold cite quelques exemples d’Ammonites ; Hilgendorf décrit un cas très curieux, c’est-à-dire dix formes graduées du Planorbis multiformis trouvées dans les couches successives d’une formation calcaire d’eau douce en Suisse. Bien que chaque formation ait incontestablement nécessité pour son dépôt un nombre d’années considérable, on peut donner plusieurs raisons pour expliquer comment il se fait que chacune d’elles ne présente pas ordinairement une série graduée de chaînons reliant les espèces qui ont vécu au commencement et à la fin ; mais je ne saurais déterminer la valeur relative des considérations qui suivent.
Toute formation géologique implique certainement un nombre considérable d’années ; il est cependant probable que chacune de ces périodes est courte, si on la compare à la période nécessaire pour transformer une espèce en une autre. Deux paléontologistes dont les opinions ont un grand poids, Bronn et Woodward, ont conclu, il est vrai, que la durée moyenne de chaque formation est deux ou trois fois aussi longue que la durée moyenne des formes spécifiques. Mais il me semble que des difficultés insurmontables s’opposent à ce que nous puissions arriver sur ce point à aucune conclusion exacte. Lorsque nous voyons une espèce apparaître pour la première fois au milieu d’une formation, il serait téméraire à l’extrême d’en conclure qu’elle n’a pas précédemment existé ailleurs ; de même qu’en voyant une espèce disparaître avant le dépôt des dernières couches, il serait également téméraire d’affirmer son extinction. Nous oublions que, comparée au reste du globe, la superficie de l’Europe est fort peu de chose, et qu’on n’a d’ailleurs pas établi avec une certitude complète la corrélation, dans toute l’Europe, des divers étages d’une même formation.
Relativement aux animaux marins de toutes espèces, nous pouvons présumer en toute sûreté qu’il y a eu de grandes migrations dues à des changements climatériques ou autres ; et, lorsque nous voyons une espèce apparaître pour la première fois dans une formation, il y a toute probabilité pour que ce soit une immigration nouvelle dans la localité. On sait, par exemple, que plusieurs espèces ont apparu dans les couches paléozoïques de l’Amérique du Nord un peu plus tôt que dans celle de l’Europe, un certain temps ayant été probablement nécessaire à leur migration des mers d’Amérique à celles d’Europe. En examinant les dépôts les plus récents dans différentes parties du globe, on a remarqué partout que quelques espèces encore existantes sont très communes dans un dépôt, mais ont disparu de la mer immédiatement voisine ; ou inversement, que des espèces abondantes dans les mers du voisinage sont rares dans un dépôt ou y font absolument défaut. Il est bon de réfléchir aux nombreuses migrations bien prouvées des habitants de l’Europe pendant l’époque glaciaire, qui ne constitue qu’une partie d’une période géologique entière. Il est bon aussi de réfléchir aux oscillations du sol, aux changements extraordinaires de climat, et à l’immense laps de temps compris dans cette même période glaciaire. On peut cependant douter qu’il y ait un seul point du globe où, pendant toute cette période, il se soit accumulé sur une même surface, et d’une manière continue, des dépôts sédimentaires renfermant des débris fossiles. Il n’est pas probable, par exemple, que, pendant toute la période glaciaire, il se soit déposé des sédiments à l’embouchure du Mississipi, dans les limites des profondeurs qui conviennent le mieux aux animaux marins ; car nous savons que, pendant cette même période de temps, de grands changements géographiques ont eu lieu dans d’autres parties de l’Amérique. Lorsque les couches de sédiment déposées dans des eaux peu profondes à l’embouchure du Mississipi, pendant une partie de la période glaciaire, se seront soulevées, les restes organiques qu’elles contiennent apparaîtront et disparaîtront probablement à différents niveaux, en raison des migrations des espèces et des changements géographiques. Dans un avenir éloigné, un géologue examinant ces couches pourra être tenté de conclure que la durée moyenne de la persistance des espèces fossiles enfouies a été inférieure à celle de la période glaciaire, tandis qu’elle aura réellement été beaucoup plus grande, puisqu’elle s’étend dès avant l’époque glaciaire jusqu’à nos jours.
Pour qu’on puisse trouver une série de formes parfaitement graduées entre deux espèces enfouies dans la partie supérieure ou dans la partie inférieure d’une même formation, il faudrait que celle-ci eût continué de s’accumuler pendant une période assez longue pour que les modifications toujours lentes des espèces aient eu le temps de s’opérer. Le dépôt devrait donc être extrêmement épais ; il aurait fallu, en outre, que l’espèce en voie de se modifier ait habité tout le temps dans la même région. Mais nous avons vu qu’une formation considérable, également riche en fossiles dans toute son épaisseur, ne peut s’accumuler que pendant une période d’affaissement ; et, pour que la profondeur reste sensiblement la même, condition nécessaire pour qu’une espèce marine quelconque puisse continuer à habiter le même endroit, il faut que l’apport des sédiments compense à peu près l’affaissement. Or, le même mouvement d’affaissement tendant aussi à submerger les terrains qui fournissent les matériaux du sédiment lui-même, il en résulte que la quantité de ce dernier tend à diminuer tant que le mouvement d’affaissement continue. Un équilibre approximatif entre la rapidité de production des sédiments et la vitesse de l’affaissement est donc probablement un fait rare ; beaucoup de paléontologistes ont, en effet, remarqué que les dépôts très épais sont ordinairement dépourvus de fossiles, sauf vers leur limite supérieure ou inférieure.
Il semble même que chaque formation distincte, de même que toute la série des formations d’un pays, s’est en général accumulée de façon intermittente. Lorsque nous voyons, comme cela arrive si souvent, une formation constituée par des couches de composition minéralogique différente, nous avons tout lieu de penser que la marche du dépôt a été plus ou moins interrompue. Mais l’examen le plus minutieux d’un dépôt ne peut nous fournir aucun élément de nature à nous permettre d’estimer le temps qu’il a fallu pour le former. On pourrait citer bien des cas de couches n’ayant que quelques pieds d’épaisseur, représentant des formations qui, ailleurs, ont atteint des épaisseurs de plusieurs milliers de pieds, et dont l’accumulation n’a pu se faire que dans une période d’une durée énorme ; or, quiconque ignore ce fait ne pourrait même soupçonner l’immense série de siècles représentée par la couche la plus mince. On pourrait citer des cas nombreux de couches inférieures d’une formation qui ont été soulevées, dénudées, submergées, puis recouvertes par les couches supérieures de la même formation — faits qui démontrent qu’il a pu y avoir des intervalles considérables et faciles à méconnaître dans l’accumulation totale. Dans d’autres cas, de grands arbres fossiles, encore debout sur le sol où ils ont vécu, nous prouvent nettement que de longs intervalles de temps se sont écoulés et que des changements de niveau ont eu lieu pendant la formation des dépôts ; ce que nul n’aurait jamais pu soupçonner si les arbres n’avaient pas été conservés. Ainsi sir C. Lyell et le docteur Dawson ont trouvé dans la Nouvelle-Écosse des dépôts carbonifères ayant 1 400 pieds d’épaisseur, formés de couches superposées contenant des racines, et cela à soixante-huit niveaux différents. Aussi, quand la même espèce se rencontre à la base, au milieu et au sommet d’une formation, il y a toute probabilité qu’elle n’a pas vécu au même endroit pendant toute la période du dépôt, mais qu’elle a paru et disparu, bien des fois peut-être, pendant la même période géologique. En conséquence, si de semblables espèces avaient subi, pendant le cours d’une période géologique, des modifications considérables, un point donné de la formation ne renfermerait pas tous les degrés intermédiaires d’organisation qui, d’après ma théorie, ont dû exister, mais présenterait des changements de formes soudains, bien que peut-être peu considérables.
Il est indispensable de se rappeler que les naturalistes n’ont aucune formule mathématique qui leur permette de distinguer les espèces des variétés ; ils accordent une petite variabilité à chaque espèce ; mais aussitôt qu’ils rencontrent quelques différences un peu plus marquées entre deux formes, ils les regardent toutes deux comme des espèces, à moins qu’ils ne puissent les relier par une série de gradations intermédiaires très voisines ; or, nous devons rarement, en vertu des raisons que nous venons de donner, espérer trouver, dans une section géologique quelconque, un rapprochement semblable. Supposons deux espèces B et C, et qu’on trouve, dans une couche sous-jacente et plus ancienne, une troisième espèce A ; en admettant même que celle-ci soit rigoureusement intermédiaire entre B et C, elle serait simplement considérée comme une espèce distincte, à moins qu’on ne trouve des variétés intermédiaires la reliant avec l’une ou l’autre des deux formes ou avec toutes les deux. Il ne faut pas oublier que, ainsi que nous l’avons déjà expliqué, A pourrait être l’ancêtre de B et de C, sans être rigoureusement intermédiaire entre les deux dans tous ses caractères. Nous pourrions donc trouver dans les couches inférieures et supérieures d’une même formation l’espèce parente et ses différents descendants modifiés, sans pouvoir reconnaître leur parenté, en l’absence des nombreuses formes de transition, et, par conséquent, nous les considérerions comme des espèces distinctes.
On sait sur quelles différences excessivement légères beaucoup de paléontologistes ont fondé leurs espèces, et ils le font d’autant plus volontiers que les spécimens proviennent des différentes couches d’une même formation. Quelques conchyliologistes expérimentés ramènent actuellement au rang de variétés un grand nombre d’espèces établies par d’Orbigny et tant d’autres, ce qui nous fournit la preuve des changements que, d’après ma théorie, nous devons constater. Dans les dépôts tertiaires récents, on rencontre aussi beaucoup de coquilles que la majorité des naturalistes regardent comme identiques avec des espèces vivantes ; mais d’autres excellents naturalistes, comme Agassiz et Pictet, soutiennent que toutes ces espèces tertiaires sont spécifiquement distinctes, tout en admettant que les différences qui existent entre elles sont très légères. Là encore, à moins de supposer que ces éminents naturalistes se sont laissés entraîner par leur imagination, et que les espèces tertiaires ne présentent réellement aucune différence avec leurs représentants vivants, ou à moins d’admettre que la grande majorité des naturalistes ont tort en refusant de reconnaître que les espèces tertiaires sont réellement distinctes des espèces actuelles, nous avons la preuve de l’existence fréquente de légères modifications telles que les demande ma théorie. Si nous étudions des périodes plus considérables et que nous examinions les étages consécutifs et distincts d’une même grande formation, nous trouvons que les fossiles enfouis, bien qu’universellement considérés comme spécifiquement différents, sont cependant beaucoup plus voisins les uns des autres que ne le sont les espèces enfouies dans des formations chronologiquement plus éloignées les unes des autres ; or, c’est encore là une preuve évidente de changements opérés dans la direction requise par ma théorie. Mais j’aurai à revenir sur ce point dans le chapitre suivant.
Pour les plantes et les animaux qui se propagent rapidement et se déplacent peu, il y a raison de supposer, comme nous l’avons déjà vu, que les variétés sont d’abord généralement locales, et que ces variétés locales ne se répandent beaucoup et ne supplantent leurs formes parentes que lorsqu’elles se sont considérablement modifiées et perfectionnées. La chance de rencontrer dans une formation d’un pays quelconque toutes les formes primitives de transition entre deux espèces est donc excessivement faible, puisque l’on suppose que les changements successifs ont été locaux et limités à un point donné. La plupart des animaux marins ont un habitat très étendu ; nous avons vu, en outre, que ce sont les plantes ayant l’habitat le plus étendu qui présentent le plus souvent des variétés. Il est donc probable que ce sont les mollusques et les autres animaux marins disséminés sur des espaces considérables, dépassant de beaucoup les limites des formations géologiques connues en Europe, qui ont dû aussi donner le plus souvent naissance à des variétés locales d’abord, puis enfin à des espèces nouvelles ; circonstance qui ne peut encore que diminuer la chance que nous avons de retrouver tous les états de transition entre deux formes dans une formation géologique quelconque.
Le docteur Falconer a encore signalé une considération plus importante, qui conduit à la même conclusion, c’est-à-dire que la période pendant laquelle chaque espèce a subi des modifications, bien que fort longue si on l’apprécie en années, a dû être probablement fort courte en comparaison du temps pendant lequel cette même espèce n’a subi aucun changement.
Nous ne devons point oublier que, de nos jours, bien que nous ayons sous les yeux des spécimens parfaits, nous ne pouvons que rarement relier deux formes l’une à l’autre par des variétés intermédiaires de manière à établir leur identité spécifique, jusqu’à ce que nous ayons réuni un grand nombre de spécimens provenant de contrées différentes ; or, il est rare que nous puissions en agir ainsi à l’égard des fossiles. Rien ne peut nous faire mieux comprendre l’improbabilité qu’il y a à ce que nous puissions relier les unes aux autres les espèces par des formes fossiles intermédiaires, nombreuses et graduées, que de nous demander, par exemple, comment un géologue pourra, à quelque époque future, parvenir à démontrer que nos différentes races de bestiaux, de moutons, de chevaux ou de chiens, descendent d’une seule souche originelle ou de plusieurs ; ou encore, si certaines coquilles marines habitant les côtes de l’Amérique du Nord, que quelques conchyliologistes considèrent comme spécifiquement distinctes de leurs congénères d’Europe et que d’autres regardent seulement comme des variétés, sont réellement des variétés ou des espèces. Le géologue de l’avenir ne pourrait résoudre cette difficulté qu’en découvrant à l’état fossile de nombreuses formes intermédiaires, chose improbable au plus haut degré.
Les auteurs qui croient à l’immutabilité des espèces ont répété à satiété que la géologie ne fournit aucune forme de transition. Cette assertion, comme nous le verrons dans le chapitre suivant, est tout à fait erronée. Comme l’a fait remarquer sir J. Lubbock, « chaque espèce constitue un lien entre d’autres formes alliées ». Si nous prenons un genre ayant une vingtaine d’espèces vivantes et éteintes, et que nous en détruisions les quatre cinquièmes, il est évident que les formes qui resteront seront plus éloignées et plus distinctes les unes des autres. Si les formes ainsi détruites sont les formes extrêmes du genre, celui-ci sera lui-même plus distinct des autres genres alliés. Ce que les recherches géologiques n’ont pas encore révélé, c’est l’existence passée de gradations infiniment nombreuses, aussi rapprochées que le sont les variétés actuelles, et reliant entre elles presque toutes les espèces éteintes ou encore vivantes. Or, c’est ce à quoi nous ne pouvons nous attendre, et c’est cependant la grande objection qu’on a, à maintes reprises, opposée à ma théorie.
Pour résumer les remarques qui précèdent sur les causes de l’imperfection des documents géologiques, supposons l’exemple suivant : l’archipel malais est à peu près égal en étendue à l’Europe, du cap Nord à la Méditerranée et de l’Angleterre à la Russie ; il représente par conséquent une superficie égale à celle dont les formations géologiques ont été jusqu’ici examinées avec soin, celles des États-Unis exceptées. J’admets complètement, avec M. Godwin-Austen, que l’archipel malais, dans ses conditions actuelles, avec ses grandes îles séparées par des mers larges et peu profondes, représente probablement l’ancien état de l’Europe, à l’époque où s’accumulaient la plupart de nos formations. L’archipel malais est une des régions du globe les plus riches en êtres organisés ; cependant, si on rassemblait toutes les espèces qui y ont vécu, elles ne représenteraient que bien imparfaitement l’histoire naturelle du monde.
Nous avons, en outre, tout lieu de croire que les productions terrestres de l’archipel ne seraient conservées que d’une manière très imparfaite, dans les formations que nous supposons y être en voie d’accumulation. Un petit nombre seulement des animaux habitant le littoral, ou ayant vécu sur les rochers sous-marins dénudés, doivent être enfouis ; encore ceux qui ne seraient ensevelis que dans le sable et le gravier ne se conserveraient pas très longtemps. D’ailleurs, partout où il ne se fait pas de dépôts au fond de la mer et où ils ne s’accumulent pas assez promptement pour recouvrir à temps et protéger contre la destruction les corps organiques, les restes de ceux-ci ne peuvent être conservés.
Les formations riches en fossiles divers et assez épaisses pour persister jusqu’à une période future aussi éloignée dans l’avenir que le sont les terrains secondaires dans le passé, ne doivent, en règle générale, se former dans l’archipel que pendant les mouvements d’affaissement du sol. Ces périodes d’affaissement sont nécessairement séparées les unes des autres par des intervalles considérables, pendant lesquels la région reste stationnaire ou se soulève. Pendant les périodes de soulèvement, les formations fossilifères des côtes les plus escarpées doivent être détruites presque aussitôt qu’accumulées par l’action incessante des vagues côtières, comme cela a lieu actuellement sur les rivages de l’Amérique méridionale. Même dans les mers étendues et peu profondes de l’archipel, les dépôts de sédiment ne pourraient guère, pendant les périodes de soulèvement, atteindre une bien grande épaisseur, ni être recouverts et protégés par des dépôts subséquents qui assureraient leur conservation jusque dans un avenir éloigné. Les époques d’affaissement doivent probablement être accompagnées de nombreuses extinctions d’espèces, et celles de soulèvement de beaucoup de variations ; mais, dans ce dernier cas, les documents géologiques sont beaucoup plus incomplets.
On peut douter que la durée d’une grande période d’affaissement affectant tout ou partie de l’archipel, ainsi que l’accumulation contemporaine des sédiments, doive excéder la durée moyenne des mêmes formes spécifiques ; deux conditions indispensables pour la conservation de tous les états de transition qui ont existé entre deux ou plusieurs espèces. Si tous ces intermédiaires n’étaient pas conservés, les variétés de transition paraîtraient autant d’espèces nouvelles bien que très voisines. Il est probable aussi que chaque grande période d’affaissement serait interrompue par des oscillations de niveau, et que de légers changements de climat se produiraient pendant de si longues périodes ; dans ces divers cas, les habitants de l’archipel émigreraient.
Un grand nombre des espèces marines de l’archipel s’étendent actuellement à des milliers de lieues de distance au-delà de ses limites ; or, l’analogie nous conduit certainement à penser que ce sont principalement ces espèces très répandues qui produisent le plus souvent des variétés nouvelles. Ces variétés sont d’abord locales, ou confinées dans une seule région ; mais si elles sont douées de quelque avantage décisif sur d’autres formes, si elles continuent à se modifier et à se perfectionner, elles se multiplient peu à peu et finissent par supplanter la souche mère. Or, quand ces variétés reviennent dans leur ancienne patrie, comme elles diffèrent d’une manière uniforme, quoique peut-être très légère, de leur état primitif, et comme elles se trouvent enfouies dans des couches un peu différentes de la même formation, beaucoup de paléontologistes, d’après les principes en vigueur, les classent comme des espèces nouvelles et distinctes.
Si les remarques que nous venons de faire ont quelque justesse, nous ne devons pas nous attendre à trouver dans nos formations géologiques un nombre infini de ces formes de transition qui, d’après ma théorie, ont relié les unes aux autres toutes les espèces passées et présentes d’un même groupe, pour en faire une seule longue série continue et ramifiée. Nous ne pouvons espérer trouver autre chose que quelques chaînons épars, plus ou moins voisins les uns des autres ; et c’est là certainement ce qui arrive. Mais si ces chaînons, quelque rapprochés qu’ils puissent être, proviennent d’étages différents d’une même formation, beaucoup de paléontologistes les considèrent comme des espèces distinctes. Cependant, je n’aurais jamais, sans doute, soupçonné l’insuffisance et la pauvreté des renseignements que peuvent nous fournir les couches géologiques les mieux conservées, sans l’importance de l’objection que soulevait contre ma théorie l’absence de chaînons intermédiaires entre les espèces qui ont vécu au commencement et à la fin de chaque formation.
Plusieurs paléontologistes, Agassiz, Pictet et Sedgwick par exemple, ont argué de l’apparition soudaine de groupes entiers d’espèces dans certaines formations comme d’un fait inconciliable avec la théorie de la transformation. Si des espèces nombreuses, appartenant aux mêmes genres ou aux mêmes familles, avaient réellement apparu tout à coup, ce fait anéantirait la théorie de l’évolution par la sélection naturelle. En effet, le développement par la sélection naturelle d’un ensemble de formes, toutes descendant d’un ancêtre unique, a dû être fort long, et les espèces primitives ont dû vivre bien des siècles avant leur descendance modifiée. Mais, disposés que nous sommes à exagérer continuellement la perfection des archives géologiques, nous concluons très faussement, de ce que certains genres ou certaines familles n’ont pas été rencontrés au-dessous d’une couche, qu’ils n’ont pas existé avant le dépôt de cette couche. On peut se fier complètement aux preuves paléontologiques positives ; mais, comme l’expérience nous l’a si souvent démontré, les preuves négatives n’ont aucune valeur. Nous oublions toujours combien le monde est immense, comparé à la surface suffisamment étudiée de nos formations géologiques ; nous ne songeons pas que des groupes d’espèces ont pu exister ailleurs pendant longtemps, et s’être lentement multipliés avant d’envahir les anciens archipels de l’Europe et des États-Unis. Nous ne tenons pas assez compte des énormes intervalles qui ont dû s’écouler entre nos formations successives, intervalles qui, dans bien des cas, ont peut-être été plus longs que les périodes nécessaires à l’accumulation de chacune de ces formations. Ces intervalles ont permis la multiplication d’espèces dérivées d’une ou plusieurs formes parentes, constituant les groupes qui, dans la formation suivante, apparaissent comme s’ils étaient soudainement créés.
Je dois rappeler ici une remarque que nous avons déjà faite ; c’est qu’il doit falloir une longue succession de siècles pour adapter un organisme à des conditions entièrement nouvelles, telles, par exemple, que celle du vol. En conséquence, les formes de transition ont souvent dû rester longtemps circonscrites dans les limites d’une même localité ; mais, dès que cette adaptation a été effectuée, et que quelques espèces ont ainsi acquis un avantage marqué sur d’autres organismes, il ne faut plus qu’un temps relativement court pour produire un grand nombre de formes divergentes, aptes à se répandre rapidement dans le monde entier. Dans une excellente analyse du présent ouvrage, le professeur Pictet, traitant des premières formes de transition et prenant les oiseaux pour exemple, ne voit pas comment les modifications successives des membres antérieurs d’un prototype supposé ont pu offrir aucun avantage. Considérons, toutefois, les pingouins des mers du Sud ; les membres antérieurs de ces oiseaux ne se trouvent-ils pas dans cet état exactement intermédiaire où ils ne sont ni bras ni aile ? Ces oiseaux tiennent cependant victorieusement leur place dans la lutte pour l’existence, puisqu’ils existent en grand nombre et sous diverses formes. Je ne pense pas que ce soient là les vrais états de transition par lesquels la formation des ailes définitives des oiseaux a dû passer ; mais y aurait-il quelque difficulté spéciale à admettre qu’il pourrait devenir avantageux aux descendants modifiés du pingouin d’acquérir, d’abord, la faculté de circuler en battant l’eau de leurs ailes, comme le canard à ailes courtes, pour finir par s’élever et s’élancer dans les airs ?
Donnons maintenant quelques exemples à l’appui des remarques qui précèdent, et aussi pour prouver combien nous sommes sujets à erreur quand nous supposons que des groupes entiers d’espèces se sont produits soudainement. M. Pictet a dû considérablement modifier ses conclusions relativement à l’apparition et à la disparition subite de plusieurs groupes d’animaux dans le court intervalle qui sépare les deux éditions de son grand ouvrage sur la paléontologie, parues, l’une en 1844-1846, la seconde en 1853-57, et une troisième réclamerait encore d’autres changements. Je puis rappeler le fait bien connu que, dans tous les traités de géologie publiés il n’y a pas bien longtemps, on enseigne que les mammifères ont brusquement apparu au commencement de l’époque tertiaire. Or, actuellement, l’un des dépôts les plus riches en fossiles de mammifères que l’on connaisse appartient au milieu de l’époque secondaire, et l’on a découvert de véritables mammifères dans les couches de nouveau grès rouge, qui remontent presque au commencement de cette grande époque. Cuvier a soutenu souvent que les couches tertiaires ne contiennent aucun singe, mais on a depuis trouvé des espèces éteintes de ces animaux dans l’Inde, dans l’Amérique du Sud et en Europe, jusque dans les couches de l’époque miocène. Sans la conservation accidentelle et fort rare d’empreintes de pas dans le nouveau grès rouge des États-Unis, qui eût osé soupçonner que plus de trente espèces d’animaux ressemblant à des oiseaux, dont quelques-uns de taille gigantesque, ont existé pendant cette période ? On n’a pu découvrir dans ces couches le plus petit fragment d’ossement. Jusque tout récemment, les paléontologistes soutenaient que la classe entière des oiseaux avait apparu brusquement pendant l’époque éocène ; mais le professeur Owen a démontré depuis qu’il existait un oiseau incontestable lors du dépôt du grès vert supérieur. Plus récemment encore on a découvert dans les couches oolithiques de Solenhofen cet oiseau bizarre, l’archéopteryx, dont la queue de lézard allongée porte à chaque articulation une paire de plumes, et dont les ailes sont armées de deux griffes libres. Il y a peu de découvertes récentes qui prouvent aussi éloquemment que celle-ci combien nos connaissances sur les anciens habitants du globe sont encore limitées.
Je citerai encore un autre exemple qui m’a particulièrement frappé lorsque j’eus l’occasion de l’observer. J’ai affirmé, dans un mémoire sur les cirripèdes sessiles fossiles, que, vu le nombre immense d’espèces tertiaires vivantes et éteintes ; que, vu l’abondance extraordinaire d’individus de plusieurs espèces dans le monde entier, depuis les régions arctiques jusqu’à l’équateur, habitant à diverses profondeurs, depuis les limites des hautes eaux jusqu’à 50 brasses ; que, vu la perfection avec laquelle les individus sont conservés dans les couches tertiaires les plus anciennes ; que, vu la facilité avec laquelle le moindre fragment de valve peut être reconnu, on pouvait conclure que, si des cirripèdes sessiles avaient existé pendant la période secondaire, ces espèces eussent certainement été conservées et découvertes. Or, comme pas une seule espèce n’avait été découverte dans les gisements de cette époque, j’en arrivai à la conclusion que cet immense groupe avait dû se développer subitement à l’origine de la série tertiaire ; cas embarrassant pour moi, car il fournissait un exemple de plus de l’apparition soudaine d’un groupe important d’espèces. Mon ouvrage venait de paraître, lorsque je reçus d’un habile paléontologiste, M. Bosquet, le dessin d’un cirripède sessile incontestable admirablement conservé, découvert par lui-même dans la craie, en Belgique. Le cas était d’autant plus remarquable, que ce cirripède était un véritable Chthamalus, genre très commun, très nombreux, et répandu partout, mais dont on n’avait pas encore rencontré un spécimen, même dans aucun dépôt tertiaire. Plus récemment encore, M. Woodward a découvert dans la craie supérieure un Pyrgoma, membre d’une sous-famille distincte des cirripèdes sessiles. Nous avons donc aujourd’hui la preuve certaine que ce groupe d’animaux a existé pendant la période secondaire.
Le cas sur lequel les paléontologistes insistent le plus fréquemment, comme exemple de l’apparition subite d’un groupe entier d’espèces, est celui des poissons téléostéens dans les couches inférieures, selon Agassiz, de l’époque de la craie. Ce groupe renferme la grande majorité des espèces actuelles. Mais on admet généralement aujourd’hui que certaines formes jurassiques et triassiques appartiennent au groupe des téléostéens, et une haute autorité a même classé dans ce groupe certaines formes paléozoïques. Si tout le groupe téléostéen avait réellement apparu dans l’hémisphère septentrional au commencement de la formation de la craie, le fait serait certainement très remarquable ; mais il ne constituerait pas une objection insurmontable contre mon hypothèse, à moins que l’on ne puisse démontrer en même temps que les espèces de ce groupe ont apparu subitement et simultanément dans le monde entier à cette même époque. Il est superflu de rappeler que l’on ne connaît encore presqu’aucun poisson fossile provenant du sud de l’équateur, et l’on verra, en parcourant la Paléontologie de Pictet, que les diverses formations européennes n’ont encore fourni que très peu d’espèces. Quelques familles de poissons ont actuellement une distribution fort limitée ; il est possible qu’il en ait été autrefois de même pour les poissons téléostéens, et qu’ils se soient ensuite largement répandus, après s’être considérablement développés dans quelque mer. Nous n’avons non plus aucun droit de supposer que les mers du globe ont toujours été aussi librement ouvertes du sud au nord qu’elles le sont aujourd’hui. De nos jours encore, si l’archipel malais se transformait en continent, les parties tropicales de l’océan indien formeraient un grand bassin fermé, dans lequel des groupes importants d’animaux marins pourraient se multiplier, et rester confinés jusqu’à ce que quelques espèces adaptées à un climat plus froid, et rendues ainsi capables de doubler les caps méridionaux de l’Afrique et de l’Australie, pussent ensuite s’étendre et gagner des mers éloignées.
Ces considérations diverses, notre ignorance sur la géologie des pays qui se trouvent en dehors des limites de l’Europe et des États-Unis, la révolution que les découvertes des douze dernières années ont opérée dans nos connaissances paléontologiques, me portent à penser qu’il est aussi hasardeux de dogmatiser sur la succession des formes organisées dans le globe entier, qu’il le serait à un naturaliste qui aurait débarqué cinq minutes sur un point stérile des côtes de l’Australie de discuter sur le nombre et la distribution des productions de ce continent.
Il est une autre difficulté analogue, mais beaucoup plus sérieuse. Je veux parler de l’apparition soudaine d’espèces appartenant aux divisions principales du règne animal dans les roches fossilifères les plus anciennes que l’on connaisse. Tous les arguments qui m’ont convaincu que toutes les espèces d’un même groupe descendent d’un ancêtre commun, s’appliquent également aux espèces les plus anciennes que nous connaissions. Il n’est pas douteux, par exemple, que tous les trilobites cumbriens et siluriens descendent de quelque crustacé qui doit avoir vécu longtemps avant l’époque cumbrienne, et qui différait probablement beaucoup de tout animal connu. Quelques-uns des animaux les plus anciens, tels que le Nautile, la Lingule, etc., ne diffèrent pas beaucoup des espèces vivantes ; et, d’après ma théorie, on ne saurait supposer que ces anciennes espèces aient été les ancêtres de toutes les espèces des mêmes groupes qui ont apparu dans la suite, car elles ne présentent à aucun degré des caractères intermédiaires.
Par conséquent, si ma théorie est vraie, il est certain qu’il a dû s’écouler, avant le dépôt des couches cumbriennes inférieures, des périodes aussi longues, et probablement même beaucoup plus longues, que toute la durée des périodes comprises entre l’époque cumbrienne et l’époque actuelle, périodes inconnues pendant lesquelles des êtres vivants ont fourmillé sur la terre. Nous rencontrons ici une objection formidable ; on peut douter, en effet, que la période pendant laquelle l’état de la terre a permis la vie à sa surface ait duré assez longtemps. Sir W. Thompson admet que la consolidation de la croûte terrestre ne peut pas remonter à moins de 20 millions ou à plus de 400 millions d’années, et doit être plus probablement comprise entre 98 et 200 millions. L’écart considérable entre ces limites prouve combien les données sont vagues, et il est probable que d’autres éléments doivent être introduits dans le problème. M. Croll estime à 60 millions d’années le temps écoulé depuis le dépôt des terrains cumbriens ; mais, à en juger par le peu d’importance des changements organiques qui ont eu lieu depuis le commencement de l’époque glaciaire, cette durée paraît courte relativement aux modifications nombreuses et considérables que les formes vivantes ont subies depuis la formation cumbrienne. Quant aux 140 millions d’années antérieures, c’est à peine si l’on peut les considérer comme suffisantes pour le développement des formes variées qui existaient déjà pendant l’époque cumbrienne. Il est toutefois probable, ainsi que le fait expressément remarquer sir W. Thompson, que pendant ces périodes primitives le globe devait être exposé à des changements plus rapides et plus violents dans ses conditions physiques qu’il ne l’est actuellement ; d’où aussi des modifications plus rapides chez les êtres organisés qui habitaient la surface de la terre à ces époques reculées.
Pourquoi ne trouvons-nous pas des dépôts riches en fossiles appartenant à ces périodes primitives antérieures à l’époque cumbrienne ? C’est là une question à laquelle je ne peux faire aucune réponse satisfaisante. Plusieurs géologues éminents, sir R. Murchison à leur tête, étaient, tout récemment encore, convaincus que nous voyons les premières traces de la vie dans les restes organiques que nous fournissent les couches siluriennes les plus anciennes. D’autres juges, très compétents, tels que Lyell et E. Forbes, ont contesté cette conclusion. N’oublions point que nous ne connaissons un peu exactement qu’une bien petite portion du globe. Il n’y a pas longtemps que M. Barrande a ajouté au système silurien un nouvel étage inférieur, peuplé de nombreuses espèces nouvelles et spéciales ; plus récemment encore, M. Hicks a trouvé, dans le sud du pays de Galles, des couches appartenant à la formation cumbrienne inférieure, riches en trilobites, et contenant en outre divers mollusques et divers annélides. La présence de nodules phosphatiques et de matières bitumineuses, même dans quelques-unes des roches azoïques, semble indiquer l’existence de la vie dès ces périodes. L’existence de l’Eozoon dans la formation laurentienne, au Canada, est généralement admise. Il y a au Canada, au-dessous du système silurien, trois grandes séries de couches ; c’est dans la plus ancienne qu’on a trouvé l’Eozoon. Sir W. Logan affirme « que l’épaisseur des trois séries réunies dépasse probablement de beaucoup celle de toutes les roches des époques suivantes, depuis la base de la série paléozoïque jusqu’à nos jours. Ceci nous fait reculer si loin dans le passé, qu’on peut considérer l’apparition de la faune dite primordiale (de Barrande) comme un fait relativement moderne. » L’Eozoon appartient à la classe des animaux les plus simples au point de vue de l’organisation ; mais, malgré cette simplicité, il est admirablement organisé. Il a existé en quantités innombrables, et, comme l’a fait remarquer le docteur Dawson, il devait certainement se nourrir d’autres êtres organisés très petits, qui ont dû également pulluler en nombres incalculables. Ainsi se sont vérifiées les remarques que je faisais en 1859, au sujet de l’existence d’êtres vivant longtemps avant la période cumbrienne, et les termes dont je me servais alors sont à peu près les mêmes que ceux dont s’est servi plus tard sir W. Logan. Néanmoins, la difficulté d’expliquer par de bonnes raisons l’absence de vastes assises de couches fossilifères au-dessous des formations du système cumbrien supérieur reste toujours très grande. Il est peu probable que les couches les plus anciennes aient été complètement détruites par dénudation, et que les fossiles aient été entièrement oblitérés par suite d’une action métamorphique ; car, s’il en eût été ainsi, nous n’aurions ainsi trouvé que de faibles restes des formations qui les ont immédiatement suivies, et ces restes présenteraient toujours des traces d’altération métamorphique. Or, les descriptions que nous possédons des dépôts siluriens qui couvrent d’immenses territoires en Russie et dans l’Amérique du Nord ne permettent pas de conclure que, plus une formation est ancienne, plus invariablement elle a dû souffrir d’une dénudation considérable ou d’un métamorphisme excessif.
Le problème reste donc, quant à présent, inexpliqué, insoluble, et l’on peut continuer à s’en servir comme d’un argument sérieux contre les opinions émises ici. Je ferai toutefois l’hypothèse suivante, pour prouver qu’on pourra peut-être plus tard lui trouver une solution. En raison de la nature des restes organiques qui, dans les diverses formations de l’Europe et des États-Unis, ne paraissent pas avoir vécu à de bien grandes profondeurs, et de l’énorme quantité de sédiments dont l’ensemble constitue ces puissantes formations d’une épaisseur de plusieurs kilomètres, nous pouvons penser que, du commencement à la fin, de grandes îles ou de grandes étendues de terrain, propres à fournir les éléments de ces dépôts, ont dû exister dans le voisinage des continents actuels de l’Europe et de l’Amérique du Nord. Agassiz et d’autres savants ont récemment soutenu cette même opinion. Mais nous ne savons pas quel était l’état des choses dans les intervalles qui ont séparé les diverses formations successives ; nous ne savons pas si, pendant ces intervalles, l’Europe et les États-Unis existaient à l’état de terres émergées ou d’aires sous-marines près des terres, mais sur lesquelles ne se formait aucun dépôt, ou enfin comme le lit d’une mer ouverte et insondable.
Nous voyons que les océans actuels, dont la surface est le triple de celle des terres, sont parsemés d’un grand nombre d’îles ; mais on ne connaît pas une seule île véritablement océanique (la Nouvelle-Zélande exceptée, si toutefois on peut la considérer comme telle) qui présente même une trace de formations paléozoïques ou secondaires. Nous pouvons donc peut-être en conclure que, là où s’étendent actuellement nos océans, il n’existait, pendant l’époque paléozoïque et pendant l’époque secondaire, ni continents ni îles continentales ; car, s’il en avait existé, il se serait, selon toute probabilité, formé, aux dépens des matériaux qui leur auraient été enlevés, des dépôts sédimentaires paléozoïques et secondaires, lesquels auraient ensuite été partiellement soulevés dans les oscillations de niveau qui ont dû nécessairement se produire pendant ces immenses périodes. Si donc nous pouvons conclure quelque chose de ces faits c’est que, là où s’étendent actuellement nos océans, des océans ont dû exister depuis l’époque la plus reculée dont nous puissions avoir connaissance, et, d’autre part, que, là où se trouvent aujourd’hui les continents, il a existé de grandes étendues de terre depuis l’époque cumbrienne, soumises très probablement à de fortes oscillations de niveau. La carte colorée que j’ai annexée à mon ouvrage sur les récifs de corail m’a amené à conclure que, en général, les grands océans sont encore aujourd’hui des aires d’affaissement ; que les grands archipels sont toujours le théâtre des plus grandes oscillations de niveau, et que les continents représentent des aires de soulèvement. Mais nous n’avons aucune raison de supposer que les choses aient toujours été ainsi depuis le commencement du monde. Nos continents semblent avoir été formés, dans le cours de nombreuses oscillations de niveau, par une prépondérance de la force de soulèvement ; mais ne se peut-il pas que les aires du mouvement prépondérant aient changé dans le cours des âges ? À une période fort antérieure à l’époque cumbrienne, il peut y avoir eu des continents là où les océans s’étendent aujourd’hui, et des océans sans bornes peuvent avoir recouvert la place de nos continents actuels. Nous ne serions pas non plus autorisés à supposer que, si le fond actuel de l’océan Pacifique, par exemple, venait à être converti en continent, nous y trouverions, dans un état reconnaissable, des formations sédimentaires plus anciennes que les couches cumbriennes, en supposant qu’elles y soient autrefois déposées ; car il se pourrait que des couches, qui par suite de leur affaissement se seraient rapprochées de plusieurs milles du centre de la terre, et qui auraient été fortement comprimées sous le poids énorme de la grande masse d’eau qui les recouvrait, eussent éprouvé des modifications métamorphiques bien plus considérables que celles qui sont restées plus près de la surface. Les immenses étendues de roches métamorphiques dénudées qui se trouvent dans quelques parties du monde, dans l’Amérique du Sud par exemple, et qui doivent avoir été soumises à l’action de la chaleur sous une forte pression, m’ont toujours paru exiger quelque explication spéciale ; et peut-être voyons-nous, dans ces immenses régions, de nombreuses formations, antérieures de beaucoup à l’époque cumbrienne, aujourd’hui complètement dénudées et transformées par le métamorphisme.
Les diverses difficultés que nous venons de discuter, à savoir : l’absence dans nos formations géologiques de chaînons présentant tous les degrés de transition entre les espèces actuelles et celles qui les ont précédées, bien que nous y rencontrions souvent des formes intermédiaires ; l’apparition subite de groupes entiers d’espèces dans nos formations européennes ; l’absence presque complète, du moins jusqu’à présent, de dépôts fossilifères au-dessous du système cumbrien, ont toutes incontestablement une grande importance. Nous en voyons la preuve dans le fait que les paléontologistes les plus éminents, tels que Cuvier, Agassiz, Barrande, Pictet, Falconer, E. Forbes, etc., et tous nos plus grands géologues, Lyell, Murchison, Sedgwick, etc., ont unanimement, et souvent avec ardeur, soutenu le principe de l’immutabilité des espèces. Toutefois, sir C. Lyell appuie actuellement de sa haute autorité l’opinion contraire, et la plupart des paléontologistes et des géologues sont fort ébranlés dans leurs convictions antérieures. Ceux qui admettent la perfection et la suffisance des documents que nous fournit la géologie repousseront sans doute immédiatement ma théorie. Quant à moi, je considère les archives géologiques, selon la métaphore de Lyell, comme une histoire du globe incomplètement conservée, écrite dans un dialecte toujours changeant, et dont nous ne possédons que le dernier volume traitant de deux ou trois pays seulement. Quelques fragments de chapitres de ce volume et quelques lignes éparses de chaque page sont seuls parvenus jusqu’à nous. Chaque mot de ce langage changeant lentement, plus ou moins différent dans les chapitres successifs, peut représenter les formes qui ont vécu, qui sont ensevelies dans les formations successives, et qui nous paraissent à tort avoir été brusquement introduites. Cette hypothèse atténue beaucoup, si elle ne les fait pas complètement disparaître, les difficultés que nous avons discutées dans le présent chapitre.