شواهد نظریه‏ی تکامل: الگوهای زمانی و مکانی

بنابراین، تاریخ انسان چیزی نیست جز موجی در اقیانوس زمان.
(هرمان فن هلمهولتس (1)، در باب برهمکنش نیروهای طبیعی، 1854)

عمر کره‏ی زمین

بدون توفیق زمین شناسان اواخر سده‏ی هجدهم و اوایل سده‏ی نوزدهم در اثبات این موضوع که ساختار فعلی کره‏ی زمین حاصل فرایندهای طولانی مدت و پیوسته‏ی فیزیکی است. امکان درک این معنا که پدید آمدن موجودات زنده توسط تکامل بوده است. وجود نداشت. اصول روش‏هایی که توسط زمین شناسان به کار گرفته شده است، مشابه روش‏های ‏به کار رفته از سوی متخصصان تاریخ و باستان شناسی است. همان طور که کرمت دوبوفو (2)، طبیعی دان بزرگ فرانسوی، در سال 1774 نوشت:
درست همان طور که در تاریخ مدنی اجتماعی در پی دلایل قانع کننده می‏گردیم، نشان‏ها ‏و مدال‏ها ‏را مطالعه می‏کنیم، و نوشته‏ها ‏و کتیبه‏ها ‏را رازگشایی می‏کنیم، تا دوره‏های ‏انقلاب‏های ‏انسانی را تعیین و زمان رویدادهای اخلاقی را تثبیت کنیم، در تاریخ طبیعی نیز باید به کندوکاو در بایگانی‏های ‏جهان، یعنی یادگارها و ناشناخته‏هایی که در دل این کره‏ی خاکی نهفته شده پرداخت و با گردآوری اجزای پراکنده و سپس کنار هم نهادن آن‏ها‏، به مجموعه‏ی واحدی از شواهد و نشانه‏های ‏تغییراتی فیزیکی دست یافت که می‏توانند ما را به اعصار گوناگون طبیعت هدایت کنند. این تنها راه کشف برخی از اسرار این هستی بی‏کران و نقاط عطف مسیر ابدی زمان است.
به رغم خطر ساده سازی بیش از حد، می‏توان چنین گفت که، دو روش بینی کلیدی موجب موفقیت علم زمین شناسی اولیه شد: اصل یکنواختی (3) و ابداع چینه شناسی (4) در حکم روشی برای تعیین تاریخ رخدادهای زمین شناختی. به خصوص اصل یکنواختی رابطه‏ی تنگاتنگی با مطالعات جیمز ‏هاتن (5)، زمین شناس اهل ادینبوروی اواخر سده‏ی هجدهم دارد که پس از وی، چارلز لیل (6)، دیگر دانشمند اسکاتلندی در کتاب خود، تحت عنوان «اصول زمین شناسی» (7) (1830) به ‏این اصل پرداخته است. این اصول در واقع کاربرد همان اصلی است که ستاره شناسان در راه فهم نهاد و نظام سیارات و ستارگان دور به کار می‏گیرند: فرایندهای پایه‏ی فیزیکی به کار گرفته در این راه در همه جا و همواره‏ یکسان فرض می‏شوند. تغییرات زمین شناختی در طول زمان بازتاب کارکرد قوانین فیزیک است، که خود این قوانین دستخوش تغییر نمی‏شوند. مثلاً، بنابر یکی از نظریه‏های ‏فیزیک، سرعت چرخش زمین طی میلیون‏ها ‏سال کاهش یافته است که علت این امر نیروهای اصطکاکی ناشی از جذر و مدهایی است که خود از نیروهای گرانشی خورشید و ماه ناشی می‏شوند. اکنون طول روز بسیار بلندتر از زمان تشکیل کره‏ی زمین است، اما قدرت نیروی گرانش تغییری نکرده است.
البته هیچ توجیه مستقلی برای این فرض یکنواختی وجود ندارد، جز آن که ‏این انگاره، تنها توجیه منطقی فرض نظم طبیعت، که خود تبیین کننده‏ی بنیادی‏ترین جنبه‏های ‏زندگی روزانه‏ی ماست، به شمار می‏آید. در واقع، هیچ تمایزی بین این دو فرض، جز مقیاس زمانی و مکانی‏ای که در آن عمل می‏کنند، وجود ندارد. توجیه آن‏ها ‏‏از این قرار است که، اولاً، اصل یکنواختی ساده‏ترین شالوده‏ی ممکن را می‏نمایاند که براساس آن می‏توان به تفسیر رویدادهایی دست زد که در ظرف زمان و مکان در دوردست واقع‏اند. ثانیاً، به نحو چشمگیری موفق از کار درآمده است.
فرض اصلی یکنواختی در زمین شناسی حاکی از آن است که نظام و طبیعت کنونی سطح کره‏ی زمین کنش انباشتی فرایندهای تشکیل سنگ‏های ‏جدید از طریق عمل آتش فشانی و نهشت رسوب‏ها ‏در رودخانه‏ها، دریاچه‏ها ‏و دریاها و فرسایش سنگ‏های ‏قدیمی‏ ناشی از کنش باد، آب و یخ را منعکس می‏کند. تشکیل سنگ‏های ‏رسوبی، مانند ماسه سنگ و سنگ آهک، به فرسایش سنگ‏های ‏دیگر وابسته است. برعکس، تشکیل کوه‏ها ‏از طریق عمل آتش فشانی و فراخاست زمین ناشی از زمین لرزه‏ها ‏باید پیش از زوال آن‏ها ‏‏بر اثر فرسایش رخ دهد. این فرایندها را عملاً می‏توان امروزه مشاهده کرد؛ هر کس که از یک منطقه‏ی کوهستانی، به ویژه در فصلی از سال که‏ یخ زدگی و ذوب شدن یخ رخ می‏دهد، دیدن کرده باشد، شاهد فرسایش سنگ‏ها ‏و انتقال بقایای این فرسایش توسط جریان‏های ‏آب و رودخانه‏ها ‏به پایین دست خواهد بود. نهشت رسوب‏ها ‏در دهانه‏ی رودخانه‏ها ‏نیز به آسانی قابل مشاهده است. فعالیت‏های ‏آتش فشانی و زلزله تنها در مناطق خاصی از جهان، به خصوص حاشیه‏ی قاره‏ها ‏و میانه‏ی اقیانوس‏ها ‏رخ می‏دهد که دلیل آن تاکنون دانسته نشده است، اما شواهد و گزارش‏های ‏فراوانی در مورد تشکیل جزایر جدید در اقیانوس‏ها ‏بر اثر فعالیت آتش فشانی و رانش زمین ناشی از زلزله، در دست است. داروین در کتاب سفر دریایی بیگل (8) آثار زلزله‏ای را که در فوریه 1835 در شیلی رخ داد، از این قرار شرح می‏دهد:
مهم ترین اثر این زمین لرزه، فرازی دائمی ‏زمین بود؛ البته درست‏تر است که‏ این پدیده را علت این واقع بدانیم. بی‏شک ارتفاع زمین اطراف خلیج کونسپسیون دو تا سه پا [61 تا 92 سانتی متر) افزایش یافت... ارتفاع زمین در جزیره‏ی سن ماریا (در حدود 48 کیلومتری این منطقه) بیشتر افزایش یافت؛ کاپیتان فیتزروی در بستر آب منطقه به پوسته‏های ‏صدفی متعفنی برخورد کرد که هنوز به سنگ‏هایی ‏که سه متر از سطح آب بالاتر قرار داشتند، چسبیده بودند... فرازی زمین این منطقه در نوع خود جذابیت خاصی دارد، چرا که نخست، خود حاصل فعالیت‏های ‏زمین لرزه‏ای متعدد دیگری بوده است و دوم، تعداد بسیاری صدف دریایی در اطراف این منطقه تا ارتفاع 180 متری، و به باور من 300 متری، پراکنده شده بود.
علم زمین شناسی در تفسیر ساختار کره‏ی زمین در سطح یا نزدیکی سطح آن براساس این فرایندها و نیز بازسازی رخدادهایی که موجب پیدایش ظاهر فعلی بسیاری از بخش‏های ‏کره‏ی زمین شده‏اند، به توفیق‏های ‏چشمگیر و درخوری دست یافته است. ترتیب این رخدادهای زمین شناختی را می‏توان از طریق اصل چینه شناختی تعیین کرد. از اطلاعات حاصل از ترکیب کانی و آرایه‏های ‏سنگواره‏هایی که در لایه‏های ‏(چینه‏های) گوناگون سنگ‏ها ‏یافت می‏شوند، برای شناسایی ویژگی‏های ‏هر لایه بهره می‏گیرند. پی بردن به‏این امر که سنگواره‏ها، باقی مانده‏های ‏حفظ شده‏ی گیاهی و جانوری مرده، و نه ترکیبات مصنوعی ناشی از تشکیل کانی هستند، یکی از نکات کلیدی در موفقیت چینه شناسی محسوب می‏شد. انواع سنگواره‏هایی که در یک لایه‏ی سنگ رسوبی یافت می‏شوند، شواهدی در مورد محیط غالب زمان حیات موجودات زنده‏ی آن در اختیار ما قرار می‏دهند، مثلاً، با استفاده از این اطلاعات می‏توان در این مورد که محیط زندگی موجود زنده‏ی مورد نظر، دریا، آب شیرین یا خشکی بوده است، اظهارنظر کرد. البته، سنگواره‏ها ‏در سنگ‏های ‏گداخته‏ای مانند گرانیت یا بازالت که حاصل جامد شدن گدازه‏های ‏پوسته‏ی زیر سطح زمین‏اند، وجود ندارند.
ویلیام اسمیت، مهندس انگلیسی متخصص کانال، طی سفرهایش در سراسر بریتانیا برای ساخت کانال در اوایل سده‏ی نوزدهم پی برد که توالی‏های ‏مشابهی از چینه‏ها ‏در بخش گوناگون بریتانیا (که ‏یکی از ویژگی‏های ‏آن، تنوع غیرعادی سنگ‏هایی با سنین مختلف در مساحتی چنین ‏اندک است) یافت می‏شود. زمین شناسان، با بهره گیری از این اصل که در حالت عادی، سنگ‏های ‏قدیمی‏تر باید در زیر سنگ‏های ‏جوان‏تر قرار گرفته باشند، و از طریق مقایسه‏ی توالی چینه‏ها ‏در مناطق گوناگون، قادر شدند توالی‏های ‏چینه‏ها ‏را در یک دوره‏ی زمانی طولانی بازسازی کنند. اگر سنگ‏های نوع الف در یک منطقه در زیر سنگ‏های ‏نوع ب دیده شوند، سنگ‏های ‏نوع ب نیز در منطقه‏ای دیگر در زیر سنگ‏های ‏نوع ج قرار گرفته باشند، می‏توان به ترتیب زمانی الف - ب - ج - پی برد، حتی اگر سنگ‏های ‏نوع الف و ج هرگز در یک منطقه در کنار هم دیده نشده باشند.
بهره گیری روش مند از این روش توسط زمین شناسان سده‏ی نوزدهم، امکان تعیین دوره‏های ‏زمانی اصلی زمین شناختی را فراهم آورد (شکل 1). این امر موجب گاه شماری تقریبی، و نه قطعی؛ رویدادهای زمین شناختی شد. تعیین تاریخ دقیق وقوع این رویدادها مستلزم در پیش گرفتن روش‏هایی برای تعیین سرعت دقیق فرایندهای دخیل در این امر است که کاری بسیار دشوار خواهد بود. فرایندهایی که در شکل گیری چشم‏انداز یک منطقه نقش دارند، بسیار کند هستند؛ فرسایش حتی چند میلی متر از سنگ، سال‏ها ‏طول می‏کشد و نهشت رسوب‏ها ‏نیز به همین دلیل بسیار به کندی انجام می‏شود. به همین ترتیب، رانش و فراخاست زمین، حتی در فعال‏ترین نواحی کوهسازی جهان، مانند کوهستان آند، به طور متوسط با سرعت چند سانتی متر در سال رخ می‏دهد. با توجه به وجود سنگ‏هایی رسوبی با سازند مشابه به عمق چندین کیلومتر در بسیاری مناطق جهان، و نیز وجود شواهدی مبنی بر این که نهشته‏های ‏عظیمی ‏به همان میزان فرسایش یافته‏اند ، پس از کوتاه زمانی آشکار شد که برخلاف گاه شماری کتاب مقدس، عمر کره‏ی زمین باید دست کم ده‏ها ‏میلیون سال باشد. بر همین اساس، لیل این فرضیه را ارائه داد که دوره‏ی سوم زمین شناسی 80 میلیون سال به طول انجامیده و دوره‏ی کامبرین (9) 240 میلیون سال پیش رخ داده است.
لرد کلوین، فیزیک دان برجسته، با این استدلال که اگر کره‏ی زمین بیش از 100 میلیون سال پیش تشکیل شده باشد، سرعت خنک شدن کره‏ی زمین که ابتدا توده‏ای گداخته بوده است باید موجب می‏شد هسته‏ی کره‏ی زمین بسیار سردتر از آن چیزی می‏بود که امروز هست. فرضیه‏ی طول عمر دراز کره‏ی زمین را به چالش کشید. محاسبات کلوین در چارچوب علم فیزیک زمانه‏ی خودش صحیح بود. اما، در پایان سده‏ی نوزدهم، واپاشی پرتوزای عناصر ناپایداری مانند اورانیوم به مشتقات پایدارتر، کشف شد. این فرایند واپاشی با رهاشدن مقداری انرژی همراه است که برای کند کردن سرعت خنک شدن کره‏ی زمین تا حدی که هم سو با برآوردهای فعلی عمر کره‏ی زمین باشد، کفایت می‏کند.
پرتوزایی به ابداع روش‏های ‏نوین و قابل اطمینانی برای تعیین عمر نمونه‏های ‏سنگ و صخره نیز انجامید. اتم‏های ‏عناصر پرتوزا با احتمال یکنواختی در هر سال به عنصر دختری ناپایدارتر وامی‏پاشند که ‏این فرایند با گسیل تابش همراه است. هنگامی ‏که ‏یک سنگ تشکیل می‏شود، می‏توان فرض کرد که عناصر آن خالص‏اند ؛ پس اگر نسبت عنصر دختر در نمونه‏ی سنگ ‏اندازه گیری شود، می‏توان مدت زمان سپری شده از هنگام شکل گیری این سنگ را، با شناخت سرعت فرایند تجزیه‏ی عنصر پرتوزا که با آزمایش قابل تعیین است، محاسبه کرد. می‏توان از عناصر مختلفی برای تعیین سن سنگ‏های ‏گوناگون بهره گرفت. این روش، امکان تعیین عمر سنگ‏های ‏متعلق به دوره‏های ‏گوناگون زمین شناختی و تعیین تاریخ‏هایی را که امروز پذیرفته شده، امکان پذیر کرده است. در حالی که‏ این روش‏ها ‏پیوسته به روز می‏شوند و تاریخ‏های ‏پیش گفته هم همواره اصلاح می‏شوند، مقیاس زمانی کلی که‏ این آزمایش‏ها ‏نشان می‏دهند، بسیار روشن و قطعی است (شکل 1). بر این اساس، زمانی بسیار طولانی و باور نکردنی برای وقوع تکامل زیستی صرف شده است.
تقسیم بندی دوره‏های ‏اصلی زمین شناختی، قسمت بالا نشان دهنده‏ی دوره‏های ‏نام گذاری شده از کامبرین به بعد است که بیشتر سنگواره‏ها ‏در طی آن یافت شده‏اند (کم‏تر از یک هشتم زمان شکل گیری کره‏ی زمین) در قسمت پایین، رخدادهای مهم طی تاریخچه‏ی کره‏ی زمین نشان داده شده است.

پیشینه‏ی سنگواره‏ای

پیشینه‏ی سنگواره‏ای، تنها منبع اطلاعات مستقیم ما از تاریخ حیات به شمار می‏آیند. برای این که پیشینه‏های ‏سنگواره‏ای را به درستی تفسیر کنیم، لازم است ابتدا بدانیم سنگواره‏ها ‏چگونه شکل می‏گیرند و دانشمندان چگونه آن‏ها‏‏ را مطالعه می‏کنند. هنگامی‏ که ‏یک گیاه، حیوان یا ریزموجود می‏میرد، بخش‏های ‏نرم بدنش به سرعت تجزیه می‏شوند. فقط در محیط‏های ‏غیرطبیعی، مانند محیط لم یزرع یک کویر یا مواد شیمیایی نگهدارنده‏ی یک قطعه کهربا، است که ریزموجودات تجزیه کننده قادر به تجزیه‏ی این بافت‏های ‏نرم نیستند. به مواردی استثنایی از حفظ بخش‏های ‏نرم بدن موجودات زنده برمی‏خوریم که پیشینه‏ی برخی از حشرات محصور در کهربا به ده‏ها ‏میلیون سال بالغ می‏شود، هر چند این نمونه‏ها ‏استثنا هستند. در نهایت، حتی ساختارهای اسکلتی، مانند کیتین سختی که پیکر حشرات و عنکبوت‏ها ‏یا استخوان‏ها ‏و دندان‏های ‏مهره داران را می‏پوشاند، نیز تجزیه می‏شوند. با همه‏ی این احوال، سرعت کندتر تجزیه‏ی این مواد، امکان نفوذ کانی‏ها ‏را به داخل آن‏ها ‏‏و سرانجام جایگزینی این مواد با مواد اولیه‏ی تشکیل دهنده‏ی این‏ اندام‏ها، فراهم می‏آورد (این اتفاق به ندرت در بافت‏ها ‏و‏ اندام‏های ‏نرم می‏افتد). گاه با انباشت کانی‏ها ‏در اطراف مواد در حال تجزیه، کالبدی از این مواد شکل می‏گیرد.
به احتمال بسیار قوی تشکیل سنگواره در محیط‏های ‏آبی انجام شده است، جایی که نهشت رسوب‏ها ‏و ته نشینی کانی‏ها ‏در کف دریاها، دریاچه‏ها ‏و دهانه‏ی رودخانه‏ها ‏رخ می‏دهد. آن گاه ممکن است بازمانده‏هایی که در کف رودخانه انباشته شده‏اند به سنگواره تبدیل شوند. هر چند احتمال وقوع این پدیده برای یک موجود زنده بسیار‏ اندک است. بنابراین، پیشینه‏های ‏سنگواره‏ای عمدتاً متعلق به گروه خاصی از موجودات زنده‏اند: بهترین سنگواره‏ها ‏متعلق به موجودات زنده‏ی دریایی ساکن در دریاهای کم عمق، که در آنجا همواره رسوب‏ها ‏شکل می‏گیرند، و بدترین آن‏ها ‏‏متعلق به انواعی است که پرواز می‏کنند. به علاوه، ممکن است فرایند نهشت رسوب‏ها ‏به دلایلی چون تغییر اقلیم یا رانش و فراخاست سطح بستر دریا، مختل شود. هیچ گونه پیشینه‏ی سنگواره‏ای در مورد بسیاری از موجودات زنده وجود ندارد و پیشینه‏ی بسیاری از موجودات زنده نیز بارها مخدوش شده است.
یکی از نمونه‏های ‏بارز در مورد مشکلات ناشی از این نقص سنگواره‏ها ‏با کوالاکانت (10) مربوط می‏شود. کوالاکانت نوعی ماهی استخوانی از ماهیان مچ باله (11) و از خویشاوندان نیاکان نخستین مهره داران خشکی است. کوالاکانت در عصر دوونین (12) (400 میلیون سال پیش) فراوان بودند، اما از آن تاریخ به بعد، تعداد آن‏ها ‏‏کاهش یافت. آخرین سنگواره‏های ‏کوالاکانت‏ها ‏مربوط به 65 میلیون سال پیش است و تا مدت‏ها ‏تصور می‏شد این گروه منقرض شده است. در سال 1939، ماهی گیران جزایر کومور در سواحل جنوب شرقی آفریقا، یک ماهی با ظاهری عجیب صید کردند که مشخص شد از کوالاکانت است. دانشمندان توانستند عادات کوالاکانت‏های ‏زنده را مطالعه و جمعیت جدیدی از آن‏ها ‏‏را در ‏اندونزی کشف کنند. کوالاکانت‏ها ‏باید در یک دوره‏ی زمانی فوق العاده طولانی در عرصه‏ی حیات زمین حضور پیوسته داشته باشند، بدون این که پیشینه‏های ‏سنگواره‏ای از خود بر جای گذاشته باشند که‏ این امر ناشی از تعداد کم آن‏ها ‏‏و عمق زیادی است که در آن زندگی می‏کنند.
شکاف‏های ‏موجود در پیشینه‏ی سنگواره‏ای به ‏این معنی است که به ندرت می‏توان مجموعه‏ی پیوسته و درازمدتی از شواهد تاریخی را در اختیار داشت که بتواند تغییرات کمابیش مداومی ‏را برای ما آشکار کند که بنا بر فرضیه‏ی تکامل انتظار رویداد آن‏ها ‏‏می‏رفته است. در اکثر موارد، نخستین نمود گروه‏های ‏جدید جانوری یا گیاهی در پیشینه‏ی سنگواره‏ای جلوه‏گر می‏شوند، بدون آن که هیچ پیوند آشکاری بین آن‏ها‏‏ با شکل‏های ‏اولیه‏ی موجودات زنده برقرار باشد. مشهورترین نمونه در این موارد «انفجار کامبرینی» (13) است، که به ‏این واقعیت باز می‏گردد که نخستین پیدایش بسیاری از بزرگترین گروه‏های ‏جانوری در قالب سنگواره‏های ‏آن‏ها‏‏ در دوره‏ی کامبرین، یعنی 550 و 500 میلیون سال پیش است.
با همه‏ی این احوال، همان طور که داروین در کتاب خاستگاه (14) گونه‏های ‏خود به شیوایی بیان کرده است، جنبه‏های ‏عمومی ‏و کلی پیشینه‏ی سنگواره‏ای، شواهد مستحکمی ‏برای تکامل به شمار می‏آید. یافته‏های ‏دیرین شناسان از زمان داروین تاکنون نیز بر آرای او صحه نهاده‏اند. در نخستین گام، نمونه‏های ‏متعددی از شکل‏های ‏میانه ‏یا واسط یافته شده است، که بین گروه‏هایی که پیش‏تر به دلیل شکاف اطلاعاتی جدا تصور می‏شدند، پیوند برقرار می‏کند. سنگواره‏ی پرنده خزنده‏ی Archaeopteryx که‏ اندکی پس از انتشار خاستگاه گونه‏ها ‏کشف شد، احتمالاً شاخته‏ترین این موارد به شمار می‏آید. سنگواره‏های ‏Archaeopteryx نادرند (فقط شش نمونه از آن وجود دارد). این سنگواره‏ها ‏از سنگ‏های ‏آهکی دوره‏ی ژوراسیک مربوط به حدود 120 میلیون سال پیش و در دریاچه‏ای در آلمان یافته شدند. این موجودات ویژگی‏های ‏متنوعی دارند که برخی از آن‏ها ‏‏به پرندگان نوین، مانند داشتن بال و پر، و بعضی از آن‏ها‏ ‏به خزندگان، چون آرواره‏ی دندان‏دار (به جای منقار) و یک دم دراز، شباهت دارد. بسیاری از جزئیات اسکلت این موجود از اسکلت گروهی از دایناسورهای معاصر آن‏ها ‏‏قابل تفکیک نیست؛ اما تفاوت آشکار آن‏ها ‏‏با این دایناسورها در این است که Archaeopteryx قادر به پرواز بوده است. به دنبال آن، سنگواره‏های ‏دیگری نیز که بین پرندگان و دایناسورها رابطه برقرار می‏کند، یافت شده و به تازگی مشخص شده است که دایناسورهای دارای پر پیش از Archaeopteryx وجود داشته‏اند . از جمله موجودات حد واسط یا میانه‏ی مهم دیگر می‏توان به سنگواره‏های ‏پستان داران دوره‏ی ائوسن (15) (حدود 60 میلیون سال پیش) با‏ اندام‏های ‏حرکتی جلویی و نیز ‏اندام‏های ‏حرکتی عقبی تحلیل رفته اشاره کرد که برای شنا کردن سازگار شده است. این سنگواره‏ها ‏ارتباط تکاملی نهنگ‏های ‏امروزی با جانورانی را برقرار می‏کنند که متعلق به گروهی از گیاه خواران سم‏دار، مانند گاو و گوسفند، هستند.
انسان مثال بارزی از پیشینه‏ی شکاف‏دار است، که هر چه دامنه‏ی پژوهش‏های ‏علمی‏ گسترش یابد این شکاف بیشتر پر خواهد شد. تا زمان انتشار کتاب خاستگاه گونه‏های ‏داروین در سال 1871، هیچ سنگواره‏ای وجود نداشت که از لحاظ تکاملی بین بوزینه و انسان رابطه برقرار کند داروین براساس شباهت‏های ‏کالبدشناختی اظهار داشت که نزدیک‏ترین خویشاوندی انسان‏ها ‏با گوریل‏ها ‏و شامپانزه‏ها ‏است و بنابراین، احتمالاً خاستگاه انسان در آفریقا، یعنی مکانی است که نیای بوزینه‏ها ‏نیز در آن جا بوده است. پس از آن، مجموعه‏‏ای از سنگواره‏ها ‏کشف شد که تاریخ آن‏ها‏ ‏براساس روش‏های ‏دقیق پیش گفته تعیین شد و هنوز هم سنگواره‏های ‏جدیدی در این ارتباط کشف می‏شود. هر چه ‏این سنگواره‏ها ‏به زمان حال نزدیک‏تر باشند، شباهت‏های ‏آن‏ها ‏‏به انسان‏های ‏امروزی بیشتر است (شکل 2)؛ دیرینه‏ترین سنگواره‏ای که می‏توان آن را قطعاً متعلق به گونه‏ی Homo sapiens دانست، مربوط به فقط چند صد هزار سال پیش است. هم سو با برداشت‏های ‏داروین، احتمالاً تکامل انسان‏های ‏اولیه در آفریقا رخ داده است و احتمال دارد خویشاوندان تکاملی ما نخستین بار حدود 1/5 سال پیش به اوراسیا وارد شده باشند.
علاوه بر این، به مواردی از توالی‏های ‏زمانی تقریباً پیوسته از سنگواره‏ها ‏برمی‏خوریم که براساس آن‏ها ‏‏به نظر می‏رسد انسان از یک مسیر تکاملی خاص با زنجیره‏ای از تغییرات به هم پیوسته گذر کرده است. بهترین مثال‏های ‏این نظریه حاصل مطالعه‏ی نتایج حفاری‏های ‏رسوب‏های ‏کف دریاست، که در آنجا ستون‏های ‏بلند سنگی قابل مشاهده است. این مطالعات امکان تفکیک تاریخی بسیار دقیق بین نمونه‏های ‏متوالی ریزموجوداتی را فراهم آورده است که اسکلت‏های ‏سنگواره‏ای بی‏شمار آن‏ها‏، پیکره‏ی این سنگ‏ها ‏را تشکیل داده است.‏ اندازه گیری دقیق اشکال اسکلتی موجوداتی مانند نوعی از ریشه پایان (16)، که جانوران دریایی تک یاخته هستند، امکان تعیین مقدار و سطح تنوع جمعیت‏های ‏متوالی را طی یک دوره‏ی زمانی طولانی فراهم آورده است (شکل 3).
جمجمه‏ی برخی نیاکان و گونه‏های ‏خویشاوند انسان. الف) گوریل ماده؛ (ب و پ) سنگواره‏های ‏دو گونه‏ی مختلف از یکی از ابتدایی‏ترین خویشاوندان انسان، انسان جنوبی (17) که حدود 3 میلیون سال پیش می‏زیسته است؛ ت) سنگواره‏ی یکی از گونه‏های ‏حد وسط انسان جنوبی و انسان نوین که انسان راست قامت (18) خوانده می‏شد، این گونه حدود واسط حدود 1/5 میلیون سال پیش می‏زیسته است؛ ث) سنگواره انسان اولیه‏ی غارنشین انسان نئاندارتال (19) که حدود 70 هزار سال پیش می‏زیسته است؛ ج) انسان‏ اندیشه‏مند. (20)
حتی اگر هیچ گونه مدرک و شاهد حد واسطی نیز در پیشینه‏های ‏سنگواره‏ای وجود نمی‏داشت، جنبه‏های ‏کلی این پیشینه‏ها ‏بدون کمک نظریه‏ی تکامل، قابل فهم نبود. با وجودی که پیشینه‏های ‏سنگواره‏ای پیش از عصر کامبرین ناقص و پراکنده‏اند، شواهدی در مورد سایر باکتری‏ها ‏و موجودات تک یاخته در دست است که به بیش از 3/5 میلیارد سال پیش باز می‏گردد. مدت درازی پس از این زمان، شواهدی از یاخته‏های ‏پیشرفته‏تر (مربوط به موجودات عالی) در دست است، اما هنوز هم خبری از موجودات پریاخته نیست. موجوداتی که از دسته‏های ‏یاخته‏ای ساده شکل گرفته‏اند، حدود 800 میلیون سال پیش، همزمان با دوره‏ی وقوع یک بحران محیطی که بخش عمده‏ای از زمین را یخ فرا گرفت، ظاهر شدند. حدود 700 تا 550 میلیون سال پیش، شواهدی از حیات جانوران پریاخته‏ای نرم پیکر نمایان شد.
همان طور که پیش‏تر گفته شد، شواهد حضور جانوران سخت پیکر از فقط 550 میلیون سال پیش، عصر کامبرین، در دست است. شواهد مبنی بر حضور تقریباً تمام گروه‏های ‏عمده‏ی جانوران، از جمله مهره داران اولیه‏ی شبه ماهی که فاقد آرواره بودند و به مارماهی‏های ‏امروزی شباهت داشتند، از پایان عصر کامبرین در حدود 500 میلیون سال پیش، در اختیار است.
کل اطلاعات حیاتی تا این زمان، مربوط به رسوب‏ها ‏دریایی است و تنها بقایای گیاهی آن نیز متعلق به جلبک‏ها ‏است که فاقد آوندهایی هستند که گیاهان پریاخته خشکی از آن‏ها‏‏ برای انتقال مواد مایع استفاده می‏کنند. در پی کشف سنگواره‏ی‏ هاگ‏هایی که مبین وجود نخستین گیاهان خشکی زی بودند، شواهدی مبنی بر حیات در آب شیرین در 440 میلیون سال پیش به دست آمد؛ در این تاریخ است که ماهی‏های ‏کوسه مانند آرواره‏دار ظاهر می‏شوند. شواهد حیاتی آب شیرین و خشکی در دوره‏ی دوونین (400-360 میلیون سال پیش)، بیشتر و متنوع‏تر می‏شود. شواهد حضور حشرات، عنکبوت‏ها، کنه‏ها، هزارپایان و نیز گیاهان آوندی و قارچ‏های ‏اولیه در این دوره
تغییر تکاملی تدریجی در دسته‏ای از سنگواره‏ها. در شکل میانگین و دامنه‏ی‏ اندازه‏ی پیکر نمونه‏های ‏سنگواره‏ی یک ریشه پا (Globorotalia tumida) یکی از پوسته داران تک یاخته‏ای دریایی، مشاهده می‏شود. ‏اندازه‏ی پیکر در این گونه‏های ‏هم نسب، به استثنای دو مورد، به تدریج تغییر می‏کند. در دوره‏ی بین اواخر میوسن و پلیوسن، سنگواره‏هایی که جزئیات بیشتری دارند (داخل قاب) نشان می‏دهند که‏ این ناپیوستگی در تغییر ‏اندازه‏ی پیکر، حاصل یک دوره تغییرات شتابان است. زیرا دامنه‏ی اکثر نمونه‏های ‏متوالی هم پوشانی می‏کنند. در مورد ناپیوستگی که درست پیش از 4 میلیون سال پیش رخ داده است، تاکنون هیچ پیشینه‏ی سنگواره‏ای یافت نشده است.
در دست است. در این دوره، ماهی‏های ‏آرواره‏دار با اسکلت استخوانی حضور دارند که از آن جمله می‏توان ماهی‏های ‏نرم باله را برشمرد که ساختاری مشابه دوزیستان شبه سمندری اولیه دارند که در انتهای دوره‏ی دوونین دیده می‏شوند. نخستین مهره داران خشکی زی نیز در این زمان دیده می‏شوند.
طی دوره‏ی بعدی زمین شناسی، یعنی کربونیفر (21) (360-280 میلیون سال پیش)، فراوانی و تنوع موجودات ساکن خشکی بیشتر شد. رسوب‏های ‏زغال سنگی، که نام این دوره نیز از آن گرفته شده است [کربونیفر به معنای زغال‏دار است]، بقایای سنگواره‏‏ای گیاهانی درخت ماننداند که در باتلاق‏های ‏گرمسیری رشد می‏کرده‏اند، اما این گیاهان مشابه دم اسبی‏ها ‏و سیکادها (22) (سرخس‏های ‏نخلی)، و نه مخروطیان یا درختان خزان‏دار، هستند. بقایای خزندگان اولیه، نخستین مهره داران کاملاً مستقل از آب، در پایان دوره‏ی کربونیفروس دیده می‏شود. در دوره‏ی پرمین (23) (280-250 میلیون سال پیش)، تنوع چشمگیری از خزندگان دیده می‏شود که برخی از ویژگی‏های ‏کالبدشناختی آن‏ها ‏‏شباهت فزاینده‏ای با این ویژگی‏ها ‏در پستانداران دارد (خزندگان شبه پستاندار). برخی از گروه‏های ‏حشرات امروزی، مانند سن‏ها ‏و سوسک‏ها، در این دوره هویدا می‏شوند.
دوره‏ی پرمین با پردامنه‏ترین فرایند انقراض‏های ‏گونه‏ای تاریخ حیات پایان می‏پذیرد که طی آن، برخی گروه‏ها ‏که پیش‏تر غالب بوده‏اند مانند تریلوبیت‏ها ‏(24) به طور کامل از صحنه‏ی حیات محو و بسیاری از موجودات دیگر نیز تقریباً منقرض می‏شوند. در پی این دوره، انواع جدیدی از موجودات زنده، در خشکی و دریا، نمایان می‏شوند. گیاهان مشابه مخروطیان و سیکادها در دوره‏ی تریاسیک (25) (250-200 میلیون سال پیش) پدیدار می‏شوند. دایناسورها، لاک پشت‏های ‏آبی و کروکودیل‏های ‏اولیه ظاهر می‏شوند؛ دقیقاً در پایان این دوره، نخستین پستان داران حقیقی ظهور می‏کنند. تفاوت این موجودات با نیای خود در داشتن آرواره‏ی پایینی است که از یک استخوان واحد با اتصال مستقیم به کاسه‏ی سر، تشکیل شده است (سه استخوانی که‏ این اتصال را در جمجمه‏ی خزندگان تشکیل داده است به استخوان‏های ‏کوچک داخلی گوش در پستان داران تکامل یافته است؛ ر.ک. فصل سه). در این دوره، ماهی‏های ‏استخوانی مشابه ماهی‏های ‏امروزی در دریاها پدیدار می‏شوند. در عصر ژوراسیک (26) (200-140 میلیون سال پیش)، پستان داران تا حدودی متنوع شدند، اما هنوز هم خزندگان، به ویژه دایناسورها، گروه غالب موجودات زنده‏ی ساکن خشکی به شمار می‏آمدند. در این دوره، خزندگان پرنده و Archaeopteryx پدیدار شدند و برای نخستین بار، مگس‏ها ‏و موریانه‏ها ‏در خشکی و خرچنگ‏های ‏معمولی و دریایی در آب‏های ‏پای بر عرصه نهادند. گیاهان گل دار، آخرین گروه مهم موجودات زنده، در دوره‏ی کرتاسه (27) (140-65 میلیون سال پیش) تکامل یافتند. تمام گروه‏های ‏مهم حشرات امروزی تا آن تاریخ ظاهر شدند. پستان داران کیسه‏دار در میانه و پستان داران جفت‏دار (جفت جنینی) در اواخر این دوره پدیدار شدند. دایناسورها هنوز حضور داشتند، هر چند فراوانی و تنوع آن‏ها‏ در انتهای این دوره کاهش یافته بود.
پایان دوره‏ی کرتاسه با شناخته شده‏ترین رویداد انقراضی، که مربوط به برخورد شهاب سنگی در شبه جزیره‏ی یوکاتان (28) در مکزیک بود، مصادف شد. تمام دایناسورها (به استثنای پرندگان) همراه با بسیاری از موجودات زنده‏ای که روزی در خشکی و آب فراوان بودند از صحنه‏ی حیات محو شدند. پس از این دوره بود که دوران سوم زمین شناسی آغاز شد و تا آغاز عصر بزرگ یخ بندان (حدود 2 میلیون سال پیش) ادامه داشت. در بخش اول دوران سوم زمین شناسی (بین 65 و 38 میلیون سال پیش)، گروه‏های ‏اصلی پستانداران جفت‏دار پدیدار شدند. این پستانداران در ابتدا شباهت بسیاری به حشره خوارهای امروزی، مانند موش حشره خوار، داشتند، اما تا انتهای این دوره از این پستان داران متمایز شدند (مثلاً نهنگ‏ها ‏و خفاش‏ها ‏ظاهر شدند). در این دوره، مهم‏ترین گروه‏های ‏پرندگان و هم چنین انواع بی‏مهرگان امروزی و تمام گروه‏های ‏مهم گیاهان گل‏دار، به استثنای علف‏های ‏چمنی (29)، دیده می‏شوند. در این دوره، ماهی‏های ‏استخوانی از نوع اساساً امروزی، فراوان بودند. بین 38 تا 26 میلیون سال پیش، چمن‏زارها همراه با جانوران چراکننده‏ی شبه اسب با سه سم (برخلاف اسب‏های ‏تک سم امروزی) پدیدار شدند. بوزینه‏های ‏اولیه نیز در این دوره ظاهر شدند. بین 26 تا 7 میلیون سال پیش، مرغزارها در سراسر آمریکای شمالی گسترده بودند و اسب‏هایی با سم‏های ‏جانبی کوتاه و دندان‏های ‏تاج دار سازگار به چرا دیده شدند. جانوران سم‏دار گوناگون، مانند خوک، گوزن و شتر به همراه فیل هویدا شدند. دامنه‏ی تنوع بوزینه‏ها ‏و میمون‏ها، به ویژه آفریقا، گسترش یافت. بین 7 تا 2 میلیون سال پیش، حیات دریایی جنبه‏های ‏اساساً امروزی یافت، هر چند بسیاری از گونه‏های ‏آن زمان اکنون منقرض شده‏اند. نخستین بقایای موجوداتی با ویژگی‏های ‏متمایز انسان در این دوره پدیدار می‏شوند. در پایان دوران سوم زمین شناسی، از 2 میلیون تا 10 هزار سال پیش، مجموعه‏ای از عصر یخ بندان پیش آمد. عمده‏ی جانوران و گیاهان در این دوره به شکل امروزی خود وجود داشتند. از پایان عصر یخ بندان در 10 هزار سال پیش تاکنون، انسان به حیوان غالب ساکن خشکی تبدیل و بسیاری از گونه‏های ‏پستان‏دار بزرگ منقرض شدند. برخی شواهد سنگواره‏ای مبنی بر وقوع تغییرات تکاملی در این دوره در دست است که در آن میان می‏توان به تکامل شکل‏های ‏مینیاتوری گونه‏های ‏مختلف پستان دار بزرگ (کوتوله‏ها) در جزیره‏ها ‏اشاره کرد.
به ‏این ترتیب از بررسی پیشینه‏های ‏سنگواره‏ای برمی‏آید که دریاها در بیش از 3 میلیارد سال پیش خاستگاه حیات بوده‏اند و این که به مدت بیش از یک میلیارد سال، حیات منحصر به موجودات تک یاخته بوده است، که از خویشاوندان باکتری‏ها ‏هستند. این انگاره‏ها ‏دقیقاً با مدل تکاملی منطبق‏اند ؛ تکامل سازه‏ی حیات نیازمند ترجمه‏ی رمز ژنتیکی به توالی‏های ‏پروتئینی بوده و سازمان پیچیده‏ی حتی ساده‏ترین یاخته، قطعاً مستلزم پیمودن مراحل متعدد بوده است که جزئیات آن از تصور ما خارج است. پیدایش دیرهنگام یاخته‏ی عالی، با این سازمان بسیار پیچیده‏تر در مقایسه با یاخته‏های ‏آغازی، نیز هم سو با نظریه‏ی تکامل است. همین امر در مورد موجودات زنده‏ی پریاخته صادق است، که نمو آن‏ها‏‏ از یک یاخته نیازمند سازوکارهای دقیق پیام رسانی برای کنترل رشد و تمایز است؛ این موجودات نباید پیش از موجودات تک یاخته تکامل یافته باشند. اکنون می‏شود فهمید در پی تکامل نخستین موجود پریاخته، سایر شکل‏های ‏موجودات پریاخته نیز از گونه گونی (زایش گونه‏های ‏جدید) این موجود شکل گرفتند و مانند آن چه در دوره‏ی کامبرین رخ داد، به شرایط مختلف زیستی سازگار شدند. وضع سازگاری و تنوع‏زایی در فصل بعد بررسی می‏شود.
این واقعیت که حیات به مدتی طولانی فقط منحصر به دریاها بود از دیدگاه تکاملی قابل درک است. شواهد زمین شناختی نشان می‏دهد که در اوایل عمر کره‏ی زمین، اکسیژن‏ اندکی در جو آن وجود داشت. در نتیجه، باید فقدان حفاظت در برابر تابش فرابنفش ناشی از لایه‏ی ازن، که بعداً و از طریق اکسیژن تحقق یافت، مانع شکل گیری حیات در خشکی یا حتی آب‏های ‏شیرین شده باشد. هنگامی ‏که در پی فعالیت‏های ‏فتوسنتزی باکتری‏ها ‏و جلبک‏های ‏اولیه، مقدار کافی اکسیژن در جو آزاد شد (30)، این مانع برطرف و امکان تشکیل حیات در خشکی فراهم آمد. شواهدی مبنی بر افزایش اکسیژن جوی طی دوره‏ی منتهی به کامبرین در دست است که احتمالاً شرایط تکامل جانوران بزرگ‏تر و پیچیده‏تر را فراهم کرده باشد. به همین ترتیب، ظهور سنگواره‏های ‏حشرات و مهره داران پروازی پس از تشکیل حیات در خشکی‏ها ‏مفهوم پیدا می‏کند، زیرا احتمال این که جانوران پروازی حقیقی از موجودات کاملاً آبزی تکامل یافته باشند، ضعیف است.
پدیده‏ی ظهور شکل‏های ‏گوناگون و متنوع حیات و به دنبال آن، انقراض تمام این اشکال (مانند آن چه برای تریلوبیت‏ها ‏و دایناسورها رخ داد) یا کاهش آن‏ها‏‏ به فقط یک یا چند شکل محدود (مانند مورد کوالاکانت‏ها) نیز براساس اصول تکامل، که سازوکارهای آن غیرقابل پیش بینی است و هیچ تضمینی نمی‏دهد که موجودات زنده‏ی حاصل از آن بتوانند به دنبال تغییرات عمده‏ی ناگهانی محیط، بقای خود را حفظ کنند، قابل توجیه است. به همین ترتیب، تنوع سریع گروه‏های ‏گوناگون به دنبال اشغال زیستگاه‏های ‏جدید (مانند هجوم موجودات زنده به خشکی) یا پس از انقراض گروه‏های ‏غالب رقیب (مانند آن چه برای پستانداران پس از نابودی دایناسورها رخ داد) با مبانی تکامل سازگار است.
به ‏این ترتیب، تفسیر پیشینه‏های ‏سنگواره‏ای در علم زیست شناسی از همان اصل یکنواختی پیروی می‏کند که توسط زمین شناسان برای تاریخ ساختار کره‏ی زمین به کار رفته است. ممکن است شواهد سنگواره‏ای نشان دهنده‏ی الگوهایی مغایر با تکامل بوده باشند. جی.بی.اس.‏هالدین (31)، متخصص برجسته‏ی تکامل و ژنتیک، در پاسخ به‏ این پرسش که چه مدرکی موجب روی گرداندنی شما از باورتان به نظریه‏ی تکامل می‏شود، می‏گوید: «خرگوشی متعلق به دوره‏ی پیش از کامبرین». چنین سنگواره‏ای تاکنون یافت نشده است.

الگوهای مکانی

یکی دیگر از مجموعه حقایق مهم که تنها در پرتو نظریه‏ی تکامل، توجیه می‏شود، مربوط به پراکنش مکانی، و نه زمانی، موجودات زنده است که دو فصل از پانزده فصل کتاب خاستگاه گونه‏ها ‏اثر داروین را به خود اختصاص داده است. یکی از بارزترین نمونه‏های ‏این امر، پوشش گیاهی و جانوری جزایر گالاپاگوس و‏ هاوایی است که شواهد زمین شناختی حاکی از آن است که ‏این جزایر بر اثر فعالیت‏های ‏آتش فشانی شکل گرفته‏اند و هرگز به‏ یک خشکی متصل نبوده‏اند. براساس نظریه‏ی تکامل، ساکنان کنونی چنین جزایری باید از نسل افرادی باشند که توانستند فاصله‏ی طولانی بین نزدیک‏ترین خشکی را با این جزایر طی کنند و به آن‏ها ‏‏وارد شوند. اگر این امر صحت داشته باشد، چند پیش بینی چالش انگیز مطرح می‏شود. نخست، دشواری اشغال یک قطعه زمین دور افتاده که به تازگی شکل گرفته، به‏ این معنی است که گونه‏های ‏اندکی قادر خواهند بود به ‏این مهم دست یابند. دوم، تنها گونه‏هایی می‏توانند در چنین جزایری مستقر شوند که ویژگی‏های ‏آن‏ها‏، امکان طی کردن مسافات طولانی صدها یا هزاران کیلومتر را در اقیانوس برای آن‏ها‏‏ میسر کند. سوم، حتی در گروه‏های ‏موجودات زنده‏ی فعلی این جزایر، یک عامل کاملاً تصادفی در مورد حضور این گونه‏ها ‏نقش خواهد داشت که دلیل آن،‏ اند ک بودن گونه‏هایی است که به چنین جزایری می‏رسند. در نهایت، تکامل در چنین جزایر دور افتاده‏ای به تولید شکل‏های ‏گوناگونی از موجودات زنده می‏انجامد که در هیچ منطقه‏ی دیگری دیده نمی‏شوند.
شواهد این انتظارات را دقیقاً تایید کرده‏اند. در واقع، جزایر اقیانوسی، در شرایط یکسان اقلیمی‏ و در مقایسه با جزایر نزدیک به خشکی، عموماً تعداد نسبتاً‏ اندکی گونه از گروه‏های ‏مهم موجودات زنده دارند. نوع موجودات زنده‏ی چنین جزایری، پیش از ورود انسان به آن‏ها‏، تفاوت بسیار زیادی با تنوع موجودات زنده‏ی مناطق دیگر دارد. مثلاً، معمولاً خزندگان و پرندگان در این جزایر دیده می‏شوند، در حالی که پستان داران خشکی و دوزیستان معمولاً در آنجا حضور ندارند. در زلاند نو، تا پیش از ورود انسان، هیچ پستان داری وجود نداشت، هر چند دو گونه‏ی خفاش در آن دیده شده بود. این موضوع نمایانگر توانایی خفاش‏ها ‏در عبور از مسیرهای طولانی آب شور است. پراکنش سریع بسیاری از گونه‏ها ‏به‏ این مناطق در پی ورود انسان آشکارا نشان می‏دهد که شرایط محلی این مناطق برای چنین گونه‏هایی نامناسب نبوده است. اما، حتی در بین انواع عمده‏ی جانوران و گیاهان موجود، غالباً همه‏ی گروه‏ها ‏یافت نمی‏شوند، در حالی که گروه‏های ‏دیگر جسته و گریخته حضور دارند. بنابراین، در جزایر گالاپاگوس، فقط 20 گونه‏ی پرنده‏ی ساکن خشکی حضور دارد که 14 گونه‏ی آن از سهره‏هایی است که داروین طی سفرش با کشتی بیگل به دور دنیا، آن‏ها‏‏را مشاهده و توصیف کرده است. چنین شرایطی به احتمال زیاد در هیچ کجای دیگر دیده نمی‏شود، چرا که در مناطق دیگر، سهره‏ها ‏فقط بخشی کوچکی از پوشش گونه‏ای پرندگان ساکن خشکی را تشکیل می‏دهند. اما اگر بدانیم از بین گونه‏های ‏پرنده‏ی معدودی که در این منطقه به عنوان بومی ‏حضور یافتند یکی از آن‏ها‏، گونه‏ای از سهره بوده باشد که نیای گونه‏های ‏امروزی است، چنین پدیده‏ای به هیچ روی دور از انتظار نیست.
همان طور که چنین دیدگاهی پیش بینی می‏کند، جزایر اقیانوسی دارای نمونه‏های ‏فراوانی از شکل‏های ‏زیستی‏اند که منحصر به همین مناطق هستند، هر چند شباهت‏هایی نیز بین گونه‏های ‏گیاهی جزایر گالاپاگوس در هیچ نقطه‏ی دیگری دیده نمی‏شود. تنوع‏ اندازه و شکل منقار سهره‏هایی که داروین آن‏ها ‏را مطالعه کرده، بسیار بیشتر از تنوع معمول منقار در سهره‏هاست (که معمولاً دانه خوارند و منقار بزرگ و عمیقی دارند)، که آشکارا با نحوه‏ی دیگری از جمع آوری غذا سازگار شده‏اند (شکل 4) بعضی از این عادات کاملاً غیرعادی است، مثلا، سهره‏ی منقار تیز زمینی (Geospiza difficilis)با نوک زدن به انتهای پشت بدن مرغ دریایی، از خون آن تغذیه می‏کند. سهره‏ی دارکوبی (Cactospiza pallida) از شاخه‏ی درختان یا تیغ کاکتوس برای خارج کردن حشرات از چوب‏های ‏
منقار سهره‏هایی که توسط داروین مطالعه شده‏اند. تصویر، نشان دهنده‏ی تفاوت‏ها ‏در ‏اندازه و شکل منقار گونه‏های ‏مختلف با رژیم‏های ‏غذایی متفاوت است.
پوسیده بهره می‏گیرد. حتی نمونه‏های ‏غیرعادی‏تری از تکامل در گروه‏های ‏دیگر موجودات جزایر اقیانوسی دیده می‏شود. مثلاً، تعداد گونه‏های ‏مگس سرکه (Drosophila)‏هاوایی بیش از نقاط دیگر دنیاست و این گونه‏ها، تنوع شگفت انگیزی در‏ اندازه‏ی بدن، الگوی بال‏ها ‏و عادات غذایی دارند.
درخت تکاملی سهره‏های ‏داروین و خویشاوندان آن‏ها‏. این درخت براساس تفاوت‏های ‏توالی‏های ‏DNA یک ژن در میتوکندری آن‏ها ‏‏شده است. طول شاخه‏های ‏افقی در این درخت نشانه‏ی دامنه‏ی تفاوت‏های ‏بین گونه‏ها ‏(از 0/2 درصد بین نزدیک ترین گونه‏ها ‏تا 16/5 درصد بین متفاوت‏ترین گونه‏ها ) است. این درخت نشان می‏دهد که گونه‏های ‏گالاپاگوس از مجموعه‏ای ناشی شده‏اند که آشکار است نیای مشترکی داشته‏اند و هم چنین، همه‏ی آن‏ها ‏‏دارای توالی مشابهی از این ژن هستند که هم سو با این ایده است که نیای مشترک آن‏ها‏‏از گونه‏های ‏دوره‏های ‏اخیر زمین شناختی است. برعکس، دیگر گونه‏های ‏خویشاوند سهره، تفاوت‏های ‏بسیار بیشتری با همدیگر دارند.
این مشاهدات در صورتی توضیح دادنی‏اند که نیای این گونه‏های ‏جزیره‏ای در محیطی فاقد گونه‏های ‏رقیب زندگی می‏کردند. در چنین شرایطی است که امکان تکامل خصوصیاتی میسر می‏شود که‏ این اشغال گران را با شیوه‏ی جدید حیات سازگار می‏کند و امکان تبدیل یک گونه‏ی نیا را به گونه‏های ‏فراوان فراهم می‏آورد. با وجود تغییرات ساختاری و رفتاری غیرعادی در سهره‏های ‏مورد مطالعه‏ی داروین، بررسی DNA آن‏ها‏‏با روش‏های ‏گفته شده در فصل‏های ‏سه و شش، نشان می‏دهد که‏ این گونه‏ها ‏دارای خاستگاه نسبتاً جدیدی، حدود 2/3 میلیون سال پیش، هستند و خویشاوندی نزدیکی با گونه‏های ‏ساکن خشکی اصلی دارند (شکل 5).
چنان که داروین در مورد ساکنان جزایر گالاپاگوس در کتاب خاستگاه گونه‏ها ‏می‏نویسد:
در این جا تقریباً تمام گونه‏های ‏خشکی و آبزی، نشانه‏های ‏روشنی از قاره‏ی آمریکا را یدک می‏کشند. 26 گونه پرنده‏ی ساکن خشکی در این منطقه‏ یافت می‏شود که 25 گونه‏ی آن توسط آقای گولد به عنوان گونه‏های ‏متمایز، که به نظر می‏رسد در همین منطقه پای بر عرصه‏ی حیات نهاده، رده بندی شده‏اند؛ هر چند وابستگی‏ها ‏و شباهت‏های ‏بسیاری نیز در عادات، حرکات و طنین صدا به گونه‏های ‏پرندگان آمریکایی در آن‏ها‏‏ آشکار است. همین امر در مورد دیگر جانوران و تقریباً تمامی ‏گیاهان منطقه صادق است و دکتر هوکر نیز در یادداشت ارزشمند خود در مورد پوشش گیاهی این مجمع الجزایر به آن اشاره کرده است. طبیعی دانان با نگاهی به ساکنان این جزایر آتش فشانی اقیانوس آرام که صدها کیلومتر با خشکی فاصله دارند، احساس می‏کنند که در خاک قاره‏ی آمریکا قرار دارند. چرا چنین است؟ چرا گونه‏هایی که به نظر می‏رسد در همین مجمع الجزایر به وجود آمده‏اند و در هیچ نقطه‏ی دیگری دیده نمی‏شوند، شباهت‏هایی چنین آشکار با گونه‏هایی دارند که در آمریکا به وجود آمده‏اند؟ هیچ شباهتی در شرایط حیات، طبیعت زمین شناختی سرزمین‏ها ، ارتفاع یا اقلیم آن‏ها‏، و یا در نسبت رده‏های ‏گوناگون موجودات زنده بین این جزایر و سواحل آمریکای جنوبی وجود ندارد؛ در واقع این دو منطقه در تمام این ابعاد دارای تفاوت‏های ‏چشمگیری‏اند.
البته، نظریه‏ی تکامل پاسخ این پرسش‏ها ‏را داده است؛ پژوهش‏های ‏مربوط به شرایط زیستی در این جزایر طی 150 سال گذشته، دیدگاه قابل توجه داروین را قویاً تأیید کرده است.

پی‌نوشت‌ها:

1- Hermann von Helmholtz.
2- Comte de Buffon.
3- uniformitarianism.
4- stratigraphy.
5- James Hutton.
6- Charles Lyell.
7- principles of Geology.
8- Beagle: نام کشتی مشهوری که داروین با آن به سفری 5 ساله (27 دسامبر 1831 تا 2 اکتبر 1836 ) پرداخت (م.).
9- cambrian.
10- coelacanth.
11- lobefin: زیر رده‏ای از ماهیان عالی یا استخوانی که تقریباً همه‏ی آن‏ها ‏در آب‏های ‏شیرین به سر می‏برند. در حال حاضر، تنها جنسی از Latimeria این ماهیان به حیات خود ادامه می‏دهد (م.).
12- Devonian.
13- Cambrian explosion.
14- The origin of species.
15- Eocene.
16- foraminifers: گروهی از ریزموجودات ریشه پای که بدن آن‏ها ‏‏از یک پوسته احاطه شده و یا سوراخ سوراخ است (م.).
17- Australopithecus.
18- Homo erectus.
19- Homo neanderthalensis.
20- Homo sapiens.
21- Carboniferous.
22- cycads: گیاهی از خانواده‏ی Cycadaceae دارای 9 جنس و 100 گونه که همگی در مناطق گرم و مرطوب و نیمه گرم و مرطوب جهان رشد می‏کنند. این خانواده به دلیل داشتن برگ‏های ‏مرکب و نخل مانند و میکروسپورانژهای بسیار زیاد و پراکنده، از سایر بازدانگان متمایز هستند (مظفریان، و 1383. رده بندی گیاهی، انتشارات امیرکبیر، چاپ سوم).
23- Permian.
24- trilobites: بندپایان خرچنگی دارای پیکر سه بند از شاخه‏ی Arehropoda (بند پایان)(م).
25- Triassic.
26- Jurassic.
27- Cretaceous.
28- Yucatan.
29- grasses: گیاهان خانواده‏ی گندم (Poaceae) (م.).
30- گیاهان طی عمل فتوسنتز، آب و دی اکسید کربن جذب و اکسیژن آزاد می‏کنند. (م.)
31- J.B.S. Haldane.

منبع مقاله :
چارلزورث، برایان و دبورا؛ (1390)، تکامل، عبدالحمید مهدوی دامغانی، تهران: بصیرت، چاپ دوم.