Работа эта, как мы сказали, является начальным звеном изучения ископаемых остатков животных и растений; эти остатки находятся в пластах земной коры, тщательное исследование которых может многое рассказать не только об условиях захоронения умерших животных, но нередко и об условиях их смерти и жизни.
Следующим этапом в обработке ископаемых остатков является работа препараторской лаборатории, где скелет освобождается от горной породы и где восстанавливаются недостающие или поломанные его части. Только после этой обработки ископаемый материал поступает в кабинет ученого, который подвергает его всестороннему исследованию. Наконец, последним, четвертым этапом является работа художника, который на основании исследований ученого пытается создать по сохранившимся остаткам внешний образ животного.
Что же дает нам это сложное и кропотливое изучение ископаемых остатков животных и растений?
Ископаемые остатки, или окаменелости, были известны еще в древности. Однако изучать их начали лишь после того, как было установлено в начале прошлого века, что окаменелости из последовательных слоев земной коры различны, что по ним, следовательно, можно судить о большей или меньшей древности пластов земной коры или, как мы говорим, об их возрасте. Когда это стало известно, геологи начали энергично собирать окаменелости и изучать их, рассматривая их, однако, лишь как «руководящие окаменелости» для определения возраста пластов: их мало интересовала настоящая природа окаменелостей, как остатков организмов, некогда живших на земле. Такое понимание окаменелостей и связанная с ним проблема истории жизни, или развития жизни на земле была поставлена гораздо позднее — не более полувека назад, — лишь тогда, когда, после Дарвина, эволюционные идеи проникли и в область палеонтологии.
Из всех научных дисциплин, которые претендуют на восстановление истории жизни, одна лишь палеонтология имеет дело с подлинными историческими документами, с подлинными остатками некогда живших организмов. Другие науки оперируют догадками, более или менее обоснованными, более или менее остроумными: они основывают эти догадки либо на сопоставлении между собою различных современных животных от примитивнейших до наиболее совершенных (морфология), либо на изучении последовательных стадий индивидуального развития, или онтогенеза (эмбриология), иногда повторяющих стадии исторического развития, или филогенеза. Палеонтология, как мы сказали, доставляет подлинный фактический материал, который либо подтверждает эти догадки и построенные на них теории, либо дает основания категорически их отбросить. В этом преимущества палеонтологии. С другой стороны, основной недостаток палеонтологического материала — его неполнота: палеонтолог имеет дело почти исключительно со скелетами животных, причем сохранились скелеты очень немногих животных из числа некогда живших, да и из сохранившихся скелетов лишь немногие дошли до нас в цельном виде, большинство же в виде фрагментов.
Работа палеонтолога над его материалом идет по нескольким линиям. Изучение каждого объекта имеет задачей, во-первых, определение его места в общем родословном или филогенетическом древе; сравнительное морфологическое изучение позволяет установить его родственные отношения к другим известным формам.
Изучая таким образом одну форму за другой палеонтолог строит фактическое родословное дерево, или фактический филогенез данной группы. Это — важнейшая работа палеонтолога. Чем обильнее материал, чем точнее он изучен, тем ближе такое дерево выражает действительные филогенетические отношения. Анализ такого построения весьма поучителен и может помочь выяснить и пути эволюции, и направляющие ее факторы. Так, можно сказать, что наиболее детально построенные дерева неизменно представляют сложную ветвистую форму, при чем ветви такого дерева целыми пучками отмирают в определенные эпохи, и только немногие сохраняются доныне, — другими словами, такие дерева как нельзя лучше отвечают той схеме, которую теоретически дает в своем сочинении Дарвин на основе естественного отбора.