Omaksuessamme luonnollisen valinnan teorian voimme kutakuinkin tyydyttävästi vastata näihin kysymyksiin. Meidän ei tässä tarvitse ottaa huomioon sitä, kuinka eräiden eläinten ruumiit ensinnä jakautuivat rengas-sarjoiksi tai kuinka eläinten ruumiit ovat jakautuneet oikeaksi ja vasemmaksi ruumiinpuoliskoksi vastaavine elimineen, sillä tällaiset seikat ovat miltei kaiken tutkimuksen ulkopuolella. On kumminkin todennäköistä, että eräät sarjarakennelmat ovat syntyneet jakautumalla monistuneista soluista, mikä on aiheuttanut tällaisista soluista kehittyneiden osien moninaistumisen. Meille riittää, jos pidämme mielessämme, että saman osan määrätön toistuminen on, kuten Owen on huomauttanut, kaikkien alhaisten eli vähän erikoistuneiden muotojen yhteinen tunnusmerkki. Luurankoisten tuntemattomalla esi-isällä oli siis todennäköisesti lukuisia nikamia, niveleläinten tuntemattomalla esi-isällä useita niveliä ja kukkivien kasvien tuntemattomalla kantamuodolla useita yhdeksi tai useammaksi spiralikierteeksi järjestyneitä lehtiä. Olemme myöskin aikaisemmin nähneet, kuinka useasti toistuvat osat ovat tavattoman herkkiä muuntelemaan, eivätkä ainoastaan luvultaan, vaan muodoltaankin. Tällaiset osat, ollen jo ennestään huomattavan lukuisia ja hyvin muuntelevaisia, tarjoovat tietenkin aineksia, jotka voivat mukautua mitä erilaisimpiin tarkotuksiin; mutta kumminkin niissä perinnöllisyyden voimakkuuden vuoksi on säilynyt selviä merkkejä alkuperäisestä perusyhtäläisyydestä. Tämä yhtäläisyys on voinut niissä säilyä sitä paremmin, koska muuntelut, jotka tarjosivat pohjan niiden myöhemmälle, luonnollisen valinnan aikaansaamalle toisintumiselle, aluksi pyrkivät olemaan samanlaisia, riippuen siitä, että elimet ovat varhaisella kasvuasteella samankaltaisia ja miltei samojen elinehtojen alaisia. Tällaiset osat, olivatpa sitten enemmän tai vähemmän toisintuneita, ovat homologisia, ellei niiden yhteinen alkuperä ole häipynyt aivan huomaamattomiin.
Nilviäisten suuressa luokassa, jossa eri lajeilla kyllä voidaan osottaa olevan homologisia elimiä, voimme sitävastoin harvoin samassa yksilössä havaita homologisia elinsarjoja, sellaisia kuin Chitonidae-heimon kuoren muodostavat levyt, s.o. kykenemme harvoin sanomaan, ovatko saman yksilön tämä ja tuo elin keskenään homologisia. Tämä onkin ymmärrettävää, sillä nilviäisissä emme tapaa luokan alhaisimmissakaan jäsenissä läheskään sellaista saman osan rajatonta toistumista kuin muissa eläin- ja kasvikunnan suurissa luokissa.
Mutta morfologia on paljon monimutkaisempi asia kuin miltä se ensimältä näyttää. Sen on äskettäin osottanut meille E. Ray Lankester eräässä huomattavassa kirjotuksessaan tekemällä tärkeän eron eräiden tapausryhmien välillä, joiden luonnontutkijat ovat tähän saakka erotuksetta katsoneet koskevan homologisia elimiä. Hän ehdottaa, että elimiä, jotka ovat eri eläimillä yhdenkaltaisia, johtuen siitä, että myöhemmin toisintuneet eläimet polveutuvat yhteisistä esivanhemmista, kutsuttaisiin homogenisiksi (samansyntyisiksi), ja että yhtäläisyyksiä, joita ei voida täten selittää, kutsuttaisiin homoplastisiksi (yhtäläisesti muovailluiksi). Niinpä hän arvelee että lintujen ja imettäväisten sydämet ovat kokonaisuudessaan homogenisiä, s.o. perityt yhteisiltä esivanhemmilta, mutta että kummankin luokan neljä sydänkammiota ovat homoplastisia, s.o. kummassakin luokassa itsenäisesti kehittyneet. Lankester huomauttaa myös ruumiin oikeaa ja vasemman puoliskon sekä niveleläinyksilön perättäisten segmenttien läheisestä yhtäläisyydestä. Ja nämähän ovat yleisesti homologisiksi kutsuttuja osia, joilla ei ole mitään tekemistä eri lajien polveutumisen kanssa yhteisistä vanhemmista. Homoplastiset rakennelmat ovat niitä, joita minä olen määritellyt, joskin hyvin vaillinaisella tavalla, analogisiksi toisinnoiksi eli yhtäläisyyksiksi. Niiden muodostuminen on selitettävissä osaksi siten, että eri eliöt tai saman eliön eri osat ovat muuntuneet samansuuntaisella tavalla, osaksi siten, että samanlaatuiset toisinnot ovat säilyneet toimittamaan samoja yleisiä tehtäviä ja tarkotuksia — mistä voisi mainita useita esimerkkejä.
Luonnontutkijat puhuvat usein siitä, kuinka kallo on muodostunut muuntuneista selkänikamista, kuinka äyriäisten leuat ovat muodostuneet muuntuneista raajoista ja kukkien heteet ja emit muuntuneista lehdistä. Useimmissa tapauksissa olisi kuitenkin oikeampaa, kuten professori Huxley on huomauttanut, sanoa sekä kallon että selkänikamien, sekä leukojen että raajojen muodostuneen, ei toinen toisistaan, sellaisina kuin ne nykyään esiintyvät, vaan joistakin yhteisistä ja yksinkertaisemmista aiheista. Useimmat luonnontutkijat käyttävät näin puhuessaan kumminkin ainoastaan kuvaannollista kieltä. He eivät ensinkään tarkota, että mitkään alkuperäiset elimet, kuten selkänikamat tai raajat, todella olisivat pitkien polveutumiskausien kuluessa muuntuneet pääkalloiksi tai leuoiksi. Mutta koska niin ilmeisesti näyttää siltä, että näin on tapahtunut, on luonnontutkijain tuskin mahdollista olla käyttämättä sanoja, joiden suoranainen merkitys on tällainen. Tässä teoksessa esitetyltä käsityskannalta voidaan sitävastoin aivan kirjaimellisessa merkityksessä puhua elinten muuttumisesta. Ja siten saa osaksi selityksensä esim. se ihmeellinen seikka, että äyriäisen leuat ovat säilyttäneet lukuisia ominaisuuksia, jotka ne todennäköisesti olisivat voineet säilyttää perinnöllisyyden vaikutuksesta, jos ne todella ovat muodostuneet oikeista, joskin äärettömän yksinkertaisista raajoista.
KEHITYS JA EMBRYOLOGIA.
Kysymys, jota tässä käsittelemme, on kaikkein tärkeimpiä koko luonnonhistorian alalla. Hyönteisten muodonvaihdokset, jotka ovat jokaiselle tunnetut, näyttävät yleensä tapahtuvan äkillisesti muutamin harvoin astein; mutta todellisuudessa muuttuminen käsittää lukuisia, asteittaisesti, vaikkakin salassa tapahtuvia muutoksia. Eräs päivänkorento (Chloeon) kuoriutuu kehitysaikanaan enemmän kuin kaksikymmentä kertaa — kuten Sir J. Lubbock on osottanut — ja joka kerta siinä tapahtuu jokin vähäinen muutos; tässä tapauksessa havaitsemme siis muodonvaihdoksen tapahtuvan alkuperäisellä tavalla, s.o. vähitellen. Useat hyönteiset ja etenkin eräät äyriäiset osottavat meille, mitä ihmeellisiä rakenteenmuutoksia voi tapahtua eliöiden kehitysaikana. Mutta huippunsa saavuttavat nämä muutokset eräiden alhaisempien eläinten n.k. sukupolvivaihtelussa. Kuinka ihmeellistä onkaan esim. se, että merenalaiseen kallioon kiintynyt, hennosti haarautuva korallisiirtola polyyppeineen synnyttää joukon suunnattoman suuria maneetteja ja että nämä tuottavat munia, joista syntyy uiskentelevia pienoiseliöitä, jotka vuorostaan takertuvat kallioihin ja kehittyvät haarautuviksi korallisiirtoloiksi j.n.e. loppumattomiin. Mielipide sukupolvivaihtelun ja tavallisen muodonvaihdoksen oleellisesta identisyydestä on äskettäin saanut voimakasta tukea eräästä Wagnerin havainnosta. Hän nimittäin huomasi erään kärpäsen (Cecidomyia) toukan synnyttävän suvuttomasti toisia toukkia ja näiden, jotka lopuksi kehittyvät koiraiksi ja naaraiksi, jatkavan sukuansa tavallisella tavalla, munia laskemalla.
Mainittakoon lisäksi, että Wagnerin havainnon ensinnä tullessa tunnetuksi minulta kysyttiin, miten oli selitettävissä, että tämän kärpäsen toukat olivat saavuttaneet kyvyn sikiytyä suvuttomasti. Niin kauan kuin tämä tapaus pysyi ainoana laatuaan, ei voinut antaa mitään vastausta kysymykseen. Mutta jo Grimm on osottanut erään toisen Chironomus-nimisen kärpäsen sikiävän melkein samalla tavalla, ja Grimm arvelee tämän olevan lahkossa yleistä. Kyky sikiytyä suvuttomasti on Chironomus-kärpäsen kotelolla, eikä toukalla, ja Grimm osottaa edelleen, että tämä tapaus jossain määrin yhdistää Cecidomyia-tapauksen ja Coccidae-heimon parthenogenesiksen; "parthenogenesis" sanalla tarkotamme, että Coccidae-heimon täysinkehittyneet naaraat kykenevät ilman koirasten myötävaikutusta munimaan hedelmällisiä munia. On tunnettua, että muutamat tavallisella tavalla sikiytyvät eri luokkiin kuuluvat eläimet ovat siitoskykyisiä hyvin nuorella iällä. Meidän on nyt ainoastaan ajateltava parthenogenetisen sikiämisen aste asteelta siirtyneen yhä varhaisempaan ikään — Chironomus lajin osottaessa meille miltei tarkalleen keskiväliasteen, s.o. koteloasteen — niin voimme kenties selittää tuon ihmeellisen Cecidomyia-tapauksen.
Olemme jo maininneet, että jotkut saman yksilön osat, jotka ovat aivan yhtäläiset varhaisella embryoasteella, muuttuvat täysinkehittyneellä asteella hyvin erilaisiksi, täyttäen tällöin aivan eri tarkotuksia. On myöskin osotettu, kuinka mitä eroavimpien lajien alkiot yleensä ovat hyvin toistensa kaltaisia, mutta muuttuvat valmiiksi kehityttyään perin erilaisiksi. Parempaa todistusta jälkimäisestä seikasta ei voi esittää, kuin minkä v. Baer on maininnut — että "imettäväisten, lintujen, sisiliskojen, käärmeiden ja todennäköisesti myöskin kilpikonnien alkiot ovat aikaisimmilla asteilla tavattomasti toistensa kaltaisia sekä yleiseltä muodoltaan että yksityisten osiensa kehitystavalta, vieläpä siinä määrin, että usein voimme ainoastaan ko'osta erottaa toisistaan alkiot. Minulla on väkiviinassa kaksi pientä embryota, joiden nimiä en ole tullut merkinneeksi muistiin, ja nyt minun on aivan mahdotonta sanoa, mihin luokkaan ne kuuluvat. Ne voivat olla sisiliskoja tai pieniä lintuja tai hyvin nuoria imettäväisiä, niin täydellinen on näiden eläinten pään- ja ruumiinmuodostuksen yhtäläisyys. Raajat puuttuvat vielä näiltä alkioilta. Mutta vaikka ne jo olisivatkin olemassa varhaisimmalla kehitysasteellaan, eivät ne ilmaisisi meille mitään, sillä sisiliskojen ja imettäväisten jalat ja lintujen siivet ja jalat saavat kaikki alkunsa samasta perusmuodosta, aivan kuten ihmisen kädet ja jalat." Useimpien äyriäisten toukat muistuttavat vastaavilla kehitysasteilla toisiaan tarkalleen, kuinka erilaisiksi ne täysinkehittyneinä muuttuvatkin, ja sama on hyvin monien muiden eläinten laita. Embryo-yhtäläisyyksien jälkiä säilyy usein jotenkin myöhäiseen ikään; niinpä samaan tai läheisiin sukuihin kuuluvien nuorten lintujen vielä kehittymätön höyhenpeite on usein yhtäläinen, niinkuin eri rastaslajien poikasten pilkulliset höyhenet. Kissan suvun useimmat jäsenet ovat täysikasvuisina juovikkaita tai rivittäisesti täplikkäitä; leijonan ja puuman pennuissa ovat juovat tai täplät selvästi näkyvissä. Toisinaan, joskin harvoin, havaitsemme jotakin samantapaista myöskin kasveissa; niinpä piikkiherneen (Ulex) sekä laakaruotisten akasioiden aikaisimmat lehdet ovat parilehtiset eli kerrotut niinkuin palkokuoren tavalliset lehdet.
Ne rakenteenkohdat, joilta hyvin erilaisten samaan luokkaan kuuluvien eläinten alkiot muistuttavat toisiaan, eivät useinkaan ole missään suoranaisessa suhteessa eläinten elinehtoihin. Emme esim. voi olettaa, että luurankoisten sikiöissä lähellä kidusaukkoja havaittavat omituisen silmukantapaisina mutkittelevat valtimot olisivat missään suhteessa elinehtoihin — nuoren imettäväisen elinehtoihin, joka kasvaa äitinsä kohdussa ja munasta kehittyvän linnunpoikasen sekä vedessä uiskentelevasta sammakon mädistä syntyvän sammakonpojan elinehtoihin. Meillä ei ole ensinkään enempää syytä otaksua tällaisen suhteen olevan olemassa kuin meillä on syytä otaksua, että ihmisen käden, lepakon siiven ja pyöriäisen evän yhtäläiset luut ovat yhteydessä samanlaisten elinehtojen kanssa. Eihän kukaan otaksu leijonanpennun taljassa olevien juovien tai mustanrastaan poikasen pilkkujen olevan näille eläimille miksikään hyödyksi.
Aivan toinen on asianlaita, jos eläin jonakin alkiokautenaan on pakotettu toimimaan ja itse huolehtimaan itsestään. Toiminnan aika voi sattua joko varemmin tai myöhemmin, mutta olkoonpa se milloin tahansa, on toukan mukauduttava elinehtoihinsa yhtä täydellisesti kuin täysinkehittyneen eläimen. Kuinka tärkeä tämän seikan vaikutus on, sen on äskettäin oivallisesti osottanut Sir J. Lubbock huomauttaessaan siitä suuresta yhtäläisyydestä, mikä, riippuen elintavoista, on nähtävissä eräiden hyvin eroaviin lahkoihin kuuluvien hyönteisten toukissa, sekä erilaisuudesta, jota useat samaan lahkoon kuuluvien hyönteisten toukat osottavat, riippuen niiden elämäntavoista. Tällaisten mukautumisten johdosta on sukulaiseläinten toukkien yhtäläisyys toisinaan himmennyt, etenkin jos on olemassa työnjako eri kehitysasteilla, kuten silloin kun saman toukan on toisella kehitysasteella etsittävä ravintoa ja toisella kiintymäkohtaa. Esimerkkejä on tarjona siitä, että sukulaislajien tai lajiryhmien toukat eroavat enemmän toisistaan kuin täysinkehittyneet muodot. Useimmissa tapauksissa kuitenkin toukat, vaikka ovatkin toimivia, noudattavat enemmän tai vähemmän tarkoin yleisen alkioyhtäläisyyden lakia. Siimajalkaiset tarjoavat tästä hyviä esimerkkejä; kuuluisa Cuvierkaan ei oivaltanut hanhenkaulaa äyriäiseksi; mutta pikainen silmäys toukkaan osottaa tämän epäämättömästi. Siimajalkaisten kahden alalahkon, varrellisten ja varrettomien, jotka suuresti eroavat ulkomuodoltaan, toukat ovat eri asteillaan tuskin erotettavissa toisistaan.