Czy istnieje proces geologiczny, o którym bylibyśmy pewni, że przebiega zawsze tak samo? Odpowiedź na to pytanie dało odkrycie pierwiastków radioaktywnych. Pierwiastki radioaktywne zawierają niestabilne izotopy, które emitując cząstki elementarne, takie jak elektrony i cząstki alfa (jądra helu), ulegają przemianie w inne izotopy. Atomy U-238, najczęstszego izotopu uranu, w miarę rozpadu radioaktywnego ulegają serii przemian. Każdy atom w tej serii jest również nietrwały i sam się rozkłada, w końcu jednak tworzy się stabilny izotop ołowiu (Pb-206) i proces ulega zatrzymaniu. Z naszego punktu widzenia ważny w tych przemianach jest fakt, że przebiegają one w określonym, wymierzalnym stosunku. By połowa atomów w jakiejkolwiek próbce U-238 uległa rozkładowi, potrzeba 4,51 miliardów lat (czas ten nazywamy okresem połowicznego rozpadu danego izotopu), a tego stałego stosunku nie mogą zmienić ani wysokie, ani niskie temperatury, ani siła ciążenia, magnetyzm, prądy elektryczne czy inna siła fizyczna lub chemiczna. Istnieje więc tutaj idealnie dokładny zegar geologiczny, w którym upływający czas można po prostu obliczyć ze stosunku atomów Pb-206 do U-238 w próbce skały (rys. 33-4). Szczęśliwie do wykonania tych obliczeń istnieją czułe metody chemiczne i fizyczne. Wiek najstarszych ziemskich skał, określonych tą metodą, wynosi 2.7 miliardów lat; pochodzą one z Rodezji, z pewnością jednak nie były* utworzone w czasie formowania się samej kuli ziemskiej. Badania innych izotopów w różnych minerałach (jak również w meteorytach) wskazują, że Ziemia (i Układ Słoneczny) powstała około 4,7 miliardów lat temu.
Fenotyp
Dowiedzieliśmy się, że stałe, wyraźne różnice fenotypu (a zatem i genotypu) stwierdzono w lokalnych populacjach gatunku, w pewnym stopniu odizolowanych od siebie. Przykładem tego są rasy wyspowe niektórych łuszczaków Darwina i rasy pokrzewki Geothlypistrichas. Tak długo, jak formy te są rozdzielone geograficznie, wolimy uważać je za różne podgatunki tego samego gatunku. Gdyby je połączyć, mogłyby rzeczywiście nie krzyżować się, dopóki jednak brak takich danych przypuszczamy tylko, że mogą się krzyżować. Gdyby jednak kiedykolwiek ptaki te zamieszkały ten sam obszar, wkrótce uzyskalibyśmy odpowiedź. Jeżeli dochodzi do skutecznego krzyżowania, różnice stopniowo zanikają i ponownie powstaje jedna populacja, której cechy wykazują stopniowane różnice, a do specjacji nie dojdzie. Jeżeli przeciwnie, dwie powtórnie połączone lokalne populacje nie będą się krzyżować efektywnie, specjacja następuje. Dobrze ilustrują to owadożerne nadrzewne łuszczaki Darwina z Wysp Galapagos, Camarhynchus pauper i Camarhynchus psittacula, z których C. pauper zdaje się mieć cechy bardziej prymitywne i dlatego też jest zapewne formą wcześniejszą. Dzisiaj występuje ona tylko na wyspie Charlsa. Ściśle spokrewniony z nim C. psittacula żyje na wszystkich wyspach środkowych, łącznie z wyspą Charlsa. Gdyby nie obecność na wyspie Charlsa, obie formy byłyby uznane za podgatunki tego samego gatunku, ale ponieważ występują one razem i utrzymują swą indywidualność na wyspie Charlsa, wiemy, że specjacja nastąpiła. Wygląda na to, że C. psittacula rozwijał się w izolacji z C. pauper do momentu, gdy nie nastąpiło jeszcze złączenie się dwóch grup. Dopiero po tym C. psittacula powtórnie skolonizował wyspę Charlsa.
Bezbarwne wiciowce
Bezbarwne wiciowce prawdopodobnie rozwinęły drugi, dodatkowy sposób lokomocji — ruch ameboidalny . Nawet dzisiaj istnieje kilka gatunków wiciowców zdolnych do poruszania się zarówno za pomocą pseudopodiów, jak i wici. Z pierwszych bezbarwnych wiciowco-pełzaków rozwinęło się aż pięć odrębnych grup. Korzenionóżki (Rhizopoda) i wiciowce (FlageHa-ta). Chociaż zwykle mieszczą się w oddzielnych gromadach, występowanie takich form, jak Mastigamo-eba sugeruje ścisłe pokrewieństwo między tymi grupami. W istocie zaproponowano nazwę Rhizoflagel-iata, która obejmuje zarówno korzenionóżki, jak i wiciowce. Formami prawdopodobnie pochodzącymi od wczesnych Rhizoflagellata są sporowce (Sporozod). Jak wszystkie pasożyty musiały się rozwinąć z form wolnożyjących i fakt, iż w cyklu życiowym niektórych ich przedstawicieli pojawiają się formy ameboidalne, mające wici, stanowi poparcie poglądu, że ich przodkami były Rhizoflagellata. Ewolucja sporowców z pewnością postępowała równocześnie z ewolucją świata zwierząt. Właściwie nie istnieje zwierzę, które nie miałoby przynajmniej jednego pasożytniczego sporowca. W wielu przypadkach (włączając Plasmodium, wywołujące malarię u człowieka), adaptacja pasożyta do budowy i fizjologii gospodarza jest niezwykle efektywna. Gąbki (Porifera). Gąbki są wielokomórkowymi organizmami, które zaliczyliśmy do zwierząt. Należą one do nich wyłącznie na podstawie swej wielokomórkowości, dlatego też umieszcza się je czasem w specjalnym podkrólestwie Parazoa w celu oddzielenia od innych zwierząt, które zaliczamy do podkrólestwa Metazoa.
Organizmy jednokomórkowe
Istnieją co najmniej dwie drogi, którymi organizmy, jednokomórkowe mogły się rozwinąć w zwierzęta wielokomórkowe. Jedna z tych dróg prowadzi przez organizmy kolonijne. Wraz z rozwojem w kolonii wyspecjalizowanych komórek, następuje wzajemne uzależnianie się poszczególnych jej części, aż do przekroczenia granicy, jaka dzieli kolonię od osobnika wielokomórkowego. Obecność u gąbek komórek kołnierzykowych, ściśle przypominających pewne jednokomórkowe wiciowce sugeruje, że ewolucja gąbek następowała w taki właśnie sposób. A inne zwierzęta? Być może i one również rozwinęły się w ten sposób, niezależnie jednak od gąbek. Niektórzy biologowie sądzą, iż kolonijne formy zielenic były nie tylko przodkami roślin, ale również zwierząt. Jako poparcie tej teorii można podać larwalne formy parzydelkowców, których budowa, urzęsiona, pusta w środku kula o powierzchni utworzonej z komórek, przypomina strukturę toczka (Volvox). Migracja do wnętrza niektórych powierzchniowych komórek tej larwy powoduje zbliżenie ścianek i utworzenie dwóch warstw komórek; następnie rozwija się wewnątrz jama chłonącotrawiąca dojrzałego parzydełkowca. Uważa się, że od parzydełkowców pochodzą również płazińce, u których podobnie występuje jama chłonącotrawiąca z pojedynczym otworem. (Można się jednakże zastanawiać, co stało się z najbardziej charakterystyczną cechą parzydełkowców, z parzydełkami. Co prawda niektóre płazińce mają parzydełka, służące im za broń, ale nie są one przez te zwierzęta wytwarzane, lecz zostały po prostu włączone do ich własnej okrywy ciała po zjedzeniu stułbi!).