Тенденция к изменению географического ареала обитания видов в ответ на изменение климата и другие формы физических изменений на поверхности Земли известна как отслеживание среды обитания. Оно, по сути, обеспечивает стабильность во времена перемен, пока вид может найти подходящую среду обитания, то есть среду обитания, к которой он уже адаптирован, она будет, как правило, сохраняться.
В начале XIX века, когда естественные науки, такие как геология и биология, еще находились в зачаточном состоянии, большинство ученых видели мир стабильности - мир, который, по их мнению, был создан лишь немногим более 10 000 лет назад. Стабильность была не только нормой, но и просто не было времени для значительных изменений на Земле или же в живых организмах.
Но геологическая наука начала менять эти традиционные представления; великий врач/фермер Джеймс Хаттон, основатель геологии, сказал, что видит "не следы начала, не перспективы конца", а бесконечный цикл подъема горы, за которым следует медленная, но неотвратимая эрозия, а затем подъем снова. Он видел огромные перспективы того времени, когда перемены, отнюдь не являющиеся возможными, были неизбежны.
Его интеллектуальный преемник, Чарльз Лайелл, брал уроки Хаттона и систематически применял их на Земле. Лайелл установил принцип единообразия , который гласил, что те же самые процессы, которые мы видим вокруг нас сегодня, действовали на протяжении всей геологической истории.
Штормы, вулканы, землетрясения, внезапные крупномасштабные явления могут быть добавлены в список наряду с замедлением действия рек, стекающих со склонов холмов и выносящих свои отложения в море, чтобы в один прекрасный день, как видел Хаттон, образовались толстые сваи, которые вновь будут подняты в свежие горные цепи.
Лайелл смог показать, что ряд холмов во Франции на самом деле были остатками потухших вулканов. Швейцарский натуралист Луи Агассис показал, что многие топографические особенности его родины были сформированы ледниковыми покровами, которые были значительно шире и толще, чем ледники, все еще цепляющиеся за верхние альпийские вершины.
Дарвин был очарован всеми возрастающими свидетельствами того, что Земля претерпела большие изменения с момента своего зарождения, и верил со многими из своих коллег-натуралистов, что прошло много времени, прежде чем все эти изменения произошли.
У Дарвина, конечно, был более глубокий мотив и желание увидеть факт установления глубокого геологического времени: его теория эволюции путем естественного отбора, в которой он видел медленно и постепенно нарастающие изменения в видах по мере изменения самого мира с течением времени, фактически требовала очень старого возраста для Земли и ее живых существ.
Его глава о геологическом времени в своей эпохальной книге "О происхождении видов" (1859 г.) была, пожалуй, самой смелой и творческой попыткой показать, что Земле не просто тысячи, а на самом деле сотни миллионов лет. Как мы теперь знаем, Дарвин и Лайелл были совершенно правы: Земле 4,65 миллиарда лет, и жизнь насчитывает по меньшей мере 3,5 миллиарда лет - крошечные бактерии, которые являются самыми древними найденными до сих пор ископаемыми.
Таким образом, для Дарвина все было готово: он увидел Землю, которая долгое время претерпевала сложные преобразования - просто фон, необходимый для естественного отбора, чтобы произвести столь же длинную и сложную историю изменений в виде Земли.
Дарвин полагал, что естественный отбор будет просто отслеживать климатические и геологические изменения, происходящие на Земле, медленно меняя адаптацию организмов, чтобы они идеально соответствовали их среде обитания. Если бы во время больших ледниковых периодов стало холоднее, то некоторые млекопитающие, которых мы ассоциируем сегодня, например, со слонами и носорогами в тропиках, стали бы приспосабливаться, образуя плотные, пушистые шубы. И, конечно же, во время ледниковых периодов были шерстяные носороги и мамонты.