居维叶同布朗尼亚尔（1770—1847年）合作，对巴黎盆地第三纪沉积岩 层 （主要是覆盖在白垩系之上的一套岩系）进行了长期、详细的研究。他们 取得的成就早已闻名于世。1808年，他们发表了《巴黎盆地附近地质》一文， 1811年，居维叶又和布朗尼亚尔合写了《巴黎附近矿物志》，以及《化石骨 骼论》（1812年），都是深受同行赞扬的优秀作品。
他们在长期的地质研究中，发现了在不同的地层中，含有不同的动植物 化石，并认为地层越深、越古老，所含动植物化石就越和现在生活着的动植 物不相同，有些显然是属于灭绝的种属。这证明生物界是变化着、发展着的， 而绝迹了的动物就是现代动物的祖先。这本来是19世纪上半叶的重大科学论 断，对当时盛行的上帝创世论和物种不变论是个有力的批判。但是，居维叶 作为封建贵族的政治代表，政治偏见使他颠倒了科学上的真理和谬误。为了 把活生生的科学事实同创世论调和起来，他臆造了一个全球灾变理论，其实 质就是用上帝多次创造世界来代替水成论和火成论的一次创造。他说，不同 的地层结构是由于发生过多次洪水灾变，不同地层中的不同生物化石则是在 每一次灾变后的重新创造。他甚至断言：《圣经）中的诺亚洪水，就发生在 五六千年之前。居维叶的这个论点，维护了物种不变论。居维叶的灾变论， 在他1825年发表的《论地球表面的变动》一书中有系统的阐述。
居维叶在古生物学比较解剖学方面的造诣使他能够达到根据一块化石复 原出整个生物的地步。在居维叶活动的年代，虽然进化论与物种不变论的争 论还是相当激烈的，但是生物在环境影响下可能发生变异的思想，由于拉马 克的提倡已经不是什么新概念了，甚至连反对拉马克学说的居维叶也承认生 物在局部环境和气候长期连续变化的积累下有发生变异的可能性。但是他认 为这种变化不足以改变生物原有的类型，即不足以引起物种的改变。因为在 居维叶看来，生物在构造上划分为四个不同的类型，如果这些类型在构造上 有联系，应该有中间类型存在。可是从地下发掘出来的大量古生物化石中并 没有过渡类型的生物化石。为了说明不同地层中脊椎动物化石在物种上的明 显差别，以及这些化石与现存生物的差别，居维叶提出了灾变论。居维叶指 出：干燥陆地的出现并不是由于水面或多或少引起逐渐的和广泛的下降，而 是存在着多次地面突然上升和接连多次水的退却。这种水的反复进退不是缓 慢的和渐进的，恰恰相反，大多数是突然激变，先是淹没，然后退却，最后 才出现现今的大陆基本轮廓。居维叶还举例说，在辨别化石中发现的新种属， 和现有的种属之间存在着重大差异，这是灾变的结果。最近的一次灾变，海 水曾淹没了现今的各大洲，后来又退去了，在北方各国留下了大四足动物的 尸体（冻土中的猛犸象等）。这些动物连皮、毛、肉都保留到现在，这说明：
（1）当时的普通气候状态，不是常年冰冻的，这些动物不可能在如此低温下 生存；（2）这些动物的死亡，是由于当地的气候在瞬间发生了翻天覆地的变 化。当那可怕的洪水席卷地球时，那些习惯于干燥陆地生活的生物被大洪水 卷走；而当海底灾变为干燥陆地时，另外一些水生生物也被枯死；整个物种 灭绝了。在当地的生物灭绝后，从远处迁移过来的生物代替了原有的物种， 因此在多次灾变中被埋葬在同一地区地层中的化石在种属上就会有明显的差 别。但是居维叶并没有从灾变论中直接引出上帝创造的观点。在《论地球的 革命》一书中，他写道：“当我坚持石质地层中包含着不同属的骨头，而泥 质地层中包含着现已灭绝的不同种的动物骨头时，我并不是指需要新的创造 行动产生生存的物种，我仅仅是说这些不同的种属过去并不存在于同一区 域，它们必定是从另外的地方来到这里的”。书中的内容，比较确切地反映 了居维叶灾变论的观点和论证。由于他夸大了研究对象的范围，错误地做出 了全球性的灾变结论，某些论点就同诺亚洪水结上了亲缘。
以居维叶为首的灾变论者在实际论证方面，修补了水成论学派的一些破 绽，使之更加迎合神学家们的口味。在宗教势力的影响下，灾变论曾风行一 时。居维叶及其门徒以反科学的理论，来消除新发现的事实与物种不变论的 重重矛盾，竭力把地球演化的历史，说成是周期重复的大灾变。这种错误理 论，严重地阻碍了地质进化论和生物进化论的发展，而使地质科学蒙上了不 可知的神秘色彩。
对灾变论的错误实质，恩格斯在《自然辩证法》一书中做过深刻的批判：
“居维叶关于地球经历多次革命的理论在词句上是革命的，而在实质是反动 的。它以一系列重复的创造行动代替了单一的上帝的创造行动，使神迹成为 自然界的根本的杠杆。”
作为一个自然科学家，居维叶在实际研究工作中揭示了许多在科学上颇 有价值的事实，特别在古脊椎动物学、古生物学和比较解剖学方面确有重大 贡献，恩格斯在《自然辩证法》一书中，论述科学上打开6个缺口时，与达 尔文、拉马克一起，也提到了居维叶的贡献。他所制定的“生物肢体对比” 原则，给人们以很大启示，使人们有可能根据任何一根小骨头来再造出未知 动物的整个骨骼，并推论出它生存的条件以及周围的气候条件和古地理环 境。
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