ג'יימס האטון
ג'יימס האטון (באנגלית: James Hutton; 3 ביוני 1726 – 26 במרץ 1797) היה גאולוג, חקלאי, יצרן כימיקלים, חוקר טבע ורופא סקוטי. לעיתים קרובות הוא מכונה "אבי הגאולוגיה המודרנית", והוא מילא תפקיד מפתח בביסוס הגאולוגיה כמדע מודרני.
האטון קידם את הרעיון שניתן להסיק את ההיסטוריה הרחוקה של העולם הפיזי מראיות בסלעים בני ימינו. דרך מחקריו על מאפייני הנוף וקווי החוף של מולדתו, השפלה הסקוטית (Scottish Lowlands), כגון סולסברי קראגס (Salisbury Crags) וסיקאר פוינט (Siccar Point), הוא פיתח את התאוריה שמאפיינים גאולוגיים אינם יכולים להיות סטטיים אלא עוברים טרנספורמציה מתמשכת לאורך תקופות זמן ארוכות ללא הגבלה. מכאן הוא טען, בהסכמה עם גאולוגים מוקדמים רבים אחרים, שכדור הארץ אינו יכול להיות צעיר. הוא היה אחד התומכים המוקדמים ביותר של מה שנודע בשנות ה-30 של המאה ה-19 כיוניפורמיטריאניזם (Uniformitarianism), המדע שמסביר את מאפייני קרום כדור הארץ כתוצאה של תהליכים טבעיים מתמשכים על פני לוח זמנים גאולוגי ארוך. האטון גם הציג תזה עבור 'מערכת של כדור הארץ ראוי למגורים' שהוצעה כמנגנון דאיסטי שנועד לשמור על העולם מתאים לנצח עבור בני האדם, ניסיון מוקדם לגבש את מה שהיום עשוי להיקרא סוג אחד של עיקרון אנתרופי.
כמה הרהורים דומים לאלו של האטון ניתן למצוא בפרסומים של בני דורו, כמו חוקר הטבע הצרפתי ז'ורז'-לואי לקלרק, רוזן דה בופון (Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon), אך עבודתו החלוצית של האטון היא שביססה בעיקר את התחום.
חיים מוקדמים וקריירה
האטון נולד באדינבורו ב-3 ביוני 1726, כאחד מחמשת ילדיהם של שרה בלפור וויליאם האטון, סוחר שהיה גזבר העיר אדינבורו. אביו של האטון מת בשנת 1729, כשהיה בן שלוש.
הוא התחנך בבית הספר התיכון של אדינבורו (High School of Edinburgh), שם התעניין במיוחד במתמטיקה וכימיה, ולאחר מכן בגיל 14 למד באוניברסיטת אדינבורו כ"סטודנט למדעי הרוח", שם למד את הקלאסיקה. בגיל 17 הפך לשוליה של עורך הדין ג'ורג' צ'אלמרס, אך התעניין יותר בניסויים כימיים מאשר בעבודה משפטית. בגיל 18 הפך לעוזר רופא, והשתתף בהרצאות ברפואה באוניברסיטת אדינבורו.
לאחר שהייה של שנתיים בפריז, הגיע ג'יימס האטון לליידן בשנת 1749, שם נרשם לאוניברסיטת ליידן ב-14 באוגוסט 1749, בביתו של הרקטור דאז יואכים שוורץ כדי לקבל דוקטורט ברפואה. הוא התגורר אצל האלמנה ואן דר טאס (לבית ג'ודית בובאט) בלנגברוך, התואם את הכתובת הנוכחית לנגברוך 101 בליידן. המנחה שלו היה פרופסור פרדריק וינטר, שהיה לא רק פרופסור באוניברסיטת ליידן, אלא גם רופא החצר של הסטאדהולדר. כתב היד הלטיני של הדיסרטציה של האטון הכיל גם 92 תזות, שתיים מהן הוגנו בהצלחה בציבור על ידי ג'יימס האטון ב-3 בספטמבר 1749. ב-12 בספטמבר 1749, קיבל ג'יימס האטון את הדוקטורט שלו ברפואה מאוניברסיטת ליידן עם תזה פיזיקו-רפואית שכותרתה Sanguine et Circulatione Microcosmi. התזה הודפסה על ידי וילהלמוס בוט, מדפיס ספרים בליידן. ההערכה היא שג'יימס האטון חזר לבריטניה זמן קצר לאחר קידומו.
לאחר התואר נסע האטון ללונדון, ולאחר מכן באמצע 1750 חזר לאדינבורו וחידש את הניסויים הכימיים עם חברו הקרוב, ג'ון דייווי. עבודתם על ייצור אמוניום כלוריד מפיח הובילה לשותפות שלהם במפעל כימי רווחי, שייצר את המלח הגבישי ששימש לצביעה, לעיבוד מתכות וכמלח הרחה, והיה זמין בעבר רק ממקורות טבעיים ונאלצו לייבאו ממצרים. האטון החזיק והשכיר נכסים באדינבורו, תוך העסקת מנהל לניהול עסק זה.
### חקלאות וגאולוגיה
האטון ירש מאביו את חוות ברזיקשייר סלייגהאוסס, חוות שפלה שהייתה במשפחה מאז 1713, ואת חוות הגבעות נת'ר מונינאט. בתחילת שנות ה-50 של המאה ה-18 עבר לסלייגהאוסס והחל לבצע שיפורים, תוך הכנסת שיטות חקלאיות מחלקים אחרים של בריטניה וניסויים בגידול צמחים ובעלי חיים. הוא תיעד את רעיונותיו וחידושיו במסה שלא פורסמה על יסודות החקלאות.
זה פיתח את התעניינותו במטאורולוגיה ובגאולוגיה. במכתב משנת 1753 כתב כי "הפך לחובב גדול של לימוד פני האדמה, והביט בסקרנות דרוכה לתוך כל בור או תעלה או אפיק נהר שנקרה בדרכו". פינוי וניקוז החווה שלו סיפקו הזדמנויות רבות. המתמטיקאי ג'ון פלייפייר תיאר את האטון כמי ששם לב ש"חלק עצום מהסלעים הנוכחיים מורכב מחומרים שסופקו על ידי הרס של גופים, מן החי, מן הצומח ומינרלים, בעלי היווצרות עתיקה יותר". רעיונותיו התאורטיים החלו להתגבש בשנת 1760. בעוד פעילויות החקלאות שלו נמשכו, בשנת 1764 יצא לסיור גאולוגי בצפון סקוטלנד עם ג'ורג' קלרק-מקסוול, אבותיו של המפורסם ג'יימס קלרק מקסוול.
### אדינבורו ובניית תעלות
בשנת 1768 חזר האטון לאדינבורו, השכיר את חוותיו לדיירים אך המשיך להתעניין בשיפורי חוות ובמחקר שכלל ניסויים שבוצעו בסלייגהאוסס. הוא פיתח צבע אדום המופק משורשי צמח הפווא (madder).
הוא בנה בית בשנת 1770 בסנט ג'ונס היל, אדינבורו, המשקיף על סולסברי קראגס. זה הפך מאוחר יותר לבית משפחת בלפור ובשנת 1840 למקום הולדתו של הפסיכיאטר ג'יימס קריטון-בראון. האטון היה אחד המשתתפים המשפיעים ביותר בנאורות הסקוטית, והתרועע עם מוחות מהשורה הראשונה במדעים, כולל המתמטיקאי ג'ון פלייפייר, הפילוסוף דייוויד יום והכלכלן אדם סמית'. האטון לא החזיק בשום משרה באוניברסיטת אדינבורו והעביר את ממצאיו המדעיים דרך החברה המלכותית של אדינבורו. הוא היה ידידותי במיוחד עם הרופא והכימאי ג'וזף בלאק, ויחד עם אדם סמית' הם ייסדו את מועדון הצדפות (Oyster Club) לפגישות שבועיות.
בין 1767 ל-1774 היה האטון מעורב מקרוב בבניית תעלת פורת' וקלייד, תוך שימוש מלא בידיעותיו הגאולוגיות, הן כבעל מניות והן כחבר בוועדת הניהול, והשתתף בפגישות כולל פיקוח מורחב באתר על כל העבודות. בתקופה זו הוא רשום כמתגורר ברחוב ברנרד בלית'. בשנת 1777 פרסם חוברת בנושא שיקולים על הטבע, האיכות וההבחנות של פחם וגחלים, אשר סייעה בהצלחה להשיג הקלה ממס בלו על הובלת פחם קטן.
בשנת 1783 היה ממייסדי החברה המלכותית של אדינבורו.
חיים מאוחרים ומוות
החל מ-1791 סבל האטון מכאבים עזים מאבנים בשלפוחית השתן וויתר על עבודת שדה כדי להתרכז בסיום ספריו. ניתוח מסוכן וכואב לא הצליח לפתור את מחלתו. הוא מת באדינבורו ונקבר בכספת של אנדרו בלפור, מול הכספת של חברו ג'וזף בלאק, בחלק הדרום-מערבי הסגור כעת של גרייפריירס קירקיארד (Greyfriars Kirkyard) באדינבורו, הידוע בדרך כלל ככלא המשתמשים (Covenanter's Prison).
האטון לא נישא ולא היו לו ילדים חוקיים. בסביבות 1747 נולד לו בן ממיס אדינגטון, ולמרות שהעניק לילדו, ג'יימס סמיטון האטון, סיוע כספי, לא היה לו קשר רב עם הילד, שהמשיך להיות פקיד דואר בלונדון.
תאוריה של תצורות סלע
האטון פיתח מספר השערות כדי להסביר את תצורות הסלע שראה סביבו, אך לדברי פלייפייר הוא "לא מיהר לפרסם את התאוריה שלו; שכן הוא היה אחד מאלה שנהנו הרבה יותר מהתבוננות באמת, מאשר מהשבח על גילויה". לאחר כ-25 שנות עבודה, התאוריה שלו "תאוריית כדור הארץ; או חקירה של החוקים הנצפים בהרכב, פירוק ושיקום האדמה על פני הגלובוס" נקראה בפגישות של החברה המלכותית של אדינבורו בשני חלקים, הראשון על ידי חברו ג'וזף בלאק ב-7 במרץ 1785, והשני על ידי עצמו ב-4 באפריל 1785. האטון קרא לאחר מכן תקציר של הדיסרטציה שלו בנוגע למערכת כדור הארץ, משכה ויציבותה בפגישת החברה ב-4 ביולי 1785, אותה הדפיס והפיץ באופן פרטי. בה, הוא תיאר את התאוריה שלו כדלקמן;
> החלקים המוצקים של היבשה הנוכחית נראים בדרך כלל כמורכבים מהפקות הים, ושל חומרים אחרים הדומים לאלו הנמצאים כעת על החופים. מכאן אנו מוצאים סיבה להסיק: ראשית, שהיבשה שעליה אנו נחים אינה פשוטה ומקורית, אלא שהיא הרכב, ונוצרה על ידי פעולת סיבות משניות. שנית, שלפני שנוצרה היבשה הנוכחית, התקיים עולם המורכב מים ויבשה, שבו היו גאות ושפל וזרמים, עם פעולות בקרקעית הים כפי שמתרחשות כיום. ו, לבסוף, שבעוד שהיבשה הנוכחית נוצרה בקרקעית האוקיינוס, היבשה הקודמת קיימה צמחים ובעלי חיים; לפחות הים היה מאוכלס אז על ידי בעלי חיים, באופן דומה כפי שהוא כיום. מכאן אנו מובלים למסקנה, שחלק גדול מהיבשה שלנו, אם לא כולה, הופק על ידי פעולות טבעיות לכדור זה; אך כדי להפוך את היבשה הזו לגוף קבוע, העמיד בפני פעולות המים, נדרשו שני דברים; ראשית, איחוד מסות שנוצרו על ידי אוספים של חומרים רופפים או לא קוהרנטיים;
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →שנית, הרמת אותן מסות מאוחדות מקרקעית הים, המקום שבו נאספו, לתחנות שבהן הן נותרות כעת מעל מפלס האוקיינוס.
### חיפוש אחר ראיות
בקיץ 1785 בגלן טילט (Glen Tilt) ובאתרים אחרים בהרי קיירנגורם (Cairngorm) בהיילנדס הסקוטיים, מצא האטון גרניט חודר לצפחות מטמורפיות, באופן שהצביע על כך שהגרניט היה מותך באותה עת. זה היה טיול השטח הגאולוגי הראשון של האטון והוא הוזמן על ידי הדוכס מאת'ול לבית הציד שלו, פורסט לודג'. החשיפות בגשר דייל-אן-אס הוכיחו לו שהגרניט נוצר מקירור של סלע מותך במקום שייפגע מתוך מים כפי שאחרים באותה תקופה האמינו, ולכן הגרניט חייב להיות צעיר יותר מהצפחות. האטון הציג את תאוריית כדור הארץ שלו ב-4 במרץ וב-7 באפריל 1785, בחברה המלכותית של אדינבורו.
הוא המשיך למצוא חדירה דומה של סלע געשי דרך סלע משקע באדינבורו, בסולסברי קראגס, הסמוך למושב ארתור (Arthur's Seat) – אזור זה של הקראגס ידוע כעת כחלקו של האטון. הוא מצא דוגמאות אחרות בגאלוויי ב-1786, ובאי אראן (Isle of Arran) ב-1787.
קיומם של אי-התאמות זוויתיות צוין על ידי ניקולאוס סטנו ועל ידי גאולוגים צרפתים כולל הוראס-בנדיקט דה סוסור, שפירשו אותם במונחים של נפטוניזם כ"תצורות ראשוניות". האטון רצה לבחון תצורות כאלה בעצמו כדי לראות "סימנים מיוחדים" של הקשר בין שכבות הסלע. בטיול ב-1787 לאי אראן הוא מצא את הדוגמה הראשונה שלו לאי-התאמה של האטון מצפון לניוטון פוינט ליד לוצ'רנזה, אך המבט המוגבל אמר שמצבו של השכבות התחתונות לא היה ברור מספיק עבורו, והוא חשב בטעות שהשכבות תואמות בעומק מתחת לחשיפה החשופה.
מאוחר יותר בשנת 1787 ציין האטון את מה שידוע כיום כאי-התאמה של האטון או ה"גדולה" באינצ'בוני, ג'דבורג, בשכבות של סלע משקע. כפי שמוצג באיורים מימין, שכבות של גרייוואקה (greywacke) בשכבות התחתונות של פני הצוק נוטות כמעט אנכית, ומעל שכבה חוצצת של קונגלומרט מונחות שכבות אופקיות של אבן חול אדומה עתיקה. הוא כתב מאוחר יותר על איך הוא "שמח על מזלי הטוב במעידה על אובייקט כה מעניין בהיסטוריה הטבעית של כדור הארץ, אשר חיפשתי זמן רב לשווא". באותה שנה, הוא מצא את אותו רצף בטביוטדייל.
באביב 1788 הוא יצא עם ג'ון פלייפייר לחוף ברזיקשייר ומצא דוגמאות נוספות לרצף זה בעמקי הטור ופיס ברנס ליד קוקברנספאת'. לאחר מכן הם יצאו לטיול בסירה מנהר דנגלאס מזרחה לאורך החוף עם הגאולוג סר ג'יימס הול מדנגלאס. הם מצאו את הרצף בצוק מתחת לסנט הלנס, ולאחר מכן ממש ממזרח בסיקאר פוינט מצאו את מה שהאטון כינה "תמונה יפה של צומת זה שנשטפה חשופה על ידי הים". פלייפייר העיר מאוחר יותר על החוויה, "המוח נראה כסחרחר מהתבוננות עמוק כל כך לתוך תהום הזמן". בהמשך לאורך החוף, הם ביצעו תגליות נוספות כולל קטעים של המיטות האנכיות המראות סימני אדוות חזקים שנתנו להאטון "סיפוק רב" כאישור להשערתו שמיטות אלו הונחו אופקית במים. הוא גם מצא קונגלומרט בגבהים שהדגימו את מידת השחיקה של השכבות, ואמר על כך ש"לעולם לא היינו חולמים על מפגש עם מה שראינו כעת".
האטון טען כי חייבים להיות אינספור מחזורים, כל אחד כרוך בהפקדה על קרקעית הים, הרמה עם הטיה ושחיקה ולאחר מכן מתחת למים שוב כדי להפקיד שכבות נוספות. מתוך אמונה שזה נובע מאותם כוחות גאולוגיים הפועלים בעבר כמו הכוחות הגאולוגיים האיטיים מאוד שנראו פועלים כיום, עובי שכבות הסלע החשופות רמז לו על תקופות זמן עצומות.
פרסום
למרות שהאטון הפיץ באופן פרטי גרסה מודפסת של התקציר של התאוריה שלו (בנוגע למערכת כדור הארץ, משכה ויציבותה) שקרא בפגישה של החברה המלכותית של אדינבורו ב-4 ביולי 1785; החשבון המלא של התאוריה שלו כפי שנקרא בפגישות ב-7 במרץ 1785 וב-4 באפריל 1785 לא הופיע בדפוס עד 1788. הוא זכה לכותרת "תאוריית כדור הארץ; או חקירה של החוקים הנצפים בהרכב, פירוק ושיקום האדמה על פני הגלובוס" והופיע בטרנזקציות של החברה המלכותית של אדינבורו, כרך א', חלק ב', עמ' 209–304, לוחות I ו-II, פורסם ב-1788. הוא הציג את ההשקפה ש"ממה שהיה למעשה, יש לנו נתונים למסקנה בנוגע למה שצריך לקרות לאחר מכן." זה ניסח מחדש את מושג הנאורות הסקוטית שדייוויד יום הציב בשנת 1777 כ"כל ההסקה מניסיון מניחה ... שהעתיד ידמה לעבר", וצ'ארלס לייל ניסח מחדש באופן בלתי נשכח בשנות ה-30 של המאה ה-19 כ"ההווה הוא המפתח לעבר". המאמר של האטון משנת 1788 מסכם; "התוצאה, אם כן, של חקירתנו הנוכחית היא, שאנו לא מוצאים שום סימן להתחלה,–שום סיכוי לסוף." הצהרתו הסופית המנוסחת באופן בלתי נשכח נחגגה מזמן כאמרת כנף המצביעה על קיומו של זמן גאולוגי עמוק. עם זאת, בדיוק למה התכוון האטון בביטוי זה נדון, שכן בעמ' 564 של כרך II כותב האטון: "שווא לחפש כל חישוב של הזמן". פרשנות חלופית מוצעת היא שהביטוי המסכם מתייחס לכך שאף פעם לא יימצא סימן לסלע המקורי שיצר את כדור הארץ, שכן במחזור של האטון, סלע נהרס ונוצר מחדש שוב ושוב. (אמרת הכנף צוטטה בשיר "No Control" משנת 1989 על ידי כותב השירים והפרופסור גרג גראפין.)
בעקבות ביקורת, במיוחד הטיעונים של ריצ'רד קירבן שחשב שהרעיונות של האטון היו אתאיסטיים ולא לוגיים, פרסם האטון גרסה דו-כרכית של התאוריה שלו ב-1795, המורכבת מגרסת 1788 של התאוריה שלו (עם תוספות קלות) יחד עם הרבה חומר שנלקח ממאמרים קצרים יותר שהיו להאטון כבר בהישג יד בנושאים שונים כגון מקור הגרניט. היא כללה סקירה של תאוריות חלופיות, כגון אלו של תומאס ברנט וז'ורז'-לואי לקלרק, רוזן דה בופון.
תאוריות מתנגדות
התאוריות החדשות שלו הציבו אותו באופוזיציה לתאוריות הנפטוניסטיות הפופולריות דאז של הגאולוג הגרמני אברהם גוטלוב ורנר, שכל הסלעים שקעו משיטפון עצום אחד. האטון הציע שפנים כדור הארץ חם, ושהחום הזה הוא המנוע שהניע את יצירת הסלע החדש: יבשה נשחקה על ידי אוויר ומים והופקדה כשכבות בים; חום לאחר מכן איחד את המשקע לאבן, והרים אותה ליבשות חדשות. תאוריה זו כונתה "פלוטוניסטית" בניגוד לתאוריה המכוונת לשיטפון.
בנוסף להילחם בנפטוניסטים, הוא גם קיבל את הקונצנזוס הגובר על מושג הזמן העמוק למטרות מדעיות. במקום לקבל שכדור הארץ לא היה יותר מכמה אלפי שנים, הוא טען שכדור הארץ חייב להיות מבוגר הרבה יותר, עם היסטוריה המשתרעת ללא הגבלה אל העבר הרחוק. קו הטיעון העיקרי שלו היה שהתזוזות והשינויים העצומים שראה לא קרו בתקופה קצרה באמצעות קטסטרופה, אלא שתהליכים שעדיין קורים על כדור הארץ בהווה גרמו להם. מכיוון שתהליכים אלו היו הדרגתיים מאוד, כדור הארץ היה צריך להיות עתיק, כדי לאפשר זמן לשינויים. חקירות עכשוויות הראו שהתיעוד הגאולוגי דורש זמן רב, אך לא נמצאה דרך טובה להקצאת שנים בפועל במשך למעלה ממאה שנה (רודוויק, בורסטינג דה לימיטס אוף טיימ). הרעיון של האטון על מחזורים אינסופיים עם בני אדם נוכחים לאורך כל הדרך שונה למדי מהגאולוגיה המודרנית, עם זמן היווצרות מוגדר ושינוי כיווני לאורך זמן, אך הראיות התומכות שלו להשפעות ארוכות הטווח של תהליכים גאולוגיים היו בעלות ערך בפיתוח הגאולוגיה ההיסטורית.
קבלת תאוריות גאולוגיות
ארצ'יבלד גייקי טען שהפרוזה של תאוריית כדור הארץ הייתה כה מעורפלת שהיא עיכבה את קבלת התאוריות הגאולוגיות של האטון, פרשנות זו שעבודותיו של האטון נכתבו בצורה מגושמת הפכה להנחת היסוד, אם כי נרטיב זה נטען באמצעות טכניקות של ניתוח ספרותי קרוב של הכרך השלישי המתוכנן של האטון כדי להציע שכתיבתו משקפת סגנון עכשווי של כתיבת מסעות והיא לרוב צלולה ועוצמתית ויוצרת פוטנציאלית את הפליאה המושכלת שהייתה סימן ההיכר של המדע הרומנטי. הצהרות מחדש של רעיונותיו הגאולוגיים (אם כי לא מחשבותיו על אבולוציה) על ידי ג'ון פלייפייר ב-1802 ולאחר מכן צ'ארלס לייל בשנות ה-30 של המאה ה-19 פופולריו את המושג של מחזור חוזר אינסופי, אם כי לייל נטה לדחות את השקפותיו של האטון כנותנות יותר מדי קרדיט לשינויים קטסטרופליים.
תרומות אחרות
### המסה האפיסטמולוגית של האטון
בשנת 1794 פרסם האטון שלושה כרכים של עבודה שכותרתה "חקירה של עקרונות הידע ושל התקדמות התבונה, מהחוש למדע ופילוסופיה". בכרכים אלו האטון מציג במפורש את העקרונות האפיסטמולוגיים שהניעו לכאורה את השקפותיו היוניפורמיטריאניות המהפכניות בגאולוגיה. 2,138 העמודים המלאים של העבודה הניעו את פלייפייר, בביוגרפיה שלו על האטון, להעיר ש"הגודל הרב של הספר, והעמימות שניתן להעיר בצדק על חלקים רבים ממנו, מנעו כנראה מלהתקבל כפי שמגיע לו." עמ' 84–85
### מטאורולוגיה
לא רק לכדור הארץ הפנה האטון את תשומת ליבו. הוא למד זמן רב את השינויים באטמוספירה. אותו כרך שבו הופיעה תאוריית כדור הארץ שלו הכיל גם "תאוריית גשם". הוא טען שכמות הלחות שהאוויר יכול להחזיק בתמיסה עולה עם הטמפרטורה, ולכן, על תערובת של שתי מסות אוויר בטמפרטורות שונות, חלק מהלחות חייב להתעבות ולהופיע בצורה גלויה. הוא חקר את הנתונים הזמינים לגבי משקעים ואקלים באזורים שונים של הגלובוס, והגיע למסקנה שהמשקעים מוסדרים על ידי לחות האוויר מצד אחד, וערבוב של זרמי אוויר שונים באטמוספירה הגבוהה מצד שני.
### אבולוציה
האטון גם דגל ביוניפורמיטריאניזם עבור יצורים חיים – אבולוציה, במובן מסוים – ואף הציע ברירה טבעית כמנגנון אפשרי המשפיע עליהם:
...אם גוף מאורגן אינו נמצא במצב ובנסיבות המתאימים ביותר לקיומו ולהתרבותו, הרי שבתפיסת מגוון אינסופי בין הפרטים של אותו מין, עלינו להיות בטוחים, שמצד אחד, אלו שסוטים ביותר מהחוקה המותאמת ביותר, יהיו הכי נוטים להיכחד, בעוד שמצד שני, אותם גופים מאורגנים, שמתקרבים ביותר לחוקה הטובה ביותר לנסיבות הנוכחיות, יהיו המותאמים ביותר להמשיך, בשימור עצמם והתרבות הפרטים של הגזע שלהם. – חקירת עקרונות הידע, כרך 2.
האטון נתן את הדוגמה לכך שכלבים ששרדו דרך "מהירות רגליים וחדות ראייה... הפגומים ביותר מבחינת תכונות הכרחיות אלו, יהיו הכי כפופים להיכחד, ושאלו שהשתמשו בהם בשלמות הגדולה ביותר... יהיו אלו שיישארו, כדי לשמר את עצמם, וכדי להמשיך את הגזע". באופן שווה, אם חוש ריח חד הופך "להכרחי יותר לקיומו של בעל החיים... אותו עיקרון [י]שנה את תכונות בעל החיים, ו.. יפיק גזע של כלבי ציד בעלי ריח טוב, במקום אלו שתופסים את טרפם במהירות". אותו "עיקרון של וריאציה" ישפיע על "כל מין של צמח, בין אם גדל ביער או בכר". הוא הגיע לרעיונותיו כתוצאה מניסויים בגידול צמחים ובעלי חיים, שחלקם תיאר בכתב יד שלא פורסם, יסודות החקלאות. הוא הבחין בין וריאציה תורשתית כתוצאה מגידול, לבין וריאציות לא תורשתיות הנגרמות על ידי הבדלים סביבתיים כגון אדמה ואקלים.
למרות שהוא ראה את "עיקרון הווריאציה" שלו כמסביר את התפתחות הזנים, האטון דחה את הרעיון שאבולוציה עשויה ליצור מינים כ"פנטזיה רומנטית", לדברי הפליאוקלימטולוג פול פירסון. בהשפעת הדאיזם, האטון חשב שהמנגנון אפשר למינים ליצור זנים המותאמים טוב יותר לתנאים מסוימים וסיפק עדות לתכנון מיטיב בטבע. מחקרים על פנקסיו של צ'ארלס דרווין הראו שדרווין הגיע בנפרד לרעיון הברירה הטבעית שהציג בספרו משנת 1859 על מוצא המינים, אך הועלתה השערה שהיה לו זיכרון חצי-נשכח מתקופתו כסטודנט באדינבורו על רעיונות של ברירה בטבע כפי שהציב האטון, ועל ידי ויליאם צ'ארלס וולס ופטריק מתיו ששניהם היו קשורים לעיר לפני שפרסמו את רעיונותיהם בנושא בתחילת המאה ה-19.
עבודות
- 1785. תקציר של דיסרטציה שנקראה בחברה המלכותית של אדינבורו, ביום השביעי של מרץ, והרביעי של אפריל, MDCCLXXXV, בנוגע למערכת כדור הארץ, משכה ויציבותה. אדינבורו. 30 עמ' בספרייה הדיגיטלית של אוקספורד.
- 1788. תאוריית הגשם. טרנזקציות של החברה המלכותית של אדינבורו, כרך 1, חלק 2, עמ' 41–86.
- 1788. תאוריית כדור הארץ; או חקירה של החוקים הנצפים בהרכב, פירוק ושיקום האדמה על פני הגלובוס. טרנזקציות של החברה המלכותית של אדינבורו, כרך 1, חלק 2, עמ' 209–304. בארכיון האינטרנט.
- 1792. דיסרטציות על נושאים שונים בפילוסופיה טבעית. אדינבורו ולונדון: סטרהאן וקאדל. ב-Google Books
- 1794. תצפיות על גרניט. טרנזקציות של החברה המלכותית של אדינבורו, כרך 3, עמ' 77–81.
- 1794. דיסרטציה על פילוסופיית האור, החום והאש. אדינבורו: קאדל, ג'וניור, דייוויס. ב-e-rara (ETH-Bibliothek)
- 1794. חקירה של עקרונות הידע ושל התקדמות התבונה, מהחוש למדע ופילוסופיה. אדינבורו: סטרהאן וקאדל. ב-(VIRGO) ספריית אוניברסיטת וירג'יניה
- 1795. תאוריית כדור הארץ; עם הוכחות ואיורים. אדינבורו: קריץ'. 3 כרכים. ב-e-rara (ETH-Bibliothek)
- 1797. יסודות החקלאות. כתב יד שלא פורסם.
- 1899. תאוריית כדור הארץ; עם הוכחות ואיורים, כרך III, ערוך על ידי סר ארצ'יבלד גייקי. החברה הגאולוגית, ברלינגטון האוס, לונדון. בארכיון האינטרנט
הכרה
- רחוב נקרא על שמו של האטון במתחם בנייני המלכים (סדרה של בנייני מדע המקושרים לאוניברסיטת אדינבורו) בתחילת המאה ה-21.
- להקת הפאנק Bad Religion ציטטה את ג'יימס האטון עם "אין סימן להתחלה, אין סיכוי לסוף" בשירם "No Control".
- מכון ג'יימס האטון, ארגון מחקר מוכר עולמי שבסיסו באינברגורי, סקוטלנד, נקרא על שמו.