Heb je een nieuwsfragment of een video gezien waarin een vulkaanuitbarsting of een aardbeving een stad doet schudden? Een van de interessante dingen over die gebeurtenissen is dat ze vandaag plaatsvinden op dezelfde manier als in het verleden. Wetenschappers kijken naar hedendaagse geologische gebeurtenissen – of ze nu zo plotseling zijn als een aardbeving of zo langzaam als de erosie van een riviervallei – om een kijkje te nemen in gebeurtenissen uit het verleden. Dit staat bekend als uniformitarisme: het idee dat de aarde altijd op uniforme manieren is veranderd en dat het heden de sleutel tot het verleden is.
Het principe van uniformitarisme is essentieel om de geschiedenis van de aarde te begrijpen. Vóór 1830 was uniformitarisme echter niet de heersende theorie. Tot die tijd onderschreven wetenschappers het idee van catastrofisme. Catastrofisme suggereerde dat de kenmerken van het aardoppervlak, zoals bergen, werden gevormd door grote, abrupte veranderingen – of catastrofes. Als tegenstanders van uniformitarisme spreken over klimaatveranderingen uit het verleden, spreken ze misschien van niet-analoge veranderingen. Dit idee suggereert dat bepaalde gemeenschappen of omstandigheden die in het verleden bestonden, tegenwoordig misschien niet op aarde te vinden zijn.
Het idee van catastrofisme werd uiteindelijk aangevochten op basis van de observaties en studies van twee mannen – James Hutton en Charles Lyell. Hutton (1726–1797) was een Schotse boer en natuuronderzoeker. Bij zijn observaties van de wereld om hem heen raakte hij ervan overtuigd dat natuurlijke processen, zoals het bouwen van bergen en erosie, langzaam in de loop van de tijd plaatsvonden door geologische krachten die aan het werk waren sinds de eerste vorming van de aarde. Uiteindelijk veranderde hij zijn observaties en ideeën in wat bekend werd als het principe van uniformitarisme.
Een van de wetenschappers die het met Hutton eens waren, was Charles Lyell. Lyell (1797–1875) was een Schotse geoloog. In 1830 publiceerde hij een boek, Principles of Geology, waarin het idee van catastrofisme werd uitgedaagd, dat ondanks Hutton’s werk nog steeds de dominante theorie was. Lyell geloofde dat Hutton gelijk had over de geleidelijk veranderende processen die het aardoppervlak vormgeven. Hij vond zijn eigen voorbeelden van deze processen in zijn onderzoek van gesteenten en sedimenten. Hij ontdekte bijvoorbeeld bewijs dat de zeespiegel in het verleden was gestegen en gedaald, dat er vulkanen op oudere rotsen kunnen bestaan en dat valleien zich langzaam vormen door de erosiekracht van water. De gecombineerde inspanningen van Lyell en Hutton werden de basis van de moderne geologie.
Charles Darwin, de grondlegger van de evolutiebiologie, beschouwde uniformitarisme als ondersteuning voor zijn theorie over het ontstaan van nieuwe soorten. De evolutie van het leven, zo realiseerde hij zich, kostte enorm veel tijd, en de wetenschap van de geologie toonde nu aan dat de aarde extreem oud was. Als er voldoende tijd was geweest voor bergen om op te rijzen en weg te eroderen, dan was er ook genoeg tijd voor miljoenen soorten om te voorschijn te komen, en ofwel te evolueren naar nieuwe soorten of uit te sterven. De opvattingen van de wetenschap over zowel geologie als biologie waren een nieuwe dag ingegaan.