Все это время среди собирателей древностей кипела работа. Землепашцы по всей Европе то и дело натыкались в полях на кремниевые орудия, несомненно имевшие огромный возраст. Уже в 1800 году английский антиквар Джон Фрир отмечал, что куски кремния со сколами, находимые в глубоких каменоломнях, принадлежали «весьма далекой эпохе, существовавшей до образования современного мира». Иными словами, это были инструменты, созданные разумными существами еще до Всемирного потопа. Еще через 30 лет по ту сторону Ла-Манша, в Северной Франции, офицер таможни Жак Буше де Перт также пришел к выводу, что каменные орудия, в обилии встречающиеся в долине Соммы, являются артефактами древних времен. В течение многих лет его идеи пропускали мимо ушей, пока в 1859 году (в год выхода «Происхождения видов») их не подтвердила делегация именитых британских геологов. Визит специалистов к месту находок организовал Хью Фальконер — тот самый, который позже покажет Дарвину гибралтарский череп.

Начиная с середины XIX века, европейские ученые прилагали множество усилий, чтобы определить, насколько долго человек разумный проживает в их части света. Уже в 1852 году во время раскопок скального грота в Ориньяке у подножия французских Пиренеев были обнаружены скелеты Homo sapiens, рядом с которыми были найдены кости древних и, очевидно, вымерших животных, а также каменные орудия. К началу 1870-х годов, вооружившись своими находками, археологи сумели разработать приблизительную хронологию различных культур, существовавших в Европе в конце последнего ледникового периода. Эта хронология практически полностью строилась на археологических находках из гротов и пещер, в которых когда-то проживали древние люди. Кроме того, она была относительной, так как до разработки методов точной датировки оставалось еще целое столетие и археологи могли лишь сравнивать возраст различных находок между собой.

Как и горные породы, археологические отложения накапливаются в местах проживания людей слоями, при этом самые старые из них оказываются внизу. Если какое-то время пещера была необитаема, то в ней формировался пустой слой из пыли и обломков скал. Такие слои чередовались с отложениями, содержащими артефакты и обломки костей животных, оставленных здесь древними жильцами. Исследование таких «жилых» слоев показывало, что характер каменных орудий и виды животных со временем менялись. Именно на основании этих изменений и составлялась культурная хронология каждой местности или региона.

К 1872 году французский археолог Габриэль де Мортилье выделил несколько культур, отнесенных им к эпохе палеолита, или «древнего каменного века». Каждая из культур была названа по месту ее обнаружения и характеризовалась определенным типом каменных орудий. По мере того как де Мортилье получал все больше и больше информации, структура культур становилась все сложнее и в ней выделялись новые периоды.

Старейшей в предложенной им последовательности была ашельская культура, названная по имени местечка Сент-Ашель, где когда-то работал де Перт. Типичными произведениями ашельской культуры были крупные каменные орудия в форме слезы, так называемые ручные топоры, создававшиеся путем откалывания мелких отщепов от каменного основания. Выше находился слой мустьерской культуры, для которой были характерны небольшие треугольные ручные топоры, скребки и каменные стрелы, обычно делавшиеся из отщепов. Следующей шла ориньякская культура, существенно отличавшаяся от культуры мустье. Помимо камня, мастера времен Ориньяка активно использовали для создания орудий рог и кость. Типичным орудием ориньякской культуры является узкий костяной наконечник с раздвоенным основанием. Каменные орудия этой эпохи представляют собой удлиненные кремниевые лезвия, которые высекались из цилиндрической заготовки. После Ориньяка располагалась культура гравет, известная своими прямосторонними резцами с узкими треугольными остриями, а за ней — солютрейская культура, узнаваемая благодаря своим тонко выделанным длинным кремниевыми лезвиями в форме лавровых листьев. Почти на самой вершине иерархии находилась малленская культура с ее великолепным разнообразием артефактов, включая крошечные микролиты, которые вставлялись в рукояти других орудий. Мадленская культура исчезла с приходом в Европу последнего ледника, ее сменили культуры эпипалеолита и мезолита, через какое-то время уступившие место неолитическим культурам первых европейских земледельцев.

В большинстве мест обитания древних людей, исследованных первыми археологами, были обнаружены свидетельства пребывания более чем одной палеолитической культуры. При этом слои всегда располагались в одном и том же порядке, что и дало возможность для создания хронологии, дошедшей в более или менее исходном варианте до наших дней. Единственным отличием является то, что сегодня мы можем более точно указывать временные рамки. Ашель — самая ранняя культура, закончившая свое существование около 250 тысяч лет назад. Примерно к тому времени относятся первые следы культуры мустье, доминировавшей в среднем палеолите. В Западной Европе мустьерская культура просуществовала почти 220 тысяч лет, а 40 тысяч лет назад к ней присоединилась первая культура верхнего палеолита — ориньякская. Культура гравет появилась примерно 28 тысяч лет назад, а 22 тысячи лет назад уступила место солютрейской, которая еще через 4 тысячи лет была замещена мадленской. Последний ледниковый период начался 12 тысяч лет назад, а значит, вскоре после этого на место мадленской культуры пришли культуры мезолита.

Для каждой из этих культур характерен собственный способ обработки камня. Разумеется, археологи видят в этих тонких различиях признаки куда более разнообразных видов деятельности, включавших все элементы, которые мы используем для описания культур в самом широком смысле. Сегодня мы знаем достаточно, чтобы утверждать, что смена культур происходила путем замещения, а не постепенной трансформации, но в XIX веке Мортилье как сторонник политического прогресса не разделял подобного взгляда. Он не только верил в эволюцию культур, но вполне в духе дарвиновского учения заявлял, что ожидает найти промежуточное звено между нашими обезьяноподобными предками и современными людьми. Однако, как и в случае с Дарвином, это промежуточное звено было для него лишь гипотезой. Следуя примеру Гексли и Баска, Мортилье полагал человека из Неандерталя примитивным Homo sapiens, а не представителем отдельного вида. Пусть он и не находился на самой вершине человеческой иерархии, как европейцы, но был к ней достаточно близок. Иными словами, в нем можно было наблюдать трансформацию, но не трансмутацию.

Итак, в 1860-1870-х годах вид Homo neanderthalensis влачил призрачное существование в пустынной и заброшенной стране под названием «палеоантропология», даже несмотря на то, что фрагменты костей, которые в будущем будут отнесены учеными к этому виду, продолжали находить в различных уголках Европы. Ни одна из этих находок не привлекала большого внимания, и так продолжалось до 1866 года, когда в нетронутых археологических слоях у входа в пещеру Спи в Бельгии были обнаружены два великолепно сохранившихся скелета. Оба были почти полными, явно старинными и определенно связанными с мустьерскими артефактами. Кроме того, по своим анатомическим признакам они полностью совпадали с гоминидами из грота Фельдхофер и Гибралтара. Наука наконец-то получила доказательства уникальной самобытности неандертальцев, достаточные для того, чтобы привлечь к себе внимание. Впервые в истории ученые располагали окаменелыми останками, которые четко показывали любому внимательному наблюдателю, как выглядели неандертальцы — вооруженные мустьерскими топорами люди среднего телосложения, с тяжелым скелетом и крупным мозгом, большим, выступающим вперед лицом, низким сводом черепа и тяжелыми надбровными дугами.