演化的故事：40億年生命之旅 [Evolution the Triumph of an Idea Carl Zimmer] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

演化的故事：40億年生命之旅 [Evolution the Triumph of an Idea Carl Zimmer] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

演化的故事：40億年生命之旅 [Evolution the Triumph of an Idea Carl Zimmer] epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

産品特色

編輯推薦

　　“年度十佳”、“翻譯極好”、“暢快淋灕”、“這些展現大自然宏偉又精妙讓人不由自主興奮起來”……這些評價是該書第一版在大陸齣版後在豆瓣網上收獲的網友點評，時隔多年，終於得以再次齣版。

　　1．文學性與科學性並存，再現瞭生命的豐富、宏大與無限可能。這本《演化的故事：40億年生命之旅》全景式描摹40億年地球生命的變遷的演化史，既是生物界演化的曆史，亦講述瞭“演化”作為一種理論不變細微之處不斷被科學傢商討、變化的過程。通過卡爾?齊默的文字，那些在史上齣現的物種講述著自己的愛恨情仇，澳大利亞的紅背雄蜘蛛繁衍後代的代價就是被雌蜘蛛吃掉、印度洋的塞舌爾鶯采取一夫一妻製，殺嬰的獅子，慷慨的孔雀，細菌為瞭對抗抗生素不斷地進化……天空、海洋、陸地，不管身在何處，讓自己的後代更好的活下來，成為生物們共同的信念。

　　2．充滿人文關懷的叩問——人類在演化處在什麼地位，人類演化的未來又在何方。在地球40億年的漫長歲月裏，身體結構一如近代人類齣現瞭15萬年，而人類文明的進程不過是近一萬年甚至是幾韆年間的事情。埃迪卡拉動物群、歐巴賓海蠍、阿米巴原蟲、羅德侯鯨、麝足獸、闆足鱟、剋氏蛤、巴剋曼鶯、玫瑰狼蝸……他們都曾在地球上齣現過，甚至非常活躍，但現在有的早已消亡，有的演變為其他動物。每一個生命都是大自然的過客，而生活在這片土地上的人們，因為擁有瞭獨特的纔智（intellect），逐漸顯現齣某種不同，而麵對高速發展的人工智能，也許我們更需懷著赤誠之心，嚮生命俯首。

內容簡介

　　在自然界中，生命演變充滿瞭各種情節：

　　慘烈的競爭，陰謀詭計，

　　愛與廝殺，互惠閤作，

　　許許多多的驚奇、死亡與新生……

　　作為演化進程中的一部分，

　　人類是否可以主宰自己的命運？

　　“神聖乾預”是一隻看不見的手嗎？

　　醫療水平的提高迫使人類的演化過程陷入停頓？

　　人工智能和人類智能之間的關係又將往何處去……

　　陰謀|愛情|博弈|滅絕|新生

　　跨越40億年的物種演化全記錄

作為資深科普作傢，卡爾?齊默的文筆極具文學性和科學性。從早期原始生命的産生到物種大爆炸又大滅絕的原因，從雄性和雌性之間的相愛相殺到共同演化，再到寄主和寄生物之間永無止境的演化比賽，當然更包括瞭十分詳細的、關於我們人類自身的進化曆程。

同時，本書也是演化論本身的故事，“演化”這個觀念如何在達爾文和少數幾個科學傢的腦中形成，又如何遭到宗教勢力的殘酷打擊以及科學界的普遍質疑，這其中又有哪些坎坷和追求科學真相的精神。

在闡述演化生物學的作用時，作者通過大量案例生動展現瞭其在醫藥和農業等方麵對人類日常生活産生的巨大影響——其中涉及抗生素濫用的後果方麵，在當今更顯其意義；而演化論極深刻的作用還在於它徹底改變瞭人類對自身的認識，重構瞭人類的信仰體係，作者對此的論述簡潔清晰，令人有豁然開朗之感。

作者簡介

　　卡爾?齊默（Carl Zimmer），美國著名科普作傢，耶魯大學講師。

　　曾任Discover資深編輯，《紐約時報》《美國國傢地理》《科學》等媒體專欄撰稿人，著名博客“The Loom”的作者。卡爾?齊默目前已經齣版瞭12本科普作品，作品被收入“美國*佳科學寫作”和“美國*佳科學與自然寫作”係列。曾獲得美國科學促進會科學新聞奬和美國國傢科學院新聞通訊奬，也是古根海姆紀念基金會和艾爾弗雷德·斯隆基金會會奬獲得者。

　　譯者：唐嘉慧：颱灣政治大學西語係畢業，紐約州立大學戲劇研究所肄業，資深翻譯。喜好自然、動物。

內頁插圖

精彩書評

　　從簡單卻吊詭的“紅心皇後”假說，到充滿科幻色彩的數字化生命，浪漫有趣又驚心動魄。看完有種想迴學校去攻讀演化生物學的衝動。

　　——姬十三（果殼網CEO，科學鬆鼠會創始人）

　　40億年生命的演化是一篇宏偉的故事，充滿瞭各種情節：慘烈的競爭，陰謀詭計，互惠閤作，許許多多的驚奇、死亡與新生。卡爾?齊默把這個偉大的故事講得生動有趣，充滿熱情和風格。

　　——馬特?雷德利（牛津大學動物學博士，著名科普作傢）

　　從達爾文醞釀齣演化論的小曆史講到科學共同體發展演化論的大曆史再講到自然演化的大曆史，以人類演化的小曆史收筆，儼然一部蕩氣迴腸的史詩作品！

　　——知名科學科普博主 咱說

　　如介紹語中所說，本書既是進化的故事，同時也是進化論本身的故事。書寫的相當好，即便是在佳作疊齣的進化相關科普著作中，也是極其璀璨的一顆明珠。插一句，進化領域有不少好的科普書，當然也有不少宣揚神創論的書。這也算是兩種相互攻訐的思想共同進化的例證吧。

　　——豆瓣網友 丁丁蟲

　　卡爾?齊默的文筆極其清晰與生動……內容既優美又深邃。本書是在這個領域當中*好的書之一。

　　——Scientific American

目錄

　　再版序 無盡的領域

　　推薦序 衝一個達爾文式的“冷水澡” 斯蒂芬?傑?古爾德

　　前 言 危險卻瞭不起的主意 理查德?赫頓

　　第一部分 遲來的勝利：達爾文與達爾文學說的崛起

　　第一章 達爾文與小獵犬號
　　第二章 好像承認殺瞭人：《物種起源》之緣起

　　第三章 深度時間探測：為生命史定年代
　　第四章 目擊改變：基因、自然選擇，以及進化現場
　　第二部分 創造與毀滅
　　第五章 生命樹溯源：從生命之黎明到微生物時代
　　第六章 意外的工具箱：動物進化的機遇及限製
　　第七章 滅絕：生命的結束與再開始
　　第三部分 演化之舞
　　第八章 共同演化：編織生命網

　　第九章 達爾文大夫：演化醫藥時代的疾病

　　第十章 激情的邏輯：性的演化第四部分 人性在演化中的地位與演化在人性中的地位

　　第十一章 饒舌的類人猿：人類演化的社會根源

　　第十二章 現代生活，公元前5萬年：吾輩之黎明

　　第十三章 上帝在演化中的地位

　　緻謝

　　延伸閱讀

　　名詞對照

　　圖錶來源

　　圖片來源

精彩書摘

　　女性的選擇

　　19世紀的博物學者,包括達爾文,當時已很熟悉雄性之間的這種競爭現象。它十分符閤他的演化論:雄性為雌性競爭,勝利者交配的次數最多。如果頭殼長硬點,可以增加勝算,那麼下一代的雄性頭殼一定都很硬;若頭上長齣兩個硬塊可以增加打鬥的威力,這兩個硬塊很可能就會演化成角。

　　但雌性都在一旁乾啥呢?達爾文納悶。她們是否隻是被動地等著被勝利者占有?或許有些維多利亞時代的紳士會很贊成雌性被動的想法,達爾文卻意識到這中間有個很大的問題:碰到不搞雄性大對決這一套的動物,你怎麼解釋?

　　以雄孔雀和它艷麗的尾巴為例,“每當我凝視雄孔雀的尾羽,總感到一陣惡心!”達爾文曾經這樣說過。布滿虹彩眼睛圖案的雀屏對孔雀這種動物來說,絕非必要—沒有長尾巴的雌孔雀活得好好的。雄孔雀也不能用尾巴去攻擊另一隻雄性。它其實是個纍贅;若碰上狐狸,雄孔雀尾大不掉,會跑不快。即使它的缺點這麼多,雄孔雀每年還是會長齣一批新的尾羽,來取代去年年底脫落的舊羽。

　　英國泰恩河畔紐卡斯爾大學生物學傢皮特裏(Marion Petrie)說:“雄孔雀令達爾文非常苦惱,因為它們似乎違反他的自然選擇論。他常思索這個問題,經過許多年之後,纔提齣對雄孔雀長尾巴的解釋。他創造瞭一個特彆的名詞來描述形成雀屏的過程,即‘性選擇’(sexual selection)。”

　　雄孔雀在交配期間會成群聚集,以叫聲吸引雌性。一看到雌性,雄孔雀立刻開屏,不停抖動尾巴。達爾文認為雌孔雀是根據尾巴來給雄孔雀打分數,某種尾巴特彆能夠吸引雌性,讓她願意和尾巴的主人交配。但達爾文並沒有說明雌性的評分標準是純美學,抑或雄性某種誘人的特質。無論如何,挑選雄孔雀的雌孔雀就像養鴿育種者,專門挑選齣自然選擇在野外會忽略掉的某種特質。扇尾鴿讓育鴿者賞心悅目;羽毛燦爛的雄孔雀則令雌孔雀賞心悅目。代代相傳下來,雌孔雀的特殊喜好便不斷提升尾羽美麗的雄性的繁殖成功率。達爾文認為,假以時日,雌性的選擇便能創造齣像雀屏這般毫無道理的東西。

　　達爾文所提齣的這股新的演化力量—性選擇—並未獲得許多人支持。華萊士認為有自然選擇就夠瞭。他認為雌鳥羽色黯淡,乃因它們經常待在巢中,需要保護色。眩目的色彩可能是鳥羽本來應有的顔色,不這麼需要保護色的雄鳥,自然不必承受使羽色變黯的自然選擇壓力。

　　往後數十年,大部分的生物學傢仍舊對雌性在性這檔事上的影響力心存懷疑。直到最近20年,研究人員纔開始進行各項實驗,求證雌性是否真有特殊喜好。結果證實她們的好惡非常強烈—強烈到足以驅策雄孔雀尾巴的演化。皮特裏便證明瞭雌孔雀對於選擇雄孔雀慧眼獨具,他指齣:“很多雌孔雀在有好幾隻雄性追求者的情況下,會主動走到某隻雄性身邊,這隻雄孔雀也將虜獲族群中大多數的雌性。”他同時證明,雌孔雀的選擇標準,就是雄性的尾巴。愈花哨、眼狀圖案愈多的雀屏,愈能吸引雌孔雀。一般說來,每隻雄孔雀的雀屏上應有150個眼睛,隻要少瞭幾個,皮特裏估計,中選的機會便將大大降低。而眼睛少於130個的雄孔雀,幾乎很少交配。

　　彆的生物學傢也證實其他物種的雌性對於選擇配偶同樣好惡分明。母雞喜歡雞冠又大又紅的公雞;母劍魚喜歡尾巴長的公劍魚;母蟋蟀喜歡鳴聲最復雜的公蟋蟀。由於這些炫耀形式全是遺傳的,性選擇可能的確促成瞭它們的演化。又由於長尾巴、鮮艷的顔色及宏亮的鳴聲,都將使雄性付齣極高的代價,因此炫耀的程度有一定的極限。如果它們對雄性的生存影響太大,自然選擇便會限製其演化。

　　達爾文對有關性選擇的一個基本問題—為什麼雌性會特彆喜歡某種尾巴或雞冠—總是有點言詞閃爍。他隻說雌性覺得它們具吸引力。1930年,英國遺傳學傢弗希爾進一步說明這個觀點:如果母鳥覺得長尾巴有吸引力,短尾巴的公鳥就很難找配偶。選擇長尾巴配偶的母鳥,應該會生下長尾巴的兒子,因而她的雄性後代找到配偶的機會就較高。換句話說,母親們無非希望自己的兒子長得性感罷瞭。

　　但現在有愈來愈多的科學傢相信,雌性挑選配偶絕不含糊,所有能夠吸引雌性的炫耀方式其實都透露齣雄性在基因上的潛力。

　　雌性把自己的基因傳給下一代的機會遠比雄性少,因此演化經常令雌性在挑選配偶時特彆謹慎。對它的子女而言,最嚴重的威脅之一便是寄生物。即使某個雌性擁有優良基因,可以預防疾病,但如果它和擁有孱弱基因的雄性交配,則勢將大大削弱它傳給後代基因的力量。

　　雌性動物不可能將追求者的基因送到檢驗室裏去作分析,但是它可以通過對方的外錶及行為,發掘有關其健康狀況的綫索。一個被寄生物所纍的雄性,不可能大聲鳴唱或長齣鮮艷的羽毛。至於雄性會演化齣何種錶現給雌性看的方式,每個物種都不一樣。靈長類是唯一擁有靈敏色彩視覺的哺乳類,或許這可以解釋為什麼有些靈長類是唯一在性炫耀時運用鮮紅及鮮藍色的哺乳類。然而無論炫耀方式為何,它必定代錶某種誠懇的獻禮。倘若假炫耀可以欺騙雌性,它的後代就不能從父親那邊繼承到優良基因,因此假炫耀的吸引力必定將隨演化消失。公雞的雞冠雖然不像雀屏那般纍贅,但它仍是一種誠懇的犧牲。雞冠和其他許多雄性炫耀一樣,需要雄性荷爾濛睾丸酮(testosterone)來刺激生長。但睾丸酮同時也會減低公雞的免疫力。若想長齣雞冠,公雞必須冒容易生病的險;因此惟有真正強壯的公雞,纔能這樣揮霍自己的免疫力。

　　另一種誠懇的廣告是:對稱。胚胎在發育期間會承受各種不同的壓力。比方說,它的母親在懷孕時可能找不到充足的食物,胚胎因此缺乏健康成長的必要能量。有些動物天生較能承受這些打擊,仍能健康地長大;但有些動物的胚胎卻因承受不瞭壓力,在發育期間陷入大混亂,結果長大後可能不具生育能力,或體弱多病。雌性在尋找配偶時,必須避開這種不穩定的雄性,纔能有好結果。

發育上的不穩定會在動物身體的對稱性上留下明顯的痕跡。動物的身體構造,大部分都是左右對稱,有如鏡像。建造身體左側的復雜基因網絡,在建造右側時,必須精確重復每個動作。如果某個動物在發育時受到乾擾,它身體的精確對稱性就會受損,例如公鹿的兩隻角可能長得不一樣長,雄孔雀雀屏兩邊的眼睛圖案數目可能不一樣。對稱就像健康的徽章。

　　研究人員企圖證實雌性是否利用雄性的炫耀來評斷後者的基因,結果許多實驗結果都支持這個論點。母蟋蟀喜歡鳴唱時多加音符的公蟋蟀,而且蟋蟀歌麯的長度可以確實顯示雄性對寄生生物抵抗力的強弱。雌傢燕(barnswallow)喜歡尾羽長且對稱的雄燕,這是評斷雄性是否健康的可靠綫索。皮特裏也證實雀屏較大的雄孔雀,存活率比雀屏較小的雄性高,它們的後代便將繼承這種存活率。若想測試任何一種演化假說的真實性,最好的辦法便是找齣例外,以此來驗證常規。並非每一種動物都由雄性競爭,雌性評審。有幾種動物在某些時候會性彆角色互換,例如雌海龍(pipe fish,學名Syngnathus typhle)會把卵産在雄魚身上一個囊裏,所以懷孕的等於是雄魚。它必須攜帶卵數周,從自己血液中提供養分及氧給卵子。每條雌魚在每次交配季內都可産下足以供給兩隻雄魚的卵,雌魚因此必須為數目有限的雄魚激烈競爭。所以負責挑選配偶的是雄魚,而非雌魚;它們喜歡體積大、色彩艷麗的雌魚,不喜歡小而黯淡的雌性。

　　動物在選擇配偶時,不會作有意識的決定。雌孔雀不會去數雄孔雀尾巴上的眼睛圖案,然後自言自語:“隻有130個眼睛?不夠好。下一位!”當雌孔雀看見一片極華麗的雀屏,受到吸引,便和雀屏的主人交配,或許她所經曆的,隻是一連串復雜的生理反應。其實大部分的適應行為皆如此:雖然隻是本能,但是憑本能行事卻足以執行極復雜的生存策略。

　　兩性之間的化學戰

　　為性而鬥爭,是一場永遠在變的戰役,每一代都捲入其中。雖然我們很難在場目擊,但多虧彆齣心裁的實驗,科學傢得以一瞥。加州大學聖巴巴拉分校的生物學傢賴斯(WilliamRice)研究的就是雄果蠅如何利用化學戰,幫助自己的精子和彆的精子競爭。

　　雄果蠅的精液不僅可以麻痹其他雄蠅的精子,扼殺雌蠅的性欲,甚至還能令雌蠅提前産卵。令雌蠅在交配後馬上産卵,可以減少雌蠅可能跟其他雄蠅交配的時間。雄蠅用的化學物質對雌蠅有毒,雖然雌蠅不會立刻死掉,可是它交配的次數愈多,壽命便愈短。雄蠅並不在意伴侶夭摺,因為雄蠅不必照顧後代,所以它在演化上唯一的目標,便是使卵受精。雄果蠅使用的化學武器會在雌蠅身上造成和農民使用農藥同樣的效果—迫使雌蠅演化。農藥導緻抗性的産生,同樣的,雌蠅也演化齣許多中和精液毒性的方法。但雌蠅的防禦係統同時也驅使雄蠅的精液愈變愈毒。

　　1996年,賴斯記錄到這場緻命的雙人舞。他養瞭一大群果蠅,然後利用果蠅遺傳上的某些變異,操縱其繁殖,令所有後代都是雄蠅,而且隻遺傳父親的基因。他再讓這批由無性生殖産生的雄蠅與另一批雌蠅交配,産下新一代的雄蠅。每一批雌蠅對賴斯繁殖齣來的雄蠅所使用的化學戰都不熟悉,所以完全沒有機會演化齣防禦係統。同時,那些能夠製造毒性較強精液的雄蠅,便可更有效地操縱雌蠅,繁殖更多後代。經過41代後,賴斯製造瞭一群超級雄蠅,和祖先比起來,它們的交配次數以及使雌蠅受精的成功率都提高瞭。但雌蠅卻必須付齣昂貴的代價:雄蠅的精液毒性變強,使她們提早死亡。

　　賴斯接著迫使果蠅休戰,又發現更多性武器競賽的證據。1999年他做瞭一個實驗,替雄蠅與雌蠅配對,厲行一夫一妻製。於是雄蠅不再與其他雄蠅競爭,隻能和賴斯分配給它的伴侶交配。待蠅卵孵化,他又將新生果蠅配對。由於一夫一妻的雄蠅不需競爭,精液內的有毒化學物質便不再具有任何演化上的益處。雄蠅若放棄製造毒素,雌蠅演化齣解毒劑的動機立刻消失。經過47代後,賴斯發現進行一夫一妻製的雄蠅,對配偶的毒性顯著降低,而雌蠅對精液的抗性也減少瞭。

　　賴斯的果蠅因此可以享受太平天下,但這種和平卻是被迫的。野生的果蠅是無法自行休戰的。任何一隻能夠驅逐其他對手精子的雄蠅,肯定比一妻製的雄蠅更能廣傳自己的基因;而任何一隻可以自我防衛的雌蠅,必定也會受到自然選擇的青睞。演化缺乏實驗室裏的生物學傢的遠見,所以果蠅的愛情注定是盲目的。

　　子宮內的拔河比賽

　　即使在交配完畢、卵子已受精之後,父母雙方仍可以運用演化策略,提高繁殖成功率。以人類等哺乳類來說,受精卵植入母親子宮內,開始長齣胎盤。胎盤將血管伸入母親體內,吸收血液及養分。成長中的胚胎需要大量能量,有榨乾母親資源的危險。母親若任由胚胎長得太快,自己就得濛受嚴重損傷,威脅到未來的生育能力,甚至自己的性命。因此演化理應眷顧能夠限製自己嬰兒成長速度的母親。

　　但這卻不是父親演化的目標。長得快又健康的嬰兒對父親來說,隻有好處。因為嬰兒的成長速度跟父親的健康,或以後再生育的能力,毫無關係。

　　哈佛生物學傢黑格(DavidHaig)認為父母雙方的利益衝突,體現在他們分彆給予嬰兒的基因中。遺傳自母親的基因,其功用和來自父親的基因不同。例如有一種叫做“類胰島素生長因子2”(IGF2)的基因,它製造的蛋白質會刺激胚胎從母體吸收更多養分。研究人員用懷孕的老鼠做實驗,發現來自母親的IGF2為隱性,來自父親的IGF2卻為顯性。同時,老鼠還攜帶另一種基因,所製造的蛋白質可以摧毀IGF2的蛋白質。而來自母親的IGF2摧毀基因為顯性,父親的則為隱性。

　　換句話說,父親的基因企圖加快老鼠胚胎的成長速率,而母親的基因則企圖減慢它。當科學傢在實驗中關閉父方或母方的基因時,你便可清楚看見這場鬥爭的結果。倘若被關閉的是來自父親的IGF2,新生老鼠的體積隻達正常的60%;若關閉的是來自母親的IGF2摧毀基因,新生老鼠則比一般重20%。倘若黑格的理論無誤,我們全是父母雙方利益衝突妥協下的産物!

　　母親的投資

　　父親的影響力畢竟有限。母親卻有不少法子,可以在完全不受配偶乾預的情況下,控製腹中胚胎的命運,例如根據父親的優劣程度,在蛋中作分量不同的“投資”,像母綠頭鴨便會替優勢公鴨下較大的蛋。

　　有些物種,母親可以藉預先決定孩子的性彆來提高繁殖率。最擅長控製後代性彆的動物,當屬印度洋的海鳥塞舌爾鶯(Seychelleswarbler)。這種鳥實行一夫一妻製,每隻鳥都有自己的區域,涇渭分明。在麵積僅70英畝的庫森群島(CousinIsland)上,土地有限,後來者不見得可以分到領土,所以有些年輕雌鶯會留在父母傢中,而不去找伴侶。她們會協助築巢、守護領土、孵蛋及哺喂幼雛。當食物充足時,她們是父母的好幫手;可是當傢園品質不佳、食物來源不足時,女兒就會變成負擔。1997年,當時在荷蘭格羅寜根大學作研究的科姆德爾(JanKomdeur),

　　比較瞭産在高品質區域及低品質區域內的鳥蛋,發現在高品質區域內,幼雛性彆的比例為1隻公鳥比5隻母鳥;低品質區域內的比例則為1隻母鳥比3隻公鳥。他進一步發現,這種性彆比例的決定因素並非每隻鶯體內的基因。決定性彆比例的,其實是母鳥自己。為瞭證實這點,他將幾對鶯從庫森群島遷到塞舌爾群島其他兩個沒有這種鳥的小島上。被他選中的,全是睏在低品質區域內、愛生兒子的鳥。一旦被安置在食物充足的新傢裏,這些鶯立刻開始多生女兒。

　　這個演化策略的邏輯非常明顯。如果食物少,最好多生公鳥,因為它們會盡早離巢,去尋找自己的伴侶及領土,讓父母可以利用有限的食物撫養新的幼鶯(兒子很可能因為找不到領土而死,但這個險值得冒)。若生活無虞,女兒便是好幫手,所以母鶯會想辦法改變下一代的性彆比例。至於這種鶯是如何決定性彆比例的,至今沒人知道。但這並不能抹殺科姆德爾的發現:它們的確可以自己作選擇!

前言/序言

　　無盡的領域

　　在生命的曆史中,

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