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1.这本书有什么好看?
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咱们今天要聊的这本书谈的是——进化。这个看起来很深奥的话题其实可以从一只大黄蜂说起,你想想,大黄蜂的大小和体型,甚至是它翅膀的形状,这些“设计”看起来都注定了,大黄蜂可能根本飞不起来。它们的翅膀像是一副摆设,但事实又是怎样的呢?你天天都能看到它们在花丛中来去自如。而进化,可以完美地揭示这一切背后的秘密。
笼统地说,进化的过程可以分为两步:第一步是随机变异,接下来就是自然选择了。
你一定曾经发现过身边的随机变异现象,比如,你和你父母长得肯定不是一模一样,你家里的花猫有时候也会生下一只小黑猫崽。再往细节里说呢,其实每年冬天,连各种流感病毒都不是一回事,如果你没打最新的疫苗可能还是会被感染。这些可都是生活中活生生的例子。不过你可能更想知道,咱们开头提到的大黄蜂又是怎么变成今天这个样子的呢?
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2.所有生命都是进化的直接产物,人类并不特殊
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其实啊,在著名的进化论大家达尔文之前,还有一位叫拉马克的自然学家对大黄蜂身上的秘密进行过一番猜想,在他看来,动植物一定是拼命锻炼某个器官,才让这些器官功能变得特别强,然后又把这些特性传给了后代。按照拉马克的想法,长颈鹿的脖子长,一定是因为它们经常伸长脖子。而肥硕的大黄蜂能用那对可怜的翅膀飞起来,一定是因为它日夜不停地在练习。他的想法还挺励志的,因为要真是这样,人类也可以通过每天训练变成别的物种了,什么蜘蛛侠啊、忍者神龟都不是梦了。
不过,后来达尔文意识到,生物的繁衍并不是靠单一个体突发变种来产生的,而是从整个种群中缓慢涌现的,这一点是拉马克没有想到的。换句话说,随机变异其实发生地非常缓慢,物种经过成千上万代的微小变异才能产生一些新的特性。所以,大黄蜂其实是走过了进化道路上数不清的分岔路口,和一起出发的同胞们走散了,到了完全不同的地方,才长成了今天的模样。
不过,可不要把大自然想象地太仁慈,它并不会保留所有的生物变异,这很残酷,但也是必须的。只有那些能生存下来繁衍后代的个体,才有机会把自己的特性一代代传递下去。所以啊,过去一定曾经出现过长得更加奇怪的蜂,但因为他们无法通过自然选择的挑战,所以才消失在了自然史中。这就是达尔文找到的更合理的解释——进化其实是由“适者生存”的法则驱动的。
此外,进化的另一个关键要求是,在进化的每一阶段,每一个特性变化都得保证整个机体能有效运转。始祖鸟就是一个很好的例子,这种奇妙的史前生物是鸟和陆地爬行生物的混合体,也就是说“一半鸟一半恐龙”。
始祖鸟长着一对比大黄蜂还要“不成器”的翅膀,从现代进化论的观点来看,它是一种过渡生物。但是在始祖鸟生存的时代,它可不是谁的半成品,而是一种能很好适应环境的生物。它的羽毛既可以保暖,也能增加对异性的吸引力,也许还能短暂地滑翔。无论如何,始祖鸟带着这对翅膀在当时生存下来了,并最终进化成了今天的鸟类。但如果翅膀的出现妨碍了它的生存,那这种特性就没法保留下来了。这足以说明它是自然选择中的胜利者, 同理,大黄蜂也好,人类也好,都是自然界中的胜出者。
在其他物种身上发生的事情也发生在人类身上。所有的生命其实都是进化的直接产物。进化论能带我们窥探未来,也能追溯过去,让我们有能力理解在自然中观察到的一切。越了解进化这部史诗,人类就越明白自己无足轻重。我们和大黄蜂一样,不过是这个星球上又一种努力把自己的基因传播下去的物种罢了。
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3.进化是让我们变得更像,还是更不像?
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进化的奇妙可远不止“设计”出一只完美的大黄蜂那么简单。大自然的神奇,还体现在两种不可思议的变化趋势上:有些生物越长越像,有些却相反。严格地说,是“适者生存”的法则促发了两种进化模式:趋同进化和趋异进化。
趋同进化是指不同的生物在环境中代代求生,逐渐发展出相似的生物结构,就像鸟和蝙蝠,或是鱼和鲸鱼。化石证据表明,古代的鲸鱼看起来更像是鳄鱼,它们长着能够行走的脚。那为什么它们后来越长越像鱼了呢?根据我们目前对鱼类文明的了解,只有进化论能从逻辑上解释这种现象。实际原因是,鱼和鲸鱼生存的基本条件是很相似的,比如重力和水的密度这些基础法则都不会改变,也就是说,它们必须去适应同一个环境。所以不同的物种就可能向着同样的方向去进化。这体现了进化适应规则的一个放诸四海而皆准的规则:要么适应,要么死亡。
除了物种趋同进化之外,我们也能看到趋异进化的现象。
看看我们的手臂骨骼吧,如果你经常吃鸡翅,就会发现它们之间不可思议的相似。但是这是怎么回事呢?进化论也能给出解释:因为人类和鸟类拥有同样的祖先,我们之间的差异是在后来漫长的进化历程中才逐渐形成的。尽管今天人和鸡之间不能称兄道弟,但很多共有的身体结构还是保留了下来。可是我们和鸟类又太不一样了!大自然是怎么做到这一切的呢?
首先,一些突发的自然剧变可能会加速物种的基因变化。因为环境的变化,会让种群的基因随着时间逐渐分化、趋异。而且在自然界的动荡之后,只有少量的生还者的基因能够继续传递,他们的后代基因就会比较单一,从此和其他生存者的后代渐行渐远。比如说,因为大陆板块的分裂和漂移,同一种鸟类就会被分隔成两组。这两组鸟本身的基因也有微小的差异,因为今后彼此不再杂交,差异就会越来越明显。再加上环境的改变,它们为了适应新家园,就逐渐分化成两个完全不同的物种。
另一个让生物向多样化发展的因素就是性。为什么每个动物都需要性?你可能更有发言权。但是从进化的角度来说,有性繁殖比起无性繁殖,能产生基因更加复杂混合的后代。这样一来就有机会产生新的进化特征,而且新的混合基因也有机会消除父辈基因中的错误,孕育出更健康的后代。
而雌雄淘汰也是进化进程中的另一大支柱。这个过程也就是物种个体之间的竞争。个体生物比拼力量,以赢得繁殖的机会。大体上说,只有实力最强的个体才能产生后代,物种因此才能保持旺盛的生机。性在进化的过程中可是扮演了非常关键的角色。难道你不觉得这种科学太惊人、太性感了吗?
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4.有人不相信进化论是因为恐惧进化带来的死亡
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毫不夸张地说,进化是科学史上最有影响的、最重要的发现之一。它描述了所有地球生物和一切为资源而竞争的系统中发生的故事。进化是一个如此浩大的过程,跨越亿兆洪荒,令人深感敬畏。
然而,还是有很多人拒不接受进化论,他们相信生物的存在依赖一个超自然的“设计者”,他们会问,如果不是神的杰作,又有谁能创造出如此完美的生物圈呢?人们惊讶于生物的完美和丰富,所以就断言是某种神力从上至下地创造了整个自然。事实上,自然是以一种截然不同的方式运行的。
这里有一个奇妙的例证:仓鸮,是一种猫头鹰,它的翅膀和波音飞机的机翼一样,末端都有用来增加飞行效率的小翼。但是波音飞机是在大量空气动力学研究基础上设计出来的。而以仓鸮的智商,它们怎么可能有意识地长出这样的羽毛来提高飞行效率呢?所以这很自然地让人想到,一定是某种远远超过人类智慧的力量创造了这个小小的奇迹。事实上,正是自然选择的压力推动了这种进化,自然选择像是一个筛子,生物必须全身而过,否则就会永远消失。因此仓鸮是经历了亿万年的生存竞争才自然地发展出这双翅膀。由此可见,今天仍旧存活在世上的生物都是进化的产物。
有时候,甚至进化本身也成了人们不相信进化的理由。
进化赋予了我们有限的短暂生命,我们感受到,进化必然带来死亡。人们恐惧死亡,所以不愿意接受进化论,你看,生命竟可以如此讽刺。
在某些情况下,进化论反对者们也能接受“微观进化论”,比如说,他们承认病毒会为了生存不断进化演变,因为每年流感高峰期都有这种情况出现。但他们拒不承认人类和其他生物一样都受进化原则支配。他们顽固地否认人类和其他地球生物有任何相似之处,因为他们相信有个更高的主宰让人和其他生物区分开来。他们用“微观进化论”这个词来表示他们在神学上能接受的部分,而用“宏观进化论”来表示他们反对的部分。事实上,没有一种微观的学说能脱离宏观的背景存在,反之亦然。
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5.人类的胜利还有赖于药物和疫苗的发明
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具体说起来,进化和我们的生活又有什么关系呢?你或许时常腰酸背痛、戴着眼镜还补过牙,但你这一代人能够生存至今,证明你已经足够优秀。我们自己正是生态系统中和万类竞争的最新一代人类。如果我们基因不够优秀,我们就不会在这儿,听到这儿,你会不会觉得还有点小兴奋呢?
但是,我们的胜利存活,不仅靠我们自身的基因繁殖,还有赖于进化论带来的药物和疫苗的发展。人们只有理解了病毒和细菌的进化规律,才能制造出有效的药物。而且,医疗工作者们不仅仅满足于研究外部致病源的进化情况,而且还开始研究身体内部细菌的进化。消化系统中的生态环境或微生物与我们共存并影响着我们的健康。不彻底理解他们的进化,我们就无法掌握人类健康的奥秘。可以说,人类的健康依赖于对进化的研究。这是战略、是科学,而不是运气。我们的存在,依靠的是全世界人类千百年来探索自然奥秘的共同努力。
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6.进化还影响了我们的情绪、行为甚至思维
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进化让我们避免沦入种族主义。不论从进化论的角度还是从事实来看,人类几乎是一样的。我们彼此之间基因的99.9%都是相同的。因而,肤色根本没有我们想得那么重要。
进化教会了我们无私。人类、吸血蝙蝠甚至鸟类和恐龙都因为自然教给我们的亲属选择而会做出利他的行为。亲属之间的无私帮助,能够帮助个体和种群在进化中走得更远。
人类为了这两个目标能不惜代价甚至倾尽所有。这些活动需要耗费大量时间、精力、能量和资源。如果你见过健身房挥汗如雨的人们,或是在踩在“恨天高”上如履薄冰的淑女,就能轻松领会其中的奥秘。人们渴望获得尊贵的头衔和丰富的物质,也是为了让其他人知道他们的价值,从而在进化中胜出。人类做的每一件事,其中多多少少都包含了进化的动机。
我们虽然已经对进化了解颇深, 但自然系统对我们来说实在太复杂了,我们无法预料很多进化相关的问题可能造成的影响。
比如,基因改造和克隆技术饱受各界质疑。这些技术会绕过自然界进化的机制。我们无法完全预料它们带来的后果。但更糟的是,人类正在直接毁灭生物的多样性。如果人类毁灭了某个物种,别的物种就会顶替前者的位置;而如果人类毁灭了我们赖以生存的生态环境,就有可能会消灭自己。
最后,我们不妨思考一下生命和进化的整个过程。人类在这个星球上为生命而奋斗并因此不断进化,在未来,或许我们的奋斗会拓展到宇宙的层面。继续奋进,让思想驰骋吧。只有让头脑不断接受新的东西,我们才能敏锐地发现那些重要的真理,我们的好奇心才能永葆青春。我们到底从哪里来?我们是孤独的吗?想知道答案,那就继续探索吧!
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分节阅读 Table of contents
关于本书 About the book
在这本书中,美国科学家、教育家比尔·奈尔用逻辑清晰的推断和有力的证据驳斥了对进化论的一些普遍偏见。他枚举了生活中的关于进化论的大量事实——正是这一切塑造了当今的人类与整个大自然。他也相信,进化论能使人由衷地谦卑。越了解进化这部史诗,人就越明白自己无足轻重。
比尔·奈尔用他那满满的热情为读者呈现出进化论的内涵,那可远不止反证神创论那么简单。进化论是理解自然如何运行且改变世界的关键。阅读这本书也许能让你马上就能摇身一变,成为一个科学极客。
本书金句 Key insights
● 进化是科学史上最有影响力、最重要的创见之一。它描述了所有地球生物以及一切为资源竞争的系统中所发生的故事。
● 对于进化的巨大疑问唤起了人类最好的品质:无远弗届的好奇心和永无止境的探索能力。总之,进化成就了我们。
● 我们是进化的结果,其他的生物也是。无论是完美无缺的还是马马虎虎的,都是光荣的!
● 这种科学真是奇妙又性感!