理查德·道金斯是英国演化论生物学家，英国皇家科学院院士，牛津大学教授。他的代表作《自私的基因》深刻影响了时代。道金斯是著名科学作家，多部作品畅销，常引起媒体关注。2005年，他被评选为全球最有影响力的公共知识分子之一。他的作品涉及演化论、科学哲学等多个领域。

【内容简介】 《地球上最伟大的表演：进化的证据》是英国著名生物学家道金斯的又一部经典佳作。道金斯在书中运用大量跨学科的故事，数百幅精美图片以及考古学，物理学，化学，胚胎学，数学模型，向我们证实：进化不仅是一个理论，而是一个不可避免的事实，它有着惊人的力量、简洁和美好；进化和我们同在——在我们内部、在我们身边、在我们之间；它的工作成就嵌在万古的岩石中，在包围我们的无穷无尽的、最美丽、最奇异的生命形式中，这毫不意外——这是通过非随机自然选择的进化的直接结果——这是小镇里唯一的游乐、地球上最伟大的表演。 --------------- 理查德•道金斯作品系列： 01、自私的基因 02、盲眼钟表匠：生命自然选择的秘密 03、魔鬼的牧师：关于希望、谎言、科学和爱的思考 04、地球上最伟大的表演：进化的证据 05、解析彩虹：科学、虚妄和对奇观的嗜好 06、攀登不可能的山峰 07、祖先的故事：生命起源的朝圣之旅 --------------- 【编辑推荐】 ★《自私的基因》作者，全球首屈一指的科学家、伟大的演化论生物学家理查德•道金斯跨学科讲述生命进化的证据，挑战传统观念，颠覆我们对人类自身的种种想象； ★道金斯具有无比强大的影响力，本书新书上市即荣登英美畅销书图书榜单前十名；BBC专门以“地球上最伟大的表演”为名，邀请全球顶级科学家、哲学家录制交响曲，全球发布（霍金、道金斯也在邀请之列），“地球上最伟大的表演”继“自私的基因”之后已经成为固定词组。英美媒体轰动，《美国新闻周刊》专门撰文，赠与他一个光荣的称号“达尔文的斗犬”，此称号曾被用于19世纪英国最伟大的博物学家赫胥黎。 ★大量跨学科的分析，内容涉及考古学，物理学，化学，胚胎学，数学模型，能引起读者极大的兴趣。数百幅精美图片，展现生命过程最神奇、最美妙的细节。 ★继续挑战传统观念，他总会让你感到意料之外的惊喜，书中所涵盖的科学大多重述了相当标准的东西。这本书对日益增多的生物信息、生命起源、自然选择和时机突变如何解释不能简化的复杂系统等问题，提出了有创造力的思考。 ★凭借极强的编故事的传奇声誉，道金斯将生命演化的过程演绎的妙趣横生，一扫传统书籍的枯燥。英国卫报盛赞：“这本书再次展现了道金斯作为讲解员的精湛的技巧。”道金斯在本书中延续了他编故事的传奇声誉，传达一些使他接受达尔文的物种起源的各种鲜活的体验。 --------------- 【名家推荐】 ★道金斯对于促进公众理解科学的贡献，无人能出其右，是他让演化走近普通读者的身边，并从中获益！ ——演化博弈论之父、科学家约翰•博纳德•史密斯 ★道金斯被视为当今最具争议的演化论学家，毫不言过其实。但是，阅读道金斯著作的一大乐趣在于，你可以不抱任何立场，纯然享受他的精彩论证与解释！ ——《纽约时报》 ★道金斯笔下的演化论毫不艰涩，即使非理科背景的读者依然会被他充满趣味的文字深深吸引。大力推荐这本扎实生动、有着数百幅精美插图、堪称近代探讨人类最伟大理论——演化论——的巅峰作品！ ——《泰晤士报》 ★本书看起来再简单不过，其后果又是空前绝后的严重：创造论者只要发现一块小小的反化石，那怕是指甲盖儿大小那么一块，就足够彻底打垮进化论。接下来的战争，肯定是血流遍野的诸神争霸。可是，可能吗？ ——台湾媒体

古典学者在教授拉丁语和罗马史时，面临着学生注意力分散和被“罗马否认者”干扰的困境。他们试图说服学生罗马帝国从未存在过，并否定拉丁语及其方言的起源。类似的情景也出现在历史教师身上，他们教授20世纪欧洲历史时，遭遇“大屠杀否认者”的抵制和质疑。科学教师则面临着在生物学教学中解释进化论时遇到的挑战，包括被要求使用删减“进化”字眼的教科书。尽管一些高级神职人员和神学家支持进化论，但仍有大量民众持有“历史否认者”的观点。作者呼吁社会各界，尤其是宗教领袖和科学界，共同反对这种无谓的争论，维护科学和事实。



第一章 只是一个理论？

“理论”和“事实”的区别，指出“理论”在科学中指的是经过观察和实验验证的假说，如进化论和日心说；而“事实”则是指真实发生的事物，如地球是圆的。文章通过类比数学中的“定理”和“猜想”，强调科学理论需要经过严格的证据和逻辑论证，才能被接受为“事实”。同时，文章也指出了人类观察和推理的局限性，并强调在处理任何事实时，应谨慎对待直觉和目击证词，而应更多地依赖科学推理。



什么是“理论”？什么是“事实”？

人类对进化论理解的漫长过程。为何花费如此长时间才有人像达尔文一样领悟进化思想，原因可能包括地质深时与人类寿命的悬殊、宗教观念的影响以及生物器官的复杂性。恩斯特·迈尔认为，柏拉图的理念论是阻碍进化论发现的主要因素之一。



第二章 狗、牛和白菜

柏拉图和迈尔关于“本质论”和“群体思想”的对比。柏拉图认为现实世界是不完美的，只有理想世界才是完美的，他将几何图形和生物都视为“本质”的投影。迈尔则反对这种观点，他认为生物是不断进化的，不存在永恒不变的“本质”。他以兔子的例子说明，生物的进化是通过种群内部的变化和变异实现的，而不是来自一个完美的“本质”。他还提出了“发卡弯思想实验”，通过这个实验，我们可以看到不同物种之间的联系和连续性。这种观点挑战了柏拉图式的“本质论”，为理解生物进化提供了新的视角。



柏拉图的流毒贻害（死亡之手）

人类通过驯化和育种技术，能对动植物进行基因库的“雕刻”，改变其形态和特征。这一过程与自然进化相似，但选择者由自然转变为人类。作者以狗和白菜为例，说明了人类如何运用“选择性育种技术工具箱”来改变动植物的基因库。同时，作者还阐述了基因库这一遗传学核心概念，它在达尔文的自然选择理论中未曾明确提出。作者进一步解释了基因的分离和组合规律，并指出这些规律对基因库演化的影响。

电脑模拟程序在阐明人工选择力量方面发挥着重要作用。通过模拟玫瑰、狗、牛等生物的育种过程，展示了基因在生物形态进化中的作用。作者通过电脑游戏让玩家选择“亲本”基因，进而影响后代的形态，这如同现实世界中的育种过程。他还介绍了“盲眼的钟表匠”程序和“节肢动物形态”等软件，通过电脑模拟展示生物形态的进化过程，强调了人工选择在生物进化中的重要性。

最后，作者引用达尔文的理论，指出人类育种与自然选择在本质上具有相似性。这一观点表明，人类在改变动植物基因库的过程中，扮演着与自然选择相似的角色。通过选择性育种，人类能够加速生物进化的步伐，从而满足人类自身的需求。这一过程不仅丰富了人类的物质生活，还为我们理解生物进化的奥秘提供了新的视角。

雕刻基因库

报春花作为自然界中的一种植物，它的进化之路与人类驯养狗的过程有异曲同工之妙。人类通过长时间的选育和培育，改变了报春花的外观、香气和生长习性，使其成为人们喜爱的观赏植物。这一过程中，人类在无意识中进行了类似自然选择的选择，使得报春花进化出了多种形态和品种。这揭示了自然界中生物进化与人类选择之间的密切关系。



第三章 报春花的宏进化之路

自然界中昆虫与花朵的微妙关系，昆虫通过采集花蜜，不经意间成为了花朵的“驯化者”，使得花朵更加艳丽、芳香。这种关系并非单向，花朵也在无形中“培育”了昆虫的授粉能力。以向日葵为例，其巨大的花盘就是昆虫长期选育的结果。同样，兰花与飞蛾之间长达数十厘米的蜜腺与喙的演化，也是长期自然选择的结果。在这个过程中，花朵与昆虫相互依存，共同演化，形成了自然界独特的生态景观。



昆虫是最早的驯化者

自然选择，包括人工选择、性选择和自然选择，是推动生物种群进化的关键过程。通过非随机存活的方式，它影响着生物的生存和繁衍。文章通过多个生物例子，如雉鸡、金丝雀、琵琶鱼等，揭示了生物如何选择合适的配偶或食物以适应环境。

雉鸡、金丝雀等家禽，正是通过人工选择，成为了今天我们所熟知的模样。这种选择，是人类根据自身的需求和审美偏好，对生物进行的有意识培育。而性选择，则是生物为了繁衍后代，选择适应自己基因的配偶。如琵琶鱼，雄性体态艳丽，雌性则较为朴素，这种差异正是性选择的结果。

在自然选择中，生物会通过适应环境，提高自身的生存能力。例如，一些鸟类会根据季节变化，选择适合的栖息地，以寻找充足的食物。而狼类的狩猎技巧，则被牧羊犬所继承，成为其放牧的本能。

文章还探讨了人类在人工选择中的作用。人类通过不断筛选和培育，使得某些生物的特定性状得以突出，如金丝雀的鸣叫声。然而，这也引发了对人类干预生物进化的伦理思考。

在希特勒和达尔文在动物培育上的不同观点方面，文章指出希特勒的“社会达尔文主义”与达尔文主义的差异。希特勒将达尔文的进化论应用于人类社会，认为弱肉强食是社会发展的必然规律，这种观点具有极大的危险性。而达尔文主义则关注生物的进化过程，强调自然选择和适者生存。

实验设计中的基本概念，即实验组和对照组的区别，在文章中也得到了简要介绍。实验组用于观察特定变量对生物的影响，而对照组则作为参照，以排除其他因素的干扰。

综上所述，自然选择、人工选择和性选择共同推动着生物的进化。在这个过程中，人类扮演着重要角色。然而，我们也应关注人类干预生物进化的伦理问题，以确保生物多样性的保护。同时，实验设计在科学研究中具有重要意义，有助于我们更好地理解生物的进化规律。

你是我的自然选择

老鼠牙齿的进化问题，作者通过自然选择和人工选择的对比，探讨了生物进化中资源分配的法则。作者指出，虽然龋齿对老鼠不利，但进化过程中，提高抗龋齿性需要付出代价，如增加钙摄入，而这会影响到其他身体部位。作者以羚羊的腿长为例，说明了生物进化中各部分功能之间的权衡与妥协。此外，作者还提到家养动物因人工选择而失去了在野外生存的能力，需要依赖人类提供的食物和环境。



老鼠的牙齿

狗的进化历程，从野生狼逐渐转变为人类驯养的伙伴。这一过程不仅受到人工选择的影响，更多的是自然选择在早期驯化阶段起到了关键作用。科学家科平杰通过研究指出，野狗在回归野性后，不会变成狼的模样，而是成为村狗或流浪狗，表明它们已经进化出了适应人类生活的独特特征。同时，作者通过俄罗斯遗传学家别里亚耶夫的实验，展示了自然选择和人工选择在驯化过程中的相互作用，以及基因多效性在进化中的作用。实验表明，通过培育温顺性，狐狸的形态和行为特征也发生了显著变化，如毛皮颜色、耳朵形状等，这些都是进化过程中附带产生的结果。



再次说狗

自然界中花朵与授粉者之间奇妙的协同进化关系。兰花通过拟态、诱骗等手段，如外形模仿昆虫或蜘蛛，以吸引传粉者完成授粉。蜘蛛兰通过迷惑雌性黄蜂来获取花粉，而澳大利亚西部的杜拉克属兰花则通过模拟雌蜂引诱雄蜂，并利用其独特的铰接“臂”和“肘”使花粉脱落。南美洲的吊桶兰则依靠长舌花蜂为其提供特殊的香料，进而吸引雌蜂。这些现象展示了生物间复杂而精妙的合作与适应关系。



再说花朵

进化过程中的选择力量，通过野狗变成哈巴狗的例子，说明了在几百年内进化性变化可以实现的程度。接着，通过比较不同物种之间的差异，揭示了生命历史悠久的真相，地球的年龄和哺乳动物的出现时间都表明了生命史的漫长。书中强调了对地球年龄、化石记录等证据的依赖，以及通过了解这些证据来认识宇宙的年龄的重要性。



大自然作为选择者

进化科学家如何像侦探一样，通过寻找时变过程留下的线索来推断事件发生的时间。他们利用自然界中的“自然时钟”，如放射性衰变时钟、树木年轮等，来确定岩石和化石的年龄。这些“自然时钟”覆盖了从几百年到数十亿年的广泛时间尺度，为我们研究进化提供了精确的计时工具。



第四章 安静与缓慢的时间

树木年轮的神奇之处，这种“时钟”可以精确追溯木头的年龄，甚至可以数到年。通过观察年轮的宽窄和形状，我们可以了解树木在不同季节的生长情况，以及每年的天气变化。树木年代学家利用这种方法，可以追溯到数千年前的树木生长年份，甚至能通过石化森林建立更古老的年轮参照系。尽管目前只能追溯到11500年前，但这个方法仍然在考古学中发挥着重要作用。



树的年轮

放射性“时钟”是一种基于放射性同位素衰变的原理，用于测定物质历史的工具。由于放射性同位素的衰变具有可预测性，我们能够通过测量同位素及其衰变产物的比例来推算岩石或化石的年龄。这一方法为研究地球历史提供了关键依据。

放射性同位素衰变是原子核的不稳定性导致的，它们会自发地转变为其他元素。这一过程遵循半衰期的规律，即一半的同位素原子会衰变所需的时间。通过测定岩石或化石中放射性同位素和其衰变产物的比例，我们可以推断出它们的年龄。

放射性“时钟”主要应用于火成岩和化石。火成岩是由岩浆冷却凝固形成的，而化石则是由古生物遗体或遗迹经过长期地质作用形成的。放射性“时钟”能够帮助我们了解这些地质事件的年代，进而揭示地球的历史。

不同放射性同位素的半衰期差异较大，这为地球形成和演化不同阶段的年龄测定提供了多种选择。例如，铀-238的半衰期为45亿年，适用于测定地球的形成年龄；钾-40的半衰期为1.3亿年，适用于测定地质年代；碳-14的半衰期为5730年，适用于测定生物年代。

放射性“时钟”在地质年代测定中的应用具有以下特点：

1. 可靠性：放射性同位素衰变遵循自然规律，具有高度的可重复性和稳定性，因此放射性“时钟”具有很高的可靠性。

2. 精确性：通过精确测量同位素和其衰变产物的比例，放射性“时钟”能够提供较精确的年龄测定结果。

3. 广泛性：放射性“时钟”适用于多种地质事件和物质的年龄测定，如火成岩、沉积岩、化石等。

4. 局限性：放射性“时钟”主要适用于火成岩和化石，对于某些地质事件和物质，如沉积岩，其应用受到限制。

总之，放射性“时钟”是一种基于放射性同位素衰变的原理，用于测定物质历史的工具。它为研究地球历史提供了重要依据，具有可靠性、精确性、广泛性等特点。尽管存在局限性，但放射性“时钟”在地质年代测定中仍然发挥着重要作用。

放射性时钟

碳在生命中的重要性，它通过光合作用进入食物链，并在生物体内循环。碳-14作为放射性同位素，其衰变可用于碳定年法，通过测定生物体中碳-14的含量来计算生物死亡的时间。碳定年法与树木年代学相结合，可以优化年代测算。此外，碳定年法的发展推动了考古定年技术的进步，如对都灵裹尸布的测定。尽管存在一些争议，但碳定年法与其他年代测定方法的一致性增强了其准确性。同时，文中也探讨了历史否认者对碳定年法的质疑，并强调了物理法则的稳定性和一致性。



通过大象象牙重量的变化来观察进化的可能性。研究表明，乌干达大象的象牙重量在1925至1958年间逐年下降，这一趋势可能是一个进化过程，反映了偷猎等选择压力的影响。同时，非洲象种群中基因频率的变化和亚洲象种群的无象牙状况也引发了对快速进化的思考。这些发现表明，在某些情况下，人类活动可以加速进化过程。



第五章 就发生在我们眼前

波德·马卡鲁岛蜥蜴的进化历程。原本生活在波德·科皮斯特岛的意大利壁蜥被放生到波德·马卡鲁岛后，经过37年的演化，其体型和食性发生了显著变化。蜥蜴的头部更长、更宽、更高，适应了以植物为食的生活方式。此外，它们的盲肠瓣也开始演化，以便更好地消化纤维素。这一快速进化过程，让我们直观地看到了自然选择在短短几十年内的作用。



波德·马卡鲁岛的蜥蜴

在实验室模拟细菌进化过程中，科学家们展示了自然选择如何推动生物进化。他们以大肠杆菌为研究对象，在严格控制的环境下，让细菌经历了超过7000代的进化。观察和记录表明，细菌在适应环境时会发生基因突变，进而影响其生存能力。实验中，一个名为Ara-3的菌落意外获得了利用柠檬酸盐的能力，这显著提升了其生存能力。这一实验为生物进化论提供了有力证据，同时也对神创论提出了挑战。

伦斯基和他的学生扎卡里·布朗特的研究进一步揭示了细菌演化过程中的一个关键节点：大约在2万代时，大肠杆菌的演化速度加快，出现了新的基因变异。这一发现再次证明了自然选择在短时间内就能引起显著的进化变化，对神创论提出了挑战。伦斯基在回应神创论者的质疑时，展现了极大的绅士风度，强调实验数据的真实性和可验证性。

此外，文章还提到了抗生素滥用导致细菌抗药性增加的问题。这一现象进一步说明了自然选择和进化在细菌适应环境中的重要作用。通过这些研究，我们不仅加深了对生物进化的理解，也意识到了人类活动对生物多样性的潜在影响。

实验室里4.5万代的进化

约翰·恩德勒博士对孔雀鱼的研究，他通过实验揭示了自然选择在孔雀鱼种群中如何快速发挥作用。恩德勒在特立尼达和多巴哥的溪流中研究了孔雀鱼，发现不同溪流中的孔雀鱼颜色和斑点有显著差异，这与溪流的捕食压力有关。他还进行了一系列实验，包括在模拟的溪流环境中观察孔雀鱼的进化，证明了捕食压力对孔雀鱼颜色和斑点的选择作用。此外，恩德勒的研究还揭示了孔雀鱼在无捕食者环境中的进化方向，以及捕食压力对孔雀鱼其他性状的影响。这项研究不仅展示了自然选择的快速作用，还揭示了进化过程中各种选择压力之间的复杂关系。



孔雀鱼

神创论者如何通过强调化石记录中的“缺失环节”来质疑进化论。作者指出，虽然确实存在一些化石缺失，但这并不足以否定进化论的证据。他通过一个关于谋杀案的比喻，说明即使没有所有证据，也能对案件作出合理判断。接着，作者分析了所谓的“寒武纪大爆发”，即大量动物门类在寒武纪突然出现的情况，并指出这并不是真正的突然，而是长期演化的结果。他还讨论了扁形虫等生物的化石缺失问题，说明即使是软体或微小的生物也可能在化石记录中留下空白。最后，作者反驳了关于“缺环”的谬论，强调进化论已经提供了丰富的证据，包括中间型化石，证明了生物的进化历程。



第六章 缺失的环节？你说的“缺失”是什么意思？

进化论的观点，反驳了“蛙猴”和“鳄鸭”等荒谬的中间型物种观点。作者强调所有物种都有共同的祖先，并举例说明了始祖兽等化石证明了进化过程中的过渡形态。同时，作者批评了像约翰·麦基和哈伦·叶海雅这样的观点，认为他们错误地解读了化石记录，并利用无知来误导他人。



“给我看鳄鸭！”

人类与猴子并非直接起源关系，而是共享一个类似猴子的祖先。进化论认为物种变化是渐进的，不可能在一代内跨越巨大差异。认为猴子能生下人类婴儿是对进化论理解的误解，这在统计学上是不可能的。呼吁反对者应深入学习进化论的基本知识。



“如果一只猴子能够生出一名人类婴儿，我就相信进化论”

基于上述提供的文本，可以得出以下答案：

人们对“存在之巨链”的神话抱有荒谬的苛求，这种观念认为宇宙中的万物呈一个阶梯状的链式排列，从上帝到人类、动物、植物，再到无生命的事物。这一观念对进化思想产生了混淆，因为它似乎暗示“低等”动物可以进化成“高等”动物，并期望在进化链中看到“缺环”。然而，作者指出这种阶梯结构完全是误解，不符合进化论。进化论强调物种通过共同祖先演变而来，而不是一个固定的等级制度。这种等级观念会导致对动物智力、外貌、基因组等特征的错误评价，进而造成误导和危害。作者强调，物种之间的相似度难以衡量，而且没有必然的理由认为某些现代动物比其他更接近其共同祖先。因此，用“高等”和“低等”来描述动物是不恰当的，这种分类只会带来混淆和错误观念。



“存在之巨链”的贻害

生命的起源和进化历程，从海洋到陆地的转变。文章通过描述不同生物类群离开海洋、登陆陆地的过程，以及脊椎动物从鱼类到陆生脊椎动物的演变，展示了生物进化的复杂性和多样性。同时，文章还探讨了化石在研究生物进化过程中的重要性，并介绍了“罗默空缺”这一著名的化石空缺，以及科学家们对这一空缺的研究和推测。通过这些内容，我们可以更深入地了解生物进化的奥秘。



生命来自大海

生物从水到陆，再到水的进化过程。文中详细描述了鲸、儒艮、海龟等生物的进化历程，包括它们的器官适应、生活方式的变化以及与近亲的关系。特别提到了半甲齿龟这一重要化石，它揭示了龟壳的进化过程，以及陆龟科可能起源于水生海龟的推测。此外，还讨论了龟类在进化的过程中，可能多次往返于水中和陆地之间，以及陆龟科与其他龟类的进化关系。



我必须再次入海

人类进化之谜的探索历程，从达尔文的保守论述到杜布瓦对“缺环”的执着搜寻，再到对非洲化石的重新解读。文中详细描述了直立猿人化石的发现和命名之争，以及它们在人类进化史上的重要地位。同时，也指出了早期亚洲化石与非洲化石的关系，强调了非洲在人类进化中的关键作用。文章最后，通过分析“缺环”的可能候选者，进一步探讨了人类与黑猩猩之间的进化关系。



第七章 缺失的人们？不再缺失

人类进化过程中的重要化石，如“露西”和“普雷斯夫人”，它们帮助我们理解人类从南方古猿到现代智人的进化历程。文章强调了分类学和命名学的复杂性，指出分类并不是绝对的，而是随着新发现和研究的深入而不断变化的。通过分析化石的命名和分类过程，文章揭示了进化过程中存在的中间型物种，以及它们在人类进化史上的重要性。同时，文章也探讨了命名学中的争议和演变，以及这些变化对人类对自身起源的理解的影响。



我现在仍然淘气地希望……

人类进化历程中化石记录的重要性，以及历史否认者对于进化论证据的质疑。讨论了进化论者与历史否认者之间的辩论，进化论者强调通过观察博物馆中的化石证据来了解人类进化过程，而历史否认者则坚持要求更多直接的化石证据。文章中还探讨了命名规则对于化石分类的影响，以及古生物学领域内部的争议。通过比较黑猩猩幼崽和成体的头骨，作者说明了进化过程中的微妙变化，并强调了胚胎学在进化研究中的重要性。



只要去博物馆看一看

天才霍尔丹与一位进化论怀疑者的对话，霍尔丹用人类自身九个月孕育生命的奇迹来反驳进化论质疑。接着，文章探讨了进化论与上帝造物论的区别，强调上帝可能只是设计了胚胎发育的“配方”而非直接创造生命，并引用了《一切绚烂而美丽的事物》这首赞歌，以轻松的语调赞美大自然美景，但也揭示了其中的丑陋与危险，从而引发读者对生命本质的思考。



第八章 你自己在9个月内就做到了

先成论和渐成论两种胚胎学理论，其中先成论认为卵子或精子中包含一个微小但完整的婴儿，而渐成论则认为生物体从未分化的整体逐渐分化发育。文章通过比喻，将胚胎发育与欧椋鸟集群行为相类比，说明了“自下而上”的自组装过程。同时，作者强调DNA并非生物体的蓝图，而是由单个细胞遵循固有规则而形成。文章揭示了胚胎发育的神秘性，并指出其与人类建筑和制造方式的差异。



无人编舞

寻找“活组织的发育过程”的类比所面临的困难，作者尝试用蛋糕制作配方、雕刻、剪裁缝纫、织毛衣、汽车流水线组装和病毒自组装等类比，但都存在不同程度的不足。最后，作者将折纸艺术作为最佳的类比，因为折纸过程中没有蓝图，只有遵循局部规则的折叠步骤，最终形成复杂的结构，这与胚胎发育过程有相似之处。作者还进一步提出了“自动折纸”的概念，解释了胚胎发育中细胞分生速度差异导致的折叠现象，以及原肠胚和神经胚形成过程中的内陷运动。



可同“发育”类比的过程

奥斯特及其团队模拟欧椋鸟集群行为的策略，他们通过编写单细胞的数学模型来观察细胞聚集时的行为。他们简化了细胞模型，只保留了6条纤维，其中1条具有收缩能力。通过计算机模拟，他们发现刺激一个细胞后，会产生收缩波，使细胞群内陷形成原肠胚。此外，他们还通过降低纤维的反应阈值，使内陷波传递得更远更深，形成神经管。这一模型展示了模拟早期胚胎细胞行为的简便性，证明了细胞通过相互作用构建生物体的可能性。文中还提到了罗杰·斯佩里的实验，证明了神经细胞通过化学性吸引力搜寻靶器官，而非遵循总体规划。细胞粘附分子在胚胎发育中也扮演着重要角色，它们能精确地结合特定种类的细胞，帮助细胞聚在一起。这些研究揭示了生物体发育的复杂性和局部规则的重要性。



模拟欧椋鸟集群的细胞群

细胞内蛋白质的“自我折叠”和“自我皱化”过程，这些过程在胚胎发育中扮演着关键角色。蛋白质由氨基酸链组成，通过特定的折叠方式形成三维结构，称为“三级结构”。这种结构对于酶的功能至关重要，因为酶作为催化剂，能够加速化学反应。酶的活性部位，如同“插座”，只允许特定分子与之结合，从而实现高效的化学反应。尽管蛋白质的氨基酸序列决定了其三维结构，但并非所有序列都唯一对应一个结构，有些序列可以形成两种或多种三维结构。这种“双稳态”的蛋白质在生物体内既可以造成灾难，也可以发挥重要作用。整个细胞内充满了丰富的化学反应，这些反应通过基因调控，由特定酶的催化来完成，进而影响细胞的形态、行为和胚胎发育。



对“岛”这一概念的多角度理解，从淡水鱼、高山甲虫、线虫、虱子到沙漠动植物，每个生物都有自己定义的“岛”。设想一个没有岛屿的世界，所有陆地连成一片，生物将失去栖息地多样性，进化受限，生活单调乏味。这章探讨了岛屿在生物多样性及生态系统中的重要性。



第九章 大陆方舟

生物学家对“岛”这个词的新理解，指出“岛”不仅仅指陆地，还可以是湖泊、高峰、树叶、人的头部等。通过动物视角重新定义“岛”，强调了岛屿在生物进化中的重要性。文章以刘易斯·卡罗尔的诗句为引，想象一个没有岛屿的世界，指出这样的世界对生物进化不利，进而引发对生物多样性和岛屿生态系统的思考。



如果没有岛屿，世界将会怎样？

新物种诞生的奥秘。每个物种都源于一个祖先物种，通过地理隔离，两个亚群体分离，经历长时间演化，最终形成不同的物种。这个过程可能只需要几百年，受到自然选择的影响。地理隔离是物种形成的关键，但也有可能在没有地理隔离的情况下发生，如昆虫的同地种形成。这个过程导致了地球上丰富的生物多样性。



新物种是如何诞生的

物种形成新种群的过程通常发生在地理隔离的情况下。以美洲绿鬣蜥迁移至安圭拉岛为例，文章展示了地理屏障如何导致物种形成新种群。文章还详细探讨了加拉帕戈斯群岛和圣赫勒拿岛等地的动植物如何通过隔离和演化形成独特的物种。作者运用众多实例说明了岛屿间的距离和跨越屏障的难易程度对物种形成的影响。

达尔文对生物地理分布进行了深入研究，他通过观察岛屿上的物种分布，认为地理隔离是物种形成的关键因素。通过实验，达尔文发现种子和青蛙卵在海洋中的存活情况，这进一步支持了他的理论。他强调，通过研究化石和现代动物的分布，可以揭示物种的进化历程。他还描述了南美洲动植物的相似性，并探讨了岛屿上大动物变小、小动物变大的进化规律。

达尔文的观察和实验为进化论提供了有力的证据。美洲绿鬣蜥的迁移和岛屿上的动植物演化，都说明了地理隔离对于物种形成的重要性。这些现象揭示了物种是如何在特定环境中通过隔离和演化形成独特物种的。岛屿间的距离和跨越屏障的难易程度，也对物种形成产生了重要影响。例如，距离较远的岛屿，物种形成的可能性较小，而跨越屏障的难易程度也会影响物种的形成。

达尔文的实验和观察，如种子和青蛙卵在海洋中的存活情况，为我们提供了关于物种形成的重要信息。通过这些实验，我们可以了解到地理隔离对物种形成的影响。同时，达尔文对化石和现代动物的分布进行了研究，揭示了物种的进化历程。

在非洲湖泊中的慈鲷科鱼类和澳大利亚的有袋类哺乳动物，我们也能看到地理隔离和演化形成独特物种的现象。这些实例进一步证明了地理隔离在物种形成过程中的关键作用。

总之，达尔文的观察和实验为我们提供了有力的证据，揭示了地理隔离在物种形成过程中的关键作用。通过研究岛屿上的动植物和海洋中的种子和青蛙卵，我们可以更好地理解物种的进化历程。同时，这些研究也为我们提供了关于生物地理分布和物种形成的新视角。

“人们确实会幻想……”

地球表面曾经的大陆变迁，揭示了大陆漂移的奥秘。从达尔文时代起，人们开始怀疑世界地图的恒定性，认为巨型大陆桥可能曾存在，并解释了南美洲和非洲植物区系的相似性。德国气候学家魏格纳提出了“大陆漂移假说”，认为所有大洲曾经联合在一起，构成一个巨大的超级大陆——泛古陆，后来逐渐分裂成今天我们所知的大洲。现代板块构造理论则进一步解释了这一现象，认为板块在地球表面漂移，并通过海底扩张和俯冲作用不断更新。科学家们通过岩石年龄和磁条等证据，证实了这一理论，揭示了地球的古老性和大陆变迁的历史。



大地曾移动过吗？

根据所提供的文本内容，可以回答以下问题：

问题：蝙蝠的骨架和人类的骨架有何相似之处？

回答：蝙蝠的骨架和人类的骨架在结构上存在显著的相似性，这种相似性体现在它们的骨骼彼此组合在一起的顺序一致，尽管大小比例不同。这种相似性表明蝙蝠用来飞行的“翼”和我们用来抓握的“手”是“同源的”。这种同源性是由于共祖的手（及骨架的其他部分）沿着不同后裔的进化系谱，被一点一点地，在不同方向和程度上，进行了拉伸或压缩。因此，尽管蝙蝠的“手”相对于其总体躯干来说显得巨大，但人类的手指和蝙蝠翼手的长骨之间仍能识别出对应关系。



第十章 亲缘关系树

哺乳动物骨架的奇妙之处，尽管它们形态各异，但都展现出惊人的相似性，这是由于它们拥有共同的祖先。通过分析蝙蝠、翼手龙、飞行蜥蜴、猫猴、鼯鼠、袋貂等动物的骨架，我们发现了骨骼间的对应关系，揭示了同源性这一概念。这些动物虽然适应了不同的生活方式，但它们的骨架却保留着原始的特征，为我们理解生物进化的奥秘提供了线索。同时，文章还探讨了马和滑距骨兽类的进化历程，展示了生物在漫长进化过程中所展现出的适应性和多样性。



骨与骨相连

自然界中生物设计的独特性，指出造物主在设计生物时严格遵循主题式设计，不同物种之间不互相借鉴。文中通过对比飞机、汽车、动物等的设计，说明即使是看似相似的设计，其灵感来源也可能完全不同。同时，文章还探讨了生物进化过程中基因的传承和变异，指出不同物种之间虽然存在相似性，但差异性更大。最后，文章提到了转基因食品和基因工程等现代科技，以及这些技术可能对生物多样性和进化研究带来的影响。



不得借用

甲壳纲动物，包括龙虾、对虾、螃蟹和寄居蟹等，它们的身体构造相同，拥有由硬管组成的“外骨骼”，里面是柔软组织。甲壳动物的身体左右对称，体节贯穿头尾，每个体节通过“短管”铰接。它们的头部也是体节化的，有5对潜藏在头部的附属结构，而体节的附属物或附肢则相当多变，中间的附肢往往由步足组成，最后面的体节生出的附肢则用于其他用途，如游泳。这些甲壳动物都从同一个祖先继承了其骨架构造，后裔们塑造了各种形状，但保留了祖先的方案。



甲壳纲动物

达西·汤普森如何运用“转换法”研究生物形态，通过在坐标纸上绘制动物形态并应用数学方法进行变形，展示形态之间的亲缘关系。作者设想了达西·汤普森如果生活在现代，可能会利用电脑技术实现这一方法，并探讨了这一方法在生物形态研究中的应用前景。同时，作者强调了进化过程中基因控制发育程序的重要性，以及达西·汤普森的转换法在进化研究中的意义。



达西·汤普森会用电脑做些什么？

分子比对是生物学研究的重要方法，通过对比不同物种的DNA序列，科学家得以推断出它们之间的亲缘关系。这一方法依赖于基因和蛋白质的相似性，通过分子序列的比对，科学家可以构建谱系树，揭示生物的进化历程。在研究过程中，科学家运用兔抗体反应、DNA杂交和直接测序等先进技术，测量不同物种间基因的相似度。这些数据表明，不同物种的基因序列高度一致，有力地支持了生物进化的理论。

科学家还通过谱系树预测了不同物种间亲缘关系的远近，进一步证实了进化的真实性。随着DNA技术的飞速发展，尤其是霍奇金定律的揭示，未来我们有望以更快速、更低成本的方式获取动物基因组的完整序列，从而更深入地了解生物的进化历程。

文章通过希利斯环形图展示了生物谱系，强调了微生物与动植物谱系的不同，特别是细菌的复杂谱系。同时，文章探讨了细菌间基因共享的现象，认为可以为每个基因编纂谱系树，展现了生物学研究的广阔前景。这些发现为生物学研究提供了新的视角，有助于我们更好地理解生物世界的奥秘。

分子比对

分子钟这一概念，它认为进化以恒定速率进行，可以通过化石和放射性时钟进行校准。然而，进化速率实际上是多变的，但分子水平上的基因变化大部分是中性的，不受自然选择的影响，因此可以作为可靠的时钟。中性突变可以通过分子遗传学技术测量，对动物生存没有影响，但对科学家构建进化时钟非常有用。分子钟的原理是通过比较两个物种的固定基因来估计它们分化的时间。不同的基因具有不同的周转率，因此可以测量不同时间范围的进化变化。



分子钟

罗马帝国和拉丁语对现代世界的影响，从英国地图上纵横交错的罗马道路，到英格兰各地的罗马遗迹，无不展现着古罗马的历史痕迹。书中还探讨了生物身上的历史印记，如人类的立毛系统、海豚的肺和气孔，以及海牛类与陆地上祖先的相似之处。这些例子都说明了进化过程中，生物如何保留并适应着过去的特征。作者用生动的语言和丰富的比喻，揭示了自然选择和进化论在生物体上的体现，使我们更深入地理解了生物的历史和进化过程。



第十一章 历史，写满我们的全身

生物进化过程中器官的演变，特别是飞行器官的演变。文章中通过鸟类、昆虫等例子，说明了生物为了适应环境的变化，会保留或失去某些器官。例如，鸵鸟虽然不会飞，但它们保留了祖先的翅基，这有助于奔跑时的平衡和展示。昆虫中的苍蝇也保留了祖先的翅基，变成了“平衡棒”，用于飞行时的平衡。此外，文章还提到了蚁后和工蚁的区别，以及蚂蚁和白蚁巢穴中的无翅食客。这些例子展示了生物在进化过程中，器官的演变与适应性选择的关系。



曾经自豪的翅膀

眼睛的进化过程，通过对比穴居动物和地面动物的视力差异，揭示了眼睛进化的复杂性和自然选择的作用。文章指出，穴居动物由于生活在黑暗环境中，失去了使用眼睛的需要，导致其视力退化甚至失明。而地面动物则因为需要视力来寻找食物和避免天敌，自然选择促使它们保持良好的视力。文章还提到了眼睛在进化过程中存在的缺陷，如视网膜背向前方和盲点，并通过自然选择和后续的修补过程，最终形成了精密的视觉系统。这表明，即使存在设计缺陷，生物体也能通过进化适应环境，并展现出令人惊叹的适应能力。



失去眼睛

生物体中的一些设计，如喉返神经和输精管，看似不智能，却实际上是进化历史的见证。这些设计不完美，但它们的存在揭示了自然选择和生物进化的真实过程。通过研究生物进化的历程，我们能够观察到生物体是如何通过“事后补偿”而非“重新设计”来适应环境，从而展现出生命的多样性和复杂性。这些现象反驳了“智能设计论”，证明了生命的进化是一个复杂而漫长的过程。

生物进化的许多有趣现象，如考拉育儿袋的开口方向和喉返神经的复杂路径，都表明生物进化并非完美设计，而是自然选择和偶然事件的结果。作者通过分析动物的结构，揭示了生物进化过程中的缺陷和混乱，并指出这些缺陷正是自然选择所留下的历史痕迹。

这些看似不智能的设计，实际上是人类对生物进化理解的重要线索。喉返神经的复杂路径，并非是设计之初的完美方案，而是生物在进化过程中逐渐适应环境的结果。同样，输精管的位置和长度，也是生物在适应不同生存环境的过程中，通过自然选择而形成的。

考拉育儿袋的开口方向，也是生物进化过程中的一个有趣现象。这个方向并非是考拉设计的结果，而是自然选择的结果。在长期的进化过程中，考拉通过自然选择，逐渐形成了适应其生存环境的育儿袋开口方向。

这些例子都表明，生物进化并非是一个完美的过程。它是一个充满缺陷和混乱的过程，但正是这些缺陷和混乱，构成了生物多样性的基础。生物体在进化过程中，通过自然选择和适应，不断优化自身的结构，以适应不断变化的环境。

通过对这些进化现象的研究，我们可以更加深入地理解生命的起源和演化。这些研究有助于我们反驳“智能设计论”，证明生命的进化是一个复杂而漫长的过程。同时，这些研究也为我们提供了对生命起源和演化的新视角，有助于我们更好地理解生物的多样性和复杂性。

总之，生物进化中的这些看似不智能的设计，实际上是我们理解生命起源和演化的关键。通过研究这些现象，我们可以更好地理解生物进化的真实过程，从而更加深入地探索生命的奥秘。

不智能的设计

自然界中的眼睛、神经、输精管等结构看似设计不当，但从进化的角度来看，这种不完善却是合理的。作者提出，一个聪明的创造者不仅应该设计动物和植物的身体，还应该规划整个物种和生态系统。虽然人们期望自然是一个精心设计的计划经济，但实际上并非如此，本章将探讨这一现象。



第十二章 军备竞赛和“进化的神义论”

大自然经济，也就是太阳能驱动的经济。阳光中的光子落在地球表面，加热岩石、沙滩，进入生物的眼睛，或被太阳能板和绿叶捕捉。植物通过光合作用，将光能转化为化学能，生产糖类等有机燃料。这些燃料在生物体内被“燃烧”，释放能量，驱动各种生物过程。然而，这种能量转换过程中，总会有能量损失。地球上的生物，包括人类，都依赖太阳能作为能量来源。森林中的树木通过光合作用，捕捉阳光，构成了食物链的基础。树木的生长，既有竞争，也有合作，它们在自然选择的作用下，演化出各种适应环境的形态。



太阳能经济

自然界中猎手与猎物之间进行的“军备竞赛”。在这场竞赛中，猎手和猎物都在不断地进化，以提高自己的捕猎和逃脱能力。猎豹、狮子等猎手拥有惊人的速度和加速度，而瞪羚、羚羊等猎物则拥有持久的耐力和灵活的躲闪能力。这种竞赛并非偶然，而是自然选择驱动的结果。猎手和猎物在进化过程中，不断地调整自己的身体配置，以在竞争中取得优势。然而，这种竞赛并没有明显地转化为成功的逃脱或得逞，因为对方也在不断地进化。这场竞赛充满了残酷，任何一方失败都将面临死亡的惩罚。尽管如此，双方都在努力生存，以求在竞争中获胜。



奔跑，以停留在原处

进化论中关于痛苦的讨论。文章指出，自然界中的痛苦并非由仁慈的设计者造成，而是自然选择的结果。在自然选择的过程中，痛苦是一种警告，帮助生物避免伤害，提高生存机会。然而，痛苦本身并非自然选择的目的，它只是进化的副产品。文章进一步探讨了“神义论”的概念，即试图解释痛苦与神恩之间的矛盾。进化生物学家认为，在自然选择的框架下，痛苦和苦难都是存在的，且自然选择并不关心痛苦的程度。文章还通过“先天性无痛无汗症”患者的情况，探讨了痛觉在进化中的作用，以及自然选择是否可能青睐于一种不引起痛觉的系统。



进化的神义论？

达尔文的祖父伊拉兹马斯是一位进化论者，他的科学诗受到了华兹华斯和柯尔律治的赞誉。查尔斯·达尔文虽然不以作诗著称，但在《物种源始》的结尾部分，他写下了一段抒情的渐强音，强调生命从自然界的战争、饥荒和死亡中诞生，显得多么壮丽。他提到了从自然选择中获得灵感，并描述了人口增长与土地生产能力之间的矛盾，以及各种因素如何影响人口数量。这段文字揭示了生命演化的奇妙过程，并引发了对自然选择和生命意义的深刻思考。



第十三章 生命以此观之，何其壮哉

达尔文对自然选择理论的思考，他认为自然界中的残酷现象并非有意为之，而是自然法则使然。他提出，生物通过繁殖、变异和适者生存的法则推动自身进化。达尔文对姬蜂等动物的残忍行为感到反感，但通过自然选择理论，他找到了解释这些现象的合理性。尽管自然选择理论揭示了自然界残酷的一面，但达尔文仍试图以乐观的态度看待生命，认为最终强壮、健康、欢乐的生物会生存下来并繁衍后代。



“从自然界的战争中，从饥荒与死亡之中”

人类心智、情感、艺术、哲学等高级才能的起源，将它们视为高级动物进化过程的产物。达尔文主义的世界观不贬低这些才能，而是认为它们是大脑进化的副产品。文章探讨了高级动物的产生，并质疑了其是否是最高贵的事物，提出了艺术、精神、爱情等其他可能的更高贵的事物。同时，文章也强调了达尔文主义对人类理解生命的贡献，尽管这一理论在19世纪才被广泛接受。



“我们能想到的最高贵的事物”

关于生命起源的探讨，作者通过引用达尔文的《物种源始》第一版内容，指出“最初被吹入”这一说法，而非后来的“由造物主”。达尔文本人也曾表达过对这一修改的后悔。文章进一步解释了生命的本质，从最初的物质构成到现代的遗传信息，DNA成为了生命传递信息的关键。同时，作者提出了四套“记忆”系统，包括DNA、免疫系统、神经系统和文化，它们共同构成了生命的“超级生存机器”。最后，文章通过宗教和哲学的角度，探讨了“精神”和“生命冲动”的概念，揭示了生命起源的神秘与深邃。



“最初被吹入”

生命起源的普遍性，指出遗传代码在所有生物中普遍通用。提出如果存在不使用常规DNA、蛋白质或遗传密码的微生物，则可能表明生命有两个起源。但遗传密码的稳定性表明，现存生物都源自同一祖先。虽然不能排除存在其他生命形式的可能性，但个人预期地球上所有生命都使用相同的遗传代码。



“吹入几种或一种生命形态中”

宇宙中的生命如何依赖于太阳的稳定能量流，强调了热力学第二定律在生命进化中的作用。文中通过对比不同行星的自转和公转状态，阐述了地球生命存在的独特条件。地球的自转轴倾斜导致了季节变化，而月球的存在又调节了潮汐周期，这些周期性变化对生命的形成和进化至关重要。同时，文章还探讨了太阳能量如何在地球上转化为生物可以利用的形式，以及自然选择如何推动生命复杂性不断上升。最后，作者指出，尽管进化论与一些人的信仰相冲突，但它并未违背物理和化学定律，反而是对这些定律的充分利用。



“随着这颗行星依照固定的万有引力定律运转不停”

进化论的起源和生命起源的谜团。虽然我们对进化过程的理解已经超越了达尔文，但对于生命最初是如何启动的，我们的了解仍然有限。许多科学家对生命起源提出了各种假说，如“温暖的小池”理论和“RNA世界理论”。这些理论试图解释生命是如何从一个简单的开端演化出复杂的生物。尽管我们还没有找到确凿的证据来证明这些理论，但它们为我们理解生命起源提供了有价值的线索。同时，文章也提到了关于生命起源理论的“第二十二条军规”，即一个理论如果过于简单易懂，可能就不足以解释生命的复杂性。这提醒我们，对于生命起源的研究需要谨慎和深入。



“从这样一个简单的开端”

生命演化过程中，无数美丽奇异的生物形式如何诞生，并持续进化。作者通过计算机模型模拟生物进化，揭示了人工选择在进化过程中的强大作用。同时，他提出了“可进化性”的概念，认为胚胎发育的优劣对生物进化能力有着重要影响。作者认为，昆虫、甲壳类动物等生物之所以擅长进化，是因为它们的胚胎发育具有“创造性繁殖力”。他还指出，进化的过程中，成功和失败的进化支并存，进化支的选择导致生物多样性的产生。最后，作者强调，生命之所以如此丰富多样，是因为非随机自然选择和进化的结果。

