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科學人雜誌 (走過演化特刊+No.126/2冊合售)

科學人雜誌 (走過演化特刊+No.126/2冊合售)

出版社 : 遠流出版事業股份有限公司

※ ※ 無庫存

無庫存

定價 : NT 299

售價 : NT299

內容簡介


走過演化驗證達爾文理論、重建物種起源的26步驟

演化是生命科學的核心問題。天擇理論的內容與驗證的試驗,物種形成的原因和過程,都可以在本書中找到答案。而從演化角度,人類和其他生物間的界線並不明顯,雖然我們現在已經有能力改變環境,但是人類演化的腳步卻不曾停止。

10年來《科學人》各領域經典篇章集結導讀,學校課程之上的突破性研究報導,與全球科學家同步思考的前瞻性思惟,兼具故事性、知識深度與趨勢觀,是領域分類研究與學習的最佳參考讀物。

清華大學生命科學院教授 李家維專文導讀
從演化歷史看生命未來

坐在寒武紀開端的岩石上,有無比神聖的感覺,陳均遠細細教我如何辨別碎石塊裡的指標化石。這些被統稱為小殼化石的生物遺骸必然是動物軀體,牠們活在5億4000萬年前,被界定為現今動物的始祖。每個灰黑色的管子可能就是個小動物體,也可能是隻渾身長刺的較大動物死後抖落的一小根。

16年前我初遇陳均遠,他應國立自然科學博物館之邀來台講學並舉辦「寒武紀大爆發」的展覽。接風席上相見如故,這位來自中國科學院南京古生物研究所的地質學者學問可真好,令我非常傾心,當即決定辭去科博館的館長工作,重回清華大學轉行學習。一個月後,我們在雲南澄江縣見面了,開始約10年的合作研究,這段時光真是美好,想來都是滿心笑意。

澄江的地層裡埋藏著5 億2000萬年前的大量海洋生物化石,是古生物學的聖地,代表動物的體形與體制突然放大和複雜化,這被稱為寒武紀大爆發的演化之謎,曾被列為上個世紀的10大科學疑題。我們常租輛馬車,往返化石露頭地,白天在野地敲化石,頂著陽光又一身灰,晚上在小館子吃炸馬蜂蛹、抗浪魚和苦蕎麵餅,隨時討論這寒武紀之謎,什麼原因使牠們如此快速演化?什麼原因使牠們如此完整被保存?

有一天夜裡,我們仰脖大喝香醇的仙湖春,開懷大笑,因為當天一鋤頭敲出了七條罕見的雲南蟲,牠們背上有根脊索,是脊椎動物的始祖。然而隔天我們被跟監了,最後所有的化石都被沒收,罪名是非法採集,我離境時還遭搜身。原因是中央與地方之爭,中國科學院在澄江的研究揚名國際,而雲南的本地學者沾不上邊,就爆發了這場化石資源戰,驚動北京,隔年我被聘為雲南省的科學顧問,和解了事。

在情勢緊繃之際,陳均遠和我轉移陣地,改到貴州瓮安縣,研究5 億8000萬年前的前寒武紀生命世界,找到了已知最早的動物化石群。之後再回雲南澄江,發現了有頭、腦、眼和脊索的海口蟲。因之獲美國航太總署的支助,擴大成國際團隊,建立工作站,也利用高解析的同步輻射X光源來探討化石內部的顯微立體結構。六年前,陳均遠轉行研究免疫系統的演化,我則投身熱帶植物保育,談起過去的革命情誼,確實回味不已。生命演化史橫跨30餘億年,粗略架構已知,但仍處處是未知的精采環節。我初嚐動物早期演化之甜頭,還看著碗外羨慕,因此常找藉口參與其他團隊的研究,例如到河北薊縣的18億年前的地層,了解多細胞藻類的起源,到東北的遼西看1億2000萬年前的多樣帶毛恐龍,另外也參與了聯合國科教文組織的考古團隊,到過澳洲的不毛內陸、俄國的極區白海和非洲的納米比亞沙漠,增長了見識,結交各國學者,也聽聞這行業的眾多甘苦事,更重要的是我認識了地層裡物種的興衰節奏。

自寒武紀以來,地球生命曾遭受五次大滅絕事件,那指的是在短的地質時間內,超過75%的物種滅絕,可想像這是99%個體死亡的慘況。災難本是地球的宿命,每次大小滅絕似乎都隨機性的左右了生物的演化方向,但災難間的承平時代也有物種的演替,地層記錄顯示每個物種平均存活約100萬年。

然而人類正在推動第六次生命大滅絕,物種以100 ~ 1000倍的速度在消失中。這個數字範圍確有所本,容我舉例說明:現生的鳥類約有一萬種,若平均存活100萬年,那麼我們應預期每100年有一種鳥消失,但回顧過去的百年,鳥類的滅絕超過了100種,也就是能趨吉避凶的鳥類以100倍的速度在消失中;台灣的淡水魚記錄約有110種,原該預期每一萬年滅絕一種,但現在有10種僅見於博物館的標本瓶中,表示台灣淡水魚正以1000倍的速度在消失,台灣並非特例,舉世的淡水魚皆面臨同樣命運。這樣的認識,是我再轉行積極推動現生物種保育的背景。

生命演化並非只是過去式的考古,它是現在進行式,也是更該關注的未來式。這麼重要的一門學問,在現今台灣各大學卻鮮少有相關課程。這本《走過演化》特輯精選了《科學人》10年來的精采演化文章,既是自修者的範本教材,也是尊重自然和經營未來的基礎知識。

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助人為演化之本
 
◎人們以為演化純粹是狗咬狗的生存鬥爭,然而實際上,合作一直是演化的動力。
◎從細菌到人類,物種成員間的合作都出於五種機制。
◎人類因間接互惠機制而特別樂於助人,我們會根據個人聲譽而幫忙樂於助人的人。
 
2011年春天,在一場致命的地震和海嘯後,日本福島第一核電廠的反應爐爐心融毀,一名20多歲的維修工人自願加入福島壯士的行列,返回核電廠試圖控制災變。他知道廠內空氣有毒,也清楚這樣的選擇會讓他失去結婚生育的可能,因為健康問題會成為家人的重擔,但他還是穿過福島電廠的大門,進入輻射瀰漫的廠房內展開工作。除了平常微薄的薪資,他沒有額外補償。這名希望保持匿名的工人,去年7月告訴英國《獨立報》:「這項工作只有我們幾個人能做,我年輕又單身,我覺得幫忙解決這個問題是我的職責。」
 
在自然界裡,無私的行為比比皆是,雖然不是所有例子都如此偉大壯烈。生物體內的細胞會互相協調,維持分工並避免癌症形成;許多種螞蟻的工蟻會犧牲自己的繁殖力來侍奉蟻后和蟻群;同一獅群的母獅會互相哺育幼獅;而人類則是從食物取得、找尋伴侶到捍衛領土等所有事情都互助合作,儘管助人者未必冒著生命危險,卻仍冒著犧牲生殖成就的風險來成全他人。
 
數十年來,生物學家為了合作現象傷透腦筋。演化論的主流觀點就像詩人丁尼生(Alfred Lord Tennyson)的生動描述:「沾滿鮮血的獠牙與利爪。」達爾文以天擇說來闡述演化時,稱這競爭為「最激烈的生存鬥爭」。天擇說主張帶有適合性狀的個體比同伴有更多繁殖機會,因此生育較多後代。如果把這個邏輯推論到極致,我們很快就會得到這樣的結論:永遠不該幫助對手,反而要不惜投機取巧以求領先,管它是利誘還是詐騙,贏得生命競賽才是最重要的事。
 
那麼為什麼無私行為會如此常見?過去20年來,我用賽局理論的工具來探討這看似矛盾的問題,我的研究顯示,從第一個細胞的形成到智人的出現,合作一直與對立競爭共同影響著地球上生命的演化。因此生命絕不只是鬥爭求生,它還需要「相擁」求生。利他對人類演化的影響尤其深遠,我的研究結果解釋了其中原因,也暗示著互助除了造就人類過去的成功外,對人類的未來也至為重要。
 

 
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