無盡之形最美（簡體書）
商品資訊
ISBN13：9787572266300
出版社：浙江教育出版社
作者：(美)肖恩‧B.卡羅爾
出版日：2023/10/01
裝訂／頁數：平裝／313頁
規格：24cm*17cm (高/寬)
版次：一版
商品簡介
達爾文將定格在化石記錄裡的物種與現生有機體的多樣性，解釋為它們是自然選擇在漫長歲月長河裡的產物；分子生物學解釋了所有物種的遺傳基礎怎樣被編碼在僅由4種基本成分組成的DNA分子之中。然而，這兩者都沒有直接解答每一種形態具體是怎樣形成的。
在《無盡之形最美》中，著名生物學家、進化發育生物學開創者之一肖恩·B。卡羅爾為廣大讀者打開了令人振奮的全新生物學分支一一進化發育生物學的黑匣子，展示了這場令人嘆為觀止的科學革命。
進化發育生物學的見解震驚了生物界，它展示了蝴蝶和斑馬、三葉蟲和恐龍、猿和人類等各種動物的無盡形式是如何形成和進化的。進化發育生物學最令人驚訝的發現是：少量原始基因導致了所有動物形態中基本器官和附肢的形成。導致人類形成胳膊和腿的基因與導致鳥類和昆蟲形成翅膀、魚類形成鰭的基因是相同的。生命蕞偉大的奇觀就體現在單個細胞（受精卵）發育成數十億乃至數萬億個細胞而構造動物的過程。
肖恩·B。卡羅爾在《無盡之形最美》中詳細敘述了各種各樣的動物是如何構造的，通過闡明胚胎中形態和模式圖案如何出現，我們就能夠清楚地理解今天令人驚嘆的動物界的多樣性是怎樣從5億年前的原始形態進化而來的。
作者簡介
肖恩·B.卡羅爾，美國進化發展生物學家、作家、教育家。美國國家科學院院士、美國藝術與科學院院士、威斯康星大學分子生物學和遺傳學教授、富蘭克林生命科學獎。與愛德華威爾遜、奧利弗·薩克斯和理乍得·道金斯等人齊名的科普大師，劉易斯·托馬斯科學寫作獎得主。霍華德休斯醫學研究所科學電影製片人，所拍攝的科學短片和教育素材供成千上萬的學生免費使用。
名人/編輯推薦
美國兩院院士、科普大師、重磅級富蘭克林生命科學獎得主肖恩·B。卡羅爾「生命的故事」系列之一：《無盡之形最美》。
從蝴蝶與斑馬的斑點是如何形成的，到利用大腸桿菌的生物學規律了解大象，到製造新生命需要的25000個基因，再到美洲豹皮毛和原始人頭骨中的個體和群體變化等，卡羅爾講述了基因如何在生長的胚胎中表達，並解釋了這些基因在數百萬年的進化中是如何變化的，帶領讀者一窺生物發展史中的進化和發育這兩面。
入圍《洛杉磯時報》圖書獎（科學技術類）、美國國家科學院通訊獎，被評為《發現》雜誌年度最佳科學圖書、《今日美國》年度最佳科學圖書。
華大集團CEO尹燁，葦草智酷創始合伙人、財訊傳媒集團首席戰略官段永朝，古生物學者、科普作家邢立達，發育生物學家劉易斯·沃爾珀特聯袂推薦！
序
生物學領域的三次革命
你說你要一場革命
是吧，你知道我們都想改天換地
你告訴我這是進化
是吧，你知道我們都想改天換地
……
你說你真拿到了秘籍
好吧，你知道我們都想看個仔細
……
——約翰·列儂（John Lennon）與保羅·麥卡特尼（Paul McCartney），
披頭士樂隊成員，《革命 1 號》（Revolution 1）
物理學家、諾貝爾獎得主讓·佩蘭（Jean Perrin）說過，科學上的通關秘籍在於掌握“用不可見的簡單規則去解釋可見的複雜形態”的能力。生物學歷史上最偉大的兩次革命分別是進化論的創立與遺傳機制的提出，全是由這一深刻見解促成的。達爾文將定格在化石記錄裡的物種與現生有機體的多樣性，解釋為它們是自然選擇在漫長歲月長河裡的產物。分子生物學解釋了所有物種的遺傳基礎怎樣被編碼在僅由 4 種基本成分組成的 DNA 分子之中。盡管這些理論可以就複雜可見的形態起源給出強有力的解釋，從古代三葉蟲的身體一直到加拉帕戈斯（Galapagos）雀族鳴鳥的喙，但還不夠完美。無論是自然選擇理論還是 DNA都沒有直接解答每一種形態具體是怎樣形成或進化出來的。
理解形態的關鍵在於理解發育，區區一個受精卵正是經由這一進程變成一個複雜的、擁有數十億個細胞的動物體。這一驚人的奇觀在生物學的重大未解之謎榜單上停留了近兩個世紀之久。發育跟進化密切相關，因為正是胚胎的發育導致了形態的進化。在過去的 20 多年裡，一場新的革命正在生物學領域展開。關於基因和一些簡單規則是如何塑造動物的形態及其進化過程的，發育生物學和進化發育生物學（evolutionary developmental biology，簡稱 Evo Devo）這兩個領域取得的進展揭示出非常豐富的內容，其中有很多都令人驚嘆且出人意料，深刻重塑了我們對進化之路的理解。例如，沒有一個生物學家曾經預料到，控制昆蟲身體與器官發育的基因也在人類身上發揮著同樣的作用。
本書講述的就是這場新革命的故事以及由它帶來的關於動物進化歷程的深刻見解。我的目標是要描繪一系列生動畫面：大自然創造動物的進程以及在這個過程中發生的各種變化是怎樣塑造我們今天認識的各種現生動物以及化石記錄裡的動物的。
我寫這本書的時候主要考慮了以下幾類讀者的喜好和需求。第一類是對自然界和自然史感興趣的讀者，他們往往喜歡觀賞雨林、暗礁、熱帶稀樹草原或化石群裡的動物，本書用了很大的篇幅介紹過去和現在最令人著迷的一些動物是怎樣被大自然創造出來的，後來又是怎樣進化的；第二類是物理學家、工程師、計算機科學家和其他對複雜性理論感興趣的讀者，本書講了一個通過組合少量常見成分創造出豐富多樣性的故事；第三類是學生和教育工作者，我堅信書中提供的進化發育生物學新見解能讓進化過程變得生動起來，帶來比通常講授和討論更具吸引力和啟發性的“進化大片”；第四類是可能會琢磨“我來自何方”這個問題的讀者，本書講的也是人類的歷史，不僅有我們從受精卵發育為成年人的進程，也有從動物起源到人類物種出現的漫長征途。
目次
前言 生物學領域的三次革命
引言 蝴蝶與斑馬，動物形態變化的奧秘
第一部分 動物是如何構造而來的
第1章 動物構造的現代形態與古老設計
像搭積木一樣構造動物
以改變數目與類型的方式進化
同源性、系列同源性與威利斯頓定律
對稱性與極性
將不同形態編碼進基因組
第2章 突變體與主控基因
獨眼巨人的傳說與現實
蠑螈唇與雞翅膀
滿懷希望的怪物
多指的人類
突變的果蠅
第3章 從大腸桿菌到大象
大腸桿菌的酶誘導現象
果蠅的同源異形突變體
基因中的同源異形框
用於構造身體的主控基因
對動物進化的反思
基因工具包的組成
重要的hedgehog基因
基因工具包悖論與多樣性起源
第4章 製造新生命，需要組裝25000個基因
把那隻小雞找回來
細胞命運圖譜
胚胎地理學
一隻果蠅的誕生
一個脊椎動物的誕生
將簡單的不可見變為可見
第5章 基因組「暗物質」：工具包操作指令
窺探暗處
基因開關，胚胎內的定位系統
組合邏輯的威力與功效
整體是多個部分的總和
基因開關的多樣性
用模塊化開關構造模塊化動物
胚胎的「接線」工作：開關、電路與網絡
基因開關與工具包的解開
第二部分 化石、基因與動物多樣性的形成
第6章 動物進化大爆發
大爆發前的動物
寒武紀生命大爆發
構造新動物需要新基礎嗎
不安分的Hox基因與威利斯頓定律
構造脊椎動物
基因開關造成的位移
重新思考寒武紀，從遺傳可能性尋找生態機會
第7章 小爆發，翅膀與其他革命性創造
二枝型附肢，如此簡單的起點
學飛，從許多的鰓到一對翅
蜘蛛傳奇：節肢動物鰓的適應性改造
附肢地理系統進化
從魚的「手指」到蝙蝠的翅膀
新基因開關形成新結構
飛行與滑行，為新生活方式進化附肢
進化創新的四大秘密
第8章 蝴蝶的斑點是如何形成的
如何理解蝴蝶的翅型花色
蝴蝶的進化
製造眼斑，教「老」基因學會新技巧
我的高光15分鐘
蝴蝶如何改變它們的斑點
擬態與色彩模式進化
第9章 大自然中黑色的演變
自然界的「黑化」
美洲豹如何掩蓋它的斑點
巖小囊鼠，黑化的方法不止一種
黑豹、白熊與人類的紅髮
哺乳動物的條紋與斑點進化
自然選擇、基因與適合度
第10章 美麗心智，智人的演變
尋根問祖
美麗心智的形成
人類形態與發育過程的鑲嵌式進化
98.8% 悖論與智人的演變
人類顎肌系統的進化
影響語言的基因的進化
人類進化複雜而微妙的遺傳基礎
第11章 無盡之形最美
進化發育生物學，現代綜合進化論的基石
進化發育生物學與進化論教學
進化論和神創論之爭
無盡之形最瀕危
致謝
書摘/試閱
像搭積木一樣構造動物
當我們試圖分辨佛羅裡達州的河邊那一鏟子礫石裡到底都有哪些骨頭或牙齒時，“動物設計”的一個基本主題就會變得顯而易見。挑戰的關鍵在於怎樣才能將某塊化石跟一個物種掛上鉤，還得確定它具體屬於這種動物的哪一個部位。這怎麼就成了難點？這展示了動物設計相關的第一個基本事實：有親緣關係的動物，比如各種脊椎動物，都是由非常相似的部件構造而成的。
假如在專家的協助下，我們分辨出其中一塊骨頭來自儒艮（某種早已滅絕的海牛）。接下來的問題就變成，如果這是一根肋骨，具體是哪一根？又或者，如果這是一塊趾骨，來自一種早已滅絕的馬，到底是哪一趾？單有一塊骨頭還真不好確定。至於為什麼會這樣，到底難在什麼地方，答案凸顯了動物設計的第二個基本事實：每種動物都是由許多相同類型的部件組成的，就像搭積木一樣。
這些部件有的比較小，比如單個趾骨；有的相當大，比如某些脊椎動物的脊柱（椎骨）。這些基本部件不僅古已有之，而且不管動物體形相互之間怎樣千差萬別，這些部件在其各自身體中總是保持固定的比例。從同屬侏羅紀時期（距今超過 1.5 億年）的巨型蜥腳類恐龍和嬌小精致的蠑螈就可以看到脊椎動物在身體構造上共有的、重復出現的、模塊化的結構特點。
模塊化設計反復出現的情況，並不僅僅見於脊椎動物。比如加拿大落基山脈著名的伯吉斯頁巖層化石群，就是 5 億多年前活躍在寒武紀海洋中的首批大型複雜動物的一些成員，從它們的化石中就能看到它們模塊化身體部件的各種變體版本，跟它們的現生後代都十分多樣。這些化石的吸引力是多層面的。當然了，目睹並親手觸摸到這些生活在早就消失的遠古世界的猛獸，必然會激發出人們由衷的敬畏與驚嘆之情。但同時我們也被它們的形態打動。這些化石證明了，借用擬人化的說法，“進化”在設計各種動物之際不僅重復使用了一些部件，而且使許多結構都具有模塊化特點。
比較不同的身體部位也能看到模塊化設計的情況反復出現。比如人類四肢就採用了相似的模塊化設計，每一肢都包含好幾個部分（如大腿、小腿、腳踝或上臂、前臂、手腕），手和腳各有 5 個相似的指或趾。這種出現在四足脊椎動物每一肢上的模塊化設計也有非常悠久的歷史，從侏羅紀時期的化石中就能清楚看到。
有時，某個結構的模塊化設計可能不是那麼顯而易見。就像蝴蝶翅上複雜的圖案，好像雜亂無章，但只要再看仔細一點，還是可以看出整個圖案也是由多種基本圖案元素反復出現而形成的。比如藍色大閃蝶翅下部就有由反復出現的帶狀條紋、波浪線和眼斑組成的圖案，同種元素之間又由翅脈形成區隔。這表明蝴蝶翅上由翅脈包圍的每個區就是一個單元。整個圖案就是這些模塊化單元重復出現而形成的產物，每個單元包含的帶狀條紋、波浪線和眼斑在大小和外形上都有一點變化。
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