有趣到睡不著的演化：沒有你我也無法生存？

★日本暢銷中小學生科普讀物★
★大人也愛的輕科普★
★系列作品銷量突破700000萬本！★

◎從前的葉綠體是被植物細胞捕獲的生物？
◎從病毒身上發現「基因」的真面目
◎生物演化出性別後，成本提高？
◎不工作的螞蟻怎麼生存？



))))千萬別把它當作睡前讀物，因為你一翻開就停不下來！（（（（

【29個主題，層層遞進，帶你發掘演化的線索】
你知道生物「演化」是怎麼一回事嗎？其實直到大約250年前，「演化」這個詞才出現在生物學中。從前的人並不知道為什麼這個世界上有如此豐富多樣的生物，以及生物為什麼能適應各自的生存環境。但是人們試圖解釋這些現象，於是神的角色登場了。許多文化中，都有關於創造世界的神話故事。
一八五八年，達爾文提出了「自然選擇說」，這個科學假說無需神的存在也能夠解釋生物的適應現象。他以深入的生態觀察，建構出清晰的邏輯論述，啟發了人們對生物的理解。
　往後的兩百多年來，科學家們持續發現新事實，提出了新的演化觀點，當然也伴隨著質疑和挑戰。依循邏輯和證據，將能更接近生命科學的真相──「演化論」也在演化當中。
　書本舉出多種生物為例，用科學觀點說明生物「為何」、「如何」發展出這些奇特生態，並闡述演化論的歷史以及未來的發展。一起踏上演化論的探險之旅吧！


【精采主題搶先看】
●為什麼有不工作的螞蟻？●
　讓我們用人類中愛乾淨的人和不那麼愛乾淨的人來說明。
　假設有一群人在同一個房間內生活，而他們對乾淨的容忍「程度」各不相同。隨著時間的經過，房間將變得愈來愈亂。這時候，誰會開始打掃呢？沒錯，愛乾淨的人。愛乾淨的人無法忍受房間的凌亂，所以一旦房間稍微有些凌亂，他們就會開始打掃。
　好了，現在房間乾淨了，大家又繼續在房間裡生活，然後房間再次變得凌亂。這時候誰會來打掃呢？沒錯，還是愛乾淨的人。
　這時的重點在於，如果愛乾淨的人累到無法打掃，使房間變得更凌亂時，那麼「沒那麼愛乾淨的人會開始打掃了」，因為他們也無法忍受超過一定程度的凌亂。
　螞蟻的情況與此類似。不工作的螞蟻並不是在偷懶，而是在工作刺激超過一定程度時才會開始工作。

●拉馬克的「用進廢退說」●
　科學史上，科學家們提出了各式各樣的假說，並經過許多人的驗證，只有不會產生矛盾的假說才能存續下來。拉馬克提出了有一致性邏輯，且可驗證的「用進廢退說」，取代了先前「生物由神創造，且永不發生變化」這個無法以科學方法檢驗的假說。我們不應忘記拉馬克對科學的貢獻。
　此外，我們也不能忘記他打破了「生物不會演化」的觀念。他將生物的演化納入科學研究的範疇，這件事在科學史上的意義重大。

●怎樣比較有利？性之謎●
　性別對人類來說是一個根本的特徵。如果沒有性別，或許世界上就會少了許多戀愛糾紛之類的煩惱。
　從生物學的角度來看，性的本質簡單來說是「繁殖後代時，將其他個體之部分基因融入自身基因中的行為」。
　能夠產下孩子的是雌性。如果第一子代中有一半是雄性，那麼第二子代的個體數也會減半。但如果是無性生殖的話，所有的子代都可以產出下一代，所以不會有這個問題。這表示，出現性別後，適存度就會突然降低一半，這被稱做「有性生殖的兩倍成本」。


＼＼封面〝有問題〞／／
★有趣到從封面開始就〝有問題〞！
本系列書籍，各冊封面都精心設計了一個有趣的問題，
你能回答得出來嗎？等你翻開本書，便能印證你有沒有答對。

本書封面〝有問題〞：
Q：為什麼加拉巴哥群島中，不同島嶼中的雀鳥的「鳥喙形狀」不一樣呢？

★適合高中以上配合生物課程，做為延伸閱讀學習

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【有趣到睡不著的輕科普─系列介紹】
★日本中小學生經典科普課外讀物，系列作品銷量突破700000萬本！★
★108課綱培養「科學素養」、「閱讀力」最佳讀物★

◎熱情推廣科學的專家作者群
本系列長期受到日本親師生的肯定，主因是：來自各科學領域的專家作者群，專業值得信賴，長年耕耘科普傳播，出版過多部科普暢銷作品。

◎符合108課綱科學素養，中小學生的最佳讀物
─科學素養讀本：科學素養是人們看待自然現象時保持好奇心，從中思考問題、進而設法解決問題的一種涵養。閱讀有趣的課外科學書籍，並呼應學校課程內容，培養孩子的科學素養。
─增加閱讀力：書中每個小主題的篇幅適中，讀來毫不費力，平易近人的內容，使人不知不覺一直看下去，也促進中小學生的長篇文章閱讀力。

◎第一輯全系列主題
【妙趣版】★獲文化部第44次中小學生讀物選介
《有趣到睡不著的自然科學》／《有趣到睡不著的化學》
《有趣到睡不著的生物學》／《有趣到睡不著的植物學》
《有趣到睡不著的天文學》／《有趣到睡不著的地球科學》
【悸動版】
《一定要知道的傳染病》／《一定要知道的怪奇科學》
《一定要知道的驚奇天文學》

◎第二輯全新主題，陸續推出！
元素／演化／恐龍／驚奇化學／驚奇元素／解剖學／腦科學／驚奇地科 More

作者簡介

長谷川英祐（EISUKE HASEGAWA）
演化生物學者。北海道大學農學研究所副教授，隸屬動物生態學研究室。1961年出生於東京。小時候便夢想成為昆蟲學者。大學時開始進行社會性昆蟲的研究。畢業後在民間企業工作五年，之後在東京都立大學研究所學習生態學。
主要研究領域包括社會性演化、動物族群的行為等。其中又以「不工作的工蟻」的研究最受矚目。興趣包括電影、汽車、釣魚、讀書、漫畫等。著作包括《有趣到睡不著的生物學》、《不工作的工蟻也有存在的意義》（在日本由山溪文庫出版）、《如何在逐漸萎縮的世界中活下去？》（在日本由 Media Factory 新書出版）等。

譯者簡介
陳朕疆
專職譯者。清華大學生命科學學士、政大財務管理碩士，曾於京都大學農學部交換一年。曾在中研院生醫所擔任研究助理。譯有多部科普、商管書籍，包含《有趣到睡不著的輕科普》系列、《數學女孩》系列、《大人的宇宙學教室》等。
YouTube 頻道「譯人豆奶」
Facebook 粉絲專頁「譯人豆奶」@TranslatorDodomilk More

讚賞推薦🖒

■李後鋒／中興大學昆蟲學系教授‧白蟻專家
■林大利／生物多樣性研究所副研究員‧科普作家
■阿簡老師／阿簡生物筆記站長
■潘彥宏／科普作家‧企業ESG講師
■蔡政修／臺大生命科學系及生態學與演化生物學研究所副教授
■盧秀琴／國北教大自然科學教育學系教授

（以首字筆畫排序）

推薦語
以清晰易懂的語言與生動有趣的例子，帶你輕鬆理解演化如何塑造萬物！──李後鋒

如果你對生命的多樣性感到好奇，這本書會給你精采的解答！──阿簡老師 More

【前言】
來一趟演化論的旅程
　這個世界充滿了形形色色、多樣化的生物。
　從細菌這種肉眼看不見的微生物，到鯨魚這種巨大動物，地球上存在著龐大數量的生物。在生物學上，人們將相似的生物歸類為一個「物種」，但至今我們仍不清楚全世界到底有多少「物種」。
　就算只考慮昆蟲，目前已有紀錄的物種約有九十五萬，但實際物種數可能更多。如果再考慮細菌等微生物，那麼世界上實際存在的物種數更是難以估量。
　總之，這個世界上存在著非常多的生物。
　那麼，為什麼生物如此多樣化呢？
　回答這個問題，是生物學的目標之一。此外，生物還有一個神奇之處，那就是每種生物都具備了最適合所棲息之環境的獨特生存方式。
　舉例來說，棲息在葉子上的蝗蟲，身體以綠色為底色，能與背景融為一體，因此牠不易被天敵發現。生活在海洋中的鯨魚、海豚與魚類，都有流線形的身體，以及能有效推動水流的鰭，因此可適應水中生活。
　這樣的例子不勝枚舉。總之，所有生物都具備了可以在棲息地中順利生存的特質或技能。在生物學中，這種現象稱做「適應」。
　為什麼生物能適應環境呢？回答這個問題，是生物學的另一個目標。
　為什麼世界上存在如此多樣化的生物，而且每種生物都具備適合其棲息地的特徵？自古以來人們對這些問題相當感興趣，而且人們的想法，也隨著時間的推移而出現變化。
　過去，人們認為「生物從誕生後就不再改變，不會隨時間變化」。但到了近代，漸漸出現了「生物不是一直保持不變，而是會隨時間而變化」的想法。
　這種想法就是「演化論」。
　演化論是如何出現，論點又是如何被人們接受的呢？
　現代的演化論，可以在多大程度上解釋生物的多樣性？
　演化論又有什麼新的發展呢？
　本書將帶你來一趟演化論的旅程，我將盡可能簡單說明什麼是「生物多樣性」與「適應」，讓你親身體會生物令人意想不到的奇特生態。
　書中以科學觀點說明各種生物「為何」、「如何」發展出這些奇特生態，並闡述演化論的歷史、可能性和限制，以及新的發展。
　本書是為所有對於生物多樣性這個迷人主題感興趣的人而寫的，特別是非專業人士。
　「演化論看起來很有趣，但感覺好像很難，不容易理解。」
　有這種想法的各位，歡迎和我一起踏上演化論的探險之旅。 More

前言

Part 1 演化論的誕生
這是神的偉業——演化論誕生之前
生物在一生中不斷的改變
若跨越多個世代，生物會改變嗎？
拉馬克的「用進廢退說」
達爾文的探險、雀鳥與象龜
自然選擇是什麼
無需神的存在——《物種起源》的發表與回響

Part 2 演化論的現在
發現遺傳法則
基因的真面目
「現代綜合理論」的誕生
論點Ⅰ——連續與不連續
論點Ⅱ——演化是否能用現代綜合理論說明？
演化論中的選擇與連續性
病毒、轉位子、大規模的變化
共生與演化
一切都是適應的結果，是停止思考嗎？
不好也不壞的基因——中性理論的出現
演化原理與一神教

Part 3演化論的未來
演化的層次——基因、個體、族群
演化學已經被解釋清楚了嗎？
為什麼湖中浮游生物可以維持多樣性？
為什麼不工作的螞蟻不會消失？
沒有你我也無法生存——共存的法則
鱟蟲的危機管理
適存度、時間，與未來的演化論
現在做還是明天做？——會考慮時間的動物
怎樣比較有利？性之謎
不工作螞蟻的存在意義——短期效益和長期生存
演化論也在演化中——一神教與多神教

結語
文庫版結語 More

【內文摘錄】

●不工作的螞蟻的機制
　（節錄）我們關注的是「螞蟻也會疲勞」這一點。不曉得是不是因為伊索寓言的關係，迄今還沒有人考慮過螞蟻會疲倦的問題。
　然而，所有動物都用肌肉運動，生理上肌肉一定會疲勞。如果疲倦後不休息一段時間，就無法繼續工作。螞蟻也是如此。
　讓我們想像一下，一個短期生產力高的螞蟻族群，所有螞蟻同時都在工作。這樣的螞蟻族群雖然每單位時間的工作處理量很高，但代價是所有個體會同時疲憊，導致一段時間內沒有成員能工作。
　假設這時螞蟻族群眼前出現了一項絕對要馬上完成的工作，那麼在那一瞬間，所有螞蟻都無法接下這項工作。若無法完成這項工作會對螞蟻族群造成很大的損害，那麼平時就必須一直有螞蟻待命，隨時準備去做這項工作，否則後果將不堪設想。也許，「不工作的工蟻」就是為了避免這種極度危險的時刻而存在的。
　螞蟻與白蟻會將卵集中在一個地方存放，而且一直有許多工蟻不停的舔這些卵。白蟻的實驗中表明，如果將工蟻從卵塊旁拉開，不久後卵塊就會長出黴菌，使卵全部死亡。白蟻工蟻的唾液中含有抗菌物質，工蟻會持續將唾液塗在卵上，防止黴菌生長。
　螞蟻也一樣。若卵全部毀損，對螞蟻族群來說是相當大的損害，所以舔卵這個工作對螞蟻族群來說相當重要，必須一直有工蟻執行。在工作刺激變大時，平時不工作的工蟻就會開始工作，所以當其他工蟻疲勞並需要休息時，這些工蟻就可以取而代之。



●基因的真面目
　（節錄）許多生物學家都曾竭盡所能的挑戰「基因由什麼物質構成？」、「遺傳資訊如何傳遞給子代」等生物學上的大問題。最後從病毒的實驗中獲得了答案。
　受到病毒感染的細胞會大量複製病毒，最終使自身死亡。一般認為，病毒會為了自我複製，使用細胞的代謝系統。由於病毒僅由核酸（DNA或RNA）和蛋白質組成，所以基因的真面目可能是以下三者之一。
　一、核酸
　二、蛋白質
　三、兩者皆是
　一九五二年，美國微生物學家阿弗雷德．赫希與瑪莎．蔡斯透過一系列巧妙的實驗，驗證了這一點。蛋白質中含有「硫」元素（S），核酸中則沒有；另一方面，核酸中有大量的「磷」元素（P），遠高於蛋白質。因此，他們使用放射性的「硫」來標記病毒的蛋白質，使用放射性的「磷」來標記DNA（此種病毒的核酸為DNA）。然後用這些含有放射性元素的病毒感染細胞。培養後將培養液離心處理（藉由密度差異分離溶液中不同物質）。
　因為細胞比病毒大得多、重得多，所以細胞很快就會沉澱下來。病毒比較輕，所以不容易沉澱，會浮在上層。因此調整離心力強度，就可以分離出細胞與病毒。最後，只要分析沉澱的細胞中含有哪種放射性物質，就可以知道是病毒中的哪種物質（核酸或蛋白質，或兩者皆是）傳遞到細胞內，那就是基因。
　結果顯示，放射性的磷主要存在細胞內部，代表受病毒感染的細胞攝入的是病毒的DNA，這個實驗成功證明了「基因是DNA」。 More