无尽之形最美：动物建造和演化的奥秘 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] 肖恩·卡罗尔 著，王晗 译

图书标签:

• 动物行为学
• 动物学
• 生物学
• 进化论
• 形态学
• 自然科学
• 生物多样性
• 动物建筑
• 科学普及
• 生命科学

出版社： 上海科学技术出版社

ISBN：9787547812983

版次：1

商品编码：11053541

包装：平装

丛书名： 世纪人文系列丛书*开放人文

开本：16开

出版时间：2012-06-01

用纸：胶版纸

页数：340

字数：150000

正文语种：中文

内容简介

生命最伟大的奇观体现在单个细胞（受精卵）发育成数十亿乃至数万亿个细胞而组建动物的过程。长久以来，科学家们就知道，要是能够阐明胚胎中形态和模式图案如何出现的话，他们就能够清楚地理解今天令人惊叹的动物界的多样性是怎样从5亿年前的原始形态演化而来的。在《无尽之形最美：动物建造和演化的奥秘》中，著名生物学家肖恩·卡罗尔，演化发育生物学开创者之一，为广大读者打开了令人振奋的崭新生物学分支——演化发育生物学的黑匣子，展示了这场令人叹为观止的科学革命。书中详细叙述了各种各样的动物，包括我们人类本身是如何建造的以及它们的分子遗传基础。该书的英文版出版后获得一致好评，荣获多项奖励，如美国《发现》杂志和《今日美国报》等的科技图书年度奖。

作者简介

王晗：苏州大学医学部特聘教授，博士生导师，发育遗传学和基因组学实验室主任。曾任美国Oklahoma大学Assistant Professor，斑马鱼发育遗传学和基因组学实验室主任。

目录

译者序
前言 第三次革命
导言 蝴蝶、斑马和胚胎
第一部 动物的制造
第1章 动物建筑学：现代的形态与古老的设计
第2章 怪兽、突变体和主控基因
第3章 从大肠杆菌到大象
第4章 制造婴儿：25000个需要组装的基因
第5章 基因组中暗物质：工具盒的操作手册
第二部 化石、基因和动物多样性的制造
第6章 动物演化的大爆发
第7章 小爆发：翅膀及其他革命性的发明
第8章 蝴蝶是怎样得到它的斑点
第9章 大自然如何涂黑色
第10章 美丽的灵魂：人类的制造
第11章 无尽之形最美
致谢
索引

精彩书摘

　　找回那只鸡
　　前面我已经讲述了在发育过程起作用的遗传工具盒，而正是通过了对那些形形色色的果蝇突变体——如身体部件的数量发生错误的、在身体的错误部位长出部件的或缺失了整个主要身体结构的突变体——的研究，才促成了工具盒的发现。要感谢大自然，能够在大多数情况下都做得不错，从果蝇至儿童，都能确保在正确的身体部位长有正确的部件。然而这一切是如何发生的呢？这些惊人的基因是如何把一个简单的受精卵转变为复杂的动物呢？
　　“简化论”（redunctionism）这个术语，是指生物学家在分子水平对生命过程进行探索时，他们常常把生命过程和结构分解或“简化”到其分子组成部分。这样的研究手段在过去半个多世纪中是非常成功的，其揭示了遗传机制，阐明了许多疾病的成因，并且建立了一个年产值5000亿美元的行业，从而为人类提供新的医学治疗和诊断。对简化论思维的惯常反驳是：许多重要的生物实体——细胞、个体、种群以及生态群落等——都是在超越分子水平之上进行组建，所以单单靠分子水平的知识是无法解释分子水平以上的各种性状的。就如同即使知道了计算机是由硅、超导金属以及塑料等组成的，但这仍不能告诉我们它是如何组建和运行的一样，我们对工具盒基因的了解，距离真正搞清楚一个动物是如何从发育过程逐步形成的这一目标，还非常遥远。
　　这样情景使我们联想到，早期胚胎学家首先采用了残忍的方法分离不同类型的细胞，然后希望能揭示它们是如何在发育过程中组建成组织和器官的。著名的生物学家保罗·韦斯（Paul Weiss）曾经演示了他的胚胎学家伙伴所遇到简化论困境：他先展示一幅完整的鸡胚图片，然后把一个胚胎放入粉碎机中进行粉碎，最后被粉碎的胚胎成分又被装入离心机中进行离心。韦斯一针见血地指出了简约论的难题：如何找回那只鸡。
　　遗传工具盒基因只是生物遗传材料中的一些小片段，例如仅占果蝇13700个基因或哺乳动物25000个基因中的一小部分。的确，我们已经鉴定出许多关键部分，但是我们又如何能够找回那整个鸡的全貌呢？或者哪怕仅仅找回一只完全的果蝇也好啊？这就如同我们购买或收到了装在一个大箱中的新玩具或电器，但打开箱子一看，却仅仅发现一袋袋的零散部件和写有“需要自行组装”等令人泄气字句的说明书。因此，这样的挑战应该足以让我们警醒。在上一章中，我讲述了生物学家从解开突变体之谜到发现各种主控基因的过程，而这一章我将聚焦在另外一个方向——如何从基因到开始建造动物。
　　……

前言/序言

好的，这是一份基于您提供的书名和要求所撰写的，内容详尽、风格自然，且不包含原书内容的图书简介： --- 书名：无尽之形最美：动物建造和演化的奥秘 副标题：从生命起源到物种多样性的壮丽史诗 内容简介 生命，是地球上最宏大、最令人叹为观止的现象之一。在长达数十亿年的演化历程中，从最初的单细胞生命到如今遍布海洋、陆地和天空的亿万物种，生命构建了一个既脆弱又坚韧的复杂系统。本书旨在深入探索这一奇迹背后的核心机制：动物的建造过程、形态的形成，以及驱动这一切的演化力量。 我们试图超越传统的生物学教科书的简单描述，转而关注生命如何“设计”和“实现”其形态结构。动物的身体并非凭空出现，而是由一系列精妙的分子、细胞和组织层层堆叠、相互协作的产物。它们是遗传信息转化为物理存在的动态过程，是自然选择在时间长河中雕刻出的杰作。 第一部分：生命的蓝图与构建 生命的起点：从化学到细胞的飞跃 本书首先追溯生命起源的早期阶段，探讨在原始地球环境中，非生命物质如何组织成具有自我复制能力的分子。我们将审视生命早期分子（如核酸和蛋白质）的化学特性，以及它们如何共同构建出第一个具有明确边界的生命实体——细胞。这一部分的重点在于理解，生命最初的“建造单元”是如何在化学自组织中诞生的，以及早期生命的代谢和复制机制的原始形式。 细胞的专职化：分化的艺术 一旦细胞出现，接下来的挑战是如何从一个简单的单元发展出多细胞的复杂性。我们将深入探讨细胞分化（Differentiation）的机制。基因调控网络如何精确控制细胞的“命运”，使得胚胎中的同一个受精卵能够产生神经细胞、肌肉细胞、骨骼细胞等截然不同的类型。我们关注表观遗传学的角色，即基因表达的“开关”，它们如何在不改变DNA序列的情况下，指导细胞群体的形态形成。 组织与器官的搭建：架构的建立 多细胞生物的出现，需要更高级别的组织和器官系统来完成复杂的生命活动。本部分将详细介绍组织（如上皮、结缔、肌肉和神经组织）是如何通过细胞间的粘附、信号传递和细胞外基质（ECM）的沉积来构建的。器官的形成过程，如心脏的泵血系统、肺部的气体交换结构或眼睛的光感系统，是这些基础组织按照特定空间和时间程序组装的结果。我们会探讨模式形成（Pattern Formation）的原理，例如化学梯度如何指导肢体或身体轴线的定位。 第二部分：形态的塑造与功能实现 骨骼与支撑：内在的框架 动物形态的稳定性很大程度上依赖于其内部的支撑结构。对于脊椎动物而言，骨骼系统是演化出的杰出工程范例。我们将剖析骨骼的生物力学特性，理解骨骼组织（骨组织和软骨）是如何在生长过程中不断地进行重塑和适应负载的。从鱼类的硬骨板到哺乳动物的内骨骼，我们探究这些结构如何平衡强度、重量和可塑性。对于无脊椎动物，诸如甲壳类动物的外骨骼，其化学成分（如几丁质）和分节结构如何应对重力、运动和保护的需求，也将被细致考察。 运动的艺术：肌肉与驱动力 运动是动物生存的关键。肌肉组织的结构，从肌原纤维的微观排列到肌纤维的宏观组织，是能量转化为机械功的典范。本书将分析不同类型的肌肉（骨骼肌、心肌、平滑肌）在收缩机制上的细微差别，以及它们如何通过神经系统精确地协调，实现复杂的行为，如飞翔、奔跑或潜水。我们还会探讨这些运动结构在不同生活环境下的形态适应性。 感官的延伸：信息捕获系统 动物通过感官系统感知世界，这些系统是高度特化的形态结构。无论是昆虫的复眼，还是哺乳动物的单眼；无论是嗅觉受体细胞的精妙排列，还是听觉毛细胞对微小振动的捕捉，本书都将它们视为自然选择优化信息输入效率的产物。我们将考察这些感官器官的生物物理学基础，理解它们如何将物理信号（光、声、化学物质）转化为可供神经系统处理的电信号。 第三部分：演化的深层驱动力 基因组与形态：演化的原材料 形态的变化源于基因组的变化。演化生物学告诉我们，新的形态和功能往往不是凭空产生的，而是基于现有结构的修饰。本部分将聚焦于发育基因（如Hox基因）在演化中的关键作用。我们探讨基因重复、基因丢失、基因表达区域的改变等机制，如何导致物种间显著的形态差异，例如指骨数量的变化或躯干分节模式的重组。 自然选择的雕刻刀：适应与权衡 形态的演化并非无序的随机过程，而是受到自然选择的严格筛选。每一个“建造方案”都涉及成本与效益的权衡。一个更强壮的骨骼可能提供更好的防御，但也可能增加生长所需的能量消耗。本书将考察环境压力如何塑造特定形态，以及为什么某些“最优”设计在特定生态位中被保留，而在其他环境中则被淘汰。 趋同与趋异：形态的多种路径 演化史充满了令人惊奇的重复和分岔。趋同演化展示了不同谱系如何独立地解决相似的生态挑战，例如鸟类、蝙蝠和翼龙的翅膀结构。而趋异演化则展示了同一祖先形态如何通过适应不同环境而分化出截然不同的后代。通过对比分析这些模式，我们可以更好地理解形态演化的约束条件和潜在的路径。 结语：持续的创造 动物的形态和建造机制并非静止不变的终点，而是一个永不停止的动态过程。从化石记录中的生命大爆发，到今天仍在持续的微小适应性变化，动物界展现出一种“无尽之形”的活力。本书的最终目标是培养读者对生命结构之美的敬畏之心，理解每一片羽毛、每一块骨骼、每一次跳动的心脏背后，都蕴含着数十亿年演化智慧的结晶。 ---

评分☆☆☆☆☆

这本《无尽之形最美：动物建造和演化的奥秘》的书名本身就足以勾起我无限的好奇心。当我在书店偶然翻开它时，首先映入眼帘的那些精美的插图，瞬间就抓住了我的目光。那些栩栩如生的动物描绘，无论是微观世界的精巧结构，还是宏观世界的磅礴姿态，都展现了生命形态的极致之美。我迫不及待地想知道，在这本书里，作者是如何将“建造”与“演化”这两个概念如此巧妙地结合在一起的。难道是说，动物在漫长的演化过程中，如同建筑师一样，一步步构建出它们独特的身体结构？从最初的简单细胞，到如今形态各异、功能强大的生物，这个过程本身就是一场令人惊叹的“建造”史诗。我非常期待书中能揭示其中蕴含的科学原理，比如基因如何指导蛋白质的合成，从而决定骨骼、肌肉、器官的形成，以及这些结构在环境选择压力下如何不断优化和演变。尤其是关于那些“最美”的形态，它们是否隐藏着某种演化的最优解，或者仅仅是偶然的奇迹？这本书给我的第一印象，是它将复杂的生命科学知识，通过“建造”这一易于理解的视角呈现出来，让那些原本枯燥的理论变得生动有趣，仿佛在讲述一个宏大的、持续进行中的生命艺术展览。

评分☆☆☆☆☆

从书名《无尽之形最美：动物建造和演化的奥秘》来看，我预感这本书会是一次关于生命形态的宏大探索。它不仅仅是简单的生物学介绍，更像是对地球生命史的一次回溯，用“建造”和“演化”这两个关键词串联起一个庞大而精巧的故事。我设想着，作者可能会从最原始的生命形式开始，一步步解析它们如何通过细胞分化、组织形成、器官发育，逐渐构建出复杂的身体。同时，书中又会巧妙地将这些“建造”过程与自然选择的法则联系起来，解释为什么某些“建造”方案更受青睐，而另一些则被淘汰。我特别期待书中能够深入剖析那些“最美”的形态，比如孔雀的羽毛、蝴蝶的翅膀、甚至是深海生物奇特的发光器。这些形态的出现，是随机的基因突变，还是有着某种更深层次的演化驱动力？这本书是否会运用大量的化石证据和分子生物学证据，来支撑其观点？我对书中的“奥秘”二字充满遐想，它暗示着作者将揭示一些我们尚未完全理解的生命现象。我期待这本书能提供一个全新的视角，让我重新认识生命的多样性，并理解其背后那些令人惊叹的自然规律。

评分☆☆☆☆☆

《无尽之形最美：动物建造和演化的奥秘》这个书名，让我对生命形式的“设计”原理产生了浓厚的兴趣。我好奇，所谓的“建造”，是否可以类比于人类的工程学？动物的身体，是否在某种程度上体现了“最优设计”的原则？例如，昆虫的外骨骼，是如何在保证强度的同时，将重量降到最低？哺乳动物的复杂消化系统，又是如何一步步演化，以适应不同的食物来源？而“演化”，则是我一直以来都觉得非常迷人的概念。这本书是否会从微观的基因层面，解释遗传变异如何产生，以及这些变异如何在群体中传播？宏观上，又将如何展示环境因素，比如气候、地貌、食物链等，如何对物种的演化方向产生决定性的影响？我尤其期待书中能够通过生动的例子，来阐述那些“最美”的形态是如何在亿万年的演化中，从无到有，逐步完善的。是否会有关于趋同演化的讨论，即不同物种在相似的环境压力下，独立演化出相似的形态？这本书，似乎预示着一场关于生命“美学”和“实用性”的深度对话，让我对生命的创造力和适应力充满了敬畏。

评分☆☆☆☆☆

我一直对动物的行为和适应性感到着迷，而《无尽之形最美：动物建造和演化的奥秘》这个名字，让我感觉它触及了我一直以来想要深入了解的核心。我脑海中浮现出各种各样令人惊叹的动物行为：蜘蛛织网的几何之美，蜜蜂建造蜂巢的数学精度，海狸筑坝改变水系的工程能力，甚至是鸟类迁徙时对地球磁场的精准导航。这些行为的背后，究竟隐藏着怎样的演化逻辑？这本书是否会解释，为什么某些动物会发展出如此复杂和精密的“建造”能力，而另一些则以简朴的方式生存？我猜想，书中可能会深入探讨遗传因素与环境因素之间的相互作用，是如何促使动物的身体和行为在一代代繁衍中发生变化的。或许，那些“最美”的形态，不仅仅是外表的绚丽，更是功能上的极致优化，是对生存环境最完美的响应。例如，鱼类的流线型身体，以及鸟类的翅膀结构，这些都是经过无数次演化“试错”后诞生的杰作。我非常好奇，书中是否会运用大量的案例研究，去分析这些“建造”过程中的关键节点，以及这些节点是如何在漫长的地质时间里，塑造出我们今天所看到的千姿百态的生命形态。这本书，似乎承诺要揭开生命“之所以如此”的深层原因。

评分☆☆☆☆☆

读到《无尽之形最美：动物建造和演化的奥秘》这个书名，我立刻被它所散发出的宏大叙事感所吸引。我脑海中浮现出生命演化长河中那些惊心动魄的瞬间：从单细胞生物到多细胞生物的飞跃，从海洋到陆地的征服，从恐龙的崛起与衰落，到哺乳动物的繁荣。而“建造”这个词，则让我思考，这些生命形态的出现，是否有着某种内在的、遵循一定规则的“构建”过程。这本书是否会深入探讨发育生物学，揭示胚胎发育过程中，细胞如何遵循精确的指令，一层层“建造”出复杂的生物体？同时，“演化”的奥秘又将如何解释这些“建造”过程的变异和选择？我期待书中能够提供一些令人眼前一亮的观点，例如，某些看似“不完美”的形态，是否在特定的环境下反而具有生存优势？或者，那些“最美”的形态，背后是否隐藏着一些我们尚未完全理解的演化捷径？我希望这本书能够将科学的严谨性与人文的关怀相结合，用引人入胜的语言，带领读者穿越时空，去探索生命最本质的奥秘，并感受生命形式本身所蕴含的无尽之美。

评分☆☆☆☆☆

很好。。。。。。。。。。

评分☆☆☆☆☆

开放人文系列，经典之作，不错

评分☆☆☆☆☆

生命最伟大的奇观体现在单个细胞(受精卵)发育成数十亿乃至数万亿个细胞而组建动物的过程。长久以来，科学家们就知道，要是能够阐明胚胎中形态和模式图案如何出现的话，他们就能够清楚地理解今天令人惊叹的动物界的多样性是怎样从5亿年前的原始形态演化而来的。在《无尽之形最美(动物建造和演化的奥秘)》中，著名生物学家肖恩·卡罗尔，演化发育生物学开创者之一，为广大读者打开了令人振奋的崭新生物学分支一一演化发育生物学的黑匣子，展示了这场令人叹为观止的科学革命。书中详细叙述了各种各样的动物，包括我们人类本身是如何建造的以及它们的分子遗传基础。《无尽之形最美(动物建造和演化的奥秘)》的英文版出版后获得一致好评，荣获多项奖励，如美国《发现》杂志和《今日美国》报等的科技图书年度奖。

评分☆☆☆☆☆

书还没看过，就随手翻了一下，内容不好评价，书的纸张算是中规中矩，说说翻译，感觉很艰涩

评分☆☆☆☆☆

用优惠的券买的，挺实惠。。。。

评分☆☆☆☆☆

开放人文系列，经典之作，不错

评分☆☆☆☆☆

书还没看过，就随手翻了一下，内容不好评价，书的纸张算是中规中矩，说说翻译，感觉很艰涩

评分☆☆☆☆☆

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