Evolution: A Very Short Introduction（演化：简明导论）

引用

Charlesworth, B., & Charlesworth, D. (2017). Evolution: A Very Short Introduction. Oxford University Press.

章节概要

本书于2003年首次出版；2017年的重印版约160页，对正文作了若干重要更新，延伸阅读部分则全面更新。全书共八章，包括简短的导论和后记，其后是参考文献、延伸阅读和索引。两位作者均任职于爱丁堡大学，也是高阶教材 Elements of Evolutionary Genetics 的作者。本书旨在向普通读者介绍进化生物学最重要的发现、概念和方法。它的编排顺序颇具特色：先解释进化的机制，再呈现证据，最后才转向适应、物种和尚未解决的问题。

第1章：导论

导论阐明本书的目的，认为进化为整个生物学提供了统一的原理，揭示了人类与生物界其他部分的关系，并且具有实际意义。最后概述了各章内容。

第2章：进化的过程

核心机制在一开始就被引入。进化改变始于突变，即遗传物质中稳定且可遗传的变化。随后，自然选择和遗传漂变（选择上中性的变异体频率的随机变化）改变这些突变的常见程度；三种过程在漫长时间里共同作用，改变种群的遗传构成，并可能使一个物种与其祖先不同。

第3章：进化的证据：生物之间的相似与差异

第一个讨论证据的章节认为，共同祖先的由来既解释了生命的多样性，也解释了生命深层的相似性。本章依次讨论分类、胚胎发育、退化器官、有性生殖与遗传，以及基因、突变和DNA序列，表明从外部形态到遗传物质的各个层面都存在相似性。

第4章：进化的证据：时间和空间上的格局

第二类证据来自地球历史和地理。化石记录是生命历史唯一的直接记录，解读它所依据的均变论原理与地质学家解读地球本身时所用的相同。物种的地理分布，尤其是加拉帕戈斯群岛和夏威夷等大洋岛屿上的动植物，只有从进化的角度才能理解。

第5章：适应与自然选择

本章介绍现代适应理论，它以自然选择取代了设计者的观念。内容依次涉及人工选择、可遗传变异的类型、自然选择与适合度、适应与进化历史的关系、检测选择的方法以及性选择。

第6章：物种的形成与分化

作者解释了共存的物种为何保持区别（生殖隔离及其机制）、同一物种的种群如何在地理上发生变异（往往是适应性的），以及DNA和蛋白质序列如何揭示分子进化和物种之间的亲缘关系。

第7章：一些难题

本章处理批评者经常提出的例子：飞行、眼睛和蛋白质分子等复杂结构的进化，以及衰老的进化及其对繁殖和死亡率的影响。总的回答是，复杂特征是已有结构的改造版本，由一连串小的改进累积而成。细胞基本特征的起源和人类意识的起源被承认为基本上尚未解决的两个问题。

第8章：后记

简短的结语认为，现代的进化观与达尔文和华莱士的观点非常接近，而且由于两项进展，比一个世纪前可信得多：在生物组织各个层面上都有大量证据表明选择在起作用，以及对遗传机制的理解。

核心概念

第1–2章：机制

• 突变：遗传物质中稳定、可遗传的变化，是变异的最终来源。
• 自然选择：提高生存或繁殖能力的变异体数量增加。
• 遗传漂变：不影响适合度的变异体频率的随机变化。

第3–4章：证据

• 共同由来：把生物之间的共同特征解释为从共同祖先继承而来。
• 退化器官：可以理解为祖先结构残余的退化结构。
• 均变论：用今天可观察到的过程来解释包括化石记录在内的过去事件。
• 岛屿生物地理：把大洋岛屿上独特的物种视为迁入和分化的证据。

第5–6章：适应与物种

• 适合度：生物对后代的相对贡献，是选择作用的对象。
• 性选择：由争夺配偶的竞争所产生的选择。
• 生殖隔离：使共存物种不能杂交的屏障。
• 地理变异与分子进化：种群之间的差异，以及用于推断亲缘关系的序列变化。

第7–8章：难题

• 复杂适应的进化：对现有可用结构进行小改动而积累成的大变化。
• 衰老的进化：衰老为何会进化，以及它如何塑造繁殖和死亡。

评析

优点

• 先讲机制，后讲证据。 两位作者也写过进化遗传学的高阶教材，这本小书也体现了这一背景：突变、选择和漂变在第2章就已阐明，位于证据之前，因此读者在阅读证据时清楚这些证据证明的是什么。
• 系统地呈现证据。 有两整章专门讨论证据，一章讲生物之间的相似性（从发育到DNA），一章讲化石和地理分布，因此本书很适合用来回答“我们怎么知道进化确实发生过”这个问题。
• 正视反对意见。 第7章讨论复杂器官和衰老的进化，这些都是常被用来反驳自然选择的例子，并坦率承认细胞生命和意识的起源仍未解决。
• 实际意义。 出版社简介提到，书中讨论了为什么理解进化对于应对细菌对抗生素的耐药性以及HIV对抗病毒药物的耐药性十分重要。

局限

• 篇幅极为紧凑。 约160页涵盖机制、证据、适应、物种形成和未解问题，每个主题都只能简略处理，而且没有习题。
• 一部局部更新的旧作。 重印版更新了正文并重写了延伸阅读，但八章的标题和顺序与2003年第1版相同，全书框架早于许多近期的基因组学研究。
• 对生命历史本身着墨不多。 从目录看，化石被当作证据处理，没有专门的章节追溯生命史上的重大转折或人类进化本身。

在课程中的定位

在进化课程的书单中，本书最短也最精炼，适合在课程开始前作为第一本读物，或供生物学以外的学生阅读。入门层次上与之自然搭配的是 Carl Zimmer 的 The Tangled Bank：一本由科学作家撰写、插图丰富的书，以长得多的篇幅讲述类似内容，并增加了人类进化和医学的章节。Charlesworth 夫妇对机制的解释更直接，Zimmer 则提供了更多实例和图片。

对于一门完整的课程，Bergstrom 和 Dugatkin 的 Evolution 以及 Futuyma 和 Kirkpatrick 的 Evolution 是把本书每一章扩展成许多章的教材。达尔文的 On the Origin of Species 值得与第3–5章对照阅读，这几章沿着同样的证据线索并加入了现代遗传学。同一对作者的 Elements of Evolutionary Genetics 则是对第2章所勾勒过程的高阶数学论述，适合继续学习群体遗传学和进化遗传学的学生。

如何使用本书

本书只要求中学生物知识，适合一年级学生、需要可靠的进化论述的其他专业学生，以及准备就进化证据展开讨论的读者。一个周末即可读完。

实用的阅读计划如下：

• 第2章读两遍， 开头读一遍，读完第5章后再读一遍。本章介绍的三种过程（突变、选择、漂变）是后面各章以及任何进化课程的基本词汇。
• 把第3–4章当作证据目录。 针对每一类证据（分类、发育、退化器官、DNA、化石、岛屿），记下一个例子及其说明的问题。
• 用第7章来展开讨论。 书中的例子（眼睛、飞行、衰老）很适合作为探讨复杂性状如何进化的研讨课或论文题目。
• 借助2017年更新的延伸阅读 进入下一步，数量模型则需要使用完整的教材。

本书提供的是概念和证据而非练习，宜与教材中的习题配合使用。