01 / 导读
导读
引用
Carroll, S. B., Grenier, J. K., & Weatherbee, S. D. (2004). From DNA to Diversity: Molecular Genetics and the Evolution of Animal Design (2nd ed.). Blackwell Publishing.
章节概要
第二版是一本只有八章的短书，图书馆记录为 258 页，出版社的列表为 270 页。出版社把它描述为进化生物学与遗传学、胚胎学的综合，阐述形态变化的遗传基础的一般原理：从发育遗传学和调控机制出发，逐步讲到不同遗传与形态层次上的进化，并配有深入的案例研究、章节小结、参考文献和术语表。第二版增加了比较基因组学、调控蛋白与调控元件的分子进化、动物发育的微进化等内容，还新增了一章，讨论近缘物种之间变异与分歧的模型。以下关于论证如何展开的许多细节，来自 Hammond 与 Whitfield 发表在《遗传》（Heredity，2006）上的书评。
第1章：A Brief History of Animals（动物简史）
开篇一章概述动物形态多样性的起源。Hammond 与 Whitfield 认为，关于化石证据的叙述简短得令人意犹未尽，只集中于寒武纪动物形态的起源与多样化，并指出他们希望对后面讨论的其他转变（如脊椎动物颌的进化）也有类似的介绍。
第2章：The Genetic Toolkit for Development（发育的遗传工具箱）
重心转向发育的视角，介绍构成动物的基本遗传“工具箱”。书评称，这里的主要焦点是果蝇，发育生物学家大概可以跳过这些章节，但它们能让人重温早期果蝇发育的美妙与逻辑。
第3章：Building Animals（构建动物）
开头这一组中的第三章，讲动物是如何构建出来的。书评把工具箱和发育各章合在一起看作基础：只有这些基础确立之后，本书才转向形态变异背后的遗传变化。
第4–6章：Evolution of the Toolkit（工具箱的进化）；Diversification of Body Plans and Body Parts（体制与身体部位的多样化）；The Evolution of Morphological Novelties（形态新事物的进化）
接着本书探讨工具箱如何进化，以及它的变化如何造成体制和身体部位的差异。书评提到了后半部分的若干例子：节肢动物分节体制中肢的丧失，导致昆虫翅类附肢（从甲虫的鞘翅到蝇类的平衡棒）多样化的 Hox 表达变化，以及讨论新事物（如龟甲）和返祖现象（回到祖先形态）的一节。书评还指出，书中相当详细地讨论了 Hox 基因复合体的进化。
第7章：Morphological Variation and Species Divergence（形态变异与物种分歧）
这是第二版新增的一章，讨论近缘物种之间变异与分歧的模型。书评说，书中讨论了物种内部的自然变异，哺乳动物的毛色就是一个简单而熟悉的例子，可追溯到色素通路中基因的变异。
第8章：From DNA to Diversity: The Primacy of Regulatory Evolution（从 DNA 到多样性：调控进化的首要地位）
最后一章提出全书的论点，书评将其概括为：驱动形态变化的是基因调控序列的变化，而不是蛋白质编码区的变化。在最后几页，书中回到了达尔文与贝特森之间关于渐变还是跃变的争论，站在达尔文一边，得出结论：历经数百万年累积的细小渐变可以导致物种形成，同时说明了其中的限定条件和假设。
核心概念
第1–3章
- 发育的遗传工具箱：动物共有、用来构建身体的一组基因，第2章的主题。
- 寒武纪多样化：主要动物形态的起源，第1章。
第4–7章
- Hox 基因与体制：Hox 复合体的进化及其对昆虫翅等身体部位的影响。
- 形态新事物与返祖现象：新结构以及向祖先形态的回归，第6章。
- 物种内与物种间的变异：第7章。
第8章
- 调控进化的首要地位：认为调控 DNA 的变化比编码序列的变化更多地是形态变化的基础。
- 渐变论：细小的变化在长时期内累积，与突然的变化相对。
评析
优点
- 专注而简短的文本。 书评称本书小到足以贯穿一个连贯的故事，是一本一般性的入门书，阐述关键概念，并用来自整个动物界的精心挑选的例子加以说明，而不是一本面面俱到的教科书。
- 详略得当，参考文献充分。 据书评，细节程度足以让人理解每个主题，又不会偏离总的主线；参考文献足够全面，可以沿着它们去追踪各个例子。
- 插图。 书评称赞插图，从引人注目的实例照片到图表和流程图都有，出版社也宣传其四色插图。
- 论点清楚。 书评肯定作者把调控进化的观点放在前面各章的背景之中，并清楚坦率地指出得出结论所依赖的限定条件和假设。
局限
- 书评指出的空白。 Hammond 与 Whitfield 认为化石叙述过于简短，并说如果有关于基因组结构以及物种间各种遗传差异范围的概述会有帮助。他们还指出，大尺度的染色体重排在书中任何地方都没有涉及。
- 发育背景可能重复。 书评说发育生物学家可以跳过工具箱各章，其主要焦点是果蝇；已修过发育生物学课程的学生会觉得第2–3章很熟悉。
- 出版时间。 本书出版于 2004 年，其比较基因组学的内容反映的是当时已有的基因组研究；最好把它作为对基本观点的介绍来读，较新的文献则另行查阅。
在课程中的定位
本课程在多个层次上涵盖发育生物学。Wolpert 的 Developmental Biology: A Very Short Introduction 和 Davies 的 Life Unfolding 是浅显易懂地讲解胚胎如何形成的读物；Essential Developmental Biology（Slack 与 Dale）和 Barresi 与 Gilbert 的 Developmental Biology 是逐个讲解主要模式生物和机制的教科书；Wolpert's Principles of Development 则是对模式形成和信号传导的进阶入门。
Carroll、Grenier 与 Weatherbee 的书是以上这些书在进化方面的对应读物。它问的不是胚胎如何发育，而是发育程序如何随进化的时间而改变。应当在至少读过一本发育学教科书之后再读它，或者与 Essential Developmental Biology 一起读以获得模式生物的背景，然后再去读进化发育生物学的研究文献。
如何使用本书
书评称本书主要面向本科生或非专业人士，不过专家同样会喜欢；前置信息列出的先修内容是发育生物学和分子遗传学，并对进化有一定了解。已经了解 Hox 基因和果蝇体制的学生可以从第4章开始读。
实用的阅读安排：
- 核心： 按顺序阅读；全书只有八个短章，几次就能读完。了解果蝇发育的读者可以略读第2章和第3章。
- 中心章节： 第4–6章包含调控变化如何产生新体制和新结构的主要例子。
- 收尾的论证： 第8章陈述论点，建议读两遍，一遍在读例子之前，一遍在读完之后。
- 后续： 利用参考文献挑选与自己感兴趣的例子相对应的论文，并用术语表查词。