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The Tangled Bank: An Introduction to Evolution(纠缠的河岸:进化导论) cover

生物学

生物学

The Tangled Bank: An Introduction to Evolution(纠缠的河岸:进化导论)

Carl Zimmer

英文原名: The Tangled Bank: An Introduction to Evolution

一位科学作家为初次接触进化生物学的读者编写的图文并茂的入门书。书中借助化石、基因、野外研究和实验,解释进化如何发生以及生物学家如何研究进化,并进一步讨论生命起源、物种形成、人类进化和医学。

需要的基础: 具备中学生物知识即可;除简单图表外不需要数学。

难度等级
入门
学术层次
本科
evolutionnatural selectionphylogeneticshuman evolution教科书

01 / 导读

导读

引用

Zimmer, C. (2013). The Tangled Bank: An Introduction to Evolution (2nd ed.). Roberts and Company Publishers.

章节概要

第2版(2013年8月出版,版权年份2014年,约470页)共15章,据出版社介绍收有285幅绘图和照片。现在的出版方 Macmillan Learning 把本书定位为第一本为普通读者编写的进化教材,并指出它被广泛用于非生物专业的生物学课程。按出版社的说法,第2版经过大幅修订:新增了一整章关于人类进化的内容,以及更多概念、新插图和新研究,另有 Alison Perkins 编写的独立学习指南。第1版(2010年)的书评描述了第2版沿用的写法:每章以研究人员工作的场景开头,这个场景在本章后半部分发展成案例研究;行文则避免使用公式。

第1章:行走的鲸:进化导论

开篇一章以鲸的进化为线索,从长着腿的鲸类化石讲起,介绍什么是进化、生物学家使用哪些证据。第1版中,本章以一个案例研究收尾:借助化石、解剖、遗传学、生活史和保护问题,探讨鲸为什么有喷气孔。

第2章:达尔文之前与之后:进化生物学简史

本章讲述从自然哲学到达尔文及自然选择观念的进化思想史,为全书其余部分展开的概念奠定基础。

第3–4章:岩石的诉说;生命之树

第3章说明地质学和古生物学如何揭示生命的历史。Randy Moore 在 CBE—Life Sciences Education 上评论第1版时,特别称赞本章依据斯泰诺、赫顿、莱尔、居维叶和威廉·史密斯的工作,解释岩石和化石年代如何确定的部分,认为这是他在入门生物学书籍中见过的最好讲解。第4章展示生物学家如何利用系统发育重建遥远的过去。

第5–7章:进化的原材料;变化之道:漂变与选择;分子进化:基因中的历史

这是全书的遗传学核心。第5章讨论遗传与突变这些进化的原材料,第6章讨论遗传漂变和自然选择,第7章说明基因如何记录进化历史。针对第1版,Greg Bole(Evolutionary Applications)称赞漂变与选择一章借助抽取彩色软糖之类的类比,并配以计算机模拟图表,用百分比和基因型而不是代数式讲清了哈迪–温伯格模型的大部分内容。

第8–9章:适应:新事物的诞生;性与家庭

第8章说明新的适应如何产生;第1版中本章有一个题为“How Not to Study Evolution”(不该怎样研究进化)的专栏,是全书唯一一处较长篇幅评论神创论观点的地方。第9章讨论性与家庭;第1版中相应内容包括性选择。

第10–11章:达尔文的第一个问题:物种起源;宏进化:漫长时间尺度上的生命

第10章讨论物种形成。第11章转向长时间段内的大尺度格局;第1版中对应的一章讨论的是辐射和灭绝。

第12–13章:亲密伙伴:物种如何彼此适应;心智与微生物:行为的进化

第12章讨论物种之间的协同进化与共生。第13章讨论行为的进化。

第14章:一种新型的猿

这是第2版新增的人类进化一章。第1版中,人类进化没有单独成章,而是穿插在其他各章之中;Moore 认为有些读者会喜欢这种做法,有些则不会,Bole 则认为这使得难以为某一堂专题课指定阅读内容。

第15章:进化医学

全书以进化在健康方面的应用作结。出版社举出对抗耐抗生素细菌和分析人类基因组作为进化重要性的例子。

核心概念

第1–4章:证据与历史

  • 进化及其证据:种群在世代间的变化,通过化石、解剖和基因得到展示,并以鲸为例引入。
  • 自然选择:达尔文提出的机制,放在历史背景中介绍。
  • 岩石和化石的定年:地质学家和古生物学家如何确定地球的年龄和生命史的时间线。
  • 系统发育:根据共有性状重建的物种亲缘关系之树。

第5–9章:机制

  • 突变与遗传:进化所作用的原材料。
  • 遗传漂变与选择:等位基因频率的随机与非随机变化,在不使用公式的情况下引入。
  • 分子进化:用于重建历史的DNA序列变化。
  • 适应:新性状的起源。
  • 性选择:由交配竞争和择偶推动的进化。

第10–15章:格局与应用

  • 物种形成:新物种的起源。
  • 宏进化:辐射和灭绝等长期格局。
  • 协同进化:物种之间相互适应,包括亲密的伙伴关系。
  • 人类进化:我们自身物种的起源。
  • 进化医学:把进化应用于耐药性和疾病问题。

评析

优点

  • 可读性和插图出类拔萃。 第1版的书评在这一点上意见一致。Moore 称本书制作精良、内容新颖、易读且插图极为出色;Bole 称赞其清晰和叙事性;出版社还引用了 CHOICE 书评(B. K. Hall)称本书插图之精美令人惊叹的评语。第2版收有285幅绘图和照片。
  • 展示进行中的科学。 每章都以野外研究(发掘化石、追踪毒蛇、采集DNA)开头,故事在本章后半部分得到解答,因此读者看到的不只是已知的结论,还有进化假说如何受到检验。
  • 解释“我们如何知道”。 Moore 特别称赞第3章对岩石和化石定年的解释;Bole 则举出FOXP2基因和脊椎动物眼睛进化等内容。本书呈现证据,而不是逐条反驳神创论。
  • 针对第1版作了修订。 第2版新增了两位书评人都曾提及其缺失的人类进化专章,独立的学习指南则提供学习辅助和活动。

局限

  • 书内的学习辅助较少。 两位第1版书评人都指出,各章末尾只有小结,没有思考题、重点问题或其他自测材料;Bole 认为非生物专业学生可能难以建立对这门学科的整体认识。第2版的学习辅助放在独立的学习指南中。
  • 不是面向专业学生的进化遗传学教材。 Bole 认为,由于对进化遗传学的论述有限,本书单独使用不足以支撑二、三年级的专业课程;对专业学生而言,它适合作为辅助读物或例子来源。
  • 例子会过时。 本书的魅力部分在于近期研究故事,但第2版成书于2013年,更新的发现,尤其是人类进化和基因组学方面的发现,需要借助其他资料。

在课程中的定位

在进化课程的书单中,The Tangled Bank 是为希望获得广度、实例和图片的读者准备的入门书。Brian 和 Deborah Charlesworth 的 Evolution: A Very Short Introduction 用约160页讲述机制和证据;可以先读它获得简明框架,也可以在读完 Zimmer 之后用来巩固。达尔文的 On the Origin of Species 与第2章的历史内容搭配阅读效果很好。

对生物专业学生来说,Zimmer 是完整教材的伴读,而不是替代品。Bergstrom 和 Dugatkin 的 Evolution 借助研究案例,把进化生物学呈现为一门活跃的、以数据为驱动的科学,是自然的下一步。Futuyma 和 Kirkpatrick 的 Evolution 以生物学和遗传学基础为前提,用于深化入门课程;Charlesworth 夫妇的 Elements of Evolutionary Genetics 则是对群体遗传学理论的研究生层次论述,而 Zimmer 在第5–7章中是不用公式来解释这些理论的。

如何使用本书

本书为非生物专业学生和普通读者而写,只要求中学生物知识。它也适合一年级生物专业学生为专业进化课程做准备,以及寻找案例的教师。

实用的阅读计划如下:

  • 核心顺序: 依次阅读第1–8章。第1章提出问题,第3–4章介绍证据和方法,第5–7章阐述后面所有内容都要依赖的机制。
  • 然后选读: 第9–13章可按兴趣阅读(性与家庭、物种形成、宏进化、协同进化、行为)。如果课程较短,第9章和第10章最重要。
  • 应用主题: 人类进化读第14章,医学读第15章;两章都要用到第5–8章的机制。

由于书中自测题很少,可以使用配套的学习指南;或者在每章读完后,把开头的案例研究写成简短摘要,并说明其中的证据如何支持本章的结论。准备攻读生物学学位的学生,应接着用完整教材学习定量的群体遗传学。