01 / 導讀
導讀
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.
章節概要
第二版是一本只有八章的短書，圖書館記錄為 258 頁，出版社的列表為 270 頁。出版社把它描述為進化生物學與遺傳學、胚胎學的綜合，闡述形態變化的遺傳基礎的一般原理：從發育遺傳學和調控機制出發，逐步講到不同遺傳與形態層次上的進化，並配有深入的案例研究、章節小結、參考文獻和術語表。第二版增加了比較基因組學、調控蛋白與調控元件的分子進化、動物發育的微進化等內容，還新增了一章，討論近緣物種之間變異與分歧的模型。以下關於論證如何展開的許多細節，來自 Hammond 與 Whitfield 發表在《遺傳》（Heredity，2006）上的書評。
第1章：A Brief History of Animals（動物簡史）
開篇一章概述動物形態多樣性的起源。Hammond 與 Whitfield 認為，關於化石證據的敘述簡短得令人意猶未盡，只集中於寒武紀動物形態的起源與多樣化，並指出他們希望對後面討論的其他轉變（如脊椎動物頜的進化）也有類似的介紹。
第2章：The Genetic Toolkit for Development（發育的遺傳工具箱）
重心轉向發育的視角，介紹構成動物的基本遺傳“工具箱”。書評稱，這裡的主要焦點是果蠅，發育生物學家大概可以跳過這些章節，但它們能讓人重溫早期果蠅發育的美妙與邏輯。
第3章：Building Animals（構建動物）
開頭這一組中的第三章，講動物是如何構建出來的。書評把工具箱和發育各章合在一起看作基礎：只有這些基礎確立之後，本書才轉向形態變異背後的遺傳變化。
第4–6章：Evolution of the Toolkit（工具箱的進化）；Diversification of Body Plans and Body Parts（體制與身體部位的多樣化）；The Evolution of Morphological Novelties（形態新事物的進化）
接著本書探討工具箱如何進化，以及它的變化如何造成體制和身體部位的差異。書評提到了後半部分的若干例子：節肢動物分節體制中肢的喪失，導致昆蟲翅類附肢（從甲蟲的鞘翅到蠅類的平衡棒）多樣化的 Hox 表達變化，以及討論新事物（如龜甲）和返祖現象（回到祖先形態）的一節。書評還指出，書中相當詳細地討論了 Hox 基因複合體的進化。
第7章：Morphological Variation and Species Divergence（形態變異與物種分歧）
這是第二版新增的一章，討論近緣物種之間變異與分歧的模型。書評說，書中討論了物種內部的自然變異，哺乳動物的毛色就是一個簡單而熟悉的例子，可追溯到色素通路中基因的變異。
第8章：From DNA to Diversity: The Primacy of Regulatory Evolution（從 DNA 到多樣性：調控進化的首要地位）
最後一章提出全書的論點，書評將其概括為：驅動形態變化的是基因調控序列的變化，而不是蛋白質編碼區的變化。在最後幾頁，書中回到了達爾文與貝特森之間關於漸變還是躍變的爭論，站在達爾文一邊，得出結論：歷經數百萬年累積的細小漸變可以導致物種形成，同時說明了其中的限定條件和假設。
核心概念
第1–3章
- 發育的遺傳工具箱：動物共有、用來構建身體的一組基因，第2章的主題。
- 寒武紀多樣化：主要動物形態的起源，第1章。
第4–7章
- Hox 基因與體制：Hox 複合體的進化及其對昆蟲翅等身體部位的影響。
- 形態新事物與返祖現象：新結構以及向祖先形態的迴歸，第6章。
- 物種內與物種間的變異：第7章。
第8章
- 調控進化的首要地位：認為調控 DNA 的變化比編碼序列的變化更多地是形態變化的基礎。
- 漸變論：細小的變化在長時期內累積，與突然的變化相對。
評析
優點
- 專注而簡短的文本。 書評稱本書小到足以貫穿一個連貫的故事，是一本一般性的入門書，闡述關鍵概念，並用來自整個動物界的精心挑選的例子加以說明，而不是一本面面俱到的教科書。
- 詳略得當，參考文獻充分。 據書評，細節程度足以讓人理解每個主題，又不會偏離總的主線；參考文獻足夠全面，可以沿著它們去追蹤各個例子。
- 插圖。 書評稱讚插圖，從引人注目的例項照片到圖表和流程圖都有，出版社也宣傳其四色插圖。
- 論點清楚。 書評肯定作者把調控進化的觀點放在前面各章的背景之中，並清楚坦率地指出得出結論所依賴的限定條件和假設。
侷限
- 書評指出的空白。 Hammond 與 Whitfield 認為化石敘述過於簡短，並說如果有關於基因組結構以及物種間各種遺傳差異範圍的概述會有幫助。他們還指出，大尺度的染色體重排在書中任何地方都沒有涉及。
- 發育背景可能重複。 書評說發育生物學家可以跳過工具箱各章，其主要焦點是果蠅；已修過發育生物學課程的學生會覺得第2–3章很熟悉。
- 出版時間。 本書出版於 2004 年，其比較基因組學的內容反映的是當時已有的基因組研究；最好把它作為對基本觀點的介紹來讀，較新的文獻則另行查閱。
在課程中的定位
本課程在多個層次上涵蓋發育生物學。Wolpert 的 Developmental Biology: A Very Short Introduction 和 Davies 的 Life Unfolding 是淺顯易懂地講解胚胎如何形成的讀物；Essential Developmental Biology（Slack 與 Dale）和 Barresi 與 Gilbert 的 Developmental Biology 是逐個講解主要模式生物和機制的教科書；Wolpert's Principles of Development 則是對模式形成和訊號傳導的進階入門。
Carroll、Grenier 與 Weatherbee 的書是以上這些書在進化方面的對應讀物。它問的不是胚胎如何發育，而是發育程式如何隨進化的時間而改變。應當在至少讀過一本發育學教科書之後再讀它，或者與 Essential Developmental Biology 一起讀以獲得模式生物的背景，然後再去讀進化發育生物學的研究文獻。
如何使用本書
書評稱本書主要面向本科生或非專業人士，不過專家同樣會喜歡；前置資訊列出的先修內容是發育生物學和分子遺傳學，並對進化有一定了解。已經瞭解 Hox 基因和果蠅體制的學生可以從第4章開始讀。
實用的閱讀安排：
- 核心： 按順序閱讀；全書只有八個短章，幾次就能讀完。瞭解果蠅發育的讀者可以略讀第2章和第3章。
- 中心章節： 第4–6章包含調控變化如何產生新體制和新結構的主要例子。
- 收尾的論證： 第8章陳述論點，建議讀兩遍，一遍在讀例子之前，一遍在讀完之後。
- 後續： 利用參考文獻挑選與自己感興趣的例子相對應的論文，並用術語表查詞。