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地球:從美麗到滄桑/揭露地球的真實樣貌

內容

地球:從美麗到滄桑/揭露地球的真實樣貌
2011/10/18 
【聯合新聞網/文、圖節錄自商周出版《地球:從美麗到滄桑》】

 
書名:地球:從美麗到滄桑
作者:史坦利.萊斯
譯者:王惟芬、楊仕音
出版社:商周出版
出版日期:2011年10月09日
 
內容介紹:

一切都有個開始,也將有個結束。在浩瀚宇宙的銀河系裡,廣袤無垠的太陽系中,有水和大氣的地球誕生了。史坦利.萊斯要帶我們看看這座行星的面貌,它幾歲了?正處於中年的它,因著生物演化與人類行為的改變,將如何步上生命的終途,回歸塵土?


地球的生物多樣性是如何達成的?不像多數探討地球生成歷史的書籍,採編年方式一個階段接一個階段地,數出這座行星的成長歷程;史坦利.萊斯透過地球上重要的生物演化發展,從生物共生關係、性別關係與互利關係,探討地球繽然紛呈的多樣面貌。


共生 - 當單細胞生物開始相互合作,就拉開了複雜生物體的演化序曲。顯花植物藉由昆蟲和鳥類傳遞花粉及散播種子,就是最顯著的例子之一。


性擇 - 複雜行為及令人目眩的諸多生命形式由此而生。人類有構造精密的大腦,得以主導這個世界,也是因為歷經了此一過程。


互利 - 當物種學會了相互協助,多樣性與複雜性於焉展開。早期的人類社會,因為互利,社交圈逐漸擴大,文化因之蔓延開展。


不要忘了光合作用,那讓生命得以萌發及延續;不要忘了地球浩劫,那讓生命從此絕跡的強大威脅;也不要輕忽宗教的重要性,還有,也許不一定恰恰相反,科學推理對人類發展的關鍵性。史坦利.萊斯提醒著我們。


萊斯溫煦的口吻、深廣的觀點,給人類如何與自然共處、如何與地球休戚與共這個問題,一個不可多得的回饋。

新書內容搶先看:


為什麼有性?

性與演化革命

性,無所不在――這的確相當令人百思不得其解,因為對生命而言,沒有性反而輕鬆些。如果地球上所有植物都能像蒲公英一樣製造無性種子,而所有動物都成為可以自體受精的雌雄同體,一切將顯得簡單許多。有性生殖的物種因為需要兩個個體才能繁衍,相對於無性生殖(或單性生殖)的物種而言,後代數量自然較少。性的存在將生殖產量減半,單就這個理由,為了增加遺傳多樣性而採取有性生殖策略,似乎不大值得。或至少物種應該演化為同時具備這兩項能力,能夠在不同時機選擇採取有性生殖或無性(單性)自體繁殖。

演化永遠沒有完結篇,其原因在於儘管物種完美適應了居住環境的一切物理條件,依舊必須跟上寄生者的瞬息萬變。某些物種在外觀部分也許沒有明顯的演化跡象,但體內的防禦性化學物質卻不停更新,彷彿《鏡中奇緣》(Through the Looking Glass)中路易斯.卡洛爾筆下的紅皇后般,奔跑只是為了能待在原地。生物學家以此命名提出了「紅皇后假說」(Red Queen Hypothesis),解釋生物為何需要有性生殖所提供的大量遺傳變異--那是為了在演化戰場中存活下來。

俗諺云:「凡有規則就有例外。」基因研究證據已顯示,蛭形輪蟲(bdelloid rotifers,一種微型水生動物)以單性生殖方式存活了至少三千萬年之久。為什麼牠們不需依賴有性基因重組,卻趕得上寄生者的演化速度呢?難道牠們沒有寄生者的威脅嗎?其實當環境潮濕時,其寄生者(真菌)於數天內就可以將整個族群的蛭形輪蟲消滅,然而蛭形輪蟲對抗寄生者的方式並非加速演化,而是以自體脫水、遁入風中的招式擺脫牠們。脫水後的蛭形輪蟲可隨風旅行至新棲地,並在潮濕之處甦醒,這時身邊不再有真菌糾纏,算是名符其實的「飛逃策略」了。


雄性為何而戰?

交配行為同時開啟了性擇最初的模式:公魚藉由交配不僅確保其精子到達預定的目的地,也能確保到達目的地的必定是自己的(而非別人的)精子。這時,精子大戰正式宣告展開,體型大的公魚可以將體型小的公魚趕出自己的地盤,且當強勢的公魚在領土內擁有成群的母魚時(理由是精子數量多,一隻公魚即可使多隻母魚受孕,而卵子相對而言是物以稀為貴),弱勢的公魚便被趕到邊緣地帶,睜眼看著單身的日子一天天過去。雄性個體相互競爭的劇碼,由海洋的魚類、甫登陸的兩棲類、隨後的爬蟲類、鳥類,一路演到高等哺乳類的大猩猩身上。為了這場精子大戰,雄性大猩猩的體型已演化為雌性大猩猩體型的兩倍。

性擇偏好體型大且「好鬥的」雄性個體,導致其後許多新的演化型態,都是為了因應雄性間的「同性競爭」,雄偉多叉的鹿角即為一例。雄鹿鹿角唯一的用處在於同性個體之間不斷地相互抵撞、推擠,直到其中一方投降為止。而同性競爭的結果,往往是某個雄性個體周圍妻妾成群,其他較弱的雄性則因受武力威脅而難以接近異性。其他如海豹等動物的雄性「肉搏戰」更是血腥。因此在動物界裡,絕大多數的雄性都較為殘暴――牠們是性擇的產物。


雌性的選擇

性擇的演化革新尚未結束。在前段敘述中,性擇似乎是由雄性主導,雌性只能順從地接受命運安排,然而事實上,故事只說了一半。雌性心裡可是相當清楚雄性的追求,以及雄性搶著使牠們受精,因此,性擇方程式還需要加上「雌性的選擇」才能完整。動物界的許多雌性並非來者不拒,而是由眾多追求者中挑選合適的對象,達爾文在說明雄性同性競爭時也曾提出這個理論,不過維多利亞時期的讀者們顯然難以接受。

那麼「雌性的選擇」如何運作呢?在多數實例中,雄性必須向雌性展示牠們除了精子之外還能提供其他價值,包括資源、保護能力以及優良的遺傳基因。這一切是由於雌性為製造珍貴卵子的一方,且通常必須扛起撫育後代的責任。而雌性也因此創造了動物界許多新的演化型態,以及各式各樣獨特的美感。

雄性說服雌性的方式之一為擁有並捍衛廣大的領土,因為這不僅向雌性證明了牠們是健康的個體,同時也證明了牠們有本事提供雌性資源及保護。以地域性昆蟲為例,雄蜻蜓的領土邊界劃分得十分清楚,並會不時在地盤內巡邏。我對此事有親身體驗。某天坐在陽臺時,我觀察到一隻蜻蜓在我們家的車道上來回地飛巡,四周沒有任何水源,而雌蜻蜓通常在水中產卵,因此這裡對雄蜻蜓來說顯然不是塊好領土。另外,脊椎動物一般也具有地域性,最常見的例子就是鳥類,公鳥不但會捍衛地盤,還會高踞在明顯的枝頭歌唱以宣示領土。而所占領土愈大、位置愈佳的公鳥,便有較多機會與母鳥交配、繁衍自己的後代。

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