适者降临 - (EPUB全文下载)

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版权信息
本书纸版由浙江人民出版社于2018年2月出版
由Current, a member of Penguin Group（USA）LLC授权湛庐文化（Cheers Publishing）作中国大陆（地区）电子版发行（限简体中文）
版权所有·侵权必究
书名：适者降临
作者：安德烈亚斯·瓦格纳
译者：祝锦杰
字数：207千
电子书定价：65.99元
Arrival of the Fittest : Solving Evolution's Greatest Puzzle.
Copyright © 2014 by Andreas Wagner.
测试题
进化论的最大谜题：自然如何创新？
1．“基因”（gene）这个概念的提出者是下列哪位？（　　）
A．达尔文
B．孟德尔
C．德弗里斯
D．威廉·约翰森
2．下列氨基酸中属于人体必需氨基酸的有哪些？（　　）
A．赖氨酸
B．色氨酸
C．亮氨酸
D．谷氨酸
3．让基因型不同而表现型相同成为可能的是下列哪项？（　　）
A．发育稳态
B．中性突变
C．沉默基因
D．各色环境
4．新性状起源的关键是什么？（　　）
A．新陈代谢
B．自我复制
C．自然选择
D．基因型网络
5．科学技术与自然创新的相似之处有哪些？（　　）
A．试错
B．人海战术
C．多起源
D．优化组合
6．达尔文进化论的局限在于无法解释什么？（　　）
A．遗传现象
B．新性状的起源
C．生命的起源
D．自然如何创新
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前言
世界够大，时间够多
1904年春天，任职于加拿大麦吉尔大学（McGill University）、年仅32岁的新西兰物理学家欧内斯特·卢瑟福（Ernest Rutherford），在世界范围内成立了最早的科学组织伦敦皇家自然知识促进学会，并举办了一场演讲，演讲主题为“放射现象和地球年龄测定”。
当时的科学家对《圣经》里认为地球年龄只有6 000年历史的说法早就嗤之以鼻了，最广为认同的年龄测定是由另一位物理学家威廉·汤姆森（William Thomson）计算出来的，而他更为人熟知的称呼是“开尔文勋爵”。开尔文勋爵用热力学定律和地表导热系数测定出地球大约有2 000万年的历史。
从地质学的角度来看，2 000万年并不算很长，然而它的影响却非常深远。假如按照今天火山运动和地貌侵蚀的速度来算，2 000万年对于地球独特地貌景观的塑造根本不值一提，但达尔文提出的以自然选择为基础的进化理论却成了直接受害者。达尔文曾说，“威廉·汤姆森先生对地球年龄的测定极度困扰了我”，因为他知道地球生物从上一次冰河世纪结束后就没有发生过太大变化。据此达尔文推测，创造所有生物所经历的岁月必定非常悠久，不管是现存的还是已经成为化石的，2 000万年对于创造一个多样的生物界是远远不够的。
卢瑟福在发现放射性元素半衰期现象的几年后，逐渐发现开尔文勋爵的说法是错误的，他曾回忆道：“我走进演讲大厅，里面非常昏暗，但我还是在观众席中发现了开尔文勋爵，感觉甚是尴尬，特别是在讲最后一段关于地球年龄的部分时，因为我们的观点是相互冲突的。放射性元素会发生衰变并在衰变过程中释放巨大的能量，这类元素的发现使得我们对地球年龄的测算更加准确了。生物在地球上的起源时间得以大大提前，地理学家和生物学家提出的进化过程纵使缓慢，也成了可能。”
开尔文勋爵逝世于1907年，次年卢瑟福获得了诺贝尔奖。截至19世纪30年代，用放射性测量法估算出的地球年龄大约是45亿年，于是生物有了足够的时间在缓慢的进化过程中创造出多样性和复杂性，达尔文的进化理论也得以保全。
然而，真的是这样的吗？
作为自然界最出色的捕食者之一，游隼（falco peregrinus）是完美生物的代表。它有着极度轻盈的骨骼和健壮的肌肉，也是目前地球上飞行速度最快的动物。在旋转俯冲时，隼的飞翔速度可以超过每小时200千米。当隼俯冲而下用利爪抓住猎物时，由极高时速带来的冲击力几乎可以瞬间将猎物置于死地。即使不能，它也可以用锐利的喙折断猎物的脊柱。
游隼有一双锐利的眼睛帮助它们迅速捕捉到活动的猎物。隼的视力是人眼的5倍，也就是说就算在1.5千米之外，它们也能看清楚一只鸽子。和其他的捕食者一样，隼有一种所谓的瞬膜结构，又称“第三眼睑”。瞬膜有点像挡风玻璃，能在高速飞行时帮助阻挡飞尘并保持眼球湿润。隼的眼睛还拥有更多的光受体及视杆细胞，使它能在昏暗的光线下看清事物，甚至看到紫外线。
大自然的创造充满了神奇之处，但更奇妙的是，每一种不可思议的生物特性都是从一个极小的分子开始的，在漫长的世纪进化中，经过无数次的演变，最后交由大自然精挑细选。游隼的喙、爪子和羽毛的主要成分同人类的毛发和指甲一样，都是一种叫作角蛋白的蛋白质分子。色觉主要依靠视蛋白，而视觉的敏锐性与晶状体蛋白息息相关。
大约在5亿年前，世界上出现了第一种能够合成晶状体蛋白的脊椎动物，而视蛋白在7亿年前就已经出现了。它们出现的时候，生命已经在地球上居住了超过30亿年。对于那些复杂的生物大分子而言，30亿年的时间听起来就比较符合情理了。每个视蛋白和晶状体蛋白都是由20种氨基酸按一定顺序结合形成的多肽链，再由一条或一条以上的多肽链按照特定规则结合形成高分子化合物。如果只有一种氨基酸能够感知光波或是构成透明的晶状体，那我们要从多少条含有数百个氨基酸的多肽链中才能筛选出我们需要的那条呢？假设一条氨基酸链上有两个氨基酸，那么第一个氨基酸有20种选择，第二个也是，如此一来，总共将会有202
种氨基酸链的可能组合。如果一条氨基酸链上有三个氨基酸，那么最终的组合方式将会是203
种可能。以此类推，如果是4个氨基酸组成的多肽，将会有16万种氨基酸的可能排列方式。对于一条含有100个以上氨基酸的蛋白质（晶状体蛋白或视蛋白的链还要更长），可能的多肽链将超过10130
种。
为了让你感受一下这个庞大的数字，我们来举一个例子。宇宙中数量最多的原子是氢原 ............

书籍插图：

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