《生物进化:导论》
Biological
Evolution: An Introduction
作者：Mike Cassidy
出版社：Cambridge University Press
索书号：Q111-C345 -2021Y
ISBN：978-0521012058
生物进化，即自然选择和共同血统的理论，是人类推理和科学事业的胜利。生物进化论既包含了人类努力的历史，也包含了地球上生命的故事。这本书关注的是生命存在形式，以及它们是如何从“简单而没有希望的开始”发展起来的。它认为进化既是过程也是产品。作者是一位经验丰富的教师和教育家，采用历史叙事，用来向读者传达“改变与修正”的想法，并强调进化论与当代生物科学的相关性。生物进化现在已经成为了科学正统的一部分，这本通俗易懂的书可以帮助到任何对该邻域感兴趣的读者。
在细胞形成的早期，以原核生物蓝菌为主体的单细胞生物很快便开始了生命的第一次生态系统的构建和扩张，成为当时生物界的主宰。当然，现在对古代蓝菌光合作用的类型，即对它的释氧能力还不清楚（光系统1为释氧型，光系统2为非释氧型）。但是地质记录表明当时大气圈中的自由氧的积累是极缓慢的，又经过漫长的15亿年即到距今20亿年前，大气的氧气分压才达到现在大气分压的10%~15%。因此，人们猜测古代蓝细菌只具有光系统。
由于环境因素的驱动，原核生物蓝细菌生态体系走向衰落，真核生物走向它的兴盛和繁荣，表现在叠层石丰度和形态多样性的显著下降和主要真核生物构成的海水表层浮游生态系统和海滨底栖生态系统逐渐形成，出现了历史上第二次生态扩张。真核生物从它的开始就表现出了比原核生物明显突出的多样化趋势。
多细胞生物带来的不仅仅是生物个体体积规模的增大，它出现了细胞的分化和由大量不同分化细胞级联形成的整体结构，出现了生物体内精细的组织、器官、系统的秩序构建，出现了各项生命机能的分工。多细胞生物对环境的适应能力大大地增强了，生物个体间的交流方式也同时极大地丰富了，由多细胞生物建立起来的生态系统的复杂性和规模更是单细胞生物所远远不能比拟的。所以应该说多细胞生物将给生命带上了一个新的层次，它的优越的动力学性质为生命带来了新的巨大的进化潜力
生命经过了38亿年的漫长的进化历史，在大约400到1000万年前走上了人类诞生的道路。人类在庞大的生物学系统中，实实在在只占据着一个十分微小的位置。
生物进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。“进化”一词来源于拉丁文evolution，原义为“展开”，一般用以指事物的逐渐变化、发展，由一种状态过渡到另一种状态。1762年，瑞士学者邦尼特最先将此词应用于生物学中。后来，达尔文的物种起源理论也是基于这一理论而诞生。
从遗传学角度来讲,睿智的先祖们,譬如达尔文、赫胥黎、海克尔及其他生物科学家,已经为我们确立了遗传法则在人类进化演变中所占据的主导性地位。人类的直立行走,以及其他种种生理能力运动、消化、血液循环、神经系统、肌肉力量、骨骼结构,甚至是精神能力,这一切都得益于人类的遗传。
种群是生物生存和生物进化的基本单位，一个物种中的一个个体是不能长期生存的，物种长期生存的基本单位是种群。一个个体是不可能进化的，生物的进化是通过自然选择实现的，自然选择的对象不是个体而是一个群体。种群也是生物繁殖的基本单位，种群内的个体不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
基因库是指一个种群所含的全部基因。每个个体所含有的基因只是种群基因库中的一个组成部分。每个种群都有它独特的基因库，种群中的个体一代一代地死亡，但基因库却代代相传，并在传递过程中得到保持和发展。种群越大，基因库也越大，反之，种群越小基因库也越小。当种群变得很小时，就有可能失去遗传的多样性，从而失去了进化上的优势而逐渐被淘汰。
基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。基因频率可用抽样调查的方法来获得。如果在种群足够大，没有基因突变，生存空间和食物都无限的条件下，即没有生存压力，种群内个体之间的交配又是随机的情况下，种群中的基因频率是不变的。但这种条件在自然状态下是不存在的，即使在实验条件下也很难做到。实际情况是由于存在基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化的。这种基因频率变化的方向是由自然选择决定的。所以生物的进化实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
设二倍体生物种群中的染色体的某一座位上有一对等位基因，记作A1和A2。假如种群中被调查的个体有N个，三种类型的基因组成，A1A1、A1A2和A2A2，在被调查对象中所占的个数分别为n1、n2和n3 基因库和基因频率的知识可与遗传的基本规律相结合，在深刻理解遗传的基本规律的基础上来理解基因库和基因频率的概念就容易得多，也很能够将这部分知识融会贯通。
引起基因频率改变的因素主要有三个：选择、遗传漂变和迁移。
选择即环境对变异的选择，即保存有利变异和淘汰不利变异的过程。选择的实质是定向地改变群体的基因频率。 选择是生物进化和物种形成的主导因素，已经发生的变异能否保留下来继续进化或成为新物种的基础必须经过自然选择的考验，则自然选择决定变异类型的生存或淘汰。自然选择只保留与环境相协调的变异类型（有利变异），可见自然选择是定向的。经过无数次选择，使一定区域某物种的有利变异的基因得到加强，不利变异的基因逐渐清除，从而改变了物种在同区域或不同区域内的基因频率（达尔文只是在个体水平上注意到不同性状的保留与否，而不能从分子水平对自然选择的结果加以分析），形成同一区域内物种的新类型或不同区域内同一物种的亚种，或经长期的选择，使基因频率的改变达到生殖隔离的程度，便形成新的物种。选择决定着不同类型变异的命运，也就决定了生物进化与物种形成的方向。
可遗传的变异是生物进化的原始材料，可遗传的变异主要来自基因突变、基因重组和染色体变异。在生物进化理论中，常将基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变是指DNA分子结构的改变，即基因内部脱氧核苷酸的排列顺序发生改变。基因突变是普遍存在的。根据突变发生的条件可分为自然突变和诱发突变两类。不管在什么样的条件下发生突变，都是随机的，没有方向性。
染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数量的变异，染色体数量的变异又包括个体染色体的增加或减少(非整倍数变化）和成倍地增加或减少（整倍数变化）两种类型。其中染色体结构的变异与非整倍数变异，由于破坏了生物体内遗传物质的平衡，所以一般对生物的生命活动是不利的，有时甚至是致命的，在生物进化过程中的意义不大。但染色体整倍数的变化没有破坏原有遗传物质的平衡，能够加强生物体的某些生命活动，对生物的进化，特别是某些新物种的形成有一定的意义如自然界中多倍物种的形成。
目录
1.生物进化：故事的开始
2.进化论证
3.种群之间的遗传差异
4.自然选择与适应变化
5.演化与发展
6.生物多样性的起始
7.同类与生命分化
8.地球生命的历史与起源
9.分子与演化
10人类演化
11.演化趋势与类别
王昊宇 武汉大学生命科学学院 博士研究生