生物学核心概念：进化、生态和多样性
Core Concepts
in Biology: Evolution, Ecology and Diversity
作者：3G E-learning
出版社：3G E-learning
索书号：Q1/T531/2020/Y
ISBN：9781984637110
藏书地点：武大外教中心
生物学是研究生物各个层次的种类、结构、功能、行为、发育和起源进化以及生物与周围环境的关系的科学。从广义上讲，生物学科学是对生物的研究。但是，生物学的专业领域很多，本书主要从生物学三个最重要的核心概念：进化、生态和多样性来展开论述。
1858年，查尔斯·达尔文和阿尔弗雷德·华莱士提出将自然选择理论作为进化机制，简而言之是遗传组合有利于周围环境的个体更有可能生存，繁殖并将其基因传给下一代。对于现代人而言，进化论的逻辑简单明了，但在当时，人们对减数分裂和受精的过程了解甚少。孟德尔对基因的理解解释了性状如何从一代传给下一代，还为了解突变，生殖隔离等重要概念提供了坚实的基础。依照物种的关系可将进化过程分成两种：一种是不对称竞争，指物种受到不同条件的选择，如掠食者与猎物的关系；另一种是对称竞争，指物种受到相同的条件选择，如森林中树木对阳光的争取。此外性择也具有竞争的特性，有些物种在繁殖机会的竞争压力之下，会逐渐发展出相当奇特的外观或行为，例如鲜艳羽毛与吞食异性。物种是指一群可以互相进行繁殖行为的个体。当一个物种分离成其交配行为受阻碍的不同种群时，再加上突变、遗传漂变，不同环境对于不同性状的青睐，便会使变异逐代累积，进而产生新物种。生物之间的相似性显示，所有已知物种，皆是从共同祖先或是祖先基因逐渐分化产生而来。
种群生态学是研究生物与其环境之间关系的生物学分支。大多数生态学家将“环境”一词定义为在生物的整个生命周期中都会对其产生影响的任何事物。这些环境影响可分为两大类：生物环境因素和非生物环境因素。环境科学领域与生态有关。虽然环境科学基于生态学，但它是一门应用科学，着眼于人类对其周围环境的影响。因此，政治，经济学和人类行为等也是生态学的重要影响因素。生物的生存、活动、繁殖需要一定的空间、物质与能量。生物在长期进化过程中，逐渐形成对周围环境某些物理条件和化学成分，如空气、光照、水分、热量和无机盐类等的特殊需要。各种生物所需要的物质、能量以及它们所适应的理化条件是不同的，这种特性称为物种的生态特性。由于人口的快速增长和人类活动干扰对环境与资源造成的极大压力，人类迫切需要掌握生态学理论来调整人与自然、资源以及环境的关系，协调社会经济发展和生态环境的关系，促进可持续发展。生态学所研究的任何生物的生存都不是孤立的：同种个体之间有互助有竞争；植物、动物、微生物之间也存在复杂的相生相克关系。人类为满足自身的需要，不断改造环境，环境反过来又影响人类。随着人类活动范围的扩大与多样化，人类与环境的关系问题越来越突出。因此近代生态学研究的范围，除生物个体、种群和生物群落外，已扩大到包括人类社会在内的多种类型生态系统的复合系统。人类面临的人口、资源、环境等几大问题都是生态学的研究内容。
多样性也是生物遗传基因的多样性。任何一个物种或一个生物个体都保存着大量的遗传基因，因此可被看作是一个基因库。一个物种所包含的基因越丰富，它对环境的适应能力越强。基因的多样性是生命进化和物种分化的基础。高遗传多样性表明每种特征有许多不同种类的等位基因，而低遗传多样性表明种群中几乎所有个体都具有相同的等位基因。具有高遗传多样性的大型基因库更可能包含适应新的环境遗传组合，而低遗传多样性可能会造成毁灭性后果。突变通过修饰已经存在的等位基因将新的遗传信息引入种群。有时，突变会将新的等位基因引入物种的基因库中。在其他时候，突变可能会引入一个在当地种群中不存在的等位基因，尽管它存在于该物种的其他种群中。该性状的所有不同等位基因都是过去一段时间的突变所致，并一直保持在该物种的基因库中，因为它们在繁殖期间世代相传。许多突变是有害的，但很少发生对生物有价值的突变。如果突变产生有害的等位基因，则等位基因在种群中仍然不常见。
核酸是遗传物质，在生物进化过程中各种生物每一基因组的核酸的量在总的趋势上逐渐增加。生物进化过程中 DNA的质也在发生变化，因此在书中最后一章，作者介绍了分子进化的相关内容。分子进化是生物进化过程中生物大分子的演变，包括生命物质的演变；蛋白质分子和核酸分子的演变以及细胞器和遗传因子的演变。分子进化的研究可以为生物进化过程提供佐证，为深入研究进化机制提供重要依据。广义的分子进化有两层含义，一是原始生命出现之前的进化，即生命起源的化学演化；二是原始生命产生之后生物在进化发展过程中，生物大分子结构和功能的变化以及这些变化与生物进化的关系，这就是通常所说的分子进化。
《生物学核心概念：进化、生态和多样性》一书于2020年由3G E-learning出版社出版。编者希望这本书能为学习生物知识或相关从业者提供基本信息，帮助人们全面了解该领域的重点内容。
本书作为研究生物学的专业书记，内容专业详实，语言浅显易懂，除此之外还有以下特点：
1、本书不仅介绍了生物学的基础知识，还详细介绍了研究方法和技术，并结合具体实例的应用，使读者能够更加全面的了解生命科学。
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本书目录
1. 种群生态学
2. 物种间的相互作用
3. 群落生态学
4. 生物多样性
5. 进化与选择
6. 遗传多样性的起源
7. 分子进化
兰天 武汉大学生命科学学院 硕士研究生