《創世紀》的科學版，如《盲眼鐘錶匠》般迷人，如《深奧的簡潔》般恢弘！ 冶地球科學、演化生物學、宗教於一爐，一本不熟悉科學的人也能捧讀的科普佳作。 且看一位寫詩又寫小說的生物學家，如何揭露地球的真實身世，以及生物演化的繽紛樣貌。 她已46億歲，滿身充盈著共生、性擇與利他；她美麗又蒼涼，有個名字叫蓋婭，是人類的母親：她是──地球。在浩瀚宇宙的銀河系裡，廣袤無垠的太陽系中，水和大氣在這裡誕生了。這座行星得天獨厚，擁有千萬年難得一見的面貌，因著生物演化與創新，顯得繽紛而亮眼。但人類行為的改變，將使她不勝負荷，沒入灰暗？ 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、性擇與互利關係，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，那讓重要價值得以傳續。最後，科學對人類發展的關鍵性，能讓地球獲得重生的契機。 萊斯以溫煦的口吻、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課題，一個不可多得的回饋。

◎出版緣起　開創科學新視野
◎推薦序
◎氣候變遷－二十一世紀人類的環境災難與挑戰

◎導論　 堪薩斯州中部的石座

◎第一章　見見大地之母
◎第二章　不可避免的演化
◎第三章　創新
◎第四章　互利共生
◎第五章　性
◎第六章　利他主義
◎第七章　宗教
◎第八章　科學
◎第九章　光合作用的保證與承諾

◎註釋 NOTES

一個飽受壓力的美麗行星

　　地球是由細胞和有機體構成的生命網絡的家園。不僅是生物，連這網絡本身，都是有生命的。這個網絡改變了地球的大氣、水和地殼組成，足以和沒有生命存在前的地球形成明顯的分野。尤其是那些將陽光當作能量來源的光合生物，他們以此生產食物，同時讓大氣層中含有大量氧氣。氧的活性很高，要是沒有光合作用不斷補充的話，大氣中的所有氧氣早就與其他分子迅速反應，消耗殆盡。生命網絡以及其將地球轉型的方式，就是本書所謂地球是一個活生生的星球的意思。

　　地球正處於風華絕代的中年，不只是因為其上的山脈、瀑布等非生物組成，也是因為這片生命網絡。正是因為有這樣的生命線路網，尤其是樹木和其他植物，才為這個世界增添美麗色彩，使得每個地方獨具特色。要是沒有植物，剛果看起來跟加拿大差不多，而巴西則像是巴基斯坦的俾路支省。

■壯麗的妄想■

　　人類這個地球上的物種，總是將自己想像成整個宇宙的中心與目的。在傳統的基督教中，人類是上帝最為寵貴的創造。西方基督教之所以如此相信，一個原因是宗教教義使然。另一個原因則是，當我們仰望天空時，太陽、月亮和星星似乎就繞著我們旋轉。地球是創造中心的想法，不僅是基督教的觀點，也是希臘數學家托勒密接受的科學觀點，他當時提出了「地心說」這一世界模型。

　　但是，後來的天文學家發現天體的運動並不如地心模式所預期的，特別是行星（在希臘文中有「流浪者」之意），其運動方式相當混亂。天文學家構想出一套複雜的行星運動，好讓它們吻合托勒密模型。但情勢日益明朗，唯一明智的解釋都指向所有的行星，包括地球在內，皆是繞著太陽運轉。波蘭天文學家哥白尼提出了「日心說」的模型，之後由義大利的天文學家伽利略證實了此一理論。

　　日心說將人類從宇宙中心降級下來，這與宗教觀點相牴觸，也因此威脅到教會領袖的政治權力。如果地球僅僅是距離太陽的第三顆行星，我們人類怎麼會是上帝目光的焦點？

　　人類的位階不僅從宇宙中心被降下來，就連萬物之靈的地位也不保了。從十九世紀英國偉大的博物學家達爾文以來，科學家以及一般人開始明白，人類只是眾多物種中的一種。這是創造論者仍然攻擊演化學的原因之一。令他們不開心的，與其說是演化過程，不如說是演化推翻了人類是世間萬物領主的想法。

　　也許讓人類最感卑微的資訊，來自於 DNA 的研究。DNA 不僅編碼生命的指令（基因），同時也記錄下過去發生的事情。你的細胞中不僅含有用於製造人體的遺傳指令，還有演化過程中你的祖先使用的舊基因。這些老舊指令夾雜在你的染色體中，就像存放在閣樓裡的陳年紀念冊一樣。科學家同時利用這些新的和舊的 DNA 資料，重溯所有生命形式的演化路徑。事實證明，幾乎所有的遺傳多樣性都來自於細菌、古生菌和原生生物。真菌、植物與所有我們稱之為「高等」或「高級」生命形式的動物，其實只是原生生物這一群中很小的一個變異組。

　　古老的以色列牧羊人、同時也是國王的大衛，在抬頭仰望天際時，他的感受和大多數的我們一樣。他在詩篇（Psalms）第八篇中記錄下他的印象，其中談到上帝：「我觀看你手所造的天，和你所安放的月球和星星，便說：人算甚麼？」上帝何以眷顧微不足道的人類？若是大衛王知道宇宙有多麼大，我們和多少動物一起共享地球，他肯定會更謙卑。但無論是大衛，還是數十億閱讀過他詩篇的人，都不滿足於將人類定位在如此卑微的處境。我們另外想像出一個天使的國度，人類和他們只有咫尺之遙。套用大衛的話來說，這是一個「光榮和榮耀」，是類星體、冰河或恐龍不可能享有的。大衛接著宣布我們是萬物的統治者，這無異是核發了千百年來任由人類踐踏一切的許可證。

■人類：邊緣而強大■

　　天文學和生物學證明人類處於宇宙和生命的邊緣，而不是中心。但不論我們是多麼地邊緣化，事實證明我們已經成為改變地球的一股力量。正如本書之後的章節將解釋的，人類對地球產生壓倒性的影響，從溫室效應到性擇、利他主義、智能乃至於演化本身。我們這個物種，特別是在上個世紀​​，已經對物種網絡和維持這顆星球生命的系統造成壓力。

　　若地球有知，她會看著我們，看到個體繼續進行利他行為，但利他主義難與強大的科技相抗衡。個人可能想要創造和平，但是政府往往希望戰爭。個人可能希望無私，但無私的個人卻為大型企業所打敗。個人可能想要減少人類對地球的破壞，但他們的努力卻為集體的貪婪和浪費所淹沒。若地球真能意識到我們，她可能像是一個中年母親，因為違法亂紀的青少年孩子而飽受壓力，這些孩子可能會深深地傷害她。他們吃她的、用她的，還把她弄得渾身髒兮兮，肯定讓她倍感壓力。

　　她還是風采依舊，明豔動人，就跟過去四十億年來一樣美。而且我們也殺不​​死她，她會活得比我們更久，任憑我們自我毀滅，而不會出手搭救。不過，我們的作為可以讓她永久殘廢。地球的風采來自於其上許多的物種，但她寧願以多數物種無法生存的氣候，冒著青春不再的風險，步入晚年。

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。

作者：史坦利．萊斯(Stanley A. Rice) 譯者：王惟芬、楊仕音 出版社：商周出版 書系：科學新視野系列 出版日期：2011-10-10 ISBN：9789862720370 城邦書號：BU0100 規格：膠裝 / 單色 / 352頁 / 15cm×21cm