描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787572266300
美国两院院士、科普大师、重磅级富兰克林生命科学奖得主肖恩B.卡罗尔“生命的故事”系列之一：《无尽之形最美》。
从蝴蝶与斑马的斑点是如何形成的，到利用大肠杆菌的生物学规律了解大象，到制造新生命需要的25000个基因，再到美洲豹皮毛和原始人头骨中的个体和群体变化等，卡罗尔讲述了基因如何在生长的胚胎中表达，并解释了这些基因在数百万年的进化中是如何变化的，带领读者一窥生物发展史中的进化和发育这两面。
入围《洛杉矶时报》图书奖（科学技术类）、美国国家科学院通讯奖，被评为《发现》杂志年度最佳科学图书、《今日美国》年度最佳科学图书。
华大集团CEO尹烨，苇草智酷创始合伙人、财讯传媒集团首席战略官段永朝，古生物学者、科普作家邢立达，发育生物学家刘易斯·沃尔珀特联袂推/荐！
湛庐文化出品。
达尔文将定格在化石记录里的物种与现生有机体的多样性，解释为它们是自然选择在漫长岁月长河里的产物；分子生物学解释了所有物种的遗传基础怎样被编码在仅由 4 种基本成分组成的 DNA 分子之中。然而，这两者都没有直接解答每一种形态具体是怎样形成的。
在《无尽之形最美》中，著/名生物学家、进化发育生物学开创者之一肖恩·B.卡罗尔为广大读者打开了令人振奋的全新生物学分支一一进化发育生物学的黑匣子，展示了这场令人叹为观止的科学革命。
进化发育生物学的见解震惊了生物界，它展示了蝴蝶和斑马、三叶虫和恐龙、猿和人类等各种动物的无尽形式是如何形成和进化的。进化发育生物学蕞令人惊讶的发现是：少量原始基因导致了所有动物形态中基本器官和附肢的形成。导致人类形成胳膊和腿的基因与导致鸟类和昆虫形成翅膀、鱼类形成鳍的基因是相同的。生命蕞伟大的奇观就体现在单个细胞(受精卵)发育成数十亿乃至数万亿个细胞而构造动物的过程。
肖恩·B.卡罗尔在《无尽之形最美》中详细叙述了各种各样的动物是如何构造的，通过阐明胚胎中形态和模式图案如何出现，我们就能够清楚地理解今天令人惊叹的动物界的多样性是怎样从5亿年前的原始形态进化而来的。
前言 生物学领域的三次革命
引言 蝴蝶与斑马，动物形态变化的奥秘
- 动物是如何构造而来的
第1章 动物构造的现代形态与古老设计
像搭积木一样构造动物
以改变数目与类型的方式进化
同源性、系列同源性与威利斯顿定律
对称性与极性
将不同形态编码进基因组
第2章 突变体与主控基因
独眼巨人的传说与现实
蝾螈唇与鸡翅膀
满怀希望的怪物
多指的人类
突变的果蝇
第3章 从大肠杆菌到大象
大肠杆菌的酶诱导现象
果蝇的同源异形突变体
基因中的同源异形框
用于构造身体的主控基因
对动物进化的反思
基因工具包的组成
重要的 hedgehog 基因
基因工具包悖论与多样性起源
第4章 制造新生命，需要组装25 000 个基因
把那只小鸡找回来
细胞命运图谱
胚胎地理学
一只果蝇的诞生
一个脊椎动物的诞生
将简单的不可见变为可见
第5章 基因组“暗物质”：工具包操作指令
窥探暗处
基因开关，胚胎内的定位系统
组合逻辑的威力与功效
整体是多个部分的总和
基因开关的多样性
用模块化开关构造模块化动物
胚胎的“接线”工作：开关、电路与网络
基因开关与工具包的解开
第二部分 化石、基因与动物多样性的形成
第6章 动物进化大爆发
大爆发前的动物
寒武纪生命大爆发
构造新动物需要新基础吗
不安分的 Hox 基因与威利斯顿定律
构造脊椎动物
基因开关造成的位移
重新思考寒武纪，从遗传可能性寻找生态机会
第7章 小爆发，翅膀与其他革命性创造
二枝型附肢，如此简单的起点
学飞，从许多的鳃到一对翅
蜘蛛传奇：节肢动物鳃的适应性改造
附肢地理系统进化
从鱼的“手指”到蝙蝠的翅膀
新基因开关形成新结构
飞行与滑行，为新生活方式进化附肢
进化创新的四大秘密
第8章 蝴蝶的斑点是如何形成的
如何理解蝴蝶的翅型花色
蝴蝶的进化
制造眼斑，教“老”基因学会新技巧
我的高光 15 分钟
蝴蝶如何改变它们的斑点
拟态与色彩模式进化
第9章 大自然中黑色的演变
自然界的“黑化”
美洲豹如何掩盖它的斑点
岩小囊鼠，黑化的方法不止一种
黑豹、白熊与人类的红发
哺乳动物的条纹与斑点进化
自然选择、基因与适合度
第10章 美丽心智，智人的演变
寻根问祖
美丽心智的形成
人类形态与发育过程的镶嵌式进化
98.8% 悖论与智人的演变
人类颚肌系统的进化
影响语言的基因的进化
人类进化复杂而微妙的遗传基础
第11章 无尽之形最美
进化发育生物学，现代综合进化论的基石
进化发育生物学与进化论教学
进化论和神创论之争
无尽之形最濒危
致谢
延伸阅读
生物学领域的三次革命
你说你要一场革命
是吧，你知道我们都想改天换地
你告诉我这是进化
是吧，你知道我们都想改天换地
……
你说你真拿到了秘籍
好吧，你知道我们都想看个仔细
……
——约翰·列侬（John Lennon）与保罗·麦卡特尼（Paul McCartney），
披头士乐队成员，《革命 1 号》（Revolution 1）
物理学家、诺贝尔奖得主让·佩兰（Jean Perrin）说过，科学上的通关秘籍在于掌握“用不可见的简单规则去解释可见的复杂形态”的能力。生物学历史上最伟大的两次革命分别是进化论的创立与遗传机制的提出，全是由这一深刻见解促成的。达尔文将定格在化石记录里的物种与现生有机体的多样性，解释为它们是自然选择在漫长岁月长河里的产物。分子生物学解释了所有物种的遗传基础怎样被编码在仅由 4 种基本成分组成的 DNA 分子之中。尽管这些理论可以就复杂可见的形态起源给出强有力的解释，从古代三叶虫的身体一直到加拉帕戈斯（Galapagos）雀族鸣鸟的喙，但还不够完美。无论是自然选择理论还是 DNA都没有直接解答每一种形态具体是怎样形成或进化出来的。
理解形态的关键在于理解发育，区区一个受精卵正是经由这一进程变成一个复杂的、拥有数十亿个细胞的动物体。这一惊人的奇观在生物学的重大未解之谜榜单上停留了近两个世纪之久。发育跟进化密切相关，因为正是胚胎的发育导致了形态的进化。在过去的 20 多年里，一场新的革命正在生物学领域展开。关于基因和一些简单规则是如何塑造动物的形态及其进化过程的，发育生物学和进化发育生物学（evolutionary developmental biology，简称 Evo Devo）这两个领域取得的进展揭示出非常丰富的内容，其中有很多都令人惊叹且出人意料，深刻重塑了我们对进化之路的理解。例如，没有一个生物学家曾经预料到，控制昆虫身体与器官发育的基因也在人类身上发挥着同样的作用。
本书讲述的就是这场新革命的故事以及由它带来的关于动物进化历程的深刻见解。我的目标是要描绘一系列生动画面：大自然创造动物的进程以及在这个过程中发生的各种变化是怎样塑造我们今天认识的各种现生动物以及化石记录里的动物的。
我写这本书的时候主要考虑了以下几类读者的喜好和需求。第一类是对自然界和自然史感兴趣的读者，他们往往喜欢观赏雨林、暗礁、热带稀树草原或化石群里的动物，本书用了很大的篇幅介绍过去和现在最令人着迷的一些动物是怎样被大自然创造出来的，后来又是怎样进化的；第二类是物理学家、工程师、计算机科学家和其他对复杂性理论感兴趣的读者，本书讲了一个通过组合少量常见成分创造出丰富多样性的故事；第三类是学生和教育工作者，我坚信书中提供的进化发育生物学新见解能让进化过程变得生动起来，带来比通常讲授和讨论更具吸引力和启发性的“进化大片”；第四类是可能会琢磨“我来自何方”这个问题的读者，本书讲的也是人类的历史，不仅有我们从受精卵发育为成年人的进程，也有从动物起源到人类物种出现的漫长征途。
如果用一句话浓缩本书的精华，我会选这句：“大肠杆菌如此,大象也是如此,人类本身更是如此。”
这句名言出自法国科学家雅克·莫诺，他因提出了操纵子模型而获得1965年的诺贝尔生理学或医学奖。这句话道出了基因之神奇、发育之玄妙，也即生命语言的真谛。人类和果蝇共享了39%的基因，和小鼠共享了80%的基因，和猩猩基因相似度甚至超过了98%……基因正如我们熟悉的乐高积木，它的基本组件并无二致，却依据排列顺序和时空位置而呈现出完全不同的作品。从有限组件中涌现出无限可能这一事实，堪称世间至美。
尹烨
华大集团CEO
21世纪进化生物学的领军人物之一卡罗尔教授，不仅是成就卓著的生物学和遗传学大家，还是家喻户晓的科普大师，与威尔逊、道金斯齐名。他的《进化的偶然》《非凡的生物》《无尽之形最美》三部曲，以恢弘的视角、细腻的笔触、专业的风范，展现了大自然生命孕育、演化的造物神功，勾勒出21世纪进化生物学前沿的华美乐章。
段永朝
苇草智酷创始合伙人，财讯传媒集团首席战略官
肖恩· B.卡罗尔不仅是生物学和遗传学领域的研究大家，还是擅长写作的科普大师。他的作品文字优美、故事生动，同时兼具科学性与权威性。他的《进化的偶然》《非凡的生物》《无尽之形最美》三本书分别从进化偶然性、探险史和生物多样性的角度撰写了“生命的故事”，对生命保持敬畏、对自然感到好奇的读者，千万别错过。
邢立达
古生物学者，科普作家
肖恩· B.卡罗尔是带领好奇者进行这场智力冒险的理想作家，他是生物学领域公认的领袖之一。
刘易斯·沃尔珀特
发育生物学家
卡罗尔通过精彩的讲述，将演化发育生物学的知识传递给广大读者。
《卫报》
卡罗尔的写作风格生动有趣，书中含有许多引人入胜的小故事。
《科学美国人》
像搭积木一样构造动物
当我们试图分辨佛罗里达州的河边那一铲子砾石里到底都有哪些骨头或牙齿时，“动物设计”的一个基本主题就会变得显而易见。挑战的关键在于怎样才能将某块化石跟一个物种挂上钩，还得确定它具体属于这种动物的哪一个部位。这怎么就成了难点？这展示了动物设计相关的第一个基本事实：有亲缘关系的动物，比如各种脊椎动物，都是由非常相似的部件构造而成的。
假如在专家的协助下，我们分辨出其中一块骨头来自儒艮（某种早已灭绝的海牛）。接下来的问题就变成，如果这是一根肋骨，具体是哪一根？又或者，如果这是一块趾骨，来自一种早已灭绝的马，到底是哪一趾？单有一块骨头还真不好确定。至于为什么会这样，到底难在什么地方，答案凸显了动物设计的第二个基本事实：每种动物都是由许多相同类型的部件组成的，就像搭积木一样。
这些部件有的比较小，比如单个趾骨；有的相当大，比如某些脊椎动物的脊柱（椎骨）。这些基本部件不仅古已有之，而且不管动物体形相互之间怎样千差万别，这些部件在其各自身体中总是保持固定的比例。从同属侏罗纪时期（距今超过 1.5 亿年）的巨型蜥脚类恐龙和娇小精致的蝾螈就可以看到脊椎动物在身体构造上共有的、重复出现的、模块化的结构特点。
模块化设计反复出现的情况，并不仅仅见于脊椎动物。比如加拿大落基山脉著名的伯吉斯页岩层化石群，就是 5 亿多年前活跃在寒武纪海洋中的首批大型复杂动物的一些成员，从它们的化石中就能看到它们模块化身体部件的各种变体版本，跟它们的现生后代都十分多样。这些化石的吸引力是多层面的。当然了，目睹并亲手触摸到这些生活在早就消失的远古世界的猛兽，必然会激发出人们由衷的敬畏与惊叹之情。但同时我们也被它们的形态打动。这些化石证明了，借用拟人化的说法，“进化”在设计各种动物之际不仅重复使用了一些部件，而且使许多结构都具有模块化特点。
比较不同的身体部位也能看到模块化设计的情况反复出现。比如人类四肢就采用了相似的模块化设计，每一肢都包含好几个部分（如大腿、小腿、脚踝或上臂、前臂、手腕），手和脚各有 5 个相似的指或趾。这种出现在四足脊椎动物每一肢上的模块化设计也有非常悠久的历史，从侏罗纪时期的化石中就能清楚看到。
有时，某个结构的模块化设计可能不是那么显而易见。就像蝴蝶翅上复杂的图案，好像杂乱无章，但只要再看仔细一点，还是可以看出整个图案也是由多种基本图案元素反复出现而形成的。比如蓝色大闪蝶翅下部就有由反复出现的带状条纹、波浪线和眼斑组成的图案，同种元素之间又由翅脉形成区隔。这表明蝴蝶翅上由翅脉包围的每个区就是一个单元。整个图案就是这些模块化单元重复出现而形成的产物，每个单元包含的带状条纹、波浪线和眼斑在大小和外形上都有一点变化。
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