描述
开 本: 32开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787568040433
《生物学的故事》阐述了人对自然的终极探究。本书展示了人类对地球上无数生命形式的探索和审视，以及不断地揭秘新的宝藏的历史和过程。
本书追溯了人类对自然世界的理解，上至神话和迷信中的自然起源，下至现代科学的发展。
本书也记录了人类对自然观念的改变，从把自然视为有待开发的资源，到承认自然是值得被尊重和保护的复杂生物系统。
本书讲述的话题包括：
?识别和分类
?解剖和切割
?显微镜观察
?细胞理论与细菌理论
?进化与遗传
目录
前言：生与活……………………………………………………………………………………………………………….6
第1章.动物，蔬菜，矿物……………………………………………………………………………………….11
秩序啊，秩序…旧石器时代动物学…生命的分类…存在巨链…动物学起源…纲目体系…自然界的扩张…等级的终结
第2章.动物机器……………………………………………………………………………………………………..45
眼前的世界…这样的解剖图…从机体到机制…血液和热量…身体是如何形成的…研究身体内部
第3章.植物揭秘……………………………………………………………………………………………………..69
初识植物…水，土壤，空气——植物营养…化学方面…汲取和释放…向哪边生长？…更多的植物
第4章.小之又小……………………………………………………………………………………………………..85
想象中的微小事物…微小的生物…细胞学说…生病与健康…小之又小
第5章.生命的产生………………………………………………………………………………………………..107
肥沃的尘土…从头开始…预先形成还是逐渐生长？…丰富的卵子
第6章.绝妙的想法………………………………………………………………………………………………..127
开端………关于“变化”的变化…证据就在你脚下…地球在移动…恐龙和进化…缺少的一环
第7章.父母与后代………………………………………………………………………………………………..157
修道士和豌豆…对细胞的观察…孟德尔成果的再发现…从染色体到基因…最终确定：DNA和遗传密不可分…揭晓DNA的秘密…进化和遗传的结合…以祖先为食
第8章.我们是相互联系的整体………………………………………………………………………………177
一个整体…归根结底：我们就是一个整体…生态地理学的开端…移动的地球…共同生活…生态时代到来…从生物圈到人类知识的总和…生机勃勃的地球…跃入未来
图片来源………………………………………………………………………………………………………………….204
前言：生与活
自然之惊奇，只可意会，不可言传。
——老普林尼（Pliny the Elder，23年—79年）
生物学是研究生命的科学，而《生物学的故事》则阐述了人对自然的终极探究。本书展示了人类在漫长的历史中如何探索数不清的生命形式，以及如何理解地球上复杂的生命。但行文至此也只不过刚拉开故事的序幕。我们研究越仔细，发现就会越多，研究和发现就像分形图一样不断增长。
从超自然生物到自然生物
人类对动物进行了数千年的观察、利用和描绘才产生了生物学。真正的故事要从古希腊开始讲起，因为那是科学探究精神兴起的地方。自然世界开始从超自然世界剥离，独立思想家试图解释他们观察到的现象。早期的原生物学家对植物和动物进行了分类，并思考生物如何运作、繁殖和互动。所以早在近2500年前，古人就为植物学和动物学的建立打下了基础。
发展缓慢
但随后生物学的发展就陷入了停滞。反科学思想很快掩盖了生物学作为一门科学的基础。从古典时期到16世纪末，生命科学鲜有进展。宗教信条——基督教和伊斯兰教取代了科学探究在西方的地位。当时的学术氛围和社会结构都不利于科学家进行肆意地探索，也就无法复制科学发展在希腊的良好开端。即使从8世纪起，其他学科在阿拉伯世界取得了重大进展，生物学也没能实现繁荣。
在欧洲，大众对古典主义权威人物的崇拜，意味着几个世纪以来没有人挑战希腊和罗马思想家的教学。从中世纪开始，早期的错误被写进了教堂的教义，谬误变得如此根深蒂固以至于无法被颠覆，除非大众的世界观发生转变，到文艺复兴时期最终迎来了这一转变。
为科学铺路
15世纪末的文艺复兴让大众对人类的智慧和潜力重拾信心。人文主义、批判性思维和调查研究，取代了对权威、教条和迷信的盲目接受。
在中世纪，“世界处于恶性循环中”这一消极观点盛行，但现在已偃旗息鼓。中世纪的欧洲人在寻找充满新动物、植物和各种可能性的新大陆。新教改革家马丁·路德（Martin Luther,1483年—1546年）挑战了天主教的权威，并开始改革大业。科学家们发现了掌控自然物理过程的规律，世界似乎并没有那么神秘或一成不变。在欧洲活字印刷技术催生了书籍印刷业的发达，这意味着知识可以传播得更快、更准确。大学的学科门类得到了扩张，其中一所大学甚至开设了世界上第一个解剖室。许多伟大的现代科学项目也随之展开。
最终启蒙
随着文艺复兴逐渐演变为启蒙运动，严谨的科学探究精神盛行于世。16世纪的地理大发现颠覆了人们的世界观。哥白尼证明了地球不是宇宙的中心，而是绕着太阳运行的。显微镜和望远镜为人类展示了以前无法想象的新领域。
显然，过去人们相信了很多无稽之谈。现在是时候纠正1000多年来盲目重复古老论断而造成的错误了。
最终，经不住深究的旧思想被推翻。16世纪中期在欧洲成立的英国皇家学会,专门研究科学并判定事实。英国皇家学会的座右铭是“Nullius in verba”，意思是“信任何人”，这句话展现了新潮大胆的态度。
从精神到机械
长久以来，人们认为生命之谜体现为“火花”、能量、灵魂或“呼吸”。根据东方的传统说法，生命之谜被称为气或普拉纳。脱离启蒙运动的一大主张就是否定生机论原理，而认为人体是复杂的机制，遵循物理学规律，身体机能的运作依靠力量、瓣膜、血管等。人类和动植物的机体也是如此。从18世纪末期开始，随着化学这一新兴学科的迅速发展，对于某些运作过程是物理变化还是化学变化这一争论开始增多。而实际上，大多数运作过程既是物理变化，又是化学变化。
后续大事件
在19世纪，越来越多的证据表明，自然世界不同于人们之前所想，这些证据不断积累直至爆发。查尔斯·达尔文（Charles Darwin）在1859年发表了“进化论”，从此改变了生物学的研究方向，“进化论”的发表是生物学界自显微镜发明以来最大的进步。“进化论”之后出现了遗传学，遗传学和进化论两者结合重新界定了20世纪的生物学大观。
大与小
到了20世纪，科学家们开始对生物体之间的互动，以及生物体与环境之间的互动产生了兴趣。学界对这一兴趣的探究扩大了科学家的研究范围，也就是说，每个生物体都被归入其生态位，并被视为整个生态系统的一部分。这个生态系统是有机的，也是复杂的，可能小如动物的嘴巴，也可能大似大西洋。
如今“生物学”一词仍涵盖对所有生命过程的研究，研究范围可以小至无限（如控制活细胞行为的微观分子变化），也可以大至超乎想象（如全球背景下生物体之间的相互作用）。而且科学家的眼界不止于这个星球，如今他们已经把注意力和他们的望远镜转至其他世界，甚至开始研究环绕着太阳和月亮运转的其他遥远的星球是否也有生命。如果这些遥远的星球上真的存在生物体，那么这些生物体可能跟地球上的完全不同，但是我们会发现，维持它们生命的过程与维持地球上生物体生命的过程遵循着同样的科学原理，这一事实是科学家们经过数百年勤奋的科学探究发现的。
《生物学的故事》以一个开阔的视野审视该科学分支。作者的笔触深入古希腊人的研究结果，随后纵览阿拉伯科学家、文艺复兴科学家和启蒙运动科学家的伟大探索，*后触及DNA和基因操纵的发现。读者会看到多位坚定、决绝地追逐好奇心的科学家，有些人甚至认为他们过度沉迷科研，比如：那位把青蛙腿连接到避雷针上的意大利科学家；那位研究秃鹫呕吐物的牧师兼生物学家；那位着手画出每一种美国本土鸟类的博物学家；那位把三十年的大好时光都花在称重机上，只为揭示消化原理的医学理论家！
精彩选摘
第1章
动物，蔬菜，矿物
分类与未分类对立，不管是哪种形式的分类都有其价值……，任何分类都优于混乱。
——现代人类学创始人，克洛德·莱维-斯特劳斯（Claude Lévi-Strauss）
写于1962年
生物学研究中的第一个问题也许永远都是“这是什么”,这个问题体现了人们迫切地想知道一个生物体是什么，以及它对我们生存产生的重大影响。我们的祖先在大自然中环顾四周时，也必定想区分让他们眼花缭乱的动植物。人类对分类的渴望见于所有文化，不管是工业文化还是农业文化。
贾希兹（al-Jabiz）在《第9世纪动物大全》中，将生物按最简单到最复杂的顺序进行分类，并根据相似性予
以分组。
秩序啊，秩序
你会以为给生物排序没什么难的。毕竟不同种类之间的差异是很明显的，比如，猫和仙人掌，橙子和猩猩。但2000多年过去了，发现、分类和排序活的生物体仍然是个棘手的问题。
辨别和给动植物分类能让人获得智力上的满足，有助于构建我们的思想，而且这项工作也是非常实用的。我们可以知道哪些植物可食用，哪些不可食用？哪些动物危险，哪些可利用？哪些植物有毒，哪些可入药？哪些蜇人，哪些可制成有用的染料？哪些动物吃人，哪些昆虫、蜘蛛和蛇有毒，哪些咬人或者蜇人之后只会让人觉得疼？哪些动物跑得太快，人根本追不上？
为了分享和保存这些知识，人们认为有必要命名和描述这些自然生物。但是生物学家不仅仅要根据生物与人类的关系将它们归入可食用、危险等类别，还要发现（或强加）生物体之间的关系结构。
旧石器时代动物学
在最早的文字出现之前，人类创造了洞穴艺术，以描绘他们见到的和追捕的动物。这些图画通常足够细致，可供现代动物学家识别和了解那个时代的动物。
在2011年，法国进化遗传学家梅兰妮·普鲁沃斯（Melanie Pruvost）发现，西伯利亚、东西欧和西班牙半岛的旧石器时代晚期艺术作品中，所绘的马匹的颜色与现代为化石作DNA检测得出的结果相符。科学家甚至可以从早期艺术家画动物时使用的颜色和图案中，获得某些动物的新信息。科学家一开始认为，欧洲洞穴画中出现斑马的时候，欧洲并没有斑马，但新的DNA证据支持了洞穴艺术的真实性。
有些洞穴艺术中描绘的物种丰富多样，这些绘画可以算是名副其实的史前动物群画廊了。当时壁画的用途之一可能是帮助年轻猎人辨别不同种类的动物。大多数成年动物的形象都是从侧面画出的，因为动物的侧面形象比它们的斜角形象更容易辨认（而且动物的侧面也更好画！）。
何止是背景
人们一旦定居于某一区域，就会记录他们与自然世界更为复杂的互动。在一块公元前700年雕刻的古代亚述帝国尼尼微城的浮雕板背景中，一大片芦苇丛里出现了一只鹿，这些芦苇可做燃料和动物饲料，也可用来制造船只和垫子。一块浮雕板上的图案是葡萄藤盘绕着一棵松树，松树下有几只狮子。另一块浮雕板上的图案是公园里种着许多树木，这些树木的种类都可以辨认。
希腊圣托里尼（Santorini）的一幅壁画可追溯到1500年，画上的妇女在采摘藏红花（番红花），另一幅壁画上的红百合（加尔亚顿百合）有含苞待放的，也有盛开的。这些描绘足够准确，可供现代生物学家据此来辨别物种。这说明画出这些形象的艺术家真心热爱生物和绘画，也具有敏锐的眼光——他们对生物之间的差异十分敏感，可以被称为早期的生物插画家了。
描述有用的动物
早期人类可能是按照动植物对人类的用处来进行描述和分类的。那些可为人所用的动物或植物是人类最关心的：这些动物可以用来食用、畜养、制皮、入药或劳作。有时这些动物具有宗教意义，或者在人类生活中扮演着重要的角色。在古埃及，金龟甲被认为是神圣的动物，古埃及人将它们的形象描绘到了极致。金龟甲是一种粪甲虫，它们在清除粪便方面起着至关重要的作用。毫无疑问，人类、骆驼和其他动物产生的粪便是极多的。在雨水匮乏的地方，粪便长时间得不到冲刷，这时候金龟甲的作用便不容忽视。鹮具有宗教意义，所以经常被描绘。鹮这种动物看起来不太实用，但它们可以清除鱼塘中的蜗牛，而这些蜗牛经常携带危险的肝脏寄生虫。如果鱼塘附近有鹮，就可以减少人群因食用鱼类染上寄生虫的概率，我们不必深究这背后的原理，但当时人类认为这是鸟儿们的功劳。
生命的分类
对生物体进行命名和分类的科学叫作分类学。生物分类学的先驱是古希腊的亚里士多德（公元前384年—公元前322年）。他是第一个尝试根据生物体的本质特征，而非根据对人类的用处对生物进行系统分类的科学家。
对于亚里士多德来说，科学的目标是在人类对世界无序的观察中寻求系统和一致。他那些生物学领域的著作，代表了他对知识的本质，以及对如何获得知识的深入探究。他发现在任何探究过程中都会有四个问题需要解答，而且这四个问题两两成对。
“我们要探究四件事情：事实，为什么，如果是，是什么……
当我们得到了事实，就要探究原因……
当我们知道了是什么，就要探究细节。”
亚里士多德，《后分析篇》（Posterior Analytics）
动物的划分
我们眼前的自然界并不是排列有序的，也就是说植物和动物之间的关系并不清晰明了，所以亚里士多德在研究自然世界时想要寻求秩序。他在自然界中看到了三类“事物”：动物、植物和矿物质。前两个类别均属于生物学课题。
亚里士多德一开始在《动物志》（History of Amiuals）中区分了不同种类的动物，之后在《动物之构造》(On the Parts of Animals) 中解释了他观察到的动物为什么会有这些特征，接着他开始了分类工作，而分类工作的前一步就是确定分类标准。
亚里士多德提醒后人不要随意分类，分类系统中的相关性必须保持一致。例如，如果我们将动物分为野生动物和驯养动物，接着将驯养动物分为浅色的和深色的，那么得出的层次就是无意义的，因为颜色与其驯养或野生无关。他认为上层分组应反映出事物是“相似的同类”——所有的鱼长得都差不多，而鸟和鱼长得就不一样。在鸟类中，有长喙的鸟和短喙的鸟，这就是按照长度分出的门类（喙的长短是“鸟类特征”，可用作分类标准）。属于同一类的动物必须有“共同特性”，而且个体差异不会太大。
《动物志》并不解释因果关系，比如说这本书只写了有血的动物都有心脏，但并没有写动物必须有心脏，也没有解释为什么动物要有心脏——有就是有。而《动物之构造》这本书则尝试解释事情的原委。例如，亚里士多德发现有肺的动物都有颈部，这是因为肺部需要喉部运送空气，并将空气分成两路注入两片肺叶。再如，有颈部的动物都有食管，但并不是因为动物需要用食管吸收营养，而是需要食管将口腔中的食物通过颈部送到胃部，颈部的存在使食管成为必需。所以没有肺的动物（比如鱼）也没有颈部和食管。
属和种
亚里士多德提出了一个双名法的命名体系，也就是现在所使用的命名体系的前身。首先他给每个标本取了一个通用名（属），“属”代表生物的家族或种族，跟在后面的名字（种）是描述性的部分，用于定义一个生物与同一属中其他生物的差异。双名法的命名目的是保证表明“差异”的种名有足够强的描述性，这样人们就可以通过名称来区分生物体。
对于地中海地区的植物群和动物群来说，双名法十分适用。但数百年后，随着越来越多的生物被发现，其命名能力就显现出了局限性（见第31页）。
《动物志》充分描述了动物之间的异同，用于比较的参考标准主要有结构、器官、组织、繁殖方式、习性、行动方式等。读者可以参考书中有关动物足部描述的段落：
“在有血胎生四足动物中，有些动物的足部分成了多个部分，比如，人的手和脚（有些动物则有多个脚趾，比如，狮子、狗和豹）；另有些动物的足部则分成了两半，它们不长指甲，而是长蹄子，如绵羊、山羊、鹿和河马；其他动物的足部是不分趾的，比如，硬蹄动物，马和骡子。”
《动物志》卷二
（亚里士多德区分的“有血动物”和“无血动物”相当于我们区分的脊椎动物和无脊椎动物。）
亚里士多德根据自己的理解，按照自己认为的生物的重要性进行排序，他把最重要的生物排在第一位。所以榜单从人类开始，接着是有血动物，然后是无血动物。他还按照生殖（繁殖）方式把动物分出了等级，能生出健全幼崽的生物被排在了上面，而那些他认为是自我繁殖的生物（指从无生命物质中生出的生物，如从泥土中生出的生物）则被排在了底部。（在印度的阿育吠陀传统中，生物也是这样被分出等级的，相关史料可追溯至公元前1500年左右）。在该系列的最后一本书中，亚里士多德解释了动物间的敌友关系，以及人们所观察到的动物性格：
“根据观察可知，动物性格各有不同，有的怯懦，有的柔和；有的勇敢，有的温顺；有的聪明，有的愚蠢。”
总之，亚里士多德提出了一些给动物分类的通用原则，即我们必须先放眼一般群体，然后找出群体成员之间独特却又相关的差异。然而他最终给出的是一个描述性的分类目录，而不是严格的分类体系。尽管如此，他还是开创了一个重要的先河。在大约2000年的时间里，编目在生物学的著作里一直保持着主导地位。
从动物到植物
亚里士多德致力于为动物分类，而后来者——泰奥弗拉斯托斯（Theophrastus,约公元前371—公元前287）致力于为植物分类，相关著作有《植物志》（Enquiry into Plants）和《植物之生》(On the Cause of Plants)。泰奥弗拉斯托斯将植物分为家养树木、野生树木、灌木和草本植物。不过，他承认“野生或栽培”和“灌木或树木”之间的区分并不十分严格，而且类别之间有重叠，所以给植物分类难度很大。但是，水生植物和陆生植物的划分并不难，因为植物要么长在水里，要么不长在水里，两者之间的区别是明显且客观的。
泰奥弗拉斯托斯意识到，总结植物的共性比总结动物的共性更难，因为没有哪一个植物部分是所有植物共有的。比如说，所有的动物都有嘴巴，但不是所有的植物都有茎、叶、花和根。他也发现，虽然有些植物明显属于同一类，但其野生形态与栽培形态并不相同。因此，他专注于准确地描述自己的观察，而没有试图通过逻辑给植物生命下结论。
泰奥弗拉斯托斯介绍了不同植物物种的大量细节，所涉及的植物种类多达550种，研究区域始于大西洋，覆盖地中海，远至印度。为了研究植物，他穿越了希腊，还建了自己的花园，听取了很多专业人士和专家的意见，并检验了军事考察队带回来的植物。
第一本百科全书
罗马作家老普林尼在其著作中既介绍了动物，也介绍了植物。一世纪，老普林尼编纂了《自然史》（Natural History），该书共37卷，旨在记录人类对自然界的所有认知——从本质上来说，这就是世界上第一本百科全书。老普林尼的笔触涉及各种话题，包括绘画、民族志和地质学。8~11卷主要介绍动物学，12~27卷主要介绍植物学（包括园艺和草药）。老普林尼是一位研究热情高涨的学者，他把所有的空闲时间都花在了研究和写作上。据老普林尼的侄子小普林尼（Pliny the Younger）介绍，老普林尼死于79年的庞贝维苏威火山爆发，热衷于调查的他，甚至不愿错过那个可怕的灾难。他的动物学著作记录了他对每一个所知区域内每一种动物的了解。当然，书中有很多错误，比如，作者把神话动物误认作真实存在的动物，并且记录了一些动物身上几乎不可能出现的特征，但没有多加论述。
名字背后的故事？
许多中世纪百科全书的作者把老普林尼的著作当作了写作基础，第一个这样做的是历史学家伊西多（Isidore of Seville,约560年—636年），他所著的《词源》（Etymologies）和《物性论》（On the Nature of Things）就是此类代表。百科全书聚焦于书中所描述的动物、植物和矿物对人类的用处，处处体现目的论和人类中心观：自然界中存在的一切都有意义，而它们存在的意义就是等待被人类开发利用。
伊西多是百科全书编纂者中的第一个基督教徒，也可能是最后一个古典时期百科全书的编纂者。在《词源》中，他解释了为什么事物的名称或者事物名称的起源揭示了事物的本质。比如，他解释蚂蚁之所以叫“formica”（拉丁语），是因为它很“formis”（强壮），而且总是扛着“mica”（颗粒）。
编纂百科全书的传统一直持续到了中世纪，然而这期间没有任何人停下来质疑自古流传下来的信息是否正确。
由于人们敬畏古典世界，并且普遍相信世界的缺陷越来越多，所以普罗大众认为古代作家的著作比任何当代资源更可靠，因此古代知识几乎不会受到挑战。民众普遍崇拜古代知识，并且致力于挖掘古代知识更深层次的意义。
错误堆成的喜剧
老普林尼的研究旨在陈述有关动植物特性的事实，然而希腊著作《自然史》旨在揭露自然中深刻的、有寓言性质的精神意义，这本著作可能成书于3世纪或4世纪的亚历山大帝国。据说这些意义是上帝在创世的设计中故意留下的，目的是把自然世界变成一本供人类领悟神旨的天书，但前提是我们能读懂它。
从12世纪开始，百科全书和《自然史》一同将笔触对准了中世纪的动物寓言，据说动物寓言结合了准确的动物学知识和动物身上的寓言“意义”。早期的百科全书编纂者，从最初的动物寓言中脱身用了600多年，在这段时间，生物学知识几乎没有任何增长。大众普遍认为，整个自然界被创造出来是基于一定意义的，总体来说，这个意义就是展示上帝的神力，以及造福人类。人类观察动物及其行为的动力，是发现藏在动物身上的意义，而不是了解动物的生命活动或者它们在生态中所处的位置。
想要夸大欧洲中世纪人类中心观的盛行程度是很难的。罗杰·培根（约1214年—1292年）认为，人类是自然秩序的关键。没有了人类，世界会变成一片毫无意义的混沌之地。
“追根究底，人类才可被视为世界的中心，因为世界上若是没有了人类，其他一切都会失去方向、目的和意义。”
中世纪的动物寓言总是试图从上帝规划自然界的方式中寻找提供给人类的教训。例如，鸵鸟抬头看天，然后把蛋下在沙里，接着离开自己的蛋，这是在告诉我们要仰望天堂的上帝，撇下世俗的烦恼。
尽管古人试图揭露自然世界的意义这一举动出于善意，但是动物寓言里充满了大把大把的可爱错误。摆出居高临下的姿态很容易，但这样做就忽略了调查研究背后的科学推理。作者们为解释自然世界的精神意义和自己真实的观察结果，付出了同样的努力。藤壶鹅就是一个很好的例子。
从没有人见过藤壶鹅筑巢，因为它们不需要筑巢。每年藤壶鹅会在特定的季节到访欧洲的大部分地区，夏天它们在北极饲养幼崽，所以人们就见不到它们了。动物寓言（直到16世纪仍然能够完整地流传）中对藤壶鹅是这样记载的：藤壶鹅长在树上或者木头块儿上，之后掉入水中继续长成藤壶，最后变成一只鹅，到了秋天，藤壶鹅会浮出海面。有些人认为，这个理论可以让人们在斋月和节食期间吃藤壶鹅，因为如果它们是长在树上的，那就不算是真的肉。（虽然1215年的第四届拉特兰会议否决了吃藤壶鹅的行为。）
存在巨链
正如我们所见，亚里士多德不仅把动物分成了不同的纲，还提出了生物等级，即自然阶梯（scala natura）理论。人类处于这一等级的顶端，其次是有血动物（脊椎动物），然后是无血动物（无脊椎动物），最后是植物。亚里士多德认为，每个生物体都有灵魂，这个灵魂的类型可以满足该生物体应有的能力——实际上是灵魂赋予了能力。每个生物体的身体结构都可匹配其能力，如鳄鱼和它的尾巴。所以，人有一个优越的灵魂，这个灵魂赋予了人类理性思考、运动、成长和维持生命的能力，而动物有运动、成长和维持生命的能力，但植物只具有成长和维持生命的能力。等级思想占据着人类思考自然世界的主流地位，该思想模式一直延续到19世纪，受该思想结构影响的领域远不止自然历史，等级思想其实涵盖了社会、政治乃至神学领域。
3世纪，新柏拉图主义者提出了自然阶梯（scala
natura）理论，以增加新的阶梯来安放凌驾于人类之上的神。5世纪后期，新柏拉图主义哲学家亚略巴古的伪丢尼修（Pseudo-Dionysius the Aeropagite）将处于顶级阶梯的异教神换成了天使和基督教上帝，从而给该等级制度蒙上了基督教色彩。
中世纪的哲学家继续发展和力挺自然阶梯理论，并强调从等级的角度看待世界秩序所得出的基督教启示和社会意义。最具影响力的支持者之一是意大利哲学家托马斯·阿奎那（Thomas Aquinas，1225年—1274年），他给出了精确的神灵排位。在他的排序中，撒拉弗（六翼炽天使）（seraphim）是最高等级的天使。阿奎那为亚里士多德研究与基督教思想的融合作出了卓越的贡献。
从中世纪起，自然阶梯往往被称为“存在巨链”。在该巨链上，上帝处于顶层，其次是天使、人类、动物、植物，以及底层的金属和石头等无生命物质。等级可以继续细分，也就是说植物，甚至石头或金属下面还有等级。等级越高的存在“精神”比例越高，“物质”比例越低——所以完全是精神存在的天使最靠近上帝。相反，铅的质量非常重，物质比例很高，所以即使在金属的排序中，它的位置也是很低的。顺便提一下，炼金术士试图通过增加“精神成分”将贱金属变成黄金，他们认为黄金的“精神”比例高于其他金属。
“种类无穷尽”
该巨链是一个由许多细微过度等级组成的连续体。例如，贝类动物在动物体系中等级很低，但是由于它们几乎不动或者完全不动，因此与植物类别形成了联系。存在链上没有空缺——没有“缺环”。德国学者艾尔伯图斯·麦格努斯（Albertus Magnus,大阿尔伯特）在13世纪发表了他整理的亚里士多德在自然历史方面的著作，那时更多的生物体已经被发现了，但是巨链的环节可断开来容纳它们。
连续性法则满足了“世界是完美的”这一说法，因为我们的世界满是各种各样可能的生物体，没有任何缺漏，所以它既完整又统一。完整的概念解释了为什么哪怕看似低等或无用的生物体，如蚊子或蛆，也是造物的一部分。
德国哲学家、数学家戈特弗里德·冯·莱布尼兹（Gottfried von Leibniz，1646年—1716年）认为上帝已经竭尽所能，创造了一个极尽完美的世界，他也因为这一哲学观点而变得尤为著名。若想得到完整的世界，就必须接纳恶人和寄生虫。（对于“所有可能存在的世界中最好的一个”这一个哲学论断，莱布尼兹持前述立场，然而伏尔泰（Voltaire）于1759年在《坎迪德》（Candide）中刻薄地讽刺了他的立场）。
各归其位
把存在巨链完全当作或主要当作生物分类的模型是一种自欺欺人的做法。事实上，这条巨链既有神学指导意义，也有政治指导意义。巨链给人类的整体世界观提供了框架，其中自然界被视为重要的组成部分。在此背景下，君主统治人民、农奴听命于地主、子女顺从父母、女性服从男性便都成了理所当然的事。该模型确实让统治者们很受用，可想而知，统治阶级一直热衷于维护这条巨链。
动物学起源
16世纪出现了一场科学革命。突然之间，很多人从多个领域挑战古人的智慧。哥白尼（Copernicus，1473年—1543年）推翻了托勒密的地球中心说，并正确地指出了太阳是太阳系的中心。意大利探险家亚美瑞格·韦斯普奇（Amerigo Vespucci，1454年—1512年）证明了美洲是一块刚被发现的新大陆，而不是亚洲的一部分；安德烈·维萨里（Andreas Vesalius，1514年—1564年）表明盖仑（Galen参见第49页）误解了人体的多个方面。在此背景下，瑞士医生、植物学家和自然历史学家康拉德·格斯纳（Conard Gessner，1516年—1565年）将生物学带入了现代。
自然百态
格斯纳在研究自然的方法方面，架起了古今的桥梁。他的著作全面地记录了所有人类已知的动物，被认为是第一本动物学著作。他写作态度严谨，力图保证科学的严谨性。他所著的《动物史》（Historiae animalium）前四卷出版于1551—1558年，共计4500页，研究对象包括哺乳动物（胎生四足动物）、两栖动物（蛋生四足动物）、鸟类和鱼类；第五卷研究蛇类，出版于他死后的1587
年。他在书中对动物进行了大量的描述，记录内容涉及动物的习惯和行为，以及它们对人类的用途（如食用，药用，等等）。他的著作是第一本展现自然环境中动物的书，也是第一本描述化石的书。
格斯纳仍从传统的权威文献资料取材，如圣经旧约、亚里士多德、普林尼和动物寓言，也仍旧试图阐释自然界中隐藏的神旨。但是为了准确地描述动物，他用自己的观察补充了这些传统的知识内容。他秉着四个原则——观察、解剖、旅行和准确描述，力图写出一份动物王国的完整调查报告。他还听取了同时代博物学家的意见，并从他们那里获取了样本，而且拥有了庞大的后援团。他的书中依然有独角兽和美人鱼之类的神话动物，但当他不确定自己所描述的动物是否存在时，他会在书中表达自己的质疑。
生物宝藏
16世纪在富人圈和贵族圈中流行起了“珍奇柜”或者奇观室。它指的是一个专门用来收集各种自然和人造珍奇的地方，里面的每一件藏品都与自然历史唱着反调。典型的藏品有毛绒动物、鱼、角（特别是独角鲸的角，但通常被记录为独角兽的角）、珊瑚、骨骼、化石、怪异的植物（包括植物羊）、畸形动物和畸形人的画像，甚至有封存的胎儿。
这些东西的旁边摆放着雕塑、考古发现、自动机、奇怪的矿石和其他任何看起来有趣的物件。其中最有名的奇观室的所有者是“鲁道夫二世”（Rudolf II）（神圣罗马皇帝，1576年—1612年）、欧勒·沃姆（Ole Worm，1588年—1654年）和阿塔纳斯·基尔克（Athanasius Kircher，1602年—1680年）。
奇观室存在的意义在于汇集形态各异的珍奇，以此赞美世界的多样性，但实际上它就是人脑中幻境的缩影。人们更倾向于赞美这些珍奇的丰富和多样，鲜有人给这些珍奇分类。即便如此，某些科学进步仍得益于这些珍奇画像的流传，因为科学家们得以将流传出的画像与其他例子作对比，并辨别珍奇的本来面目。
更有甚者，有人搜罗了一园子的罕见动物。可悲的是，所有者一般不会精心照顾，或者妥善安置，所以这些动物通常会陷入抑郁。这种猎奇的热情同样蔓延到了植物界，有些植物学家不远万里去为自己的花园或其金主的花园搜罗植物。老约翰·特拉德斯坎特（John Tradescant the elder，1570年—1638年）和小约翰·特拉德斯坎特（John Tradescan the younger，1608年—1662年）远赴欧洲和美洲，为其国王查理二世（King Charles Ⅱ）的花园“收集各种奇花异草，以及贝壳等珍奇”。特拉德斯坎特家族率先承认了科学馆藏对大众的科普价值，而且将他们自己在伦敦兰贝斯的“方舟馆藏”有偿开放给了观光客。小约翰·特拉德斯坎特去世后把藏品留给了埃利亚斯·阿什莫尔（Elias Ashmole），这些就变成了埃利亚斯·阿什莫尔珍奇柜的核心收藏。1677年，他将自己的珍奇柜捐赠给了牛津大学，为了安置这些藏品，牛津大学建造了阿什莫尔博物馆。现在人们仍然可以去那里欣赏这些藏品。
回归生命
17世纪的博物学家致力于给植物和动物分类或者对它们进行描述，他们不愿再依赖古人的研究报告，因此他们并非随意地从奇观室收购藏品，而是开始自己收集标本，秉着一种新的、严谨的科研精神，坚守着科学方法。
最早奉行这一传统的，也是最具影响力的博物学家之一是英国神职人员约翰·雷（John Ray，1627年—1705年）。1663年，雷与英国鸟类学家、鱼类学家弗朗西斯·维路格比（Francis Willughby）以及另外的同行者游历了欧洲。他们于1666年返回英国，并带回了大量的生物样本，以供日后的描述和编目，这项工程为自然界的分类提供了一个系统的方法。维路格比于1672年去世，对鸟类和鱼类进行编辑的工作就落在了雷的身上。雷用大量的篇幅记录了植物，但是他们的宏伟计划还是搁浅了。尽管如此，雷仍是第一个正式定义了“物种”的人（见下框），他在1670年出版的英国植物目录为之后的英国植物群卷宗提供了基础。
命名
一个世纪之后，瑞典植物学家卡尔·林奈（Carl Linnaeus，1707年—1778年）完成了雷本该做的工作。林奈并没有像特拉德斯坎特家族和后来的收藏家那样，单纯地收集大量的植物。他一开始做的就是给所有可记述的植物分类，并找出它们之间的相似性和差异性，最终确定物种。1749年，他发明了双名命名法，现在这个命名法仍然被用来命名生物体的属和种。
林奈的主要研究对象是植物，并且提出植物也有性别这一论断。他根据雄蕊的形状对开花植物进行了分类，根据每朵花的雌蕊数量再细分。虽然这种分类方法的作用有限，但它使林奈发展出一个可扩展的分类系统。
他先把所有的物种归到一起，接着把它们分入相关的属。然后，他提出了一个“属名加物种形容词”的命名系统。我们以动物的命名举例，有一种动物叫作金钱豹（Panthera pardus）——豹（Panthera）指代属（大猫），金钱（pardus）指代物种（带斑点的豹子）。该命名法取代了亚里士多德的命名体系，因为随着越来越多的物种被发现，后者的应用变得太过烦琐。由于亚里士多德要求名称中表示“差异”的第二部分必须有足够强的描述性，可以让一个生物体区别于所有其他生物体，所以这个部分一般很长——后来发现必须被强调的特征越来越多，这个部分也就变得越来越长。
最早被16世纪的欧洲人发现的番茄原名叫“Solanum caule inerme herbaceo，foliis pinnatis
incises，raconis simplicibus，”意思是“茄属，无刺茎草本，羽状缺裂叶，单花序”。林奈式命名法得出的名字是番茄——简洁多了！
林奈坚信一旦所有的生物各归其类，分类的工作就终结了——他认为生物不会变化，因为造物之初一切皆已尘埃落定，并将保持不变。尽管人们会在旅途中，或者在显微镜下发现新的生物体，但自然界中不会再有新的生物体出现。他认为自己作为一名生物学家的任务是完成亚当未完成的工作，即给上帝创造的植物、动物和奇迹命名。
尽管林奈的宗教立场十分传统，但他是第一个提出人类和灵长类动物具有可比性，且可以把人类当作另一种动物的人。对他而言，人类在本质上与其他动物并没有天差地别，只是差别较大而已，所以不能把人类排除在他的研究对象之外。
纲目体系
林奈的命名体系中存在一个等级结构，但这并不意味着一个生物体在某种程度上比另一个生物体“更优质”或“更高级”。每个生物体都会落入大自然的两界（植物界或动物界）之一，而后根据纲、目、属和种进行划分。
基于亚里士多德的早期分类，林奈将矿物列为第三界，但他并不认为矿物是生物，所以林奈认为自然界的生物体可分成六个纲：
●
哺乳动物纲（哺乳动物）。
● 鸟纲（鸟）。林奈是第一个把蝙蝠归类为哺乳动物而非鸟类的人。
● 两栖动物纲（两栖动物、爬行动物和一些少刺鱼）。
● 鱼纲（多刺鱼），包括单独成一目的棘鳍鱼（鲈目）。鲸鱼和海牛最初也被归为鱼类。
● 昆虫纲（所有节肢动物）。甲壳动物、蜘蛛和多刺足组成无翅目。
● 蠕虫纲（剩余的无脊椎动物，大致分为蠕虫、软体动物、棘皮动物和其他硬壳无脊椎动物）。
每个纲下都有数不清的目，目就是动物被分成的组，比如，鳄目包括所有类似鳄鱼的动物（鳄鱼、凯门鳄、短吻鳄等）。目下面的属明确了某一具体类型的动物——例如，鳄鱼（鳄属）不是短吻鳄（短吻鳄属）——而种则表明了具体有哪些组可以杂交（尼罗鳄和尼罗河鳄）。现代生物学家认为自然界的生物体可分成八个纲。
断链
时间证明存在巨链极具弹性。在探索时代迎来的诸多新发现遍布南北美洲、岛群海域（加勒比海、各种太平洋岛屿、东南亚岛屿），最终蔓延至澳大拉西亚，这说明造物的“全景”远远超过人们之前的想象。
从17世纪开始，显微镜的发明向世人展示了另一片微型存在的天地（见第86~105页）。然而，所有这些新发现都可以在巨链上找到自己的一席之地。毕竟，链条上还有之前未被发现的空隙。其实，打破巨链的并不是生物。
没有空间，何来变化
人们不仅认为上帝的造物是完整的，还认为造物的结果是不变的。如果万事万物都各归其位，所有可能存在的也确实存在，那么也就不存在变化的空间了。新发现的生物体可以毫不费力地在巨链中找到自己的位置，但造物发生变化的证据最终还是向这个具有2000年历史的自然等级模型发起了挑战。
格斯纳在《动物史》中发表了第一批化石的插图。1565年，他发表了第一篇关于古生物学的论文——论化石物体（De rerum fossilium）。在这篇论文中，他汇集了所有能找到的化石证据，并借助了其他欧洲友人的帮助。
他希望这篇论文在化石研究中起到抛砖引玉的作用，但不幸的是他早早地死于瘟疫，因而未能完成后续的工作。他能在现存的物种中认出一些与他所记述的化石相似的形象，但是其他化石对他来说仍是个谜。他把几块菊石化石放在了腹足类动物和蛇类的旁边——由于没法证明现在没有了踪迹的生物曾经存在过，所以只能这样安放它们。
也许当时的世界还没有准备好，所以人类错过了这个研究的机会。200年后，乔治-路易·勒克莱尔（又名布丰伯爵，1707年—1788年）雄心勃勃地发表了《自然史》（Histoire Naturele）（未完成）的第一卷，这说明世界已经准备好了。该著作旨在成为涵盖所有动物、植物和矿物的百科全书。勒克莱尔宣称地球的年龄比大众所以为的年龄（可追溯到公元前4004年）要大得多，并且随着时间的推移，动物也发生了变化，这一言论震惊了法国。勒克莱尔的异教观点遭到了索邦神学院的谴责，因此，他公开收回了他的话——但他继续发表相关研究，而且未作任何修改。他发现相似但不相同的物种生存在世界各地，所以他认为所有的动物，一开始都来自于同一个地方，之后四散迁徙。它们为了适应当地的条件，日积月累，自身也发生了改变。他还提出气候变化可能会影响动植物的发育和生长。
不管勒克莱尔的观点多么不受权威人士的欢迎，他的言论还是产生了影响。
跟随他研究脚步的一位法国博物学家乔治·居维叶（Georges Cuvier）（1769年—1832年）被誉为古脊椎动物学的创始人，他也是第一个就物种灭绝给出了有力证据的人。他表明大型动物，如猛犸象和巨型地面树懒的化石不能在现存生物中找到对应。因为它们体积太大，不可能逃过人们的视线。1796年，年仅26岁的乔治·居维叶公布了惊人的发现。1812年，他证明了随着时间的推移，动物确实发生了变化，他所提出的证据无可争辩，即老化石存在于低层岩石中，而新化石存在于接近地表的地层中。虽然他不能，也没有试图解释变化是如何发生的，但他断定动物可以，也确实会随着时间的推移而变化。此后，存在巨链的模式在自然界中再也站不住脚了。
从存在巨链到生命之树
在查尔斯·达尔文所著的突破性进化论著作——《自然选择下的物种起源》（参见第149页）中，有一幅独立的插图，图中画着一棵“生命之树”。这幅插图的草图第一次出现是在达尔文的笔记中（见背面）。正是在这个图中，分类和进化相遇了。图中所传达的观点是，后出现的生物体是从先出现的生物体进化而来的，据此我们可以追溯它们之间的关系，就像我们可以追溯家谱中亲属的关系一样。达尔文没有办法检验生物体之间进化关系的理论，所以仍然不得不依靠形态（外形）和行为来推测相关的进化关系。
林奈认为自己所研究的诸多生物体从上帝造物伊始就已经固定了，但是达尔文和其他接受进化论的人不这么认为，相反，他们把当前的自然世界视为一个过程的快照。这个快照的背后是现在存活的生物体，它们的存在本身就可以解释为什么鲸鱼可能看起来像鱼，但实际上更像是一头牛。
自然世界的背后并不是什么上帝所设计的完整世界的蓝图，人们也不该把眼前的世界视为既定事实，实际上其背后是可以通过推理，用现存生命的证据和化石记录来解释的因果顺序。对当时的人来说，这个模式转变是很难把握的。分类的任务发生了巨大的变化。分类的目的不再是要找出每个生物体应该被放在等级体系的哪个位置上，而是要从纵向和横向的角度，观察一个生物体是如何与现有和之前的生物体产生联系的。
自然界的扩张
差不多在达尔文将巨链换成树谱的同一时期，自然界的编目以另一种方式变得更复杂了。林奈已经确定了两个界——植物界和动物界，并且把矿物排除在他的分类之外。但在19世纪，随着显微镜技术的进步和微生物的发现，只有两个界的观点越来越难以站得住脚，因为人们无法清晰地将所有生物分进这两个类。
到本世纪中叶，微生物被笼统地分为protozoa（原生动物）、protophyta（原生植物）、phytozoa（原生动物）和细菌。1858年，古生物学家理查德·欧文（Richard Owen，1804年—1892年）定义了植物和动物，并发现原生动物既有动物特征，也有植物特征，却没有多细胞生物的“附加特征”。于是他在1860年提出了“原生动物界”。博物学家约翰·霍格（John Gogge）反对使用“原生动物（Protozoa）”一词，因为他认为该词只适用于动物，所以他提出“原生物（Protoctista）”来代替。恩斯特·海克尔（Ernst Haeckel）（见下框）在1866年提出用“原生物（Protista）”一词命名第三界，该名称一直使用至今。
海克尔认为原生物是原始生物，既不是植物也不是动物，而是两者的祖先。他认为原生物的本质特征是无性生殖，因此，他将真菌和其他各种简单生物移出了动植物界，归入了原生物。之后原生物的定义得以完善，多细胞生物体被排除在外。
在60年左右的时间里，所有的生物体在这三个界中相安无事。但是在1925年，法国海洋生物学家查杜顿（édouard Chatton）用“真核”和“原核”来描述有核的单细胞和多细胞生物体，以及无核的单核生物体（见背面框）。他并没有大肆宣扬自己的研究成果，所以几十年来几乎没有人注意到他的贡献。当然，他也没有提出修改生命之树以容纳这些生物体。但是在1962年，两位微生物学家罗杰·史坦尼尔（Roger Stanier）和C.B.范·尼尔（C.B.van Niel）提议将所有生物体分成原核生物和真核生物。
1969年，植物生态学家罗伯特·惠特克(Robert
Whittaker）吸纳了这两种生物的区别，并将它们分入了五界系统，该系统将原核生物与其他四个真核生物群体区分开来：原核生物、原生生物、单细胞真核生物、真菌、植物和动物。这使原核生物有了一个独立的界，但该分类系统仍不尽如人意，因为原核生物其实就是所有生物中非真核生物拼凑起来的。
定义动植物
区分植物和动物看起来相对简单。亚里士多德就处理得相当不错，虽然也有小问题和反常情况，比如植物羊和藤壶鹅，但总体来说，亚里士多德提出的体系一直在发挥着作用，直到人们发现肉眼看不到，或者在生活中很难观察到的微小动物。对于亚里士多德来说，动物的不同之处在于赋予它们生命的灵魂类型。灵魂决定了生物体的特点。
植物和动物之间的区别是：动物可以移动，并且有感官知觉，但植物没有这些特点。
在19世纪中叶，理查德·欧文以下面的文字描述了一种植物：“有根，既没有口腔，也没有胃，呼出氧气，组织由纤维素或二元或三元化合物组成。”欧文将动物定义为：生物体，“用口接收营养物质，吸入氧气，呼出碳酸（二氧化碳），可以长出组织，直接成分为由碳、氢、氧和氮组成的四元化合物。
牛津大学进化生物学教授汤玛斯·卡弗利尔-史密斯（Tom Cavalier-Smith）将动物定义为“在两个不同的上皮细胞之间有胶原结缔组织的遗传性吞噬多细胞体”，将植物定义为“细胞液中有双层膜包裹质体的；含有淀粉的；无吞噬作用的”生物体。如果街上的普通人根据这些最终定义，很难辨别长颈鹿和橡树到底哪一个是植物，哪一个是动物。
从界到域
20世纪70年代，微生物学家卡尔·乌斯（Carl Woese，1928年—2012年）正忙于研究微生物的基因。基于自己的观察，乌斯认为所有生物的基因序列基本相同，基因组成中出现的任何重大差异都会使生命难以维持。然而，当他把视线从实验室里的微生物转移到从当地湖泊污泥中获取的微生物上时，他发现了大量惊人的差异。他在一个产生甲烷的微生物——热自养甲烷嗜热杆菌中发现了rRNA（核糖体核糖核酸）结构，这个rRNA结构与原核生物和真核生物体内的非常不同。之后，乌斯发现了更多有相同特征的微生物。他把这些微生物命名为古细菌。虽然古细菌与细菌有一些相似的遗传特征，但前者是一种截然不同的生物，现在古细菌更名为古菌。
乌斯在极端环境中发现了它们，所以他最初以为它们都是极端微生物，但是现在我们知道了古菌存活于世界的各个角落和任何环境类型。毫无疑问，它们可以在极端环境中生存，当所有环境都不利于我们更熟悉的生命类型时，它们仍可以存活，所以古菌可能是地球上第一种生命形态。它们能在极端环境中存活的事实对天体生物学也有启发意义，天体生物学是研究生命的起源及其他星球上（潜在）生命的科学。1977年，乌斯发表了他的发现，重新绘制了标准的分类树形图，并引入一个新的层级——域。他的分类系统并不是基于形态学（形态和结构）上的差异，而是基于亲缘关系（基于基因的进化联系）。该系统的基础是三个界：古细菌、细菌和真核生物。
等级的终结
存在巨链是一个条理清晰的生命层次模型。处于最底层的生物几乎不具备我们所说的能力：它们不能移动，不能感觉，也不能思考（基于我们的认知）。沿着巨链向上，生物体的能力变得更加丰富。亚里士多德以及其后2000多年中追随他脚步的大多数人认为，巨链上生物能力的差异反映了一个“事实”，即一些生物体比其他生物体进化得更好，或者更完全。大象能做的比蠕虫多，所以前者是“更高级”的动物。蠕虫能做的比真菌多，所以前者的生命形式“进化得更好”。
紧接着出现的模型——生命之树仍是一个层次结构，即使它出现的意义是为了展示生物体之间的关系。生物体在生命之树上对号入座，所以出现在树干和大树枝的分叉上（最终细枝上也会出现生物体）。
沿着纵横交错的树枝和细杈走得越远，生物体“进化得就越好”。大多数人会默认人类这个生物体比变形虫进化得更好，甚至比早期的灵长类动物进化得更好。这种观点与亚里士多德的灵魂分级理论一样，都在宣扬人类中心主义——理性的人类统领着“低等”动物。
体现动物之间关系的最新模型力图完全摆脱了层次的观念。进化分支图是一个非常有代表性的模型，它在同一个平面上展示了每一条进化线的末端，也就是说，所有的进化线都被放在了同一平面上。这就把暴龙、线虫和人类置于了平等的位置——它们也确实是平等的。每一个生物体都处于进化分支的末端（暂且如此），但这并不意味着该生物体比它进化线上的祖先“进化得更好”，正如进化分支图所示，它们只是不同。1950年，德国生物学家威利·亨尼希（Willi Hennig）构思出了遗传分类学，1966年，亨尼希的著作（德语版）被翻译成了英语，随后遗传分类学的热度就更高了。
遗传分类学的基础概念是“共同祖先”。如果两个物种有共同的祖先，并且在进化的过程中，通过基因改变，繁衍出了与该祖先不同的形态，那么这两个物种就有亲属关系。当物种进化出与祖先差异巨大的形态时，进化分支图就会出现一个新分支。之后这两个分支会朝着两个方向继续延伸，并且可以进一步分支。进化分支图与生命之树的模型有许多共同之处，但两者之间有一个显著的差别，即前者是不分等级的，也就是说，没有哪种生物体被视为“高于”其他生物体。遗传分类学旨在展示进化的传承，而不是揭示生物体的相似性和差异性（相似性和差异性是将生物体排入阶梯或者链条的基础）。
涵盖所有生命形式的完整进化分支图是圆形的，所有生物都处在圆周上。这样绘制的目的同样是避免人们从等级的角度阐释该图。
各表一枝
几个世纪以来，物种的定义，即最终决定如何区分生物体种类的分类规则一直是个难题，然而在人们意识到生物体会随时间而变化之后，这个难题变得愈加刺眼。
我们不仅要区分同一时期的不同生物体，还要区分同一生物体在不同时期的变体，这里所说的同一生物体指的是可被视为同一物种的生物。这个问题还没有得到彻底解决（见第194~195页）。
如今，生物体种类的分类还在进行。从亚里士多德的时代开始，分类的基本原则已经发生了改变，甚至在理查德·欧文之后的年代，基本原则也在变化。我们不再依据外形（形态）和如何应对环境的挑战（例如如何移动）来给生物体分组。现代分类学也在寻找可揭示所有生物体来自一个共同祖先的基因证据，以确定生物体在进化史上的位置。最早的分类原则告诉我们要把蝙蝠和蜻蜓归为一类，因为它们都有翅膀。而依照后来的分类原则，我们会认为蝙蝠的翅膀是从犀牛的前腿发育而来的。在此基础上，蝙蝠更像犀牛，而不像蜻蜓。这个结论可能让亚里士多德难以接受。
这幅1834年的动物分类图，强调了哺乳动物是大自然最高的成就。
命名方式多种多样
20世纪中期的人类学家发现，有些部落群体会给他们生活环境中出现的各种动物和植物进行命名，人类学家收集了很多这样的例子。美国作家罗伯特·福克斯（Robert Fox）在20世纪50年代撰写了关于东南亚的皮纳图博矮黑人的书，他在书中提到皮纳图博矮黑人为至少450种植物、75种鸟，还有20种蚂蚁命名。矮黑人会在生活中直接利用其中一些动植物，但他们绝没有利用所有被命名了的动植物。其他有了名字的动植物一般与矮黑人所关心的植物或动物相关。
洞穴绘画上的动物通常画得惊人的准确，如法国的肖维岩洞。
古埃及人崇敬金龟甲，所以经常把它们绘在珠宝上。
药剂师的透视眼
第一个系统地辨别和命名植物的记录出现在2000多年前的中国。这个记录指的就是编纂于西汉（公元前206年—220年）的《神农本草经》，可惜现在已经失传。传说这本著作是神农所写，神农是“五谷帝仙”，肚皮透明，能够轻易地看到自己对药物实验的反应。（若神农真实存在，那么他应该生活在公元前24世纪，也就是本文写成的2000多年前）。该书命名了由植物、动物和矿物质制成的365种药物，这个数字不难统计，但命名只针对于药品而非生物体，所以这本书可能不能算作分类学著作。
鱼没有肺部，所以也不需要颈部和喉部。
先有鳄鱼，还是先有鳄鱼的尾巴？
亚里士多德认为，动物的身体结构和生命过程服务于动物形态（灵魂、本质或天性）所需的功能。就比如说，鳄鱼有一条强劲的尾巴，因为它需要在水里快速地移动。反过来说，鳄鱼之所以可以快速地移动，是因为它有一条强劲的尾巴。那么问题来了，到底是先有鳄鱼，还是先有鳄鱼的尾巴？对于亚里士多德来说，是先有了鳄鱼，之后尾巴才根据需要长了出来，而不是先有了尾巴，而后才方便了鳄鱼的移动。这个区别看起来没那么重要。但在进化理论登上历史舞台之后，这个区别就非常重要了（见第36-37页）。
亚里士多德对动物的思考，以及他认为人类对待动物应有的态度直到今天仍然保持着影响力。
泰奥弗拉斯特斯的著作中有已知世界上最早的植物分类。
“曼提克拉（mantichora）……长着三排像梳子一样的牙齿，它的脸和耳朵跟人的一样，眼睛是灰色的，浑身血色，身如狮子，可以像蝎子一样用尾巴蜇人，声音如排笛和小号齐鸣，速度极快，噬人……”“巴吉里斯克（basilisk serpent）……出自昔兰尼加省（Cyrenaica）（注：古利比亚东北临地中海的地区，公元前7世纪为希腊人统治，公元前1世纪成为罗马的一个省），长约12英寸（30厘米），头部有亮白色斑点，如皇冠一般。它会发出咝咝的威胁声以吓退所有蛇类，并且它不像蛇那样蜿蜒而行，而是隆起身体中部前行。巴吉里斯克不但可以通过碰触清除灌木，还可以通过气息烧焦杂草并击碎岩石。对于其他动物来说，它的到来就是灾难。曾经有人在马背上用长矛刺死了一只巴吉里斯克，结果长矛上巴吉里斯克的毒素很快蔓延，不仅毒死了那个人，还毒死了他骑的马。”
老普林尼，《自然史》，卷八，77年—79年
上图：老普林尼的《自然史》到了中世纪依然保持着较高的流传度，这本字迹清晰的15世纪精装手抄本便可以证明这一点。
左图：蚂蚁扛着一粒食物。
首先，亚当命名了所有的生物。他根据生物在那个时代存在的意义及特性，给每一个生物取了名字。不同的国家已经各自用本国的语言命名了所知道的生物，然而亚当并没有用希腊语、罗马语或者任何野蛮人的语言来命名，而是从大洪水灾难之前就存在的所有语言中选择了一种，也就是所谓的希伯来语。
伊西多，《词源》，600年—625年
鼹鼠和传说中的拟声怪（leucrota）（鬣狗和母狮杂交所生）插图，出自13世纪的“诺森伯兰郡动物寓言”。
我们要照着自己的形象、自己的模样造人。让人类掌管海里的鱼、空中的鸟、地上的牲畜和每一寸土地上的走兽，以及地上爬的一切昆虫。
《创世纪》第一章，第26节，钦定版《圣经》，1611年
圣希尔德加德·冯·宾根（Hildegard of Bingen）的《自然界》创作于12世纪，这本书明确地列出了所有动植物的药用价值，包括石头、植物、鱼类、爬行动物和其他动物，且声称这一切都是上帝为人类所创造的。
藤壶上的鹅
藤壶鹅生于倒向海边的杉木，它们的幼年形态就像口香糖一样。长大后，它们像海藻一样，喙朝下从树上垂下来，身体被壳包裹着，以方便更自由地生长。经过一段时间，藤壶鹅长了一身厚实的羽毛，之后要么坠入水中，要么自由地飞向天空。它们从木头或者海洋中获取食物和成长所需的营养液，这个吸收营养的过程非常隐秘，并且极其美妙。我常常亲眼目睹1000只这样的小鸟，从海岸边的一块木头上垂下来，被自己的外壳包裹着，并且已经长成了。它们不像其他鸟类那样繁殖和生蛋，也不会孵蛋，甚至也不会在任何地方筑巢。
吉拉德斯·康布拉恩西斯（Giraldus Cambrensis），
《爱尔兰地质》（Topographica Hiberniae），1187年
长成了的藤壶鹅脱离自己的成长环境——树枝，接着落入水中。
动物寓言故事中写道，小熊刚生下来是没有形状的，是熊妈妈将它们舔出了形状——这种论断可能来自于熊舔舐包裹着婴儿的羊膜囊这一幕。
世间万物，无论差别多大，彼此之间都存在着联系。正如，高等存在和低等存在之间的联系使它们相聚于一个共同点。正如，一个物种中的顶层生物与上一级物种中的底层生物重合，因此物种排序连绵不绝，最终宇宙也形成了一个排列有序的整体。
库萨的尼古拉（Nicolas of Cusa，1401年—1464年）
写于1579年的《存在巨链》（The Great Chain of Being）将上帝置于顶层，接着是天使，然后是人类，凡间生物链以人类为首。
万物皆有序
中世纪典型的存在链排序如下，其中不包括天使，因为天使并不属于生物学的研究范畴。（在每个类别中，排在第一位的是该生物纲下的“主要”或者“首要”生物）。
人类——特殊物种，虽然具有天使的一些理性思考能力和精神力量，但不同于天使的是人类受限于物理躯壳。
哺乳动物——以大象或狮子为首：
●
野生动物
●
“可用的”家养动物（如马、狗）
●
“驯养型”家养动物（如猫）
鸟类——以老鹰为首。由于人们认为空气元素优于水元素，所以鸟类等级高于水生动物。
●
猛禽
●
食腐鸟类
●
食虫鸟类
●
食种子鸟类
水生动物，以鲸鱼为首：
●
水生哺乳动物
●
鲨鱼
●
游动鱼类
●
不动贝类
植物，以橡木为首：
●
树木
●
灌木
●
灌木丛
●
作物植物
●
草药
●
蕨类植物
●
杂草
●
苔藓
●
菌
矿物，以钻石为首：
●
宝石
●
金属（以黄金为首）
●
地质岩石（以大理石为首）
●
微粒（沙子，土壤等）
大自然划分（动物）种类的时候，必定会在种类之间留出过渡物种,因为大自然不会跳过过渡物种，而从一个极端走向另一个极端。
艾尔伯图斯·麦格努斯（大阿尔伯特），《论动物》（De animalibus），1450年—1500年
上帝用各种不同等级的存在组成了宇宙，所以他清楚地知道每种存在之间实质的等级差别。在他的眼里，这些不同的等级不过是一条曲线上的多个纵坐标，这些坐标连接得如此紧密，以至于在任何两者之间放入其他等级几乎是不可能的，因为强行地插入其他等级意味着混乱和不完美。因此，人类关联着动物，动物关联着植物，植物关联着化石，最终又并入我们的感官和想象所认为的毫无生命的物体……所有自然存在的先后顺序组成了一条链，链条上的各个等级像一堆圆环一样紧密地连接在一起，所以人类的感官或想象力无法准确地判断某个等级的起点和终点。
戈特弗里德·冯·莱布尼兹，1753年
戈特弗里德·冯·莱布尼兹，坚信造物是完整且完美的。
格斯纳画的土拨鼠——喜马拉雅旱獭是一种大型松鼠。
格斯纳书中的凤头豪猪——非洲冕豪猪看起来相当凶猛。
欧勒·沃姆(Ole Worm）的珍奇柜，1654年。
在约翰·特拉德斯坎特先生的博物馆里，我看到了如下画面：首先映入眼帘的是摆在院子里的两条鲸鱼肋骨……各种各样的异域植物……在博物馆内，我们看到了一只蝾螈，一只变色龙，一只鹈鹕，一条鱼，一只非洲猎犬，一只白色山鹑，一只从苏格兰树上长出的鹅，一只飞鼠，还有一只像鱼一样的松鼠，各种色彩鲜艳的印度鸟，一些变成了石头的东西。
乔治·克里斯托弗·斯蒂恩（Georg Christoph Stirn），1638年，摘自其旅行日记
一幅最著名的动物学绘图是丢勒（Dürer）画的犀牛，这幅画被作为插图收录在了格斯纳的《动物史》中。画中的犀牛是葡萄牙国王曼努埃尔一世（Manuel I）送给教皇利奥十世（Pope Leo X）的礼物，可惜在1516年，它死于意大利海岸附近的沉船事故中。
约翰·雷是第一位英国神职人员兼博物学家。
对我而言，物种的界定并没有明确的标准，但是植物通过种子繁殖来延续后代的方式极具特色。因此，无论个体或物种出现什么变异，只要它们是生于同一种植物的同一株上的种子，那么它们的变异都是偶然的，不足以作为区分物种的证据……同理，区别明显的动物会永久地保持各自的物种特征，一个物种永远不会从另一个物种的种子里冒出来，反之亦然。
约翰·雷，《植物史》（history of Plants），1686年
林奈根据花朵性器官的数量和排列方式将植物分为23个纲。
林奈把九个雄蕊和一个雌蕊的花朵描述成“新房里的九男共侍一女”。
做学问的第一步是认清对象……分辨和了解研究对象的前提，是给它们系统地分类和恰当地命名……分类和命名是科学的基础。
卡尔·林奈，《自然系统》（systema Nature)，1735年
卡尔·林奈（1707年—1778年）
出生于瑞典，父亲是一位热爱园艺的牧师。一开始林奈去读了医学院，但因交不起学费而辍学。后来他搬到了乌普萨拉（Uppsala），并在当地大学的植物学系教植物课。他的授课方式非常具有启发性，因此，听课人数从80增长到了400。18世纪30年代，他遍访欧洲各地，收集植物样本。1735年，他去了荷兰，最终还是学了医，期间也发表了开花植物分类学论文。之后他以一名合格医生的身份返回了瑞典，并继续从事植物学研究。他对分类学的迷恋和他出色的社交能力吸引了其他人的目光。在他那些热衷于调研的学生中，有相当多的人不远万里寻找新的标本——可惜的是，可能多达三分之一的学生牺牲在了追寻的路上。
林奈将动物分为六纲，还有一组“四不像”的动物，包括犀牛、鹈鹕和凤凰。
林奈和九头蛇
林奈在汉堡时，汉堡市长给他看了一个宝贝——“汉堡九头蛇”，市长宣称这是一个七头怪物的标本。但是林奈立即断定这不过是一个用鼬鼠的脚和腭以及几块蛇皮拼成的冒牌货。他不仅揭穿了这个骗局，还将此公之于众，因此激怒了想要高价卖出这个宝贝的市长！
阿尔伯特斯·塞巴（Albertus Seba）于1734年绘出了这只汉堡九头蛇。
自然巨链的一端是有生命的简单有机分子，另一端是动物和蔬菜，而“微生物”则填补了两端之间的空缺。巨链始于组织程度最高的动物，止于简单的有机分子，整条巨链可以容纳各种组织程度的存在和所有可以想象的细微差别。
乔治-路易·勒克莱尔，布丰伯爵（Georges-Louis Leclerc，Comte de Buffon），1777年
集鸟
人们对发现和归类的追求一直持续到了19世纪。大约在1820年，美国博物学家、艺术家约翰·詹姆斯·奥杜邦（John James Audubon，1785年—1851年）着手画出各种美国本土的鸟类。最终，《美洲鸟类》（Birds of America）问世了，这是一本精美的大开本书，书中彩图多达435幅。为了逃避在英国图书馆存放复制的法定义务（奥杜邦当时住在英国），这本书的售卖版是未装订的。之后的版本是装订的，体积更小，价格也更便宜。第一版的副本偶尔会被转手，市值约为1000万美元。
奥杜邦所画的松鸡
居维叶在1798—1799年发表的一篇论文中对一头大象和一头猛犸象的下巴作了比较。
正如芽会生出新芽，这颗树上活力旺盛的树枝会开枝散叶，层层叠叠，远远超过脆弱的树枝。我相信世世代代之后，这些树枝就组成了巨大的生命之树，那些死去和折损的树枝填满了地球的外壳，不断分叉的美丽树枝覆盖了地球的表面。
查尔斯·达尔文，《物种起源》第6版，1872年
达尔文的生命之树草图
给微小的事物分类
原生生物是单细胞生物，不属于其他任何分类。属于原生生物的有原生动物、单细胞藻类和黏液霉菌。原生动物是可以代谢食物颗粒的最早和最基本的生命形式。“原生动物（protozoa）”的意思是“最早的动物”，这个名字是1818年德国动物学家奥古斯特·戈德法斯（Georg August Goldfus）起的。他将纤毛虫、珊瑚、隐藻、水母归入该分类。
有孔虫是一类水生的阿米巴原生生物。
自然界的艺术形态（1899—1904）
恩斯特·海克尔（1834年—1919年）是一位德国博物学家和生物学家。他最杰出的作品之一是海洋无脊椎动物的插图目录，所绘的动物包括海蜇，海葵（见背面图片）和一种名为放射虫的原生动物。该平版画集非常精美且复杂，主要体现了对称性和组织性，展示了动物是如何相似却又不同的。他的著作《自然界的艺术形态》（Art Forms in Nature）在艺术界极具影响力，尤其是在新艺术运动以及自然历史中。
生物会说话
原核细胞没有膜固着的细胞核或细胞器；遗传物质（DNA / RNA）在细胞质中自由存在。原核生物包括细菌。真核细胞有细胞器和膜固着的细胞核，细胞核内含有遗传物质。真核生物包括植物、动物和真菌。
海克尔在《自然界的艺术形态》中所描绘的复杂且种类丰富的海葵，清楚地展示了相关生物的相似性和差异性。
早期的分类系统是基于形态的——身体形态和功能，因此人们关注的是蝙蝠和飞蛾之间的相似之处（都会飞且有毛）。现代分类系统的关注点是两个基因非常相似的生物体经过演变，在相似的挑战面前采取了相似的解决方案（飞起和奓毛）。
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