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奇怪的知识增加了 : 用科学解读不那么科学的事-电子书下载

人文社科 4周前 (07-11) 43次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

简介

一段匪夷所思、颠覆认知的科学之旅
生命、宇宙以及万事万物的终极答案
肯定会出乎所有人的意料……
这是一本由50个古怪又奇妙的科学事实组成的科普书。
随着科技的进步和飞跃,人类在太空的冒险、对量子世界的理解不断加深,这一切都揭示了一个远比我们想象中更为奇怪的宇宙。作者用轻松幽默的语言,向我们阐释了宇宙中所暗藏的巨大能量,也揭示了关于生命存在的有趣细节,让人在脑洞大开之余,获得丰富的科学知识。发掘那些控制我们日常生活的隐藏真理,有助于解释我们存在的巨大复杂性,也能够改变我们的思维方式和对万事万物的看法。

作者介绍

[英]马库斯·乔恩(Marcus Chown)
BBC科学栏目常驻嘉宾《新科学家》宇宙学顾问《泰晤士报》年度科学图书奖作家,曾多次入围英国皇家科学院年度图书奖决选。除此之外,马库斯也尝试利用数字化技术进行科学普及,他制作的”太阳系”APP被评为年度书商数字创新奖。本书是他的全新作品,出版后即成为英国科普界倍加推崇的年度力作。

部分摘录:
一些黏菌有多达13种性别(你却还觉得自己要找到伴侣并维持伴侣关系十分困难)。它们的生殖细胞都是相同的大小,不像人类的精细胞和卵细胞那样体积差异巨大。细胞的性别是由三个基因决定的,它们分别是:MatA,MatB以及MatC。这三个基因分别还有多种变异体,因此实际上这种细胞可能有超过500种性别。想要繁衍后代,黏液孢子就必须找到另一个与其在这三个基因上有不同变异的孢子。[1]
没有人知道为什么一些黏液菌有13种性别,还有一些甚至有多达500多种性别。当然,我们也同样不知道为什么人类有两种性别,或者人类为什么会有不同的性别。
进化这个游戏的目的在于将自己完整的基因,而不是基因片段,整个粘贴到下一代中去。[2]这样的话,明智的做法就应当是克隆自己。只有克隆才能确保自己的基因能100%传递给下一代。实际上,地球上绝大多数生物都是像这样无性繁殖的。选择有性繁殖的生物体,实际上仅将自身50%的基因传递给了下一代。也就是说,有性繁殖的生物体不仅要比无性繁殖的生物体多产出一倍的后代才能达到同样的生殖效果,它们还得花工夫寻找合适的伴侣。这样看来,性别显得更像是累赘。
科学家也提出了很多关于性别意义的假设,然而直到近期也没有让人信服的说法。但是,科学家们越来越认同一种让人诧异的假想——性别和寄生虫密切相关。
在世界范围内不管任何时候,感染寄生虫的人数一直保持在20亿以上。寄生虫的种类从肠道蠕虫到疟原虫都有,它们通常身形小、繁殖快。也就是说,在其宿主生命周期内,它们将繁衍很多代。这样一来,寄生虫便能进化成极为适应宿主生理环境的模样,更加肆无忌惮地掠夺宿主体内的营养。后果就是,宿主会因此日益消瘦乃至死亡。
为了让你更好地理解有性繁殖与寄生虫之间的联系,我先告诉你一些必要的背景知识。你可以把DNA想象为一副扑克牌。无性繁殖中,后代继承其母体的整副扑克牌。当然,可能会有一两张牌由于基因突变而有轻微变化。而有性繁殖则不一样。后代从其父母双方各继承半副扑克牌,然后再洗牌,因此变得与其父母都不相同,成为独特的存在。于是,宿主体内的寄生虫便无法适应宿主后代的生理环境,只能饿死。
美国进化生物学家L.范瓦伦于1973年提出理论,他认为有性生殖的意义在于让那些寄生虫无所适从。[3]简单来讲就是说,为了在寄生虫的肆虐下生存,宿主只能改变自己,而且要比寄生虫的进化更快。
刘易斯·卡罗尔在1871年《爱丽丝梦游仙境》的续集《爱丽丝镜中奇遇记》中写道,爱丽丝与红皇后并排奔跑,却惊奇地发现自己一直在原地。
“在我居住的地方,”爱丽丝喘着气说,“如果你像这样飞快地跑了这么长时间,都能到下个村子了。”
红皇后答道:“在这个国度,你必须尽力不停地跑,才能使你保持在原地。”
2011年,强有力的研究成果证明了范瓦伦的有性繁殖——寄生虫学说,即大家熟知的“红皇后”理论是正确的。[4]美国生物学家通过基因工程,分别用两种方式繁殖两个种群的秀丽隐杆线虫:第一种是无性繁殖,用线虫个体的基因让自己的卵受精;第二种是有性生殖,让雄性和雌性交配繁衍。[5]然后,生物学家用病原菌感染两组线虫。沙雷氏菌很快就歼灭了无性繁殖的线虫,而有性繁殖的线虫却得以存活。那些凭借有性生殖,以快于寄生菌变异速度改变自己的线虫,靠保持快速变异以求生存。也许这种说法并不浪漫,但爱情,或者说有性生殖似乎就是为了抵抗生物体内的寄生虫才存在的。

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