《生命之树》

The Great of Life

作者:Douglas Soltis, Pamela Soltis

出版社:Academic Press

索书号:Q14S6912019Y

ISBN9780128125533

藏书地点:武大外教中心

我们似乎都对家谱有一种迷恋—谁是我们的祖先?我和别人有什么关系?我们所有人都深刻地认识到,了解这些关系很重要。其中重要的一部分作用是意识到“我是谁”、作为人类关系史宏伟蓝图中一部分,我处于哪个位置?“我可能有美洲土著人的血统,或者德国的祖先、或者非洲的祖先,但是我之前并不知道”。

今天,我们比以往任何时候都更深刻地了解我们的基因基础,我们也意识到一个家谱具有预测价值!也就是说,如果我们知道自己家族中有一种疾病具有高发病率,我们可能也会患有这种疾病。更具体地说,如果一个近亲患有某种可以遗传的疾病,比如某种癌症,我们很有可能也遗传了疾病的基因。

同样的逻辑或推理也适用于最大的族谱—将地球上所有物种联合在一起的生命之树。地球上所有的生物都是一个族谱的一部分——物种之间也有亲缘关系。我们同样可以问——地球上数以百万计的物种之间有什么关系?我们人类在这棵生命之树的位置是什么?学习这种关系的知识可以从哪些方面来造福人类?

古希腊人对生物关系有一个坚定的概念,这是现代生命之树观的开端。希腊哲学家亚里士多德认为,所有物种都以一种线性的方式,从简单到复杂,形成一个巨大的等级体系。我们今天所遵循的“生命之树”的现代概念是:“所有物种都通过共同的血统联系在一起,是所有生命之树的一部分”,这一概念可以追溯到达尔文时代。但直到几年前,仍然没有一个包括地球上大约200万种已命名的生命物种的完整的生命之树。尽管对各种各样的生物亚群进行了无数次的研究,我们仍然缺乏一个全面的生命树。为什么?相当简单,建立巨大的关系树并不容易,从计算复杂性来说,建造生命之树是生物多样性科学的登月计划”——一个许多人认为不可能完成的巨大挑战。但是,通过技术、计算机能力和DNA测序革命的完美风暴,以及团队合作,构建所有已命名物种的生命之树成为可能。DNA数据使科学家能够轻易地获得数千个物种的数据,用于建造这些大树。建立庞大的关系树在计算上极具挑战性。计算机能力的重大发展以及新的算法是成功的主要因素。这些在多个领域的突破同时使研究人员有可能为地球上所有230万种已命名物种建立首个粗略的生命树草图。

需要强调的是,第一棵生命树的构建仅仅是一个起点。现在的目标是改善这棵树,因为我们对地球上生命的了解少得惊人。DNA数据是建立物种间关系和建造大型生命之树的重要工具。但是,我们只有大约17%的物种的DNA数据,这些物种被包括在第一次尝试建立一个全面的树中。因此,大多数关系仍然得不到充分的理解。在实现改良生命之树的过程中,同样或更紧迫的是,被命名和包括在第一草案树中的物种数量仅代表居住在我们星球上的物种数量的一小部分。事实上,科学家们估计,地球上可能还有1000万种真核生物物种以及数以百万计未被发现的原核生物尚未被发现,还未命名。换句话说,到目前为止,地球上的大多数物种都不包括在这棵最初的生命树中。总之,我们对地球上的生命真的不了解那么多!

关于生命之树的效用,有许多实际的例子。“关系树”是对抗疾病和药物开发的第一道防线。生命树对作物改良也很重要,对我们栽培作物的野生亲缘关系的了解可能是耐旱和抗病基因的一个重要来源。生命之树对环境保护很重要。了解物种之间的关系对于评估哪些物种为稀有物种是至关重要的,这些物种可以得到额外的保护,因此,关系树现在是保护和生态学的重要工具。在一个快速变化的世界里,生态学家可以利用生命树来预测物种如何应对更高的温度或更少的水……为什么?因为与关系相近的物种会以类似的方式对环境的变化做出反应。生命之树所代表的生物多样性对于清洁的空气、水和宜居的地球是至关重要的。

与此同时,我们正处于生物多样性危机之中。我们眼看着一个星球死亡—物种正在以惊人的速度消失—大约是正常速度的1000倍,而且还在增加。令人不安的是,许多物种甚至在被发现和命名之前就已经消失了。有很多消失的物种对我们来说具有医疗价值和其他经济利益,更不用说这些物种本身的价值——生态系统有价值的组成部分。现在是前所未有的关键时刻,让我们现在就行动起来,欣赏和拥抱生命之树,理解生物多样性的重要性。

《生命之树》是一部简明的作品,探讨了生命之树的概念,包括其历史介绍和文化联系的章节。生命树是一个比喻,用来描述生物之间的关系,包括生存和灭绝。本书展现了如何建造生命之树,生命之树在药物发现、治愈疾病、作物改良、保护生物学和生态学方面的效用,以及如何应对气候变化挑战的策略。目的就是让大家关注最大的族谱——地球上所有物种组成的生命之树。本书能帮助我们更好地理解物种之间的关系,提高对生物多样性的基本认识,以及利用现代生物学来构建生命之树的力量。

本书作为研究系统生物学的书籍,内容专业详实,语言浅显易懂,具有以下特点:

1、本书结合大量具体实例来展现系统遗传学的不同方面,使读者能够更加全面深刻理解的讲述的内容。

2、书中每一个章节开始前都有本领域的专家的引言,让读者能够抓住本章的主要观点。

3、在本书的最后,将出现的专业词汇都罗列出来,大大方便了大家在阅读过程中对系统遗传学的专业术语的认知。

4、有一个与本书相关的网站,包含各种原创视频,以提高读者的理解和经验。

 

本书目录

1.   古代人类文化和艺术中的生命之树

介绍

生命之树:多重含义

生命之树:生物多样性和连贯性的隐喻

生命之树的古老观点

从树到梯子:希腊人及生命之梯

2.   现代生命之树概念的历史

生命之树—达尔文和进化之间的联系

革命:构建进化树的显示方法

建树101

阅读系统发育树

参考文献

进一步阅读

3.   建立生命之树:生物多样性的登月计划

生命之树:什么花了这么长时间

完美风暴

生命之树:太大而无法固定住

图形理论,谷歌及建立第一颗生命之树

更多挑战:名字意味着什么

生命之树与生命网络的对比

我们睡觉前还有很长的路要走

4.   有多少生物物种

有多少物种已经被命名

我们生活在细菌的世界里

有产者和无产者:主要生活群体的资源

挑战完成生命之树

参考文献

5.   生命之树的价值

药物

疾病

保守

应答气候的改变

作物改良

系统发育侦探:法医学和生命之树

生态系统服务

道德责任和心理治疗

发展中国家:最大的损失

结论

参考文献

6.   生命之树的命运

正在消失的物种

欢迎来到第六次物种大灭绝

在围困之下

没有留下任何生态系统—加剧了海洋灭绝的威胁

导致灭绝

栖息地的丧失

气候的改变

一个家族的物种灭绝故事

没有物种是孤岛

给我避难所—保护地

参考文献

进一步的阅读

7.   生命之树的教学

 

 

朱旺 武汉大学生命科学学院 硕士研究生