Understanding Development
作者:ALESSANDRO MINELLI
出版:CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS
索书号:Q132/M664/2021/Y
ISBN: 978-1-108-83677-7
藏书地点:武大外教中心
几个世纪以来,对发展的研究都是严格的描述性的,研究人员可用的主要工具是显微镜。在19世纪初,这门学科见证了它最大的成功之一:卡尔·恩斯特·冯·贝尔发现了哺乳动物卵子。此后不久,西奥多·施万(Theodor Schwann)在1839年提出的细胞理论,通过认识到动物和植物中类似的组织:细胞,构成多细胞生物的结构元素,也是发展的基石,巩固了生命科学。
实验胚胎学在本世纪末出现。现在通过机械操作和将卵子和胚胎暴露于多种化学物质来补充观察。由此产生的发现对他们产生了强烈的影响发展现象的解释。然而,迄今为止推动胚胎学家对尽可能多、尽可能多样化的物种样本进行研究的比较精神开始消失。现在生物学研究越来越多地集中在几个模式物种上——从格雷戈·孟德尔的豌豆到托马斯·h·摩根的果蝇,从威廉·鲁克斯的青蛙到汉斯·德里施的海胆,从西奥多·波韦里的大蛔虫到汉斯·斯宾曼的蝾螈。
发育生物学的自然主义时期似乎已经明确地结束了,除了它在生物学概念上留下的坚实遗产《发育》讲述的是一个卵变成成年动物,或一颗种子变成一棵成熟的树的过程。与此同时,细胞生物学的进步促进了对导致细胞增殖、生长、分化过程中这些变化的机制的越来越成功的研究。其中一些过程似乎是所有生物都共有的,至少是多细胞生物;其他的则更为具体,例如只针对植物或动物,甚至针对更小的群体。但是,忽视一个物种与另一个物种之间可能存在的微小差异,而强调最广泛的生物所共有的模式和机制,似乎是合理的。这些结果逐渐成为普通生物学的坚实素材。
分子时代的到来决定了一个决定性的转折点。对基因的研究不再局限于一代传一代的规律,而是开始研究基因在发育过程中何时何地表达(即转录成信使RNA分子并最终翻译成蛋白质),以及它们的表达是如何被调节的。没过多久,人们就发现许多过程依赖于小鼠和果蝇等不同动物中相同基因的表达。从局限于少数模式物种的实验中推断出一般原理的诱惑比以往任何时候都要强烈。但不久之后,许多研究人员意识到,生物世界的分类样本必须再次扩大。
有时,生物学家(和生物学哲学家)觉得有必要重新审视发育生物学的基本原理,但这门学科的理论体系有限且不确定,与进化生物学相比尤其如此。人们可能会认为,随着实验研究的不断进展,发育生物学中有争议的概念问题的清单将会减少,但恰恰相反,这个清单变得越来越长。这些关键问题中有许多必须交给熟练的专业人员处理;然而,另一些则是基于传统的误解,这里可以解决这些误解。
有许多优秀的书籍,无论是通俗的还是学术的,都描述了动物胚胎发育的各个阶段,描述了花或苍蝇躯干的图案所涉及的基因表达,描述了细胞之间的分子对话,描述了以基因及其产物为主角的复杂的调节网络。这本书是不同的:它充满了故事,涉及相当多不同的植物和动物,真菌和原生生物(单细胞生物)。轨道将会不是根据分类的细分来决定,而是根据所面临的问题来减轻我们对发展的看法,从一长串先入之见和不合理的概括中摆脱出来,不幸的是,一些专业人员也有这种看法。生活是历史的产物。在发育和进化生物学领域,这是不可忽视的,其范围是对变化的研究。因此,发育生物学不能忽略对不同生物群体中发生的发育的许多不同形式的系统探索。
1802年,特雷韦拉努斯和拉马克独立地提出了“生物学”这个名字,用来表示生物科学。200多年后,似乎是时候将生物学视为所有生命形式的科学,避免将其简化为一门笼统的学科了。
在接下来的几页里,关于动物的故事比关于植物、真菌和其他种类的生物的故事多得多。在某种程度上,这是由动物表现出的惊人的丰富和复杂的发展模式和过程所证明的;在某种程度上,这是我在动物学学科上的专业扎根的结果。尽管存在这种偏见,但我希望读者能和我一样,对生命之树所有分支进化出的“最美丽的无尽形式”背后令人鼓舞的发育机制差异感到着迷。
在第一章中,除了提供一个历史框架之外,作者还讨论了发育的一个可能的定义,以及放弃今天发展生物学中仍然潜在的最终定论的必要性。在后面的章节中,作者将讨论细胞(第2章),胚胎(第2章)、发育序列(第5章)和基因(第6章)。作者这样做并不是为了总结现代教科书所呈现的所有必要的技术细节,不是根据分类的细分来决定,而是根据所面临的问题来减轻我们对发展的看法,从一长串先入之见和不合理的概括中摆脱出来,不幸的是,一些专业人员也有这种看法。剩下的章节致力于以不同的方式影响生物学哲学的方面。作者在这里讨论个体(第3章)、形态的规律性(第7章)和发育生态学,用几页纸专门讨论时间方面,如年龄、衰老和个体发展到一系列步骤的衔接(第8章)。
发育生物学似乎得到了很好的理解,发育被广泛认为是一系列程序化的变化,通过这些变化,卵子变成了一个成年生物,或者种子长成了一棵植物。然而,实际情况远比这复杂得多:这一切都是基因控制的,还是环境有影响?最后的成年阶段是发育的目标,其他一切都只是在这一点上的积累吗?植物的发育策略和动物的一样吗?我们如何考虑单细胞生物的发育?在这简洁,引人入胜的卷,亚历山德罗米内利,一个领先的发育生物学家,解决了这些关键问题。他用熟悉的例子和易于理解的论点,为许多先入之见和刻板印象提供了新鲜的替代方案,让读者意识到生命之树所有主要分支中发育现象的差异。
亚历山德罗米内利(Alessandro Minelli)是前动物学教授,退休后是意大利帕多瓦大学(University of Padova)的高级科学家。他是皇家昆虫学会和意大利发育与细胞生物学学会的荣誉院士。他是许多进化和发育生物学书籍的作者,包括动物形态的发展(剑桥,2003年)、植物进化发育生物学(剑桥,2018年)和生殖生物学(剑桥,2019年;与Giuseppe Fusco合著)。
《理解发育学》一书于2021年由CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS出版,作者为ALESSANDRO MINELLI。
《理解发育学》一书,作者展现了发育生物学研究领域中的一些最新研究,讨论的主题主要包括发育学定义,细胞与发育,作为个人历史的发展,重访胚胎,发展序列:可持续性与适应,基因与发育,新兴形式,发展的生态。
《理解发育学》是生物学实验室不可或缺的工具用书,适用于发育生物学等相关专业的研究生和研究人员高年级本科生、研究生,也可作为教师的教学和科研参考书,亦可对对系统生物学感兴趣的研究生和研究人员有用。
《理解发育学》一书作为发育生物学专业研究读物,内容饱满详实、语言浅显易懂,除此之外,还包括一些其他的特点:
1.本书主要介绍了发育学定义,细胞与发育,作为个人历史的发展,重访胚胎,发展序列:可持续性与适应,基因与发育,新兴形式,发展的生态,内容全面充实,读者能够从本书发育生物学的相关内容。
2.这本书除了提供一个历史框架之外,作者还讨论了发育的一个可能的定义,以及放弃今天发展生物学中仍然潜在的最终定论的必要性。在后面的章节中,作者将讨论细胞(第2章),胚胎(第2章)、发育序列(第5章)和基因(第6章)。作者这样做并不是为了总结现代教科书所呈现的所有必要的技术细节,不是根据分类的细分来决定,而是根据所面临的问题来减轻我们对发展的看法,从一长串先入之见和不合理的概括中摆脱出来,不幸的是,一些专业人员也有这种看法。剩下的章节致力于以不同的方式影响生物学哲学的方面。作者在这里讨论个体(第3章)、形态的规律性(第7章)和发育生态学,用几页纸专门讨论时间方面,如年龄、衰老和个体发展到一系列步骤的衔接(第8章)。。
总的说来,《理解发育学》一书为想要了解发育生物学的人员提供了清晰的导读路径,作为发育生物学领域的一本前沿研究图书,是一本值得为想要涉足该领域的人员推荐的专业书籍。
本书目录:
前言
致谢
第1章 如果可能,定义发育学
第2章
细胞与发育
第3章
作为个人历史的发展
第4章
重访胚胎
第5章 发展序列:可持续性与适应
第6章
基因与发育
第7章
新兴形式
第8章
发展的生态
结束语
常见误解总结
分类
参考文献和进一步阅读
索引
胡萌欣 武汉大学生命科学学院 博士