目录

引言 生物演化和基因 // 001

第一章 生命的前期准备 // 017

第一节 宇宙诞生和化学元素形成 // 017

第二节 组成物质的基本单位——分子的诞生 // 021

第三节 生命所需要的分子能够在太空中自然形成 // 024

第四节 最初的生命是核糖核酸（RNA）的世界 // 027

第五节 生命以细胞的形式出现 // 030

第二章 原核生物是地球上生命的开创者 // 034

第一节 原核生物可能在40亿年前就在地球上出现 // 034

第二节 蛋白质变成生命活动的执行者 // 036

第三节 DNA取代RNA成为储存信息的物质 // 042

第四节 RNA分子改扮临时信息分子的角色 // 045

第五节 基因和基因调控 // 046

第六节 完善的细胞膜形成 // 048

第七节 生物的能量供应——氧化还原反应 // 050

第八节 生物的能量供应——光合作用 // 059

第九节 原核细胞中做机械功的蛋白质 // 063

第十节 纷乱中的秩序 // 067

第十一节 为什么原核生物细胞的大小是微米级的 // 069

第十二节 细菌和古菌 // 070

第三章 真核生物把生命带向更高阶段 // 071

第一节 古菌和细菌的联合造就了真核生物 // 071

第二节 细胞核的功能 // 073

第三节 染色体、端粒和基因调控 // 076

IV

生命简史：从尘埃到智人

第四节 对细胞膜“动手术”的蛋白质 // 079

第五节 真核细胞的“骨架”和“轨道运输系统” // 081

第六节 真核细胞的分裂——有丝分裂 // 088

第七节 真核细胞消化食物的“胃”——溶酶体 // 090

第八节 蛋白质的“加工车间”和“路牌” // 091

第九节 动物、植物、真菌的起源 // 099

第四章 动物、植物、真菌身体的演化 // 101

第一节 地衣是由不同种生物的细胞聚集成的多细胞生物 // 101

第二节 多细胞动物的祖先是领鞭毛虫 // 103

第三节 最简单的多细胞动物——海绵和丝盘虫 // 104

第四节 在体内消化食物的中心对称动物——水螅、水母、海葵和珊瑚虫 // 106

第五节 两侧对称动物 // 107

第六节 动物身体中各个系统的演化 // 110

第七节 最先进行光合作用的真核生物——藻类 // 125

第八节 植物的祖先是绿藻中的双星藻 // 128

第九节 植物的演化 // 129

第十节 真菌的演化 // 133

第五章 多细胞生物身体形成的机制 // 136

第一节 选择性的基因表达使同样的DNA产生不同类型的细胞 // 137

第二节 干细胞在多细胞生物身体发育中的作用 // 138

第三节 细胞的极化导致不对称分裂 // 142

第四节 细胞之间的相互作用影响细胞命运 // 143

第五节 动物身体形成过程中的指挥中心 // 145

第六节 钙黏蛋白使动物细胞黏附在一起 // 150

第七节 片状结构和管、腔的形成 // 151

第八节 细胞的程序性死亡“雕刻”出动物结构 // 154

第九节 重力对动物身体结构的影响 // 155

第十节 植物身体形成的原理 // 157

第十一节 叶和花的形成 // 160

第十二节 真菌身体结构的形成 // 164

 目录

V

第六章 生物的信息传递 // 166

第一节 蛋白质分子用“开”和“关”的方式来传递信息 // 166

第二节 原核生物的信息传递 // 169

第三节 动物细胞的信息传递 // 174

第四节 动物传输信息的高速公路——神经细胞 // 180

第五节 植物的信息传递 // 186

第六节 真菌的信息传递 // 188

第七章 生物自带的计时器——生物钟 // 190

第一节 昼夜生物钟的构成原理 // 190

第二节 蓝细菌的昼夜生物钟 // 191

第三节 动物的昼夜生物钟 // 194

第四节 真菌的昼夜生物钟 // 198

第五节 植物的昼夜生物钟 // 199

第六节 真核生物的年度生理调节 // 200

第八章 生物的繁殖 // 204

第一节 生物的无性生殖 // 204

第二节 有性生殖和两性的由来 // 205

第三节 减数分裂破解有性生殖难题 // 208

第四节 原核生物的性活动 // 211

第五节 动物决定性别的机制 // 212

第六节 动物对有性生殖的回报系统 // 216

第七节 植物的有性生殖 // 217

第八节 真菌的有性生殖 // 223

第九章 与生物如影随形的病毒 // 225

第一节 病毒是没有工厂的指挥部 // 226

第二节 病毒的种类和繁殖方式 // 227

第三节 病毒感染细胞的方式 // 229

第四节 类病毒——只由RNA组成的致病原 // 230

第五节 病毒的起源 // 231

生命简史：从尘埃到智人

第十章 生物之间的协同、进攻和防御 // 235

第一节 地球上的生物都生活在生态系统中 // 235

第二节 生物之间的协作 // 236

第三节 越界生活的真核生物 // 238

第四节 细菌的防卫系统 // 240

第五节 真菌的防卫系统 // 241

第六节 植物的防卫系统 // 242

第七节 动物的防卫系统 // 245

第八节 动物的解毒系统 // 257

第九节 生物防卫系统的适应性增强 // 261

第十一章 生物的寿命 // 263

第一节 生物衰老的过程 // 264

第二节 生物衰老的机制 // 266

第三节 生物对抗衰老的手段 // 269

第四节 生物对抗衰老的手段能够使生殖细胞永生 // 275

第五节 衰老和死亡为生物物种的延续所必需 // 276

第六节 每种生物的寿命都是与环境相互作用下维持物种的最佳值 // 278

第七节 生物控制寿命的机制 // 280

第八节 动物小幅调节寿命的信息通路 // 282

第十二章 动物的感觉 // 288

第一节 感受电磁波的视觉 // 288

第二节 从物质振动中获得信息的听觉 // 301

第三节 从直接接触中获得信息的触觉 // 309

第四节 动物的自体感觉 // 313

第五节 感受分子性质的嗅觉和味觉 // 317

第六节 感受伤害的痛觉 // 324

第七节 感受潜在伤害的痒觉 // 330

第十三章 动物的意识和智力 // 334

第一节 感觉是最初的意识 // 334

第二节 线虫已经有感觉和意识 // 335

第三节 有情绪有个性的昆虫 // 337

第四节 昆虫的智力 // 341

第五节 章鱼的智力 // 343

第六节 鸟类的智力 // 345

第七节 哺乳动物的智力 // 351

第八节 意识产生于最原始的神经结构中 // 353

第九节 感觉和意识是特定神经细胞群集体电活动的产物 // 355

第十节 感觉和意识的神秘性 // 357

第十四章 人类诞生 // 359

第一节 人是智力最高的动物 // 359

第二节 古代人类从非洲猿类演化而来 // 360

第三节 现代人类的诞生：走出非洲说和多地起源说 // 362

第四节 使猿变成人的DNA改变 // 365

第五节 CMAH基因的失活增强人的奔跑能力 // 365

第六节 体毛消失和肤色变化 // 366

第七节 熟食使肌球蛋白16基因失活和唾液淀粉酶基因增加 // 368

第八节 对高海拔地区的适应 // 369

第九节 人类与语言文字有关的基因 // 370

第十节 人类与大脑发育有关的基因 // 372

第十一节 人类仍然在演化 // 376

第十二节 将来的人类是什么样子的？ // 379

参考文献 // 383