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生態學通識 版權信息
- ISBN:9787301325216
- 條形碼:9787301325216 ; 978-7-301-32521-6
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
生態學通識 本書特色
1.著名生態學家查爾斯·J.克雷布斯寫給熱愛自然的人士的“生態啟蒙書”。 2.豐富典型的案例,深入淺出的講述,完美呈現生態學的精髓以及當代世界的生態難題。 3.像生態學家一樣思考,了解我們時代的生態難題,是現代知識人的基本教養。借助《生態學通識》,讀者可以習得“打量自然的整全眼光”。
生態學通識 內容簡介
在這本簡約流暢而又意味豐厚的通識讀物里,生態學大家查爾斯·J.克雷布斯教授提醒我們,生態學思維是生態文明來臨前每個公民應該具備的基本素養。出于“普及生態學思維”的美好意愿,他拋棄了那種囊括生態學的經典研究或主要理論流派的“專業黑話”,引領我們關注諸如物種入侵、氣候變遷、過度捕撈、物種滅絕、生物多樣性保護之類的生態現象以及相關生態故事。進而一步步地推導出生態學中的12個關鍵原則:物種有其地理分布;種群不可能無限增長;每個物種都存在適宜與不適宜的棲息地;被過度開發的種群必然會崩潰;動植物種群能從干擾中恢復;群落能存在于不同的穩定狀態中;關鍵物種對生物群落的運轉至關重要;自然系統是演化的產物;自然系統會循環利用重要物質;太陽能驅動了大自然的生態系統;氣候變化實質性地影響了生態系統的變化;滅絕永無止境,但由人類造成的物種喪失是可以避免的。 這是植根于當代世界的“生態啟蒙書”,克雷布斯教授深入探討的生態問題既是常在且永恒的,又是緊迫的和再及時不過的。他的精彩分析,既凸顯了生態系統的豐富性和復雜性,健康的生態對于文明的基礎性意義,也強調了當今人類對地球生態的致命影響。
生態學通識 目錄
序/ 1
**章 是什么限制了生物的地理分布?/ 1
第二章 種群不能無限增長/ 19
第三章 每個物種都存在適宜和不適宜的棲息地/ 41
第四章 被過度開發的種群必然會崩潰/ 61
第五章 動植物群落能從干擾中恢復/ 81
第六章 群落能存在于不同的穩定狀態中/ 103
第七章 關鍵種對生物群落功能具有重要影響/ 125
第八章 自然系統是演化的產物/ 143
第九章 自然系統會循環利用重要物質/ 165
第十章 太陽能為自然生態系統提供能量/ 187
第十一章 氣候在變化,群落與生態系統也隨之變化/ 207
第十二章 滅絕永無止境,但由人類造成的物種喪失可以避免/ 227
參考文獻/ 247
生態學通識 節選
第八章 自然系統是演化的產物 回顧整個演化史,會使生態學家們保持謙遜;人類在地球上僅僅存在了很短的一段時間,我們卻對已經演化了億萬年的地球生命施加了不對等的劇烈影響。演化已經為我們今天在不同大陸的動植物生命上所看到的奠定了基礎,而在本章中我們關注的是人類如何從正反兩面,對演化的路徑產生了影響或正在產生影響。 我們能否運用那些關于現代社會如何從過去演變至今的完善的知識,來幫助我們設計出更好的林業或農業系統呢?生物在多大程度上受縛于過去的演化事件呢?為了控制有害物種或應對疾病暴發,我們所做出的那些短淺決定是否促進了有害物種的發展?這些都是生態學與演化生物學的交叉領域中的重要問題,而且也屬于生物學中一個頗為活躍的研究領域。 演化有兩種形式,它或者是查爾斯·達爾文所指出的那種物種受變異驅使而產生的具有一定方向性的演化,或者是那種在生物體上持續許多世代才在性狀上表現出的累積式變化。達爾文的過人之處就在于,指出了演化的機制是自然選擇。自然選擇是一個過程,它來源于人們的三項基本觀察:(1)不同個體間出現了一些特征的變異(例如眼睛的顏色或體型的大小);(2)在繁殖過程中產生一致的變異,或者在幸存個體中擁有這種變異后的特征;(3)親代和子代之間存在特征繼承關系,或者親代和子代的特征之間具有相似性。自然選擇的過程促使生物適應它們所居住的環境。那些使得生物具有更高的繁殖率或更好的生存率的性狀就是有利的特征。那些具有這些有利特征的個體就是“被選擇的個體”,并且它們的這些特征在經歷數個世代之后,將在這個物種的種群中變得越來越普遍。不過因為每個物種所處的環境不僅不一致,并且十分多樣化,所以自然選擇并不會為各種生命創造出一個共有的“完美”模型。盡管有人認為我們人類已經進步到超越了自然選擇的限制,但人類仍然遵從自然選擇的規律。與人類出生體重相關的自然選擇,就是一個好例子。圖 8.1 顯示在美國,新生兒體重在約 4.2 千克時,死亡率*低,這一體重略高于記錄到的新生兒平均體重 3.4 千克。體重過輕的新生兒更易死亡,因此他們將無法傳遞自己的基因,而且即使是在現代醫學的保護下,體重過重的新生兒也面臨著激增的死亡風險。盡管從 2000 年至今已經有 14 年的醫學發展,但美國新生兒的出生死亡率相比于 2000 年時只有很小的變化,只是略微降 低而已。 微生物對抗生素的抗性 抗生素在 20 世紀的使用,極大地降低了當時的人口死亡率。但隨著抗生素在醫藥業和食物生產中的持續過度使用,人類的病原體已經得到了抗性篩選,從而日趨削弱了抗生素的功效。高頻度的病原體抗性使抗生素治療感染的效力顯著減弱,進而增加了并發癥的危險和致死率。病原體對抗生素的抗性的增長,增加了衛生保健系統的經濟負擔。如果我們仍然想保持抗生素的功效,這一情況就必須反轉回來。 自從 1937 年磺胺藥物(或者磺胺制劑)作為**種抗菌劑面世以來,每一種獨特抗性機制的出現都困擾著這些抗生素在醫療上的應用。20 世紀 30 年代晚期,對于磺胺藥物抗性的報道開始出現,同樣的抗性機制在之后的 80 年里依舊在發揮作用。青霉素于1928年由亞歷山大·弗萊明發明,但當青霉素作為醫療用藥僅僅幾年后的 1940 年,人們就發現細菌已經通過產生抗性而對青霉素具有預適應能力。在抗生素被廣泛使用的 20 世紀 40 年代,對抗生素具有抗性的菌株開始流行。1944 年,用于治療肺結核的鏈霉素剛被發明出來,那種突變菌株幾乎立即就被科學家們發現了,而這就是結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)對抗生素治療時的濃度所產生的抗性。其他被發明出來的抗生素被應用于臨床后,類似的結果也隨之而來。圖 8.4 按照時間先后順序展示了不同抗生素的發明時間和抗性的出現時間。 20 世紀 50 年代中期,日本人發現抗生素的抗性能夠在基因層面進行傳遞,這個意想不到的發現改變了整個抗生素的應用狀況。細菌可以通過結合的形式引入異端外緣基因,從而傳播所收集的抗生素抗性基因,隨即使其遍布整個細菌病原體種群。人們僅僅在過去的數年里,才認識到基因交換是細菌的普遍屬性,但在微生物演化過程中,這種情況已經發生了億萬年之久。隨后人們在鳥類和哺乳類中也發現了含有細菌的基因片段,這才提高了對演化過程中非近源物種之間基因轉移的重大作用的認識。基因轉移發生在不同的細菌物種之間,并且人們在不同的細菌屬中發現了相同的致病基因。 隨著人類使用抗生素,許多與人類流行病相關的細菌病原體已經演化出了多重抗性。而在發展中國家和工業化國家,那些具備多重抗性并引發結核病的結核分枝桿菌已成為主要病原體;它們已經成為過去致命性病原體的 21 世紀新版本。一系列現在被稱為“超級細菌”的細菌造成了包括醫院交叉感染在內的其他多種嚴重傳染病,多重突變賦予了這些細菌對于所有現存抗生素的高度抗性,進而增加了人致病死亡的可能性。 那些具有抗生素抗性的病原體的出現和傳播,催生出了為數眾多的在基因層面對抗性發育的研究。在很長時間內人們曾經認為,微生物為了獲得抗性,將遭受很大的能量損失,以至于在同一物種的內部生存競爭中,抗性菌株沒有非致病性菌株有利。在同一種細菌中,具有抗性的菌株的增長速度明顯慢于不具抗性的菌株。作為這種適應性減少的結果,多重抗性菌株在缺乏選擇的情況下曾被認為是不穩定的和短命的,以至于不會傳播到健康的人類身上(Andersson,2006)。如果這些發現是正確的,就意味著抗性是可逆的,那么所需的抗生素的使用量也將減少。依照這種思路,超級藥物就應該能夠解決問題。然而不幸的是,事實并非如此。 *近的研究顯示,具有抗性的微生物并不會因為我們減少了抗生素的使用而消失(Davies 和 Davies,2010)。即使抗生素的選擇壓力不復存在,具有抗性的細菌仍然能夠存留很長時間。這些研究結果強調:我們仍然有必要發展新的抗生素;與此同時,為了減少抗性加劇的風險,我們必須謹慎使用抗生素。微生物的抗性演化,是快速演化的范例,而這也正是公共健康領域所面臨的主要問題。針對各不相同的細菌、運用不同毒性機理而設計的藥物,其數量畢竟有限。在過去 30 年間,人們只發現了寥寥數種新的有效分子,這正凸顯了在醫學界謹慎使用抗生素的重要性(Bourguet 等,2013)。
生態學通識 作者簡介
查爾斯??J.克雷布斯(Charles J. Krebs):世界著名生態學家。美國人,加拿大不列顛哥倫比亞大學動物學榮休教授,堪培拉大學應用生態學學院特聘思想家。著有:《生態學:分布與豐度的實驗分析》《生態世界觀》《生態學方法論》《生態學通識》等書。
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