蓝藻猩猩生物学

作者简介

[美]科琳·贝尔克（Colleen Belk） 明尼苏达大学教授，任教30多年来，曾获杰出指导教师奖、校长卓/越教学奖等荣誉。主要研究细胞生物学、遗传学和分子生物学。每个学期，贝尔克教授都会面向非生物学专业学生开设一门生物学课程，让学生了解生物学如何直接影响着他们的生活。 [美]弗吉尼娅·博登·梅尔（Virginia Borden Maier） 圣约翰菲舍尔大学教授，从事科研和高等教育工作近30年。曾任明尼苏达大学德卢斯分校教授。长期从事植物学、生态学和医药健康方面的研究。同时还是一位活跃的生物科普作家，致力于通过写作向非生物学专业读者传播生物学知识。 两位教授曾在明尼苏达大学并肩工作，从那时开始，她们合作向非生物学专业学生教授生物学。这套书是两位教授近30年紧密合作的宝贵结晶。

内容简介

Q1僵尸是生物吗？ 假想一下，人类死尸复活后会变成僵尸，靠吃活人的肉而存活。即便这种假设真实存在，我们也知道，实际上僵尸不是活的，即它们是死不了的或者是行尸走肉，这是僵尸定义里体现的固有特征！但僵尸确实与其他生物有许多共同特征。 生物的特征是包含一套常见的生物分子，由细胞组成。大多数生物还具有一些其他特征，包括生长、运动、繁殖、对外部环境刺激做出反应以及新陈代谢。新陈代谢包括细胞内发生的所有化学过程，包括分解物质以产生能量、生命所需物质的合成以及这些过程所产生的废物的排泄。 乍一看，僵尸似乎具有生命这一定义中的某些特征。僵尸可以移动，即使它们的行动有时会因它们遭受的各种伤痛而受阻。僵尸似乎还能繁殖，因为当僵尸攻击活人时，就会产生更多的僵尸。同样，僵尸甚至会对有限的刺激做出反应，它们攻击人类、吞食人肉。 然而，如果我们仔细观察就会产生这样的疑问：僵尸与生物到底有多相像？它们不会生长，在大多数情况下，儿童僵尸并不会随着时间的推移而长成成年僵尸。虽然我们在电视上看到或者在书本中读到僵尸咬人后会产生更多的僵尸，但这与生物的繁殖方式截然不同。当生物繁殖时，它们会把遗传信息传给后代。僵尸也不可能将它们所吃的人肉代谢掉。它们吃人肉似乎更多是为了使更多人变成僵尸，而不是为自己提供营养。 生物的一大特征是实现体内稳态的能力，即在外部环境不断变化的情况下，身体内部环境能够维持稳定。大众电影似乎暗示了即使僵尸有多处皮肉伤，肢体破缺，它们仍擅于保持体温和血压。不过对于僵尸来说，每次攻击都会带来新的伤痛，再加上之前未愈合的伤痛的不断积累，因此，它们有限的调节体内稳态的能力并不能阻止它们不断衰败。 生物种群能够进化，也就是说，随着时间的推移，它们共有的特征会发生变化。因为僵尸不交配，也不能传递它们的基因，所以不可能实现进化。基于这一点，我们可以得出这样的结论：僵尸是没有生命的。当然，它们是科幻小说的产物! 人们觉得僵尸有趣，部分原因是它们的“存在”确实有一些科学合理性。它们处于一种介于生与死之间的状态；已感染的僵尸咬一口正常人就能使后者变成僵尸，这种方式类似我们所知的传染病的传播方式。这种科学上看似合理的概念与我们愿意接受的看似真实的事物混淆在一起，导致我们不再对僵尸的“存在”产生怀疑，因为使我们仿佛处于危险境地的娱乐元素多种多样，而僵尸只是其中之一。 Q3利用化学知识可以揭开百慕大三角之谜？ 百慕大三角位于佛罗里达海岸附近，其轮廓大致呈三角形。长久以来，有关所谓的百慕大三角区域船只和飞机失踪的概率大的说法甚嚣尘上，这些说法是基于科学还是伪科学呢？要想揭开百慕大三角谜题的答案，我们首先要回顾一下化学的基础知识。 生物化学系统是以碳元素为基础的。与含碳分子研究有关的化学分支学科被称为有机化学。碳与其他元素相互作用，产生了构成所有生物的更为复杂的分子。这些相互作用，或化学键，遵循了一些简单的模式。 化学键 化学键有助于稳定纯净物分子或晶体的结构。一般来说，这涉及电子的共享或转移。 当电子在带两个或多个原子之间转移时，离子键就形成了。例如，当一个钠原子将一个电子转移给一个氯原子时产生了氯化钠（NaCl），此时离子键就形成了。当中性钠原子将它的电子转移时就变成了带正电荷的钠离子（Na+），得到该电子的中性氯原子则带负电荷（Cl-）。这些分别带有正负电荷的离子相互吸引，形成了离子键。 相反，共享电子的原子间则形成共价键。当两个含有未配对电子的原子结合形成电子对时，就形成了单键，单键用一条短线来表示，表明一对共享电子。双键包含两对共享电子，并由两条平行线表示。 碳原子经常参与化学键的形成，因为它能与多达4种其他原子形成化学键。就像美国万能工匠牌（Tinkertoy?）儿童益智玩具的接口一样，碳原子有多个连接点，这使得含碳分子形成了多种形状。因为碳原子有4个未配对的电子，它与配对原子间可形成4个单键、2个双键、1个双键和2个单键等，这取决于它的配对原子所需要的电子数量。 再访百慕大三角 在了解上述化学知识以后，让我们回到百慕大三角区域船只和飞机失踪的概率高的说法上来。事实上，没有证据表明该地区的船只和飞机失踪率高于其他地区，但这一事实并不会减轻一些潜在旅行者的担忧。 在早期的海洋探索中，人们猜测船只失踪的主要原因是该区域有海怪。后来，有关海怪的猜测被地心引力或者磁场干扰的观点所取代。随着人们对地心引力和磁场的理解越来越深入，人们对这些猜测逐渐失去了兴趣，因为无论是地心引力还是磁场都无法解释船只或飞机在该地区失事的原因。现在人们在解释所谓的百慕大三角环流现象时会提到甲烷，该观点认为，该地区海底的甲烷沉积物会产生巨大的气泡，这些气泡会从海底升起，致使船只沉没。如果这些气体上升到海洋上空，进入大气，一旦被闪电击中，就可能引起火灾，致使飞机坠毁。虽然目前没有科学证据支持这一假设，但它涉及科学原理，故具有一定的可信度。 四色全彩印刷+柔滑纯质纸张+体例精心编排+精简分册装订，给你细腻惊艳的阅读体验！ 章首页问题引入，正文细致解答，章末要点总结，详解构成生物学的四大基石：细胞、遗传、进化、生态，给孩子的每一个疑问找到一个科学的解答！ 内容全部出自名校杰出教授的课堂，英文原版由培生教育集团打造，中文版针对大众化进行了整体化的策划及编排，在妙趣横生的问题中建构一个学科的体系化内容！ 北京大学科学传播中xin教授刘华杰，中国科学院国家天文台研究员、中国科学院大学教授苟利军，青年古生物学者、知名科普作家邢立达，国内权威自然科普作家、科学教育专家陈睿联袂推荐！ 湛庐文化出品。