把食物送入口中、提筆寫作、撫摸心愛的人,
這些美好的事情,都要我們的雙手完成,
但你可知道,讓我們長出手的基因,竟然改編自魚類形成鰭的基因。
酒後令人難過的宿醉、打嗝打個不停、新生兒常見的疝氣,
這些煩惱,都源自於人類的身體改裝自魚類所遺留下來的痕跡,
我們還真要感謝與鯊魚和其他魚類共享的那段經歷。
本書作者蘇賓在加拿大極區挖掘到「提塔利克」(Tiktaalik roseae)化石,
提塔利克是距今三億七千五百萬年前的魚類,但同時擁有兩生類的原始特徵,
是水中動物爬上陸地生活時的過渡物種。
我們的脖子、手腕、肋骨、耳朵,以及身體其他部位,
都能追溯到這條魚的身上。這些都明明白白的顯示:
陸上的動物的確是從水中的魚演化而來,我們都是魚的後代!
蘇賓還告訴我們,人類製造眼睛的基因開關與果蠅相同,
填充在我們細胞之間、讓身體得以成形的膠原蛋白,海綿動物身上也有,
我們細胞裡的粒線體如果出了毛病,還可以利用細菌來模擬研究。
當你讀完本書,你將更深入了解你的身體、你的生理、你的基因!
作者簡介:
蘇賓
美國古生物學家,目前是芝加哥大學的生物科學院副院長、個體生物學與解剖學系教授,同時在費爾德博物館擔任學術事務主管。他的化石探勘足跡,從美國賓州公路旁、亞利桑納州沙漠,遠至加拿大極區、中國東北。《我們的身體裡有一條魚》是他的第一本科普著作,不僅在美國成為暢銷書,更榮獲美國國家學院2009年科學傳播獎的「最佳著作獎」!
譯者簡介:
楊宗宏
畢業於國立台灣大學動物系,美國加州大學聖地牙哥分校斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of Oceanography)海洋生物學博士。其後在台灣大學醫學院、史丹福大學霍布金斯海洋研究站(Hopkins Marine Station)以及科羅拉多大學的健康科學中心從事蛋白質功能、物性和化性的研究。對生化、生理、生態和演化皆有涉獵,先後在國際專業期刊中發表了近二十篇相關論文。過去十二年來在聖地牙哥的生物製藥公司,從事蛋白質藥物的研發工作。閒暇時,從事科普著作的翻譯,譯有《蛋白質殺手》(與潘震澤合譯)與《我們的身體裡有一條魚》。
各界推薦
名人推薦:
推薦文: 潘震澤
觀念平台-我們身體裡有一條魚
潘震澤(作者為生理學教授,科普作家)
生物學家認為:地球現存生物都源自同一共祖。這個觀點似與人的直覺不符,但從胚胎發生、同源器官與痕跡器官的型態學證據,再到蛋白質與基因的分子層面,都指向同一結論。根據這個論點,生物從單細胞到多細胞、從無脊椎到有脊椎、從魚到兩棲、再到爬蟲,以至於鳥及哺乳動物,都該有處於過渡期的物種存在才是。發掘這些環節物種的化石,就成了古生物學的重要工作。
最近讀了本新書:《我們的身體裡有一條魚》(Your Inner Fish),除了學到不少考古及古生物學的知識,還讓我重新復習了一遍大學時期修了一整年、但完全抓不到重點的「比較解剖學」。該書讓我了解到,為什麼當年比較解剖那門課老師教不好、我學不通的理由:很簡單,如果只談構造,卻沒有功能及演化做指引,不但課上起來枯燥,也絕對說不出個道理來。
該書作者蘇賓(Neil Shubin)大學學的是考古,他參與了某個河岸紙廠的遺址發掘,領悟到結合出土文物與現存史料的紀錄,可以更完整地重建歷史。念研究所時,他發現生命的歷史才是更大的奧祕,於是改行專攻古生物學,以研究物種起源為志業,發掘生物化石也就成了主要工作。
無論是考古學還是古生物學,都有大量的田野工作,得不畏風霜雪雨、酷熱嚴寒,長時間在野外尋找化石及趴在地面挖掘,那絕非任何人願意做及想做就能夠做好的事。舒賓的考古學訓練,讓他養成事先做功課的好習慣。由於他想要尋找魚類及兩棲類之間的環節物種,就必須在三億七千五百萬年到三億八千萬年前的地層尋找;同時該地層還必須要有裸露在地表的沉積岩才行。
從地質學的課本裡,他發現北美洲有三處地點符合條件:一處已被研究甚詳,一處地表大部分已鋪滿植被或人類建築物,剩下的一處位於加拿大北極地區,符合所有條件,但一年只有不到兩個月時間勉強適合工作。
在荒無人煙的極地工作,不單危險,且極花錢,所有人員裝備補給以及挖出帶有化石的岩塊,都得以直升機運送。一趟六周餘的花費就要十幾萬美元。舒賓團隊在鍥而不捨遠征六回(也就是說前五年都沒有重大發現)、幾乎耗盡所有資源之後,終於在二○○四年發現了三個新種魚類化石,都具有爬蟲動物的扁形頭部、脖子以及類似四肢的魚鰭。這個以當地因努特人語「大淡水魚」命名的提克塔利克魚(Tiktaalik),正是舒賓夢寐以求的發現:介於魚類及兩棲類之間的過渡物種。
除了田野工作外,舒賓還有許多專長:他的解剖學訓練能勝任醫學院大體解剖的教學,他的實驗室也從事基因、蛋白質以及胚胎發生的研究。有興趣了解我們體內為什麼有條魚(甚至是海葵、果蠅、蝌蚪)的讀者,幸勿錯過這本好書。 (原文刊載於2009/12/09,中國時報,時論廣場/A15版)
推薦文: 李家維(清華大學生命科學系教授)
這是一篇推薦序!
李家維(清華大學生命科學系教授)
為達爾文200歲慶生是件慎重的時髦事,學術界的領航雜誌《自然》在2009年初,列出近十年的15項演化生物學珍寶來禮讚達爾文,〈由水到陸〉當然是首選之一。
這個發現是2006年的年度盛事,《自然》罕見的用封面及18頁篇幅來敘述這穩健的第一步,說從魚演化成四足動物的失落環節現身了。那是一隻體長3公尺、有利齒、形似鱷魚、身披骨鱗、能用強壯胸鰭在淺水灘伏地挺身的遠古生物,這兼具魚與陸行者特色的提塔利克魚生活於三億七千五百萬年前,被譽為與始祖鳥同等重要,全球傳頌。
芝加哥大學的蘇賓教授是提塔利克魚的主要發現者,他學問好,手氣又好,曾在亞利桑納沙漠找到二億年前的地球第一蛙,也曾在中國東北發現一億六千萬年前的蠑螈始祖。為了找尋化石,他行遍冰封極地和酷熱荒漠,為了追根究柢,他在實驗室解析基因與研究胚胎發育,已有20篇論文刊載在《自然》與《科學》兩大期刊上,成就非凡。
繼2006年的風光後,他續有佳作,既再剖析提塔利克魚那能轉動的脖子,又發現主導四肢形成的基因早就現身在不走路的始祖魚了,這些都是革命性的新知識。
蘇賓教授竟在學術論文之外,寫成了一本科普好書,細述他的野地經驗,也論述我們的身軀是如何源自五億年前的魚。文筆生動、知識豐富,再加上即時的出版後記和延伸閱讀,五億年的動物演化史,在這本經典科普書裡,有如史詩般的氣魄。
尤其是他在這本書當中,提及我在雲南找到的海口蟲(Haikouella),那是五億二千萬年前最早的有頭有腦的脊索動物,該是魚的祖先,我與有榮焉,當然大力推薦。
(本文作者為清華大學生命科學系教授)
名人推薦:推薦文: 潘震澤
觀念平台-我們身體裡有一條魚
潘震澤(作者為生理學教授,科普作家)
生物學家認為:地球現存生物都源自同一共祖。這個觀點似與人的直覺不符,但從胚胎發生、同源器官與痕跡器官的型態學證據,再到蛋白質與基因的分子層面,都指向同一結論。根據這個論點,生物從單細胞到多細胞、從無脊椎到有脊椎、從魚到兩棲、再到爬蟲,以至於鳥及哺乳動物,都該有處於過渡期的物種存在才是。發掘這些環節物種的化石,就成了古生物學的重要工作。
最近讀了本新書:《我們的身體裡有一條魚》(Your Inner Fish),...
章節試閱
早餐桌上
七月的某個早晨,我在廚房裡為家人準備早餐。香甜蜂蜜穀片是給我兒子的,杏仁什錦果麥是我和太太的,上頭都堆滿了藍莓和櫻桃。主餐的旁邊放著切好的甜瓜,玻璃杯中裝著蘋果汁,馬克杯裡盛著咖啡。這是一頓美味的早餐,色香味俱全。
不過,如果沒有蜜蜂,就沒有這些東西。沒有蜜蜂,餐桌上可能只有淋上牛奶的燕麥了(燕麥是靠風傳粉的)。
除了蜜蜂之外,沒有其他生物能為大量的農作物授粉。我所吃的什錦果麥裡頭的每一顆杏仁,都是由蜜蜂一一授粉而來;榨成蘋果汁的每一顆蘋果,也是許多隻蜜蜂的傑作。所有的莓果、櫻桃和甜瓜,都是蜜蜂的功勞;甚至我們喝的咖啡,都是巴拿馬的蜜蜂所授粉的咖啡豆煮出來的,更別說我兒子吃的穀片早餐裡所添加的蜂蜜了。沒有蜜蜂,我們的早餐會多麼索然無味。
那麼我們加在什錦果麥裡的牛奶呢?牛奶當然是從乳牛身上擠來的,我很肯定乳牛不需要授粉。但是牛吃的草呢?以我喝的牛奶品牌來說,他們的乳牛來自佛蒙特州尚普蘭谷(Champlain Valley)的馬尼蒙農場,整個春夏都吃三葉草和紫花苜蓿,這兩種由蜜蜂授粉的草料,對於許多乳製品業者相當重要。
我們的晚餐也跟蜜蜂脫不了關係。如果蜜蜂消失的話,菜單上就再也看不到黃瓜、絲瓜、南瓜這些葫蘆科的植物了。(
沒有了蜜蜂,甜點也將恕不招待。製做巧克力的可可樹是靠雨林裡的鋏蠓授粉,這種昆蟲的數量也正在銳減,而芒果或大部分的熱帶水果,都是靠蒼蠅或蜜蜂來授粉。二○○八年,冰淇淋品牌Häagen-Dazs體認到,他們有大約一半的口味(從杏仁到櫻桃)都要靠蜜蜂幫忙(別忘了奶油來自吃苜蓿的乳牛),於是捐了二十五萬美元做蜜蜂研究,同時推出新口味「香草蜜蜂」來推廣他們的初衷。
總的來說,將近百種的農作物——除了我之前提過的,還要再加上洋梨、洋李、桃子、柑橘、奇異果、夏威夷火山豆、向日葵、油菜花、酪梨、萵苣、胡蘿蔔、洋蔥、花椰菜等等,都依賴蜜蜂來完成部分或全部的授粉工作。事實上,我們吃下肚的食物當中,有百分之八十都依賴蜜蜂授粉。假如你吃的牛肉不是飼料牛,牛隻很可能是吃昆蟲授粉的草料。別忘了棉花,與食用油和紡織業息息相關的美國棉花業,最近被迫首度租用蜜蜂來確保豐收。
我沖了一杯薄荷茶,舀了一點百花蜂蜜加進去,輕輕攪拌。我一時衝動,直接將一湯匙的蜂蜜送進嘴裡。站在那兒,麝香味的氣味分子衝入鼻腔,我感受到百花蜂蜜是花朵的精華,是無奇不有的大自然裡的一個奇蹟。百花蜂蜜濃郁又帶一點刺鼻的味道,讓擺放在超市裡的清淡蜂蜜相形失色。要製造出這樣一瓶五百公克左右的蜂蜜,大約需要兩百萬朵花的花蜜,而花朵的綻放是野地生命中最精采的一瞬。人們老愛談論葡萄酒的「風土條件」,但是沒有一種美食或美酒的製造過程,比蜂蜜更加純粹自然。
所謂的百花,究竟是指哪些花?很難說,不過因為這瓶蜂蜜是我從本地的一位蜂農那裡買來的,所以種類大概跟我從廚房看出去的田野上長的那些花差不多吧!我踱出門外,陽光驅散了清晨的最後一抹薄霧;不久將是炙熱的七月天。花園裡已經是鬧哄哄的一片,蜂鳥為了香蜂草你爭我奪,此時熊蜂停靠在香蜂草小小的花瓣上,將管器伸入花朵裡,看起來就像是小丑要把大紅帽從頭上摘下來似的。
當我走過草長及腰的田野時,看到了數十種野花,附近沒有蜜蜂,卻看到其他昆蟲忙碌的身影。彷彿穿了黃色夾克的長腳胡蜂停在紅三葉草上;像紅銅色家蠅的飛蛾,把頭埋進豬殃殃;毛茸茸、橘色臀部的熊蜂鑽進馬利筋的花朵裡頭。金黃色的小蜂鑽進奧勒岡草的淡紫色花瓣;小如蚊蚋的粉蝨像一股輕煙般,盤繞在今年第一株開花的「一枝黃花」上。眼前的花朵那麼小,對我來說是一大片萬紫千紅,但如果我像昆蟲那麼小,看到的世界一定很不一樣。
我有幸住在這個有兩畝野地的地方,四周圍繞青蔥翠綠的山巒,綿延數里,野地間偶爾點綴著紅色的穀倉與黑白相間的乳牛。昔日的美國到處是這樣的景色,但是現在,城市人要坐觀光巴士到特定的景點,才欣賞得到。像這樣不受人干擾的大片土地上,沒有殺蟲劑,四處百花盛開,最適合昆蟲居住,也生長出許多野生植物。所以此地的蘋果樹雖然沒有蜜蜂幫忙授粉,依然果實纍纍。
地球上的二十五萬種植物當中,有四分之三依賴野生的傳粉者幫忙繁殖。不管你住在哪裡,只要環顧四周,便會看見一個由這些授粉生物運作的世界。但再仔細瞧瞧,你會發現這是個不幸的世界。儘管蜜蜂已經代替這些野生傳粉者,提升我們人類的農業,然而牠們對於其他的二十四萬九千九百種開花植物,卻愛莫能助——那些植物需要當地的昆蟲。雖然沒有明確證據,但是許多植物在棲地喪失、殺蟲劑毒害與外來種侵入的三重威脅下,逐漸消失了。
並不是沒有人看出這個危機。四十五年前,瑞秋‧卡森(Rachel Carson)便曾警告,新式的殺蟲劑會造成沒有鳥鳴的寂靜春天,當時人們聽進了這個忠告,並且禁止使用DDT;但卡森女士還警告,「因為沒有授粉而結不出果實的秋天」可能也會來臨。她不只擔心蜜蜂消失,更擔心所有野生傳粉者被人類趕盡殺絕:
人類對這些野生傳粉者的依賴程度,比他們體認到的大得多了……若是沒有昆蟲授粉,大部分生長在野外的植物都會消失,對整個地區的生態有深遠的影響。許多草本植物、灌木與林木依賴當地的昆蟲授粉,沒有這些植物,很多野生動物和牲畜將會沒有食物可吃。現在,耕地上的灌木與雜草被剷除,掃平了這些授粉昆蟲最後的棲地,也斬斷了生命之間的連結。
昆蟲學家布曼(Stephen L. Buchmann)與農作物生態學家納布翰(Gary Paul Nabhan)在他們一九九六年的著作《被遺忘的傳粉者》裡,重申卡森女士的警告。他們預測,除非我們趕快改變使用土地的模式,不然遲早有一天,秋天將沒有果實可採收。
但是這些建議並沒有引起大眾的關注。鳥能唱出美妙動聽的樂曲,相較之下,熊蜂、榕小蜂和飛蛾是不起眼的小生物。今天沒有人知道這些野生的授粉生物發生什麼事了,也沒有完整的相關研究,只能從寥寥可數的證據中,看出牠們的數量正直落谷底,這背後的意義甚至比蜜蜂消失的危機更加重大。本書最後幾章要討論的,正是這個潛在的災難。
居住在一個可能不再豐饒的世界,還真是讓人不習慣。我們都以為農田就該肥沃多產,土壤自己就會長出水果和蔬菜,但糟糕的是,我們正緩慢邁向一個「後豐饒富足」的時代。美國中西部的農夫一定得使用化學肥料,不然種不出穀物來,而美國各地的農夫都得進口蜜蜂為農作物授粉,因為當地再也沒有足夠數量的蜜蜂可以做這件事。
二十五年前,愛特伍(Margaret Atwood)在她的小說《使女的故事》中,描述了一個反烏托邦的世界,裡頭大部分的人都無法生育,於是家家戶戶花錢購買能生育的使女來傳宗接代。數十年來,同樣扭曲的事情也在我們的田野之間真實上演。
但現在,就連使女也快要香消玉殞了。
(摘自本書第1章)
早餐桌上
七月的某個早晨,我在廚房裡為家人準備早餐。香甜蜂蜜穀片是給我兒子的,杏仁什錦果麥是我和太太的,上頭都堆滿了藍莓和櫻桃。主餐的旁邊放著切好的甜瓜,玻璃杯中裝著蘋果汁,馬克杯裡盛著咖啡。這是一頓美味的早餐,色香味俱全。
不過,如果沒有蜜蜂,就沒有這些東西。沒有蜜蜂,餐桌上可能只有淋上牛奶的燕麥了(燕麥是靠風傳粉的)。
除了蜜蜂之外,沒有其他生物能為大量的農作物授粉。我所吃的什錦果麥裡頭的每一顆杏仁,都是由蜜蜂一一授粉而來;榨成蘋果汁的每一顆蘋果,也是許多隻蜜蜂的傑作。所有的莓果、櫻桃和甜瓜...
作者序
蘇賓
原來,我們與其他生物都有淵源
這本書出自我生命中那段不尋常的際遇。由於芝加哥大學醫學系有教授離職,我只好到他們系上幫忙教人體解剖學。
這門課的目的,是讓那些緊張的醫學系一年級學生,一邊解剖大體,一邊學習身體內各器官、孔穴、神經、血管等等的名稱及構造。這是他們進入醫學世界的大門,是醫師養成教育的暖身經驗。
我是個古生物學家,大部分的職業生涯是在從事魚類研究。乍看之下,你可能會想,教育下一代醫生的老師人選,沒有比我更糟的吧!
不過,讓古生物學家來教人體解剖學,是有很多好處的。為什麼?這是因為動物的身體構造通常比我們簡單,因而提供了理解人體構造的最佳途徑。教這些學生認識頭部的神經,最容易的方法是給他們看鯊魚的頭部構造;教他們弄清楚四肢的構造,最好從魚開始;而爬蟲類則有助於了解人腦的構造。
教了那門課後的第二年夏天,我與同事在北極圈挖掘出一條魚的化石。這化石提供了有力的線索,幫助我們了解魚類是如何在三億七千五百萬年前登上陸地的。這個發現以及教人體解剖學的經驗,引導我去探求它們中間關連的奧妙之處。而這本書就是探索後的成果。
蘇賓
原來,我們與其他生物都有淵源
這本書出自我生命中那段不尋常的際遇。由於芝加哥大學醫學系有教授離職,我只好到他們系上幫忙教人體解剖學。
這門課的目的,是讓那些緊張的醫學系一年級學生,一邊解剖大體,一邊學習身體內各器官、孔穴、神經、血管等等的名稱及構造。這是他們進入醫學世界的大門,是醫師養成教育的暖身經驗。
我是個古生物學家,大部分的職業生涯是在從事魚類研究。乍看之下,你可能會想,教育下一代醫生的老師人選,沒有比我更糟的吧!
不過,讓古生物學家來教人體解剖學,是有很多好處的。為什麼?這是因...
目錄
我的身體裡有一條魚 目錄
這是一篇推薦序! 李家維
原來,我們與其他生物都有淵源 蘇賓
第1章 尋找身體裡面的那條魚
對多數人來說,魚骨算不得是什麼珍寶;
但對我來說,這可是比黃金還要珍貴。
我們是誰?我們為何長成這副模樣?
對這些問題,古代的魚類骨頭或許能給我們點啟發。
第2章 舉手投足
在研究我們挖到的提塔利克魚時,
從牠的鰭所見到的情景,實在讓人感到難以置信:
提塔利克魚有肩、肘與腕,
而形成這些結構的骨骼,與人類上臂、前臂及腕的骨骼相同。
第3章 巧手的基因
從人類、雞、小鼠和鯊魚等不同動物所獲得的研究結果,
再再顯示出,我們從果蠅的基因那裡學到的東西非常普遍。
所有的附肢,不管是手腳、翅膀、還是魚鰭,
都是由類似的基因所建構出來的。
第4章 滿地找牙
牙齒非常堅硬,往往是不同地質時期
遺留下的動物化石紀錄中,保存得最完整的部分。
這種化石紀錄等於幫我們開了一扇窗,
讓我們知道各種進食方式是如何演變的。
第5章 邁向前頭
如果你有機會看到頭顱內的神經布線,
它們彎過來、轉過去,做些很奇怪的轉折,真讓人頭昏眼花。
事實上,只要先去了解鯊魚喉部的鰓裂的發育情形,
就可以弄清楚人類複雜的腦神經和大部分頭部構造。
第6章 最佳體型
建構動物身體的基因處方,就像一份代代相傳的糕餅食譜,
每代都會加以修改、增補,如此永續不斷。
我們與小鼠、果蠅、海葵和水母長得也許非常不同,
但這只不過是由於建構人類身體的處方比較複雜罷了。
第7章 建構身體的冒險遊戲
比起單細胞,身體其實是很昂貴的東西,需要消耗更多能量。
但是生物的身體變大,顯然有許多好處:
除了能避免遭到掠食,反過來也能吃其他的較小生物,
並能主動做遠距離的運動。
第8章 嗅出味道
我們的嗅覺基因和靈長類相似,
這種相似性隨著哺乳類、爬蟲類、兩生類、魚類而遞減,
就像重複影印會逐漸失真一樣。
我們的鼻子,還真的隱藏了一棵生命的系統樹。
第9章 透視靈魂之窗
當你凝視雙眼時,暫且忘了那些形容眼睛、充滿遐想的詞語吧。
構成眼睛的分子、基因和組織,
都是由微生物、水母、蠕蟲和果蠅之類的生物衍生而來的。
看著眼睛,就像是在觀賞一場動物博覽會呢。
第10章 耳內乾坤
在看到人類耳朵內部構造時,
就會顯現出我們與鯊魚和硬骨魚類之間的優美連結。
雖然鯊魚並沒有耳朵,但那關連確實存在,
就從我們耳朵裡的三塊小聽骨開始說起吧。
第11章 這一切的意義
人類的身體像時間膠囊,
記載了從早期人類,到兩生類、魚類,最終到微生物的過往。
我們的每一種病痛,像是肥胖、打嗝、疝氣、粒線體疾病,
都可以看到歷史的影子。
結 語
第二版後記
謝 誌
譯 後 記 楊宗宏
附注、參考資料和深入閱讀
我的身體裡有一條魚 目錄
這是一篇推薦序! 李家維
原來,我們與其他生物都有淵源 蘇賓
第1章 尋找身體裡面的那條魚
對多數人來說,魚骨算不得是什麼珍寶;
但對我來說,這可是比黃金還要珍貴。
我們是誰?我們為何長成這副模樣?
對這些問題,古代的魚類骨頭或許能給我們點啟發。
第2章 舉手投足
在研究我們挖到的提塔利克魚時,
從牠的鰭所見到的情景,實在讓人感到難以置信:
提塔利克魚有肩、肘與腕,
而形成這些結構的骨骼,與人類上臂、前臂及腕的骨骼相同。
第3章 巧手的基因
從人類、雞、小鼠和鯊...
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