從生態學透視生命系統的設計、運作與演化—生態、遺傳和進化通過生殖的融合
謝平著，科學出版社，2013年
數以百萬記的物種生存於現在的地球上，他們呈現出大大小小、五顏六色甚至奇形怪狀的生命景色。生命如何在地球上得以誕生？如何從極其微小的細菌進化出體型巨大的藍鯨？有機體是如何進行（生態）設計的？為何有如此之多的物種出現在地球上？繁殖是生命區別於非生命物體的本質特徵，儘管生物的繁殖方式千差萬別，但可簡單地歸結為無性生殖和有性生殖。有性生殖存在於幾乎所有的動植物之中，為何有性生殖如此廣泛？
今天，生物學家對有性生殖的分子機制已經了解得相當清楚，但是為什麼生物的繁殖需要通過不同性別的細胞的融合來完成仍然是一大謎團。“性”之為什麼困擾包括達爾文在內的進化生物學家已經長達150多年。此外，顯花植物中單性花的比例很小（~10%），為何它們的生殖系統以雌雄同株占據絕對優勢？這看上去實在令人費解。自交真的會導致衰退嗎？
這些疑問正是本書進行探索的重點。作者致力於通過生殖來整合生態學、遺傳學和進化生物學的見解，探尋生命系統的自然設計、運作和演化的原理。為此，作者對迄今為止流行的或代表性的理論或假設進行了批判性的分析與審視，定義了兩個新的概念—r-生殖對策和K-生殖對策，提出了兩個新的理論—“性的生態學起源”和“性的生態遺傳學本質”。因此，本書並不僅是現有知識的綜合，更重要的是它還對傳統理論提出了顛覆性的挑戰，並進一步提出了新的概念和理論。
ScalingEcologytoUnderstandNaturalDesignofLifeSystems,TheirOperationsandEvolutions
-IntegrationofEcology,GeneticsandEvolutionthroughReproduction
Therearemillionsofspecieslivingtogetherontheearth,withagreatvarietyofsizes,shapesandcolors.Howdidlifeemergeandevolve?Howdidlifegrowinsizefromsmallbacteriatohugebluewhale?Howareorganismsdesignedecologically?Whyaretheresomanyspeciesontheearth?Reproductionisanessentialcharacteristicofalllivingcreatures,andthewaysoftheirreproductionscanbebroadlygroupedintoasexualandsexualreproductions.Sexualreproductionoccursinalmostallanimalsandplants.Whyissexsowidespread?
Today,biologistsunderstandthemolecularmechanismsofsexfairlywell.However,itisstillabigmysterywhynewbeingsshouldbeproducedbytheunionoftwosexualelements.“Thewhyofsex”hasbeenapuzzletoevolutionarybiologists,includingDarwin,formorethan150years.Atfirstglance,itseemsverypuzzlingwhysexsystemsoffloweringplantsareabsolutelydominatedbyhermaphrodite,asfewfloweringplants(~10%)haveunisexualflowers.Doesselfingreallycausedepression?
ThesequestionsarewhatItrytoexploreinthisbook.Myeffortsaretointegrateecology,geneticsandevolutionthroughreproduction,seekingforprinciplesunderlyingnaturaldesignoflifesystems,theiroperationsandevolutions.Forthisreason,Igiveahistoricalandcriticalreviewontheprevailinghypotheses.Mostimportantly,Idefinedtwoconcepts:r-andK-reproductivestrategies,andproposedtwonewtheories-“EcologicalOriginofSex”and“Eco-GeneticEssenceofSexuality”.Therefore,thisbooknotonlysynthesizesourcurrentunderstanding,butoffersasubversivechallengetotraditionaltheories,andpresentsnewconceptsandtheoriesaswell.
PINGXIE([email protected])iscurrentlydirectorandresearchprofessoroftheDonghuExperimentalStationofLakeEcosystem,InstituteofHydrobiology,theChineseEcologicalResearchNetworks,theChineseAcademyofSciences
