1 进化生物学 1
什么是进化？ 1
达尔文之前 3
达尔文 5
达尔文的进化理论 6
哲学问题 8
伦理、宗教与进化 9
达尔文之后的进化理论 10
综合进化论 10
进化的基本原则 11
综合进化论之后的进化生物学 12
如何研究进化 13
进化是事实也是理论 14
2 生命之树：分类和系统发生 19
分类 20
推断系统发生史 24
系统发生树 24
用于系统发生推断的数据 27
推断系统发生：最大简约法 29
DNA序列的简约性分析：一个案例 32
系统发生分析的统计学方法 34
评估系统发生假说 37
分歧时间估计 39
基因树和物种树 42
水平基因转移 42
不完全谱系分选 43
系统发生分析的其他事项 45
系统发生学的应用和扩展 46
3 演化式样 51
对特征演化历史的推断 51
以分类学为依据推测而来的一些演化式样 53
生物体的大多数特征都从早先存在的祖先特征演化而来 54
同塑性很常见 55
特征演化的速率不同 59
演化往往逐步进行 60
外形改变往往与功能改变相关 62
物种之间的相似性随个体发生而改变 62
发育和形态演化 63
个性化 63
异时发生 63
异速生长 65
异位发生 65
复杂度的增加和减少 66
系统发生分析揭示了物种演化的趋势 67
许多分支都有适应辐射演化的现象 69
基因和基因组的演化模式 70
趋同演化 70
基因组大小 71
重复基因与基因组 73
4 化石记录中的进化 77
地质学基础 77
板块构造 77
地质时期 78
地质年代表 79
化石记录 79
种内的进化改变 81
高阶元分类群的起源 82
人族化石记录 89
系统发生和化石记录 94
进化趋势 94
间断平衡 95
演化速率 98
5 地球上生命的历史 101
生命的历史格局 101
生命出现之前 101
生命出现 102
前寒武纪的生命 104
古生代生命：寒武纪大爆发 108
古生代生命：奥陶纪至泥盆纪 110
海洋生物 110
陆地生物 111
古生代生命：石炭纪和二叠纪 113
陆地生物 113
二叠纪末期大灭绝 114
中生代生命 114
海洋生命 116
陆地植物和节肢动物 116
脊椎动物 118
新生代 120
水生生物 121
陆地生物 121
哺乳动物的适应辐射 122
更新世事件 124
6 演化的地理学 131
演化的生物地理学证据 131
分布的主要式样 133
影响地理分布的历史因素 134
检验历史生物地理学的假设 137
历史生物地理学的分析举例 138
区域性生物群的组成 142
谱系地理学 142
更新世种群变迁 143
现代人起源 144
地理分布的界限：生态和演化 148
生态位 148
范围的局限性：一个演化的问题 150
地理分布式样多样性的演化 150
群落趋同 150
历史对分布式样多样性的影响 152
7 生物多样性及其进化 157
生物多样性变化的估测与建模 157
多样性变化速率建模 157
化石记录中的多样性 159
多样性的系统发生研究 160
显生宙内的生物多样性与差异 162
生成与灭绝的速率 165
随着谱系存续时间的推移，灭绝速率会变化吗？ 167
灭绝的原因 167
大灭绝 168
多样化过程 171
物种的多样性会达到平衡吗？ 171
为什么某些类型的生物比其他类型更为多样化？ 174
生物特性对分化的影响 176
适应辐射 177
影响多样性的其他因素 179
8 遗传变异的起源 183
基因和基因组 183
突变：概述 186
突变的种类 187
突变的实例 190
突变率 191
突变的表型效应 195
突变对适合度的影响 198
突变的限制 200
突变是一种随机过程 201
核型的改变 202
多倍化 203
染色体重排 203
9 变异：进化的基础 211
表型变异的来源 212
变异的遗传和环境来源 212
非遗传性传承的变异 214
了解进化：遗传变异的基本原理 216
等位基因和基因型频率：哈迪-温伯格定律 217
示例：人类MN基因座 218
哈迪-温伯格定律的意义：进化的各种因素 220
等位基因、基因型及表型的频率 221
近亲交配 221
自然种群中的遗传变异：单个基因 223
形态和生存力 223
近交衰退 225
分子水平的遗传变异 226
自然种群的遗传变异：多基因座 228
连锁和连锁不平衡 228
数量性状变异 232
种群间变异 237
地理变异的模式 237
基因流 240
种群间等位基因频率的差异 241
人类遗传变异 241
10 遗传漂变：随机进化 249
进化中的随机过程 249
遗传漂变理论 250
遗传漂变即为取样误差 250
溯祖 251
等位基因频率的随机波动 252
遗传漂变下的进化 254
有效种群大小 255
奠基者效应 257
现实种群中的遗传漂变 258
分子进化的中性理论 260
中性理论的原理 261
中性理论所获得的支持 263
再论分子钟 264
基因流和遗传漂变 265
基因树和种群历史 267
再论现代智人的起源 268
11 自然选择和适应 273
现实中适应的实例 273
自然选择的本质 276
设计和机制 276
自然选择的定义 276
自然选择与偶然性 277
实物选择和属性选择 278
环境是否有效取决于生物 279
自然选择的例子 279
演化实验 280
雄性生殖成功率 281
群选择 282
亲缘选择 283
自私的遗传元件 284
选择的层次 285
个体和种群的选择 286
物种选择 287
适应的本质 288
适应的定义 288
认识适应 289
对适应性演化的观察 293
自然选择和适应所不具备的特性 295
适应的必然性 295
完美 296
进步 296
自然的和谐与平衡 296
道德和伦理 297
12 自然选择的遗传理论 299
适合度 300
自然选择的模式 300
定义适合度 301
适合度的要素 302
选择的模式 303
定向选择 305
天然种群中的有害等位基因 308
平衡选择维持的多态性 310
杂合子优势 311
各种拮抗选择 312
依频选择 313
进化改变的多重结果 317
正向依频选择 317
杂合子劣势 318
适应景观 318
选择和遗传漂变间的相互作用 319
自然选择的强度 320
自然选择的分子证据 322
依据地理变异来检测选择 322
选择的检验：种内变异和种间变异 323
基于DNA序列来检测选择：理论期望 324
选择的分子印记 327
人类基因组的适应性进化 330
适应性：起因于新变异还是现存变异 331
13 表型进化 335
表型性状的遗传架构 335
表型变异的组分 338
遗传漂变驱动的数量性状进化 341
数量性状的选择 342
对定向选择的响应 342
对人工选择的响应 343
自然种群的方向性选择 344
稳定化选择和分裂选择 346
数量性状的关联性演化 347
关联性选择 347
遗传相关 348
遗传相关如何影响演化 349
遗传学可以预测长期进化吗？ 350
反应规范 352
渠限化 352
表型可塑性 353
变异性的进化 354
适应与制约 358
遗传制约与适应 358
适应可以拯救物种的灭绝吗？ 359
14 生活史进化 365
个体选择和种群选择 367
最优表型建模 367
作为适合度组分的生活史性状 370
生殖力，单次生殖和多次生殖 370
年龄结构和生殖成效 371
权衡 373
生活史性状的演化 375
寿命和衰老 375
生殖年龄时间表 375
后代的数量和大小 377
生活史和交配策略 379
增长率的演化 380
15 性与繁殖成效 385
突变率的进化 385
有性生殖与无性生殖 386
性的悖论 387
重组和性的利与弊 387
性与重组优势的假说 389
性别比与性分配 392
近交与远交 395
性选择的概念 396
雄性间和精子间的竞争 397
通过配偶选择达到性选择 399
配偶选择的直接利益 399
没有直接利益的配偶选择 400
性选择主题的变化 405
16 冲突与合作 411
冲突建模 411
社会交往互动与合作 413
没有亲缘关系的个体间的合作 414
通过共享基因的利他行为进化 417
合作和冲突的舞台：家庭 420
交配制度和亲代照料 420
杀婴、堕胎、同胞竞争和残杀同胞 423
亲子冲突 424
真社会性 424
亲缘选择还是类群选择？ 426
遗传冲突 427
细胞质遗传 427
减数分裂驱动 429
分离后致畸者 429
转座因子 430
亲本基因组间的冲突 431
寄生物、共生生物、个体、组织水平 431
人类行为与人类社会 433
人类行为的进化研究 434
文化进化以及基因-文化共进化 437
17 物种 443
什么是物种？ 443
系统发生种概念 445
生物学种概念 445
生物学种概念的范畴及其应用 446
基因流障碍 448
交配前障碍 449
交配后、合子前障碍 450
合子后障碍 451
多重隔离障碍 452
如何鉴别物种 452
种间差异 453
生殖隔离的遗传基础 454
染色体差异和合子后隔离 454
影响生殖隔离的基因 456
生殖隔离遗传学研究的意义 458
遗传分化和交换 459
祖先变异和溯祖 459
基因流和杂交 461
杂交带的命运 463
18 物种形成 465
物种形成的模式 465
异域物种形成 467
异域物种形成的证据 467
隔离分化式异域物种形成的机制 470
生态选择与物种形成 471
性选择和物种形成 473
生殖隔离的强化 475
边域物种形成 477
异域物种形成之外的其他模式：基因流相伴的物种形成 479
基因流相伴的物种形成的基因组研究 481
邻域物种形成 482
同域物种形成 483
多倍体和重组物种形成 486
多倍体 486
重组物种形成 488
物种形成有多快？ 489
物种形成的结果 490
19 物种间相互作用的进化 495
种间互作 495
协同进化 496
物种关系的系统发生特性 497
天敌与猎物的协同进化 499
天敌-猎物协同进化模型 500
捕食者-被捕食者的进化实例 501
警戒态和拟态 503
植物和植食动物 504
寄生生物与宿主的相互作用及感染性疾病 506
互利共生 510
竞争性互作的进化 512
进化与群落结构 515
20 基因和基因组的进化 519
基因组的参与者和进化过程 520
基因组进化的非适应性过程 522
蛋白质进化的速率和模式 523
密码子偏好 524
基因的可缺失性和促进翻译稳健度的自然选择 525
蛋白质相互作用和进化速率 525
发育生物学和蛋白质进化速率 526
基因组多样性及其进化 527
基因组结构的多样性 527
病毒和微生物基因组：最小的基因组 528
重复序列和转座因子 529
全基因组的自然选择 531
自然选择的证据：分子趋同 532
人类谱系中的分子进化 534
新基因的起源 534
水平基因转移 535
外显子重排、蛋白质结构域的进化和嵌合现象 536
基因重复 537
重复基因的命运 538
Ohno困境、分子混交以及近期重复基因的选择命运 538
多基因家族和关键创新性状的起源 540
基因组与染色体重复 542
21 进化和发育 547
Hox基因和现代进化发育生物学的出现 547
Hox基因表达和功能的进化 552
同源性的新概念 555
形态性状演化背后的发育演化证据 555
进化上保守的发育通路 558
基因调控：发育进化的奠基石 560
蛋白质编码序列和表型的进化 564
基因调控进化的分子遗传基础 564
形态性状演化的模块化 566
宏进化和新性状的进化 567
形态性状的演化 570
异时性的发育遗传学 572
异速生长的进化 574
发育约束和形态进化 575
特征丢失、逆转及多洛定律 577
生态发育生物学 578
人类发育的进化 580
22 宏进化：物种水平之上的进化 585
进化的速率 585
渐变论和突变论 588
系统发生的保守性和变化 590
创新性状的演化 593
对初始新特征的解释 593
复杂性状 594
趋势、可预测性和进步 599
趋势的种类和原因 599
趋势演化的实例 600
生命历程中是否存在大的演化趋势？ 602
进化的可预测性和偶然性 604
关于进步的问题 606
23 演化科学、神创论和社会 609
神创论者和其他怀疑论者 609
科学、信仰与教育 611
科学的本质 611
演化是理论，也是事实 613
演化的证据 614
化石记录 614
系统发生和比较研究 615
基因和基因组 615
生物地理学 616
设计论论点的缺陷 616
已观察到的演化及其机制 618
对神创论者论点的反驳 619
关于演化的争论 622
我们为什么应该教授生物演化？ 623
医药与卫生 623
农业和自然资源 627
环境与保护 628
人类行为 628
理解自然与人性 630
术语汇编 635
图片版权说明 653