Reconstructing the Tree of Life pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC

作者:Hodkinson, Trevor R. (EDT)/ Parnell, John A. N. (EDT)

出品人:

页数:351

译者:

出版时间:2006-12-26

价格:USD 119.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780849395796

丛书系列:

图书标签:

系统发育学
分子系统学
生物多样性
进化生物学
树状图
基因组学
分类学
phylogenetic
evolution
biodiversity

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具体描述

To document the world's diversity of species and reconstruct the tree of life we need to undertake some simple but mountainous tasks. Most importantly, we need to tackle species rich groups. We need to collect, name, and classify them, and then position them on the tree of life. We need to do this systematically across all groups of organisms and because of the biodiversity crisis we need to do it quickly. With contributions from key systematic and taxonomic researchers, "Reconstructing the Tree of Life: Taxonomy and Systematics of Species Rich Taxa" outlines the core of the problem and explores strategies that bring us closer to its solution.The editors split the book into three parts: introduction and general concepts, reconstructing and using the tree of life, and taxonomy and systematics of species rich groups (case studies). They introduce, with examples, the concept of species rich groups and discuss their importance in reconstructing the tree of life as well as their conservation and sustainable utilization in general.The book highlights how phylogenetic trees are becoming 'supersized' to handle species rich groups and the methods that are being developed to deal with the computational complexity of such trees. It discusses factors that have lead some groups to speciate to a staggering degree and also provides case studies that highlight the problems and prospects of dealing with species rich groups in taxonomy. To understand species rich taxa, evolution has set scientists a difficult, but not unattainable, challenge that requires the meshing together of phylogenetics and taxonomy, considerable advances in informatics, improved and increased collecting, training of taxonomists, and significant financial support. This book provides the tools and methods needed to meet that challenge.

探索生命演化的深层密码：《生命之树的重建》深入前沿的分子系统学、古生物学与计算生物学领域，揭示生命史诗般的演化历程。本书并非聚焦于某一特定物种的命运，而是致力于描绘一幅宏大且精细的生命演化图景。我们旨在超越传统的分类学范畴，运用当代最尖端的科学工具，对地球生命起源至今数十亿年的演化脉络进行一次彻底的、基于证据的“重建”。第一部分：基石的奠定——生命起源的物理与化学基础在深入探讨复杂生命的演化之前，我们必须回归原点，理解生命诞生前的地球环境及其化学基础。本书首先详细阐述了原始地球的化学梯度与能量来源，分析了深海热液喷口、米勒-尤里实验的现代修正版，以及富含有机分子的前生物汤环境，如何共同促成了第一个能够自我复制的系统的出现。我们深入探讨了RNA世界假说的最新进展，不仅仅停留在理论层面，而是通过对现代核酶（Ribozymes）的结构功能分析，展示了核酸分子在早期生命代谢和遗传信息存储中扮演的核心角色。书中细致比较了脂质双层形成原始细胞膜的可能性，以及这种早期界限如何为后续的代谢耦合提供了必要的物理隔离。关键章节聚焦于：地质年代学与生命迹象的早期记录：分析叠层石、同位素分馏记录以及微体化石，如何为生命起源的时间轴提供初步约束。氨基酸与核苷酸的非生物合成路径：考察来自陨石和极端环境的证据，重建早期生物“原料”的来源。第二部分：原核生物的统治与大氧化事件的转折生命的早期历史是漫长且单调的——由原核生物主宰的“暗黑时期”。本书的第二部分，将视角转向细菌和古菌这两个生命域的早期分化及其惊人的代谢多样性。我们通过基因组学证据，推断了它们在营养获取（如甲烷生成、硫循环、固氮作用）上的先驱地位，这些代谢途径至今仍是地球生态系统稳定的基石。大氧化事件（GOE）是生命演化史上的第一次全球性危机与机遇。本书没有将此视为一个简单的氧气积累过程，而是将其解构成一系列复杂的生物地球化学反馈回路。我们详细分析了蓝藻光合作用的分子机制，以及早期微生物群落如何通过氧气作为氧化剂，最终打破了厌氧环境的限制。古菌系统发育树的重建：重点探讨了真核生物起源的关键步骤——内共生事件。通过比较LUCA（最后普遍共同祖先）的基因组特征与现代原核生物的基因集，我们提出了更精细的“融合模型”，即真核细胞并非简单地由细菌吞噬古菌，而是涉及复杂的基因水平转移和基因组重组。第三部分：复杂性的涌现——真核生物的结构革命真核生物的出现，以其复杂的细胞器结构、核膜系统以及有性生殖能力，标志着生命演化进入一个全新的复杂度级别。本部分将结构生物学、分子生物学与系统发育学紧密结合。线粒体与叶绿体的内共生理论的证据链被重新梳理和强化。我们不仅展示了基因组证据，还深入探讨了这些共生体的调控机制——如原位基因组的衰减与核基因组对细胞器的控制——这是理解复杂性“搭建”过程的关键。多细胞性的多次独立起源：本书批判性地审视了生命史上多细胞性从单细胞到复杂多细胞生物（如藻类、真菌、动物、植物）的多次独立演化路径。我们分析了细胞粘附分子（Cadherins, Integrins）的进化，以及信号转导通路（如Wnt和Hedgehog通路）的保守性，如何被“重新利用”以协调群体行为和组织分化。第四部分：寒武纪爆炸与生物地理学的驱动力寒武纪生命大爆发是宏观生命形态多样性在地球历史上的一个奇点。本书采用跨学科视角，解析这一现象背后的多重驱动因素： 1. 环境驱动力：氧气浓度的提升、海洋化学成分的改变（如钙化能力增强）以及雪球地球事件后的气候波动。 2. 遗传调控革命： Hox 基因簇的复制与功能分化被认为是形态发生潜能爆发的核心。我们详细阐述了这些调控基因如何通过改变发育时间与空间表达，催生了全新的体型结构。 3. 生态军备竞赛：捕食者与被捕食者之间形成的动态平衡，加速了防御结构（如硬壳）和攻击工具（如眼和运动器官）的协同进化。随后，本书将焦点转向生物地理学在塑造现代生物群落中的作用。通过整合分子钟数据与板块构造历史，我们重建了主要脊椎动物群、昆虫纲和被子植物科在大陆漂移背景下的古老辐射事件，揭示了地理隔离如何固化了演化轨迹。第五部分：适应性辐射、协同进化与当代挑战生命的演化从未停止。最后一部分关注近期的重大辐射事件，以及生命系统如何应对环境压力。被子植物的成功之道：我们将开花植物的快速分化归因于其独特的双受精机制和与昆虫的紧密协同进化（传粉者与植物的“军备竞赛”）。这部分内容结合了生态学模型与花部发育基因组学，解释了多样性是如何在短时间内爆炸式增长的。哺乳动物的适应性多样性：哺乳动物从三叠纪的小型夜行动物到白垩纪末期的复苏，其成功依赖于温血性、胎生繁殖和高度发达的大脑皮层的协同演化。本书通过对比不同谱系的关键创新（如恒温调节的分子机制），描绘了其生态位的广阔拓展。演化的约束与可塑性：最后，本书探讨了演化过程中的“约束力”。基因组的保守性、发育模块的整合，是如何限制了生命形态的潜在可能性的？我们讨论了演化发育生物学（Evo-Devo）如何揭示形态创新的深层机制，以及在面对气候变化和人类世冲击时，不同生命系统表现出的适应性潜力与脆弱性。本书通过对系统发育学、分子生物学、古生物学和计算方法的综合运用，力求为读者呈现一幅既有科学严谨性，又充满宏大叙事张力的生命演化全景图。它不仅是一部科学专著，更是一部关于地球上生命如何从无机物走向无限复杂性的史诗。