作者：（英）查尔斯·达尔文（Charles Darwin）
出版社：中国妇女出版社
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小达尔文自然科学馆(套装共4册)(改变自然科学进程的经典生物学巨著，持续畅销200年！内附300余张动植物插图及注释！人大附中教师推荐阅读！)试读：
总目录
CONTENTS物种起源. 物种神奇进化
物种起源——地质大变迁
物种起源.大自然的谜题“小猎犬”号科学考察记
目录
CONTENTS写给热爱自然科学的小学者
绪论
CHAPTER1 家养状况下的变异
生活环境对生物的影响
变异的原因
习性的影响
相关变异
遗传
家养变种的性状
变种与物种的区别难题
家养变种起源于一个或多个物种
各种家鸽的差异及起源
古代所依据的选择原理及其效果
无意识的选择无意识的选择
家养生物的未知起源
人工选择的有利条件
CHAPTER2 自然状况下的变异
物种与变种
变异性
个体间的差异
可疑物种
分布广且分散大的常见物种易发生变异
各地区大属物种比小属物种变异更频繁
大属物种间的关系及分布的局限性
CHAPTER3 生存斗争
生存斗争与自然选择的关系
广义的生存斗争
生物按几何级数增加的趋势
抑制生物生长的因素
生存斗争中动植物间的复杂关系
最激烈的生存斗争
CHAPTER4 自然选择
自然选择原则的假设
自然选择
性选择
自然选择作用的实例
个体间的杂交
通过自然选择产生新类型的有利条件
自然选择对产生新物种的有利和不利条件
自然选择所引起的灭绝
性状分歧
自然选择对共同祖先的后代产生的影响
生物体制进化可达到的程度
性状趋同
自然选择会发挥哪些作用
CHAPTER5 变异法则
变异法则
受自然选择控制的器官使用频繁和不使用的效果
适应性变异
与成长有关的变异
生长的补偿与节约
退化结构和低级构造易于变异
发育异常的构造非常容易变异
种级特征比属级特征更易变异
第二性征更容易发生变异
物种变异的近似性
总述
返回总目录写给热爱自然科学的小学者生物——这个地球上的有机体，为大千世界增添了无限的可能与美。在已知的宇宙领域里，没有一个星球能像地球一样有这么复杂的生物群体，所以地球可谓宇宙中的一个小小的奇迹之地。那么，地球上的生物究竟从何而来？160年前，一个英国人出版了一部著作，试图解开这个困扰了人类好几个世纪的谜题。这个人就是查尔斯·达尔文，这部著作就是你将要阅读的《物种起源》。
1809年，达尔文出生在英国一个中产阶级家庭，父亲是有名的医生，母亲是大富翁韦奇伍德的千金。虽幼年丧母，但总的来说，达尔文的童年过得衣食无忧，十分快乐，这使他有时间和条件去研究自己喜欢的动植物。父亲希望他子承父业，达尔文16岁的时候被送到爱丁堡大学学习医学。可是，达尔文不喜欢医学尤其是外科学，反而迷上了生物学，经常跟着生物老师罗伯特·格兰特研究软体动物。两年后，达尔文从爱丁堡退学，想在生物学领域进行更深入的研究。这遭到了父亲的强烈反对，于是达尔文又到剑桥大学学习神学。在剑桥学习期间，达尔文遇到了两位对自己未来发展影响很大的老师——植物学家亨斯娄和地质学家塞奇维克。前者在达尔文从剑桥毕业以后，推荐他以博物学者的身份到“小猎犬”号上进行随船旅行。在历时5年的航行中，达尔文收获颇丰，物种起源的原理也在他脑海中初具雏形。
1838年，达尔文阅读了对他的理论产生了极大影响的《人口论》。该书的作者马尔萨斯指出，人口数量的增长是十分迅速的，但是无论是吃的还是用的，这些人类赖以生存的物质基础的增长却是极为缓慢的。因此，宏观调控人口的一个有效手段，就是物质基础的限制，即饥荒、疾病等非人为因素。这个结论与达尔文在自然界观察到的现象是如此接近，完全可以运用到达尔文的理论中来。达尔文据此便得出了人类史上关于物种起源的第一个理论——自然选择。
什么是自然选择
那么，什么是自然选择呢？要想弄明白这个原理，我们首先要了解，世界上的所有生物要想生存下去，就要想办法适应周围的环境，并从其他竞争者中脱颖而出，成为胜利的一方。在激烈的生存斗争中，生物只有发生有利生存的变化和繁衍继承了这一变化的后代，才能更好地适应竞争的需要。这个变化就是变异，而繁衍能继承变异的后代就是遗传。通过变异与遗传，物种发生了进化并被保留下来，甚至还会排挤掉相似物种，成为生存的胜利者。当上述过程不断重复时，经过上亿年的发展，有些物种消失了，有些物种不断进化，发展出千变万化的后代，形成我们现在所看到的物种多样性。这就是自然选择——物竞天择，适者生存。
要想证明自然选择学说可不是一件容易的事，因为自然选择的过程是十分缓慢的，没有人可以活上亿年，去观察某一物种的演化过程。但是，聪明的达尔文用从家养动植物中观察到的与之相似的现象，即人工选择下动植物的性状变化，以及自己多年来对自然环境下物种多样性的观察，结合证明自然选择学说的合理性。最后，达尔文得出“所有生物都来源于同一祖先”的物种起源结论。
世间万物都是由共同祖先进化而来
为什么世间万物都是由共同祖先进化而来的呢？要想解释这个问题，就要来看看达尔文著名的树形进化理论了。达尔文先假设很久以前有一个物种A，后来经过生存斗争和自然选择，该物种必然会产生一些微小的变异并遗传给后代。又经过数代的遗传和变异，这些微小变异逐渐积累成一个很大的变异，使这个后代与祖代A之间有着很大的差别，于是一个新物种诞生了。就这样，一代又一代，不断进化着，最终产生了各种各样的后代。这就好比一棵小树苗，刚开始只有一个主干，后来逐渐分叉，越分越多，最后形成一个有着巨大树冠的大树。由此可见，这棵大树的根部——物种A，是这棵树上所有分支的共同祖先。
达尔文在阐述自己的理论时，毫不避讳地承认有一些问题不断困扰着他，使他不能反驳那些质疑他理论的人。纵观全书，困扰达尔文的主要有两个方面：遗传学方面的不确定性和中间过渡型的消失。达尔文所处的时代，遗传学还刚刚起步，所以在讲述遗传与变异的时候，遇到特殊情况和具体产生的原因，达尔文还只能进行假设。随着遗传学的发展，基因研究证实了很多达尔文当年的假设，也进一步肯定了达尔文学说的科学性。对于中间过渡型的缺失，达尔文寄希望于后人能够发现更多的中间过渡类型的化石，但是这个愿望至今仍没有实现。这也成为现代人质疑达尔文学说的一个关键点。
物种起源学说的魅力
我们能就此完全否定达尔文的物种起源学说吗？至少现在，达尔文理论还是世界上唯一一个能站稳脚跟的进化论。其实，《物种起源》刚出版的时候，便引发了无数的讨论和争执，达尔文的后半生也一直在为这本书补充各种论述和相关证据。读这本书的最大目的，就是感受达尔文推测的大胆性和理论性，阐述问题的严谨性和逻辑性，以及他孜孜不倦修订文本的精神。这些无不显示出该书的魅力——虽然不完美，却有着无限可能，等待着我们去发现、去探索。
可以说，达尔文的物种进化思想是科学精神的最好体现。为了更好地学习自然科学知识，理解达尔文进化论思想，学习运用科学的思维方法思考问题，我们将达尔文的经典自然科学著作《物种起源》进行重新编排梳理，推出了《物种起源·物种神奇进化》《物种起源·大自然的谜题》 《物种起源·地质大变迁》3册，和《“小猎犬”号科学考察记》集结成“小达尔文自然科学馆”丛书。
由于达尔文在著作中使用了大量的自然科学专业术语，我们为了降低阅读难度，提高小读者的阅读兴趣，专门设计了“动物界”和“植物界”分类学图表以及“地质年代与生物演化阶段对比表”作为基础阅读知识补充。同时，书中还添加了大量的生物学、人文知识的注释和图片作为解说，希望能让你在阅读科学名著的同时有更大的收获。
纵观地球的发展历程，达尔文无疑是一个让后人铭记的独特存在。在他笔下，“物种起源”这棵在进化论发展史上顽强生长着的大树，拥有不可替代的标志作用，为后来的学术发展提供了不可撼动的根基。下面，就请你来亲自感受一下达尔文著作的魅力吧！编者2017年2月绪论关于《物种起源》“物种起源”曾被我们伟大的哲学家看成极其神秘的问题。1831年，我有幸以博物学者份，搭乘皇家军舰“小猎犬”旅行。在旅途中，我见到不少令自己震惊的事实，它们都可以为解答物种的起源提供线索。这些事实与生物地理分布、现存物种和古代物种的地质关系息息相关。
5年后，我回到祖国。这时，我脑海中已经产生了一个想法：如果我耐心地收集和思考这些相关事实，也许我能从中发现物种起源的奥秘 。随后，我开始潜心研究，草拟了一些简短的札记。1844年，我将札记扩充为一篇纲要，以表述我认为确实的结论。从那时到现在，我始终致力于研究这一问题。希望广大读者能够谅解我上述翔实的介绍，因为这些可以证明我在书陈述的结论并不是草率得出的。
到了1859年，我的工作即将结束，但是全部完成可能还需要两三年甚至更长的时间。由于我的身体状况越来越差，于是在朋友的劝说下 ，我决定先发表这篇摘要。另外还有一个重要的原因： 华莱士先生在对马来群岛自然史的研究中，得出了与我的观点基本一致的结论。华莱 士先生曾寄给我一份有关物种起源的文章，委托我转给 查尔斯·莱伊尔爵士。而莱伊尔爵士又将此文推荐给林奈学会，并在该会第三卷会报上 发表。莱伊尔爵士与胡克博士都了解我目前所从事研究的内容，胡克还曾经读过我1844年所写的纲要。于是，他们两人就建议我从原稿中选取 一些提要，与华莱士先生的优秀文章一同发表。
我现在发表的这个提要，一定有着不完善之处。对于有些观点，我不能给出参考资料与学术权威证明 ，但同时我又期望读者对我的论述能够给予一些信任。虽然对于此问题的研究，我尽量做到严密地思考、讨论，但是仍不可避免地会有错误出现 。另外，我会使用一些事实来例证我所提出的结论，希望这些实例足以证明问题。以后，我一定会把所有实例、参考文献详细地记录发表，因为 没有人比我更能体会这样做的必要性了。我希望在将来的某一著作中能完成这部分内容，因为我确切地意识到，只有充分叙述和比较每一个问题 的正反两方面的事实和论据，才能获得公平的结论，而这是我在此做不到的。
很遗憾的是，碍于篇幅有限，在此我不能充分地对那些曾帮助过我的博物学者表达感激之情，甚至他们中的一些人与我并不相识。但借此 机会，我一定要对胡克博士深表谢意。这15年来，他凭借着大量的知识储备和优秀的判断能力，尽其所能地在各个方面给予我帮助。
探究物种起源
啄木鸟：隶属于脊索动物门，鸟纲，形目。脚为对趾型，有利于其攀在树干上。嘴形似凿，利于捕捉树皮下栖居的害虫，如天牛幼虫等。尾巴上的羽毛坚硬而富有弹性，能起到很好的支撑作用。啄木鸟是著名的森林益鸟，有“森林医生”的美名。我国常见种类有斑啄木鸟等。
关于物种起源，可以想象，当一个博物学家仔细思考生物的相互亲缘关系、胚胎关系、地理分布、地质演化以及其他的一些元素时，他肯 定会得出这样一个结论：每一个物种和其变种都不是独立创造出来的，而是从其他物种遗传下来的。然而，即使对这个结论给出充足的证据，却 仍不能令人信服。除非我能说明这个世界上无数物种是如何发生的变异，形成如此让我们震撼的完美结构和相互适应性的。博物学家始终认为，外界条件是导致变异的唯一可能原因，例如气候、食物等，这些我在后面会具体讨论。从某个角度来说，这个观点可能是正确的。但是，将所有变异都归结于外界条件又是不合理的。如啄木鸟，它的脚、尾、喙、舌等结构都十分适合捕捉树皮下的昆虫。再例如一种植物—— 槲寄生， 它需要从其他植物体内吸取水和无机盐。槲寄生属于雌雄异花，要借助某些昆虫完成传粉，同时它的种子必须依靠某几种鸟类来传播。若我们只 用外界条件或者习性、植物本身的选择等，来说明这种寄生植物的结构与其他生物之间的关系，似乎很难说通。
由此可见，最为重要的是弄清生物变异和相互适应性。在研究考察初期，我发现研究家养动物和栽培植物为我们搞清这一问题提供了最好 的途径。结果确实没让我失望。虽然在由家养引发变异的相关研究中，有些问题还并不十分明确，但却为我们提供了最好的、最为可靠的线索。 这类研究通常被博物学家们忽略，但是我却敢确信它具有很高的价值。槲寄生
槲寄生：隶属于被子植物门，双子叶植物纲，檀香目，槲寄生科，是一种半寄生灌木，既需要从寄主植物上吸取水分和无机物，又通过光合作用制造养分来生存，所以对寄主植物有害。在我国，槲寄生多分布于东北、华北、华中地区，茎叶可供药用。
物种间的关系
人类对于周围物种之间的关系存在高度的无知，如果我们能正视这一问题，那么肯定就不会有人奇怪为什么我们至今仍不能解释很多有关 物种和变种起源的问题。有谁能解释为什么某个物种分布广、数量多，而其近缘种却分布窄、数量少？物种间的关系是至关重要的，它不仅决定着现在 所有生物的繁盛，而且我相信它也决定着现存生物未来的变异与盛衰。生物分类 现代生物学将世界上的所有生物按照界、门、纲、目、科、属、种来分类。下面以非洲狮为例来说明这种生物学分类系统。非洲狮 界：动物界 门：脊索动物门 纲：哺乳纲 目：食肉目 科：猫科 属：豹属 种：非洲狮
对于地质历史时期的大量物种间的相互关系，我们知道的就更少了。虽然许多问题仍然模糊不清，甚至将来很长一段时间还是无法解答，但经过我较为深入的研究和冷静的判断，我能够肯定的是：每一个物种都是单独创造出来的，这个观点是错误的。之前我也接受这个观点，现在仍然有许多博物学家支持这一观点。但是，我确信物种是在缓慢改变的，那些同属的物种一般都是另一个已经灭绝物种的直系后代，就像某物种的变种都是这物种的后代一样。另外，我还相信，自然选择是决定物种变异的重要的但非唯一的途径。CHAPTER1家养状况下的变异生活环境对生物的影响
生活环境的变化对生物变异具有高度重要性。它可以直接作用于生物的构造体制，也可以间接地影响生殖系统。变异在任何条件下都是自然和必然的——这种说法并不十分确切。遗传性和返祖性的力量大小，决定了变异是否还能继续发生。变异被很多未知法则支配着，相关生长律是其中最重要的一部分。还有一部分要归因于生活条件的作用，但其作用到底有多大，我们尚不清楚。另外，变异相当一部分要归结于器官的不使用及增强作用。因此，最后的结果极为复杂。有些例子中，在现有品种的起源问题上，不同原种的杂交似乎发挥了重要作用。无论在何地，当一些变种形成后，它们偶然杂交，再通过人工选择作用，都会大大有助于新品种的形成。但从中可以看出，起主要作用的并不是杂交。对于靠插枝、 芽接等方法进行临时繁殖的植物，杂交自然起着重要作用，因为栽培者可以不必顾虑杂交和杂种后代的极度变异性和不可育性。
但这些不用种子繁殖的植物，对于我们的研究不是很重要，因为它们的存在只是暂时的。人工选择的累积作用，不管是有计划、快速地进行，还是无意识、缓慢地发生，都超过了这些变异的原因之上，它是新品种形成的最突出动力。变异的原因家养生物的个体变异更加显著
通过观察历史悠久的种植植物及家养的动物，不难发现这样一个值得注意的问题：家养生物的同一变种或者亚变种的个体差异，要远远大于自然状况下任何一个物种或变种的个体差异。
这些家养动植物长期处于不同的气候和人工管理下，个体间的生存条件差异很大，而它们生活在自然状态下的亲种，生活条件则基本保持一致。奈特曾对此提出：家养动物的变异与过量的饮食有关。这个观点存在一定的可能性。似乎很明显，生物必须在新的环境中经历数代繁衍，才能产生大量的变异。并且，一旦生物体产生了变异，其后许多代 便会持续变异下去。
在家养的状况下，变异生物停止变异的例子始终没有被记录。比如小麦，我们人类最古老的栽培植物，直到现在仍然产生着新的变异。再如最古老的家养动物，目前也在不断地改进与变异。生活环境对物种变异的作用
生活环境对物种变异的作用，主要有两个方面：
●“直接作用”于生物体整体机制或者部分结构。
●“间接影响”生殖系统来引发变异。
对于“直接作用”，我和魏斯曼教授所持观点一致，其包括生物的本质和条件的性质两个因素。而两者比较而言，生物的本质似乎更为重要。正如我们日常生活中常会见到的情况：
● 生物生活在不同的条件下却发生类似的变异。
● 在相同的条件下却产生了不同的变异。
这些变异有些是确定的，有些则是不定的。在一定的生活条件下，其所有后代或者绝大多数后代都按照相同的方式发生变异，那么这种变异就可以被视为确定变异。不过，对于这种确定变异，要想得出相关的一些结论也是非常困难的。当然，有些很微小的变异是能肯定原因的，如食物量的多少引发生物个体大小的变异，食物的性质导致肤色的变异，还有气候的变化所引起的皮毛薄厚的变异。
例如，的羽毛有很多变异，而每一个变异必然有它的原因。再如，在同一个条件因素干扰下，很多物种可能都会表现出相同的变异。鸡：即家鸡（脊索动物门， 鸟纲， 鸡形目），种类繁多，现在大部分专家都认为其由原鸡进化而来。不确定变异的作用更加重要
与确定变异相比，不确定变异更多是因为条件因素改变的结果，因此在家养动植物新品种的形成上起着更加重要的作用。许多不确定变异引起的差异特别细小，但却可以以此为特征来区分每个个体。即使是同胎或者同束果所 产生的幼体之间，也会表现出这种十分明显的差异，所以我们不能认为这些是来自亲代或者祖先遗传的。
现实生活中，我们会发现，在同一地区使用相同的饲料喂养很长时间后所产生的数百万个体间，偶尔会出现构造上的显著差异，而这常常被认为是畸形。但并没有一个明确的界限可以把畸形与其他细小变异区分开。
由此我得出以下结论：无论这些结构上的变化是细小的还是明显的，只要出现在一起生活的众多个体中，都可以被视为不确定变异。就像寒冷的环境可能会引起人类患病，如感冒、咳嗽、风湿或者其他器官炎症，但到底引起哪种疾病是根据个人体质来决定的。“间接影响”生殖系统引发的变异“间接影响”生殖系统而引发的变异，我推测是通过两个方面起作用：
●生殖系统对于外界条件的任何变化都极其敏感的特性。
●正如开洛鲁德所说，在新的或者非自然的条件下家养动植物产生的变异，与不同物种杂交产生的变异，是很类似的。
很多实例都能证明生殖系统对于外界条件的变化极为敏感。驯养动物非常简单，但是要使其在圈养范围内自由交配、繁殖，却是非常困难的事情。有些动物即使是在原产地，并且几乎是在自然状态下饲养，同样会出现不能生育的情况。人们往往错误地将其归因于生殖本能受到了伤害。
再比如植物，有很多栽培的植物体极为茁壮，但很少结籽，甚至不结籽。在少数情况下，外界环境的一点点改变都有可能影响植物的生殖。例如，在某一特殊生长阶段，水分多些或少些就会决定植物是否能结籽。对于这种奇特的现象，我已在其他文章中详细地列举了证据，这里就不具体展开讨论了。下面，我只想说说圈养动物生殖法则的奇妙之处。
例如食肉兽类，即使将非洲的种类养殖在英国，同样可以自由地繁殖，除熊科动物以外。但食肉的鸟类却恰恰相反，它们中的绝大多数都很难孵化出幼鸟。很多外来植物的花粉都不能发挥原有的作用。因此，我们可以发现：
●许多弱不禁风的家养动植物在圈养的环境下，能够自由繁殖后代。
●从自然界驯养来的幼体，虽然其健康并且寿命长（我能举出很多实例），但是其生殖系统受到了某些因素的影响，而不能生育。
因此，我们就可以很好地理解：在家养状态下，生殖系统受到某些不规则的作用，从而造成其繁殖的后代与亲代有差异，是十分正常的情况。
当然，我需要补充一点，有些生物即使饲养环境与自然环境差距极大，也同样可以自由繁殖。例如，在笼内饲养兔和雪貂，它们可以正常繁殖，说明生殖器官没有受到影响。因此，有些动植物可以禁受家养或种植，很少变异，变异量不一定比自然环境下的高。雪貂：隶属于脊索动物门，哺乳纲，食肉目，鼬科。早期的家养雪貂多用于狩猎，现多作为家养宠物。
植物突然长出一个新芽，芽的性状明显不同于其他芽或枝，这种情况常被园艺家称为“芽变植物”。我曾在另一部著作中，将“芽变植物”大量地罗列出来。这些“突变芽”可以通过嫁接、扦插等方式繁殖，也可以通过播种来繁殖。这些突变，在自然情况下很少发生，但在人工栽培时却很多。通过这一例子，我们能够看出，对于亲代的来说，受影响的并非胚珠或者花粉（也就是有性生殖器官），但某些博物学者却始终认为所有的变异都与有性生殖有关，这种观点明显是不正确的。通过实例，我们能清楚地看到：生物来源于亲本的这一内因对于变异更为重要，而环境因素次之。习性的影响
当植物从某一气候条件迁移到另一种气候时，它的开花期会发生一定的变化。动物中同样存在很多实例，且更加直观地反映出“习性的变化可以产生遗传效果”，即某些器官或构造使用或者不使用，对其产生的影响差异显著。
比如，我发现如果以占全身骨骼比例来衡量，家鸭的翅骨轻于野鸭，但腿骨却比野鸭要重。这种变化明显源于家鸭与其野生祖先比飞得少、走得多。母牛和母山羊的乳房，经常挤奶的地方比不经常挤奶的地方发育要好。再如，有些家养动物的耳朵呈下垂状，有些人认为这些垂耳是由于家养动物不用警惕危险，不使用耳部肌肉所致。这种解释看上去十分合理。
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