生物演化的45堂公開課：從不可思議到原來如此

↖世界是萬物的秀場↗
鳥飛蟲走，萬物彼此相異又共存。
這場生物演化博覽會，將帶你從看熱鬧的大自然旁觀者，變成懂些門道的博物小咖。
看懂動植物原本的面貌、行為背後的原來如此，
刷新看待世界的方式！

世界萬物無奇不有，生物的許多「為什麼」，很多表面的答案看似有理——可能是物理學答案、是生物學答案、是演化論答案、或其他更多科學的答案，但事實可能和你我以往熟知的完全不同。想找到最精確的解答，必須踏入生物的世界裡一探究竟：
為什麼醜男沒有絕子絕孫？
為什麼鴨子認不出自己孵的是天鵝蛋？
為什麼猴子不應該吃香蕉？
為什麼鳥會懂得釣魚的技術？
為什麼有些動物會吃自己的便便？
為什麼墜樓的貓死亡率只有10％？
為什麼吸血蝙蝠會願意吐出血來餵同伴？
為什麼阿根廷蟻能建立起幅員廣大的超級蟻國？
為什麼有的動物對獵物「捕」而不「食」？
為什麼精瘦的猴子也會有啤酒肚？
為什麼恐龍化石會讓一眾學者專家各自做出不同形象的解讀？
為什麼人類喜歡把動物擬人化？

萬物一切都遵守自然的法則與規律運行，人類用來認識這些規律的方式，有些接近客觀真理，有些則是荒誕不經。

透過45堂生物演化公開課，作者化身大自然解說員，用數學與物理的方法拉長自然的時間簡史，從物種起源到萬物演化，以不同尋常的角度帶領我們博覽大自然的奇妙，藉由生物的獨特習性，設計有趣的情境對白，在莞爾一笑中看懂生物行為背後的科學解釋。


【好評推薦】
許多人在談論動物的時候會忍不住把人類代入其中。作者的文章是這種傾向的最好解藥：在還原動物本來面目的同時，反思他們如何影響了人的文化，而人又如何試圖按照自己的意願塑造它。
——張博然（ent）（「果殼網」主筆）

如果把博物學圖書看作讓人驚異的自然博物館，作者的這本書不但是一座獨特的博物館，更是自帶了有趣有料的解說員。除了令人驚詫的怪異生物，本書最有趣的地方其實是動物的獨特習性及其背後的科學解釋，這比外形的怪異更能激發人們對大自然的興趣。
——拉茲（《科幻世界》副總編 ）

這本書透過一系列精巧簡短、平實清晰的故事為讀者闡述了一系列自然史中已經和正在發生的令人感興趣的內容，我相信這對沉迷於自然科學史的讀者來說將是一本令人無法抗拒的有趣的、精采的科普讀物。
——菊石君（古生物復原畫家兼科普作家）

儘管作者在書中向我們展示了一種嶄新的生命闡述方式，比如以非常專業、科學的方式為我們解釋了大眾熟知已久的童話角色醜小鴨在現實中存在的可能性，然而這本書真正觸動我的，還是那份溫暖的情感，「情感的力量甚至可以令生者死，死者生」。自然文學出版領域，需要這樣的作品。
——格日勒其木格．黑鶴（自然文學作家、中國原生猛犬研究者）

陶雨晴
筆名「紅色皇后」，科普創作者，畢業於香港浸會大學，科學松鼠會資深成員、果殼網資深科普作者，已創作發表數百篇博物類科普文章。本是文科生，卻對生物和演化有著濃厚的興趣，致力於尋找科學和文學神秘的連接點。本書獲2018年首屆中國自然好書獎入圍，2018 百道好書榜「新知類 」TOP100。新浪微博ID「松鼠瀨尿蝦」，微信公眾號「瀨尿蝦的松鼠窩」。

自序╱適我無非新
三春啟群品，寄暢在所因。仰望碧天際，俯瞰綠水濱。寥朗無涯觀，寓目理自陳。大矣造化功，萬殊莫不均。群籟雖參差，適我無非新。
這是在公元三五三年，王羲之在蘭亭（位於今浙江紹興）舉辦祈福儀式「修禊」（也有遊樂的性質）時，寫下的一首詩。同時誕生的還有著名的《蘭亭集序》。在廣闊的天地、繁盛的萬物中體悟「玄理」，在當時非常流行。
有趣的是，一八五九年首次出版的《物種起源》，在結尾的一段，達爾文表達了與王羲之極其神似的觀點。瞻望樹木蔥蘢河岸，鳥飛蟲走，萬物彼此相異又共存，這一切都遵守自然的「法則」——進化論——而運行著，這種看待萬物的方式，既是有趣的，又是壯麗的。
隨著科技的發展，我們對宇宙的認識加深，開始意識到人類的渺小。所知如此之少，未知如此之多，而且通過傳統認知工具得到的結果往往與我們的直覺相反。因此，難免有人心生畏縮與恐懼，甚至憎惡與絕望。對此，我開出的藥方是，我們應該回到認識的原點，從格物致知開始。
人們以為，在我們能看見的萬事萬物之外存在著指示萬物運行軌道的「客觀規律」，這種規律能通過觀察事物而得出。當然，用以認識規律的辦法，有一些比較接近客觀真理，有一些就是荒誕不經（例如，認為「寓目」，「理」就可以「自陳」），但「格物而致知」的基本方法，卻是不約而同的。
這種觀察萬物而通往「知」的視角，可以按照達爾文的用詞，稱為「壯麗」。萬物繁多，卻被一理貫之，如萬里長河從一個泉源湧出，滔滔不絕。瞭解了客觀規律，再觀看萬物，人類的觀察探索之中充滿驚喜以及對自己所掌握知識的自豪。
我們比以往任何一個時代對世界的瞭解更多，訊息的交流更不受拘束。無論訊息還是實物，我們面臨著前所未有的廣大和豐富。「群籟雖參差，適我無非新」，人類應該修煉的一種胸襟和氣量，是面對廣大紛繁的世界，持歡喜迎接的態度。正如同有著鯊魚和鯨魚的大海，要比只有鹹水的大海更能吸引遊客。一個充滿豐富現象和規律的宇宙，對於相信世界可知，又不失好奇心的人來說，也可以是一件好事。

自序╱適我無非新
1.為什麼醜男不會絕子絕孫？為什麼雌松雞鍾情雄松雞花哨不實用的尾巴呢？為什麼動物會炫耀自己華麗的特徵、不怕因此提升自己被獵擊的機率呢？
2.為什麼生物無法根據生存的需求而改變基因、進化出實用器官呢？為什麼生物鍛鍊出來的特徵無法遺傳給下一代？
3.為什麼世界萬物需要命名？為什麼不同物種間能有明確界線？
4.為什麼生物的壽命有長有短？為什麼生物能演化出有用的特殊能力、卻無法有長壽的能力？為什麼會飛的與體型大的生物比較長壽？
5.為什麼動物不需要聰明的頭腦就能採取高明的生存策略？為什麼說一群生物同進退並非團結，而是膽小的表現？
6.為什麼生物會有以自身的死換群體的生這種「捨己為人」的利他行為？為什麼會有超級生物的出現？為什麼對螞蟻和蜜蜂來說，姐妹比起自己的孩子才是超級近親？
7.為什麼動物會有「互惠互利」的行為，是本能驅使還是後天環境使然？為什麼蝙蝠會拿自己的食物來餵食毫無親緣的同伴？為什麼生物會同時存在利他、自私、合作與背叛？
8.為什麼有的動物會吃便便，是哪些動物呢？為什麼熊貓每天便便的次數多達百次？
9.為什麼小海豹總躺在雪地上、可以短時間內斷奶？為什麼小海豹斷奶後要斷食一段時間？
10.為什麼麼猴子不應該吃香蕉？為什麼猴子吃過多澱粉食物會有害生命？
11.為什麼鳥會懂得釣魚的技術，這是牠們的本能嗎？為什麼動物能學會新技能、是如何學會的？
12.為什麼烏鴉有超高的生存智慧？為什麼說伊索寓言裡烏鴉喝水的故事是真的，如何證實呢？
13.為什麼人類如此喜愛藍鰭金槍魚（黑鮪魚）？為什麼藍鰭金槍魚不容易人工繁殖？
14.為什麼夜蛾跟著燈光飛會出現迷航呢？為什麼月光和燈光都是光、卻會讓夜蛾飛往不同處？
15.為什麼阿根廷蟻能建立起超級蟻國？為什麼螞蟻會寄生在螞蟻身上、是怎麼寄生的？為什麼蜜蟻打架可以很文雅、甚至可以和平收場，到底牠們是怎麼打架的？
16.為什麼萬物總是會有令人大開眼界的一面呢？為什麼斷奶小無尾熊的輔食是便便？為什麼有雄蜘蛛主動讓雌蜘蛛吃掉自己？
17.為什麼沒有任何生物能看起來像龍、龍真的存在嗎？
18.為什麼生物的身體能產出奇門暗器？為什麼角蜥能從眼睛射出血來攻擊犬科捕食者？
19.為什麼動物的寶寶和人類的一樣都只顧玩、對長大有什麼幫助？
20.為什麼生物體型的大小能左右生命？為什麼大象一定要有粗短腿以及大耳朵？為什麼貓墜樓死亡率只有10％？
21.為什麼動物不為吃飯也會進行捕殺？
22.為什麼小如螞蟻卻能有巨大的致命殺傷力？為什麼行軍蟻讓人覺得很可怕？
23.為什麼老鷹重生之說不可信？為什麼鳥類的喙會有痛感？
24.為什麼狼和狗的關係說法眾多？為什麼狼不如想像中的團結？為什麼吃對狼來說和地位一樣重要？
25.為什麼生物體內能產生水？為什麼有的生物會有鮮豔的外表？為什麼有的生物能進行光合作用？
26.為什麼猴子和猿不一樣、不一樣在哪？為什麼精瘦的猴子也會有啤酒肚？為什麼金絲猴比人小那麼多、胃卻只小一半而已？
27.為什麼說寐龍這種恐龍像鳥類？為什麼有蜥蜴能水上奔走？為什麼有蜥蜴能御風飛行？
28.為什麼爬行類和鳥類總被連繫在一起探討？為什麼找松露最好讓豬來找會比狗快？為什麼始祖鳥更親近恐龍而不是鳥類？
29.為什麼恐龍化石會讓學者們各自做出不同的形象解讀？為什麼恐龍生活在水裡的理論被推翻？為什麼恐龍究竟如何行走活動，是冷血還是恆溫生物始終爭論不停？
30.為什麼始祖鳥是爬行類還是鳥類會爭議一百年？為什麼發現有羽毛的恐龍顛覆了對恐龍的認知？
31.為什麼人類喜歡把動物擬人化？為什麼人類會有長跑的能力？為什麼火對人類的進化功不可沒？為什麼人類適合吃澱粉？
32.為什麼鴨子認不出自己孵的是天鵝蛋？為什麼醜小鴨醜醜的外觀卻是保命的要件？
33.為什麼會有動物小說這類文體？為什麼以擬人動物或真實動物為主的小說會有科學定義上的爭議？為什麼兒童文學中出現的動物是否真實會影響知識的傳播？
34.為什麼動物文學有歸類上的爭論，它到底是自然科學還是文學？為什麼動物小說一定要有真實性？
35.為什麼中國古代有犀牛現在卻沒有、牠真的是犀牛嗎？為什麼古人對犀牛的畫像千奇百怪、難道是藝術水準的關係？
36.為什麼古生物學家老愛拿化石來製造假故事騙人？為什麼化石容易造假、都有些什麼手法？
37.為什麼動物會展現出如英雄般的舉措？為什麼跑速超高的獵豹在與其他食肉動物鬥爭時往往落敗？為什麼動物會被附會有「孝道」？為什麼歐洲人認知中的極樂鳥是沒有腳和翅膀？
38.為什麼番茄能成為華人餐桌上的最佳配角？為什麼番茄具有極大的可塑性？
39.為什麼聯合國要訂出「藜麥年」、藜麥是什麼？為什麼藜麥看似無用卻有大用？為什麼說灰菜是有潛力的野菜？
40.為什麼人類會被味覺騙？為什麼近代才出現味覺的第五味？為什麼海鮮會有特別的鮮味、是怎麼產生的？為什麼味精被認為有害人體健康？
41.為什麼人類比起其他肉食動物更愛吃肉？為什麼肉的熟度和好吃與否有關？為什麼石頭能證明人類祖先吃過肉？
42.為什麼人類就是愛吃油的東西？為什麼光用攪拌就能製造出奶油？為什麼動物油脂能判斷牠的生活環境？
43.為什麼語言能力是人類獨有？為什麼語言要從小學最好？為什麼八卦對人類的進化有幫助？
44.為什麼把人性全歸類於教育是不合理的？為什麼森林裡的樹都會生長出細高的樹幹？為什麼仁義的傻瓜好人能在自然界存活？
45.為什麼人類擁有偉大的科學卻無法窮盡宇宙的規則？
參考文獻

8.為什麼有的動物會吃便便，是哪些動物呢？為什麼熊貓每天便便的次數多達百次？

「養小兔子？不行，你知道牠拉得又多又臭嗎？」很多人小時候都被這句話狠狠地打擊過。動物可愛，便便可怕，這是人類一廂情願的想法。因為我們恰好是一種比較少見，覺得便便很噁心的動物。

大熊貓，愛便便
貓咪的主人常被戲稱為「鏟屎官」，熊貓那麼萌，做牠的鏟屎官，大概是很多人夢寐以求的工作。然而事實並沒有那麼美妙。這不僅僅是因為，熊貓是一種熊，也不僅僅是因為，牠們比貓危險得多。
春天竹筍長出來的時候，大熊貓幾乎只吃筍，平時吃竹葉和竹稈。竹筍裡八分之七都是水，野生動物學家喬治．比爾斯．夏勒（George Beals Schaller）說過，熊貓以竹筍為生，就像一個人只吃西瓜一樣。大多數食草獸類，都有體積龐大、結構複雜的消化系統來對付粗糙的食物。大熊貓不然，牠的腸子很短，胃是簡單的一個「口袋」。牠從竹子裡得到的營養，少得可憐。
所以熊貓一刻不停地在吃，一天可以吃下四十公斤筍或者十七公斤竹稈，並儘快把這些東西運過消化道。春天，大熊貓每天排便一百三十多次，每次的量達到一百八十克。熊貓的便便是暗綠色的，不臭，還有青草般的清香。跟吃下去之前相比，它並沒有太大的變化，裡面甚至能找到咬碎成一絲一絲的竹稈，叫做「咬節」，這是野外研究大熊貓的重要資料。
吃竹稈和竹葉的季節裡，會出現一件怪事，熊貓的便量比食量大。竹葉一半是水，在植物裡算是含水少的，大熊貓只能從竹葉裡吸取很少的營養，卻要喝進大量的水，好讓腸道裡的東西「順利通過」。

黑猩猩的智慧
塞內加爾的方果力（Fongoli）是黑猩猩分布地區裡最靠西北的地方。這裡氣候乾旱炎熱，草地多於森林。黑猩猩以森林中的植物為主食，對牠們來說，方果力是個很貧瘠的地方，必須採取一點非常手段，來獲取寶貴的營養。
刺合歡（學名Parkia biglodosa）和猢猻樹（學名Adansonia digitata）的果實是黑猩猩重要的食物來源。這兩種果實裡面的種子，都有結實的外殼，裡面富含蛋白質、脂質和水分。黑猩猩吃果子的時候，把種子整個吞下去，當然不太利於營養的吸收。
牠們會用手接住剛排出的糞便，把種子都揀出來，當成美味佳餚吃掉。在腸胃裡走了一遭之後，外殼變得脆弱，更容易咀嚼，有利於吸收。吃完以後，黑猩猩還要在樹皮上擦嘴。在猢猻樹果實成熟的季節（九月到第二年一月），「循環利用」的猢猻樹種子在黑猩猩的食物中，重要性排第三。對於黑猩猩來說，這是不是一種很可怕的生活方式，我們就不得而知。
順便一提，坦尚尼亞的哈扎人，也懂得猢猻樹種子的價值。他們從狒狒的糞堆裡揀出種子，洗乾淨，搗碎，做成類似麵粉的食物。

盲腸裡的盛饌
同樣是以粗糙的植物為生，兔子的消化能力遠勝熊貓。主要的原因在於牠有一個了不起的盲腸。這是一個長形的口袋，裡面生活著大量細菌，可以分解草和蔬菜裡的纖維素。還有一些細菌，能產生維生素B和維生素K，為兔子增加營養。但是，兔子也有牠自己的難題。牠吃的東西在腸子裡停留的時間很短，細菌來不及完成分解纖維素的工作，這些「過客」就被「送出門外」了。
所以，兔子的腸道裡另有一套玄機，用來提高營養吸收的效率。兔子的結腸會分泌水分，沖洗腸內的食物殘渣，把比較細、軟，能溶於水的部分沖出來，然後借助腸道蠕動的力量，把它們送進巨大的盲腸，讓微生物進行分解。留下來的，比較粗硬的部分，會被結腸吸乾水分，變成一粒粒又乾又硬的褐色東西，也就是常見的兔子便便。
盲腸裡的內容物，也會走同樣的「出口」，來到兔子體外。它比普通的硬糞便含水多，蛋白質含量是硬糞便的一點八倍，還有纖維素分解成的醣類、維生素、脂肪酸和微量元素。一般人很少見到這種特殊的「營養品」，一來，兔子排出盲腸「存貨」的時間，是午夜零點到三點；二來，「存貨」一出來，兔子就彎腰用嘴接住，貪婪地把它吃掉。其他一些小型的食草動物，包括鼠類和有袋動物，也能製造這種盲腸裡的營養品。
黑豆狀的普通兔子糞，營養貧乏，兔子是不愛吃的。野生兔子在洞穴裡，躲避捕食者的時候，會拿「黑豆」來啃一啃解決飢餓，聊勝於無嘛。

世上只有媽媽（的便便）好！
無尾熊只吃尤加利樹葉，這個單調食譜的好處是，食物隨處可得，沒有誰跟牠爭食。壞處是，尤加利樹具有強大的化學武器。尤加利樹葉含有許多單寧，單寧會跟蛋白質牢固地結合起來變得無法消化。許多植物都用單寧來打擊嘴饞的動物，難吃的青柿子，生核桃芬芳苦澀的綠皮，咬一口，舌頭就像抹了膠水一樣，這就是單寧的功勞。
母乳是容易消化的食物，但尤加利樹葉就不同了。斷奶之後，小無尾熊的進食，就彷彿遊戲被設定成「困難」模式。無尾熊有碩大的盲腸，裡面有多種細菌，有的能分解纖維素，有的能「拆開」結合在一起的單寧和蛋白質，讓蛋白質重新變得可以吸收。小無尾熊用一種非常奇特的辦法，從母親那裡得到消化食物必需的細菌。
小無尾熊長到六至七個月，就開始嘗試母乳以外的「食物」。牠從袋子裡探出頭和前爪，用鼻子蹭母親肛門周圍的毛。受到這個刺激，雌無尾熊就會排出盲腸裡的糊狀物，小無尾熊會迫不及待地把它舔掉。嚴格說來，小無尾熊的「營養品」並不是便便。正常的無尾熊便便是乾硬的圓丸狀，腸道榨乾裡面的水分，多數細菌都被殺死。「營養品」通過腸道的速度很快，保證細菌完好無損，直接送給小無尾熊。
這種特殊的食物，每天要服用二至七次，大約二十天以後，小無尾熊就可以食用新鮮的尤加利樹葉了。尤加利樹葉含有香氣沖鼻的芳香油，可以做咳嗽喉糖的香料。無尾熊身上沾著尤加利樹葉汁，所以牠雖然吃便便卻渾身散發出「糖果味」的芳香。

9. 為什麼小海豹總躺在雪地上、可以短時間內斷奶？為什麼小海豹斷奶後要斷食一段時間？
在北極，軟軟的、白白的、鼻子黑黑的、眼睛濕漉漉的海豹幼崽，可愛的樣子讓人少女心萌動。牠們躺在雪地上，是在幹什麼呢？
答案很讓少女心破滅：吃，還有長胖。

餵奶的金氏世界紀錄
生活在北極，海豹面臨一個很大的危險：北極熊。在水裡，海豹速度可以完勝熊，但是陸地上牠根本沒有還手（鰭）之力。海豹不能一直躲在水裡，首先，牠必須到水面上換氣，其次，牠必須在陸地上生小海豹。北極的小海豹要趕快發育，長大到可以游水躲避北極熊，為此，海豹只能把哺乳的時間儘量壓縮。
想說明海豹的哺乳方法奇葩到什麼程度，最極端的例子就是冠海豹（學名Cystophora cristata）。一般來說，越是大型的動物，生活節奏越慢，壽命也越長。雌的冠海豹體重一百五十公斤以上，雄海豹可以達到她的兩倍，壽命三十年，算是壽命較長的大型動物。作為對比，我們再看看小動物，尖鼠（學名Sorex araneus）體重十二克，壽命僅一年。
哺乳時間呢？尖鼠幼崽二十二天斷奶，冠海豹幼崽……五至十二天斷奶，最短四天！這是所有動物裡最短的哺乳期了。
順便一提，還有一種動物，比起和牠體格相同的其他動物，哺乳的時間異常的長……那就是人。

日常生活就是吃和長肉
跟人類嬰兒不同，小海豹剛出生時非常瘦。豎琴海豹（學名Phoca groenlandicus），也就是出鏡最多的、可愛的毛茸茸白海豹，出生時體重只有三％是脂肪，比健美選手競賽期的還少。肥萌軟湯糰的外表，完全是白茸茸的毛皮造成的錯覺。
冠海豹的體脂肪要多一些，剛出生的小海豹有一四％的體脂肪量，相當於普通男人。可能是因為牠待在不穩定的浮冰上，媽媽很難準時找到牠，而且有跌落到海中的危險，脂肪能提供保命的能量儲備，還可以在水裡保暖。牠的哺乳期極端的短，也許是另一個原因（生下來多一點肥肉，就可以少餵點奶）。
但是，斷奶後十三天，小豎琴海豹的脂肪竟占到體重的四七％。牠平均每天吃奶三．七公斤，體重增長二．三公斤，這是海豹奶的功勞，哺乳前期，豎琴海豹奶的脂肪含量是三六％，後期升到五七％，跟奶油一樣，冠海豹甚至更高，可以超過六○％。
在短短四天的哺乳中，冠海豹寶寶能長胖二十多公斤。雖然如此神速，但小海豹的內臟成長速度，並不比普通的家豬快，甚至有些器官還要更慢。牠增長的體重裡，脂肪占到七○％以上。
這個過程中，脂肪就像從加油站到油箱裡一樣，雌冠海豹的體重從一百七十九公斤掉到一百五十公斤，其中八成是脂肪。另外，雌冠海豹合成乳汁的速率也是海豹裡最快的。

媽，是不是該給我零用錢了？
斷奶之後，小海豹不是立即轉為吃魚和磷蝦，而是斷食相當長的一段時間。雌海豹回到海裡，把小海豹丟在浮冰上，隨波逐流四至六星期的時間（真是狠心的媽），然後小海豹才下海覓食。這個禁食過程中，囤積起來的肥肉就有用了，小海豹禁食期的能量來源，一半來自皮下脂肪，另一半來自內部組織。
通過迅速增肥和長時間禁食的結合，小海豹把攝取食物和消耗能量分開，而在人類中，這兩件事總是聯繫得很緊密。
我們作為一種少食多餐的動物，會覺得小海豹的生活不可思議（一天給你兩百個漢堡，五十塊巧克力，然後讓你兩個月不吃）。但是，人類中也存在著「短時間解決吃飯問題，然後長時間不聞不問」的策略，問問你爹媽你就知道了，這個辦法一般稱為「生活費」。