Ecological Developmental Biology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026
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- 生命早期
- 生物多样性
- 适应性
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具体描述
When the molecular processes of epigenetics meet the ecological processes of phenotypic plasticity, the result is a revolutionary new field: ecological developmental biology, or “eco-devo.” This new science studies development in the “real world” of predators, pathogens, competitors, symbionts, toxic compounds, temperature changes, and nutritional differences. These environmental agents can result in changes to an individual’s phenotype, often implemented when signals from the environment elicit epigenetic changes in gene expression. Ecological developmental biology is a truly integrative biology, detailing the interactions between developing organisms and their environmental contexts.
Ecological developmental biology also provides a systems approach to the study of pathology, integrating the studies of diabetes, cancers, obesity, and the aging syndrome into the framework of an ecologically sensitive developmental biology. It looks at examples where the environment provides expected cues for normal development and where the organism develops improperly without such cues. Data from research on teratology, endocrine disruptors, and microbial symbioses, when integrated into a developmental context, may have enormous implications for human health as well as the overall health of Earth’s ecosystems.
The study of epigenetics—changes in gene expression that are not the result of changes in a gene’s DNA sequence—has recently provided startling insights not only into mechanisms of development, but also into the mechanisms and processes of evolution. The notion that epialleles (changes in chromosome structure that alter gene expression) can be induced by environmental agents and transmitted across generations has altered our notions of evolution, as have new experiments documenting the genetic fixation of environmentally induced changes in development. The widespread use of symbiosis in development provides new targets for natural selection. Ecological developmental biology integrates these new ideas into an extended evolutionary synthesis that retains and enriches the notion of evolution by natural selection.
作者简介
Scott F. Gilbert, the Howard A. Schneiderman Professor of Biology at Swarthmore College, teaches developmental biology, developmental genetics, and the history of biology. After receiving his B.A. from Wesleyan University, he pursued his graduate and postdoctoral research at The Johns Hopkins University and the University of Wisconsin. Dr. Gilbert is the recipient of several awards, including the first Viktor Hamburger Award for excellence in developmental biology education, the 2004 Alexander Kowalevsky Prize for evolutionary developmental biology, an honorary degree from the University of Helsinki, and the Medal of François I from the Collège de France. He is a Fellow of the American Association for the Advancement of Science, and a corresponding member of the St. Petersburg Society of Naturalists. His research is sponsored by the National Science Foundation and involves the developmental genetic mechanisms by which the turtle forms its shell.
David Epel, the Jane and Marshall Steel Jr. Professor of Biological Sciences at Stanford University’s Hopkins Marine Station, did his undergraduate studies at Wayne University and then graduate and postdoctoral studies at the University of California, Berkeley and the University of Pennsylvania. Dr. Epel has been a Guggenheim Fellow, is a Fellow of the American Association for the Advancement of Science, the California Academy of Sciences, and an Overseas Fellow of Churchill College and Life Fellow of Clare Hall at the University of Cambridge. His honors include the Cox Medal for Fostering Undergraduate Research at Stanford and the Ed Ricketts Memorial Award for Lifetime Achievement in the Marine Sciences. Epel’s research focuses on the activation of the egg at fertilization, the unique physiology of the embryo, and developing web sites and curricula highlighting early development of the sea urchin embryo to capture the imagination and interest of high school students.
目录信息
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用户评价
我一直对“生命策略”这个概念非常感兴趣，即生物体如何通过不同的方式来最大化其生存和繁殖的机会。而《生态发育生物学》这本书的书名，让我觉得它将从一个全新的角度来审视这些生命策略——即它们是如何在发育过程中被“编码”和“执行”的。我希望书中能够深入探讨，例如，两种生活在不同生态环境下的同种植物，其种子萌发的时间、幼苗的生长模式，以及开花结果的策略，是否会因为环境因素而产生显著的差异？是环境信号“指导”了它们采取不同的发育路径，从而形成了不同的生命策略吗？我又在想，对于动物来说，例如，在面临资源不确定性较高的生态系统中，其幼体是否会更倾向于发展出更快的成熟速度，以尽快进入繁殖阶段，而忽略了体型的积累？或者，在存在长期伴侣关系风险的环境中，幼体是否会发展出更强的独立性，以应对潜在的丧偶风险？《生态发育生物学》这本书让我看到了，生命策略并非是成年后才“决定”的，而是从生命最早期，从胚胎发育的最初阶段，就已经在与环境因素的互动中，被悄然“塑造”和“预设”了。我期待这本书能够为我揭示，发育过程如何巧妙地将生存与繁殖的挑战，转化为生物体独特的生命叙事。
评分这本书的书名是《生态发育生物学》，我一直对这个领域充满好奇，尤其是它如何将看似独立的生命过程——从单细胞发育到整个生态系统的动态——联系起来。在翻阅这本书之前，我曾认为发育生物学主要关注个体生物体内部的分子和细胞机制，而生态学则侧重于生物体之间的相互作用及其环境。然而，《生态发育生物学》这本书的出现，彻底颠覆了我原有的认知。它巧妙地编织了这两大分支，揭示了环境因素如何深刻地塑造发育过程，反之亦然。我非常期待能够深入了解，例如，一种生物的胚胎发育阶段是否会因为其所处的特定栖息地（比如水体中的盐度变化，或是土壤中微生物的组成）而发生适应性改变？书中可能会详细阐述这些环境信号是如何被发育中的生物体感知，并转化为具体的基因表达或细胞行为的。此外，我还很好奇，当一个物种的种群数量发生剧烈波动时，这种生态层面的变化又会如何影响该物种下一代的发育轨迹，甚至加速或减缓其进化速度。我猜想，这本书会引用大量不同生物类群的案例研究，从微生物到植物，再到各种动物，来展示生态发育生物学普遍适用的原理。这绝对是一本能够拓宽我学术视野，激发我研究灵感的著作。它让我意识到，要真正理解生命的复杂性和韧性，我们就必须跳出单一学科的藩篱，拥抱跨学科的视角，特别是将生命内部的“生长”与生命外部的“生存”紧密联系起来进行思考。我希望这本书能够深入浅出地解释其中的奥秘。
评分在阅读《生态发育生物学》之前，我对“生态系统”的概念更多地将其视为一个相对静态的、由许多独立生物体构成的整体。然而，这本书的书名让我意识到，生态系统本身的动态变化，以及其中生物体的相互作用，很可能也深刻地影响着个体的发育过程。我非常期待书中能够深入探讨，例如，一个森林生态系统中，不同植物之间的光照竞争、土壤养分的分配，以及它们与真菌、昆虫之间的互利或有害关系，是如何影响这些植物幼苗的发育速度、形态特征，甚至光合作用效率的。同样，对于动物而言，一个栖息地中捕食者-猎物动态的改变，或者社交结构的变化（例如，族群中优势个体的存在），又会如何影响后代的发育？我猜想，书中会提供一些生动的例子，比如，某些昆虫的幼虫在受到捕食者信号影响时，是否会加速发育以尽快达到可以逃跑的阶段，或者改变其形态以减少被捕食的风险。这让我对“环境”的理解不再局限于物理化学因素，而是扩展到生物体之间的复杂网络。《生态发育生物学》让我看到了一个更具互动性和动态性的生命图景，其中发育并非孤立进行，而是嵌入在由其他生物和环境组成的广阔网络之中。我渴望了解，这种“生态化”的发育过程，如何共同塑造了物种的适应性和生态系统的稳定性。
评分我一直对生命的起源和早期演化过程非常感兴趣，而《生态发育生物学》这本书似乎触及了这一领域的某些关键点。我设想，早期地球的环境条件可能与现在大相径庭，而生命在这种极端环境下是如何从简单的细胞分化、生长并最终形成复杂多细胞生物的，这其中一定涉及发育与环境之间的密切互动。我希望书中能够探讨，例如，原始海洋的化学成分、温度变化，甚至地质活动，是如何影响早期生命体的细胞增殖、分化和形态发生的。是否存在一些“生态信号”在那个时代就驱动了生物体的发育模式？或许，一些基础的发育通路，如细胞黏附、信号转导等，本身就对环境因素非常敏感，并因此在早期生命演化中扮演了重要角色。我还好奇，书中是否会涉及到从原核生物到真核生物，再到多细胞生物的演化过程中，发育生物学与生态学是如何相互促进的。例如，从共生关系到形成更复杂的细胞结构，再到形成多细胞集合体，这些过程是否都受到特定环境压力的驱动，并同时改变了生物体与环境的互动方式？这本书的题目让我联想到，也许生命的发展轨迹，从根本上说，就是一部不断适应和响应环境的“发育史”。我希望这本书能用引人入胜的叙述方式，带领我穿越数亿年的生命演化长河，去探索生命早期发育的奥秘，并理解那些塑造了今日地球生物多样性的根本性力量。
评分我一直对“生命周期”的概念很感兴趣，尤其是在不同物种之间，生命周期的长度、关键发育阶段的持续时间，以及从幼体到成体之间的转变方式，都存在巨大的差异。《生态发育生物学》这本书的书名，让我产生了这样的联想：这些生命周期中的关键节点，是否也受到环境因素的深刻影响？我迫切地想知道，例如，一种动物的繁殖季节是否会随着气候变化而提前或推迟，而这又如何影响其幼体的发育时机和生存率？书中是否会讨论，某些环境条件（例如，食物资源的季节性供应）是如何“设定”或“调整”生物体的发育节律的？我希望书中能够给出具体的例子，比如，一种两栖动物，在水体干涸的季节出生，其幼体是否会发展出更快的变态发育能力，以应对不利的生存环境？反之，在食物丰盛、环境稳定的条件下，其发育是否会变得更缓慢、更注重积累？此外，我还对“世代时间”（generation time）的概念感兴趣，它与发育速度息息相关。我猜测，《生态发育生物学》会探讨，生态环境的变化如何影响世代时间，进而影响物种的进化速率。这本书似乎提供了一个视角，让我们能够将生命周期的各个阶段，置于更广阔的生态背景下去理解，而不仅仅是将其看作生物体内部的固有程序。
评分我一直对“发育可塑性”这个概念很着迷，它指的是生物体在发育过程中，能够根据环境的变化而调整自身的发育轨迹。而《生态发育生物学》这本书的书名，让我觉得它将把这一概念提升到一个全新的高度，即探讨这种可塑性是如何与生态系统相互作用的。我迫切想知道，例如，在食物资源丰富或匮乏的生态系统中，植物的根系和叶片发育是否会表现出显著的可塑性？而在捕食者压力较高的环境中，动物的幼体是否会调整其生长速度或形态，以提高生存几率？我希望书中能够提供具体的案例，比如，一种浮游生物，在不同的水体密度或营养条件下，其浮囊的体积和形状是否会发生适应性变化？更进一步，如果一个生态系统经历了环境的快速变化（例如，气候变化），那么，生物体发育可塑性的程度，是否会成为它们能否适应新环境的关键因素？我猜测，这本书会强调，发育可塑性并非生物体孤立的属性，而是其与所处生态环境之间动态互动的结果。它让我看到了生命体与环境之间的“对话”，以及这种对话如何在发育过程中被“翻译”成具体的生命形态。
评分我对“生物多样性”的形成机制一直非常感兴趣，而《生态发育生物学》这本书的书名，让我猜测它可能会提供一些关于多样性如何产生的新视角。我设想，如果不同的生态环境对同一物种的发育过程施加了不同的选择压力，那么，随着时间的推移，这种发育上的差异是否会导致该物种分化出不同的亚种，甚至最终形成新的物种？我希望书中能够探讨，例如，地理隔离的种群，因为处于不同的生态环境中，其发育过程是否会沿着不同的“轨道”演进，从而产生形态、生理或行为上的显著差异？书中是否会讨论，某些关键的发育基因，其变异或表达调控，是如何在不同的生态背景下被“筛选”出来的？我猜想，这本书可能会引用一些关于同域分布物种（sympatric speciation）的例子，来解释当两个种群共享同一环境时，它们如何通过利用不同的生态位，并在发育过程中产生分化，最终走向物种形成。这让我看到了发育生物学在理解宏观进化和生物多样性形成中的重要作用。它似乎暗示着，生命的多样性，很大程度上是发育过程在面对不同生态挑战时，所产生的“变奏”和“创新”的结果。
评分我购买《生态发育生物学》这本书的初衷，是因为我正在进行一项关于物种入侵的研究，而我对入侵物种如何在新的环境中快速适应和繁殖感到困惑。我了解到，发育过程中的可塑性在适应新环境方面起着至关重要的作用，而生态发育生物学正是研究这一点的核心领域。我非常希望这本书能够提供一些理论框架和实证证据，来解释为什么某些入侵物种能够如此迅速地在新生态系统中建立稳定的种群，而另一些则不然。书中会不会探讨，例如，入侵物种的幼体是否能够通过感知新的环境信号，例如不同的食物来源、捕食者压力或土壤化学成分，来调整其生长发育策略？我希望能够看到一些具体的例子，比如，一种鱼类在迁移到新的水域后，其孵化时间、生长速率甚至性成熟年龄是否会发生改变，以及这些改变是如何通过基因调控或表观遗传学机制实现的。更进一步，如果该物种的幼体在新的环境中经历了显著的发育变化，这些变化又将如何影响其成年后的繁殖能力和与本地物种的竞争关系？这本书如果能解答这些问题，那将对我当前的科研工作提供巨大的帮助。我尤其关注书中是否有关于进化发育生物学（Evo-Devo）与生态学交叉的内容，因为我觉得理解物种适应性进化的根源，离不开对发育可塑性和环境选择压力的综合分析。《生态发育生物学》这个书名本身就充满了启发性，我期待它能为我带来新的思路和方法。
评分我一直对“表观遗传学”领域很着迷，它揭示了遗传信息如何被环境因素所调控，而《生态发育生物学》的书名让我立刻联想到，表观遗传学在连接发育与生态环境之间扮演着关键角色。我非常希望书中能够深入探讨，例如，环境因素（如食物、温度、应激）是如何通过表观遗传修饰（如DNA甲基化、组蛋白修饰）来影响基因表达，进而改变生物体的发育轨迹的？我猜测，书中会提供大量具体的例子，比如，某些动物的幼体，如果在胚胎期经历了某种应激（如捕食者信号），是否会通过表观遗传机制，在其成年后仍然表现出某种形式的“警觉”或“行为改变”？这是否也意味着，一些与环境相关的发育性状，可以在世代间以表观遗传的方式传递？我对此非常好奇。此外，我还在想，生态系统中存在的微生物群落，是否也能通过影响宿主的表观遗传状态，从而间接影响其发育？例如，肠道菌群是否能通过产生某些代谢产物，来调控宿主幼体的免疫系统或神经系统的发育？《生态发育生物学》这本书的出现，让我感觉它能够为理解“环境如何塑造我们”（包括我们的发育）提供一个分子生物学的解释，而且这种影响可能比我们想象的更为深远和持久。
评分我一直认为，生物体为了在特定的环境中生存繁衍，必须具备高度的适应性，而《生态发育生物学》这本书的书名，让我相信它将深入探讨适应性的根源。我猜测，生物体的“适应”并不仅仅体现在成年后的行为或生理功能上，更重要的是，其发育过程本身就应该包含适应性的“程序”。我渴望了解，例如，某种植物的种子，在不同的土壤类型中萌发时，其根系的发育策略（是深扎还是广铺）是否会因为土壤质地、水分含量或养分分布的不同而有所差异？又或者，在面临干旱胁迫时，植物的胚胎发育过程是否会主动地调整，以产生能够更好地耐受缺水环境的幼苗？对于动物而言，我好奇，新生儿或幼体，是否能够通过感知母体传递的信号（例如，母体的营养状态、应激水平），来预先调整自身的发育轨迹，以更好地适应即将面临的环境？书中是否会讨论“预适应”（pre-adaptation）或“命运决定”（fate determination）的概念，是如何与环境因素相互作用的？《生态发育生物学》这本书让我看到了发育过程本身的“主动性”和“响应性”，它不再是简单的“照章办事”，而是生物体与环境进行持续互动的产物。我期待这本书能够揭示，发育是如何成为生物体构建适应性生存策略的基石。
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