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生命科学与进化Life Science & Evolution

生命科学怎样从可见差异走向谱系推断与单细胞前沿?

40 亿年的故事,从分子到意识——从第一个自我复制的有机分子,到寒武纪的生命大爆发,从恐龙的统治到人类的崛起。

141 篇文章 · 8 个地质时代 · 93 个关键物种 · 5 次大灭绝 · 22 位科学家 · 9 篇前沿

生命与心灵

学习主线

从直觉到前沿,五步走一遍这个学科。

  1. L1 · 直觉启蒙华莱士从物种地理分布与性状差异建立演化问题。
  2. L2 · 基础语言自然选择自然选择说明可遗传差异怎样改变种群组成。
  3. L3 · 系统解释演化发育生物学演化发育生物学用基因调控与胚胎证据解释形态变化。
  4. L4 · 方法建模系统发育推断系统发育推断用显式模型比较演化树及其不确定性。
  5. L5 · 综合前沿单细胞与人类细胞图谱细胞图谱综合单细胞、空间与谱系证据重建动态生命系统。

板块

地质时代

生命史按地质年代切开的几幕,点任一幕进入进化时间线。

  1. 冥古宙 · 45—40 亿年前生命的起源地球形成初期的熔融世界,陨石轰击、岩浆海洋。在深海热泉或原始汤中,第一批有机分子自我复制,生命从无到有的伟大开端。
  2. 太古宙 · 40—25 亿年前蓝藻与大氧化蓝藻学会光合作用,释放氧气改变大气。大氧化事件消灭了大部分厌氧生物,却为复杂生命铺平道路。叠层石记录了最早的生物建筑。
  3. 元古宙 · 25—5.4 亿年前多细胞生命的崛起真核生物出现,细胞有了细胞核和线粒体。埃迪卡拉生物群——地球上最早的多细胞动物——在海底展开奇异的生命实验。
  4. 古生代 · 5.4—2.5 亿年前寒武纪大爆发在短短数百万年内,几乎所有现代动物门类突然出现。三叶虫统治海洋,鱼类演化出颌骨,两栖动物首次登上陆地,石炭纪的巨型昆虫和广袤森林。
  5. 中生代 · 2.5 亿—6600 万年前恐龙时代恐龙统治地球长达 1.9 亿年。翼龙翱翔天空,鱼龙畅游海洋。被子植物绽放,哺乳动物在恐龙的阴影下悄然演化。直到小行星撞击终结一切。
  6. 新生代 · 6600 万年前—至今哺乳动物的纪元恐龙灭绝后,哺乳动物迅速辐射演化。鲸鱼回到海洋,蝙蝠飞上天空,灵长类在非洲丛林中发展出更大的大脑,为人类的出现奠定基础。
  7. 更新世 · 258 万—1.17 万年前冰河时代与人类反复的冰期塑造了地球面貌。人属从非洲走出,直立人学会用火,尼安德特人与智人共存。认知革命点燃了文化的火花。
  8. 全新世 · 1.17 万年前—至今文明与第六次大灭绝农业革命改变了人类与自然的关系。工业化加速了物种灭绝。我们正经历地球第六次大灭绝,同时也是唯一能理解并改变这一进程的物种。

互动演示

从分子到生态系统,四个可以动手的模型。

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与其他领域的桥

正文里的内链跨到别的学科,最常在这些地方相遇。

  1. 医学与公共卫生150 条内链 · 常在癌症
  2. 地球科学106 条内链 · 常在碳循环
  3. 数学与逻辑98 条内链 · 常在博弈论
  4. 计算机科学91 条内链 · 常在信息论
  5. 哲学思想80 条内链 · 常在生命伦理学
  6. 化学78 条内链 · 常在生物能学与代谢
  7. 心理学62 条内链 · 常在进化心理学
  8. 经济学56 条内链 · 常在公共品与市场失灵