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生命的季节(生生不息背后的生物节律)/当代科普名著系列/哲人石丛书

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  • 出版社:上海科教
  • ISBN:9787542853196
  • 作者:(英)罗素·福斯特//里昴·克赖茨曼|译者:严军//刘...
  • 页数:273
  • 出版日期:2011-12-01
  • 印刷日期:2011-12-01
  • 包装:平装
  • 开本:32开
  • 版次:1
  • 印次:1
  • 字数:223千字
  • 植物和动物需要知道**中的时间来预期环境的日常变化,同样的,它们也需要知道一年中的时节来预期光照、温度、雨量和湿度的年度变化,以安排生长、开花、繁殖、迁徙、休眠的季节和时间。甚至我们人类也受到季节*迭的影响。当我们脱离大自然的阳光雨露,生活在现代化的照明和空调之中,我们的身体依然在遵循古老的节律运行,而且,这个节律对我们的身心健康一如既往地产生着重要的影响。罗素·福斯特等编著的《生命的季节》介绍了动植物的“日历”,即年度节律的相关知识及其学科发展史,为我们理解植物、动物和人类季节性行为的生物基础提供了必要的科学知识。这些知识对我们研究生态平衡、气候变化,以及疾病发生发展等问题,有着重大意义。
  • 植物和动物需要知道一天中的时间,以便预期环境的日常变化;同样的 ,它们也需要知道一年中的时节,以便预期光照、温度、雨量和湿度的年度 变化。历经数百万年,植物和动物已经进化出卓越的敏感性和适应性来应对 季节变化,并实现了其生活周期与地球公转之间的同步。 植物和动物是如何做到这些的?它们如何知道该在什么时间做什么事, 比如,鸟类迁徙、松鼠冬眠、昆虫破蛹而出、植物开花?生物如何预期繁殖 的最佳时机?人类的幸福安康是否受季节性变化的影响?我们出生的季节是 否影响了我们未来的生活际遇? 当地的气温或降雨并不是判定季节的可靠指标。我们使用日历来安排生 活,植物和动物同样如此。《生命的季节》(Seasons of Life)讲述了那 些旨在揭示生物钟如何像日历一样计时的研究工作,为我们理解植物、动物 和人类季节性行为的生物基础提供了必要的科学知识。本书解释了季节如何 塑造人类进化的过程,以及其中的标记如何保留到了当今社会。我们的身体 依然在遵循古老的节律运行,而且,这个节律对我们的身心健康一如既往地 有着重要的影响。 《生命的季节》由罗素·福斯特等编著。
  • 中文版序
    译者序
    序言
    致谢
    引言 1
    第一章 季节的产生 9
    第二章 对季节变化的适应 25
    第三章 植物对季节变化的预测 39
    第四章 哺乳动物和鸟类的季节性繁殖 69
    第五章 坚守严寒: 冬眠和滞育 99
    第六章 择时迁徙 129
    第七章 季节和人类进化 151
    第八章 人类的生殖时间选择 163
    第九章 出生月效应 181
    第十章 疾病和季节性时序 195
    第十一章 季候型情感紊乱 215
    第十二章 死亡的季节性 235
    第十三章 物候学 249
    词 汇 表 263
    附 录 Ⅰ 271
  • 生命中真正的快乐是看着季节在眼前逐渐展现。
    ——凯斯(Mary(;ase), 《怀特岛上的养蜂人》(A Beekeeper。0n the Isle 0f Wight,2008) 没有太阳就没有生命。数十亿年前,太阳光能养活了* 早的光合细菌,为大气提供了氧气,之后又养活了那些后来变 为石油的植物。**,阳光仍为地球上所有的光合生物提供 着能量。太阳驱动着天气系统,为我们提供了生存的手段。
    关于能量的数据是令人咋舌的:仅仅百万分之一秒之内,太阳 就能辐射出相当于全人类一年所产生的能量。如果我们能连 续采集从太阳表面0.1平方千米范围内辐射出的能量,就足 够满足当今世界日常的能量需求。
    在这段阳光灿烂的日子里,地球的表面不断发生着变化: 构造板块移动、山脉隆起、海岛下沉、大陆反复形成、气候变暖 或变冷、火山产生又消失、湖?白干涸、森林退化成沙漠、沙漠变 为森林。在地表物理条件变化的同时,气流、洋流也改变着方 向。气候变化不是新的概念。地球和月亮的轨道形成后的数 十亿年问,地球自转周期逐渐放慢到现在的每天24小时左 右,并同时以每年365天多一点的周期围绕太阳公转。在一 年当中,白天有节奏地消长,与这些变化相伴而生的便是 季节。
    季节之所以产生,是因为地球上某点所获得的光能在一 年之中发生着变化。这种变化是由光线与地面的倾角改变, 从而导致辐射地面的光照强度发生变化造成的。除此之外, 还有昼长的变化,离赤道越远,变化越大。
    这种接收能量的年度节律源于地球和太阳的空间关系。
    季节是由行星的一些基本特征决定的,包括它绕太阳的轨道、 它的几何形态、陆地和水体的分布。季节不是随机事件,它以 一种有序的方式在地球上产生而又消失,周而复始。不论是 冬天的雪,雨季的雨,还是夏日的炎热,我们的环境每年持续 并可预测地变化着。这些显著的变化在相对较短的时间内就 能发生。这种季节性变化造就了动植物的生活周期,使它们 努力地适应当地的环境。它们能否适应这些有规律的变化很 大程度上决定了它们能否成功生存和繁殖。
    以上对我们人类同样适用,差别只是我们通过改变生活 环境来适应季节变化,包括房屋、衣服,以及现在的空调和暖 气。我们已按自身的需要改变了环境。正是这种能力使得人 类得以在巨大的地理范围内生存。不可否认,海狸建巢穴过 冬,蜜蜂筑蜂窝,白蚁住土堆,很多动物都在洞穴中度过部分 甚至全部生命。但总的说来,动植物改变的是它们的生活周 期、适应性及行为规律,而不是它们居住的环境。比方说,非 人的灵长类只限于生活在它们天生就适应的环境中。大型猿 类(黑猩猩、大猩猩、倭黑猩猩)只生活在赤道附近20。纬度范 围内,并且至今在欧洲和北美洲没有土生土长的灵长类。
    但通过改变世界,我们已经失去了与自然以及它的时间 体系的联系。过去的几个世纪里,我们在大规模地向城市迁 徙时,已经脱离了与季节的密切联系。我们与生活在加拿大 不列颠哥伦比亚省的原住民——斯阔米什人相比,就差得太 远了。他们相信歌鸫(Hylocichla ustulata)的呜叫导致了美莓 (Rubus spectabilis)的成熟。他们对一年中的各个时节都有类 似的标记,并借此由一个自然事件推测另一个的到来。他们 的日历就在他们周围,在树林中、在天空中、在河流中、在大地 上,只要你懂得其中的奥妙。
    很多原住民对他们当地环境的动态变化都有深人的了 解。当法国探险家尚普兰(Samuel de Champlain)于1605年 到达科德角时,万帕诺亚格人告诉他,种植玉米的*好时节是 自橡树(Quercus alba)的叶子与红松鼠(Tamiasciurus hudsonicus)的足印 一样大的时候(Lantz&Turner,2003)。数百年 后,波得金(Frances Bodkin),澳大利亚塔尔瓦斯原住民的后 裔同时是悉尼安南山植物园的植物学家,仍为他先祖的知识 深深打动: 当今的科学家通过测量和实验进行研究。原住民同 样是好的科学家,只不过他们靠的是观察和经验。当 1788年英国定居者**次到达悉尼时,在对当地气候格 局缺乏真正了解的情况下,他们照搬了欧洲的一年四季 体系,原住民则按照基于当地各种植物开花时间而定的 一年六季生活(Reuters,2003)。
    在动植物生活周期中,与季节变化相关的转折点被称为 物候事件。英国《泰晤士报》(T/rues)每年照例报道春天** 只布谷鸟的出现。这正是一个物候事件,正如黄水仙**次 开花。物候学本质上就是研究自然界中反复出现的现象的时 间的科学。维多利亚大学的兰茨(Trevor Lantz)和特纳(Nan。
    cy Turner)指出: 一个事件的到来预示着另一个事件的逼近。这些数 据在林业、农业、渔业中都可以作为有价值的预测工具。
    加拿大西部的渔民很早就意识到,狗鱼(Esox lucius)群 总是在棉白杨(Populus balsamifera)种子落地时出现,而 在加拿大东海岸,渔民只有等到唐棣(Amelanc-hier)开花 后才会开始捕捞美洲西鲱(Alosa sapidissima)(Lantz& Tumer,2003)。
    原住民知道季节性事件按可预期的规律发生,但不出所 料,他们并不知道为什么。在安第斯山居住的盖丘亚人相信, 当太阳口渴的时候(即干季)它就会缩小,而当它喝下河水后 (即雨季)就会膨胀。这种解释本身很可爱,类似的解释在其 他很多文化中也很常见,但都是**错误的。
    我们本以为我们的大学生会做得好些。位于美国东海岸 42°N的波士顿,深冬时节其白天的平均气温只在冰点附近徘 徊,虽然自有记录以来曾降至一28℃。仲夏时节,这里气温适 宜,稍有些潮湿,一般在25℃左右,只是偶尔会有30多摄氏 度的高温天。这种季节变化为每个当地居民所熟知,包括那 些哈佛毕业生。
    但当25名哈佛毕业生在毕业典礼上被问及一个简单的 问题“为何夏天比冬天热”时,只有3人回答正确。其中22 人,包括那些自然科学专业的学生,不能给出正确答案。他们 不知道季节是如何产生的(Schneps&Sadler-,1987)。不过说 实话,不仅仅是哈佛毕业生对他们周围的世界这么一无所知, 大部分人都不知道为何有季节。他们主要认为地球在夏天比 冬天离太阳近,而事实上现在地球绕太阳的轨道几乎接近圆 形。在1月初,地球到达离太阳*近的1.47亿千米处,在7 月初到达*远的1.52亿千米处。**平均下来,7月初落在 地球上的阳光虽比1月初稍弱一点,但对温度只产生很小的 影响。P9-12
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