地球：從美麗到滄桑

出版緣起　開創科學新視野
推薦序　氣候變遷－二十一世紀人類的
　　　　環境災難與挑戰

導論　堪薩斯州中部的石座
第一章　見見大地之母
第二章　不可避免的演化
第三章　創新
第四章　互利共生 第五章 性
第六章　利他主義
第七章　宗教
第八章　科學
第九章　光合作用的保證與承諾

註釋 NOTES

推薦序

氣候變遷 — 二十一世紀人類的環境災難與挑戰

　　二十一世紀的人類面臨很多環境議題的挑戰，其中最嚴重的，當然是氣候變遷所帶來的潛在災難。這種因為人類的行為，造成大氣層二氧化碳等溫室氣體過多，過度的溫室效應導致全球暖化、氣候極端化，對地球上人類的永續發展，形成威脅。在美國好萊塢電影「明天過後」中，我們看到它的恐怖，雖然，也許有點（或許應該用「很」）誇張，但是，環境的改變絕對是未來的趨勢。世界各國注意到這個問題的嚴重性，已開始進行研究、研擬減輕衝擊對策，並著手執行。

　　不過，人類對抗氣候變遷的努力，仍有許多的障礙。以美國為例、美國民眾相信有氣候變遷的比例，不到百分之五十，許多的政治人物為了自身短期的利益，選擇不承認有氣候變遷，甚至鼓吹氣候變遷是假議題、不存在的議題，在政策上，採取不支持作法，造成溫室氣體持續高量地排放。美國是目前地球上溫室氣體排放非常多的國家（僅次於中國），但是美國的共和黨反對推動改善氣候變遷的各項政策，因為眼前的近利，比較重要。在美國的無作為下，雖然有其他地區的努力，整體的問題仍然存在。

　　本書可以說是一位生物學家對於我們所面臨的環境問題的反省，也許這麼說有點偏頗，事實上，作者的觸角還包括互利共生、利他主義、有性生殖、人類的宗教和科學等課題。作者從演化的觀點，談發生在地球的生命世界，介紹生命的起源（第一章），從單細胞生物演化到多細胞生物，從一株植物到一片森林，生物多樣性在演化中逐漸複雜化，互相關聯。在這過程中，看起來「生命並沒有固定的演化方向」（第二章），但是藉由不斷地「軍備競賽」，產生分化，適應成功的生物留存下來，演化成多樣化的生命世界。演化無法被阻止，在生命裡，一切都不可避免地進行演化。演化中許多創新又成功的例子，不僅增加生命結構的複雜度，也增加了生物間的新型態和交互作用（第三章）。在演化下，地球上各類型生物的逐漸出現，由簡到繁，形成今日繽紛的生命，地球也因為擁有牠們，變成美麗的新世界。而要演化成功，當然有其必要條件，生物間的互惠合作（或稱共生關係），就是生物演化成功的一個主要因素之一（第四章）。此外，有性生殖更讓讓演化走上驚人的新方向（第五章），生物藉由這種生殖方式，交換遺傳組成，製造更多適合環境挑戰的個體。利他主義（第六章）更為生物帶來全新的適應機會，簡言之，利他主義是動物演化出和種內其他成員間的合作方式，藉由幫助其他的個體，而得到實質的「好處」。

　　不可免俗地，作者將在生物世界的觀察，用來說明人類社會的行為。第七章的宗教和第八章的科學，都是作者對於人類社會的仔細觀察。演化賦予人類兩種特殊的能力：宗教和科學，這是其他物種沒有的，這些能力使得人類獲得爆炸性的成功，但也使我們成為環境問題肇事者，使地球不勝負荷。對人類而言，宗教是一種同時混合「遺傳」及「文化模仿」的特殊適應能力（第七章），所有的生物中，只有人類發展出宗教；宗教可說是隨著大腦的演化而誕生，人類能主宰地球，宗教的貢獻很大。今日，宗教仍是許多團體或政權的基礎，西方宗教的信眾相信《聖經．創世紀》的內容—賦予人類主宰地球的權利，因此，可以將森林改造為充滿教堂的城市。

　　在科學的討論中（第八章），作者認為人類的科學對於地球上生物的發展，影響甚大。科學是「系統化的常識」，科學改善了人類的生活，但是，也因此影響了地球上的生命；科學的進步，讓人類擁有破壞地球的力量。要如何與地球共存，也必須仰賴科學。雖然科學不足以協助人類對抗各種災難，拯救所有地球的生命，但是，少了科學，面臨未來的天災或人禍，人類將束手無策。

　　對於一般大眾來說，生物學是一個大學問，除非有很高的興趣，不會深入了解。本書挑出地球上生命演化的課題，從介紹地球上生物演化的故事，談到目前人類所面臨的挑戰—氣候變遷。最後，以植物進行光合作用的方式，提出可行的改善方案（第九章）。光合作用約出現於三十五億年前，它賦予地球生命、能量和美麗的樣貌，並促成共生作用、利他主義與性的演化。對於地球的生物來說，植物必需不受打擾地持續運作，否則生物系統將會垮台，這是一項事實，很可惜也常被忽視。藉由吸收二氧化碳，光合作用為我們提供改善氣候變遷的保證。因此，人類應將土地和植物的保育納入經濟系統中，避免無止境的開發，讓植物有機會為人類修復環境。

　　對人類而言，氣候變遷不會殺死我們，但會使我們「破產」，人類真正會面臨的危機不是生存，而是文明和經濟體系的崩解。氣候變遷使得大城市因海平面上升，而遭到洪水威脅，也有可能造成區域性的饑荒、食物價格的飆漲，許多國家可能為了爭奪資源或土地相互攻伐，戰爭將難以避免。

　　在氣候變遷的壓力下，火災或暴風雨等天災將造成生態干擾現象，受到干擾的地區，將可以見到那些生長快速、繁殖力強的物種，很不幸的，這些物種很可能是野草和害蟲，不是我們所樂見的種類。因此，未來地球到處都可能被現今的野草和害蟲演化後代所佔領。相對的，繁殖效率差的大型動物和千年老樹，將失去生存的優勢。可以預見的，我們的生活品質（Quality of Life）會變差！

　　若想要避免氣候變遷對地球上的生命和人類造成不可彌補的損害，人類必須改變自我中心的態度。本書的重點之一，就是要打開人的眼界，見到更真實、更廣闊的一面。我們必須善用智慧，將利他主義發揮到淋漓盡致，妥善地保護地球，讓未來的生活品質掌握在我們的手中。

　　也許您不一定贊成作者在本書中的一些觀點，不過，氣候變遷的問題確實存在，也需要我們努力去改善。目前，對人類永續發展最具有威脅性的環境問題，當然就是過度的溫室效應所導致的全球變遷，可惜的是，我們沒有改善這個問題的萬能丹。從美國人對待氣候變遷的態度來看，許多的個人可能想要減少對地球的破壞，但是這些努力卻被集體的貪婪和浪費所淹沒。目前，沒有單一的手段可以快速解決地氣候變遷的課題，但是從人類過去改善南極臭氧層破洞的努力來看，相信可以改善這個危機。對抗氣候變遷，需要利用科學技術、由小處著手和大家參與。

　　地球是美麗的，但是，由於人類的興盛，對地球產生壓倒性的影響，使得地球成為一個飽受威脅的星球。現在的許多未來預測都認為氣候變遷的衝擊，將在數十年後達到巔峰，也許我們這一代不會經歷非常嚴重的挑戰，然而等到問題嚴重了才處理，不僅不吻合世代正義，而且，下一代所需付出的成本，將會更高，甚至無法挽救。因此，我們不應選擇拖延，現在開始努力，才是比較合理的解決之道。做一個有責任的地球人吧！

編輯心得

　　我們習慣強調人在地球上的主宰地位，卻容易忽略了生物、人類與地球之間，其實有著一張密不可分的生命網絡。演化造就了生物多樣性，也造就了人類的文化傳承，在地球得天獨厚的環境配合之下，呈現出一幅美麗動人的圖畫。然而，因著人類經濟體系的發展，使得地球的溫室氣體急遽增加，大地女神蓋婭帶來的和諧環境岌岌可危，生物的生存以及人類文明的存續，早已瀕臨絕境，才邁入中年的地球，已然疲態盡顯。

　　然而，是否有絕處逢生的機會？作者要我們相信光合作用，相信科學的發展能夠扭轉現勢，相信宗教的利他信仰能夠約束人類，這一切是怎麼而來的呢？蓋婭真的有希望重獲新生嗎？會不會真如物理學家費米所言，先進文明最後都落得將自己居住的行星破壞殆盡、一敗塗地呢？對於地球科學與演化生物學有興趣的讀者，這本書將帶你進入一個複雜交織而又深刻動人的世界。