日文版销量近百万册,获讲谈社科学出版奖,入选日本中学教科书,让你2小时爱上生物!
堪称生物界《时间简史》的经典科普读物,带你重新认识时间,重新认识生物界
为什么大象总是慢悠悠的,老鼠却匆匆忙忙?动物为什么不长轮子和螺旋桨?
知名生物学家带你跳出人类参照系,用不同的时间与空间尺度,科学解密生物谜题
《大象的时间,老鼠的时间》是知名生物学家本川达雄所著的经典科普读物。
为什么大象总是慢悠悠的,老鼠却匆匆忙忙?为什么掉进深坑里,马会骨折,老鼠却没事?为什么蝴蝶小时候是青虫,长大后却要长翅膀?为什么动物不使用轮子和螺旋桨?
老鼠的寿命只有短短几年,大象能活将近100岁,但它们一生的心跳数却是相同的;老鼠虽小,但4天就能吃下和自己体重相等的食物;牛个头大,但要吃完相当于自身体重的食物,得花一个多月。
我们总以为,世上所有的事物都在按人类的时间运转,然而有关“体型”的生物学推翻了我们这种常识。本书通过丰富的事例和大量插图、表格、实物照片,从意想不到的角度,用科学的方法,带你走进一个与众不同的生物世界。
本川达雄,知名生物学家。
1948年出生于仙台,毕业于东京大学生物学系,后任东京工业大学教授。
著有《世界和平与海参同在》《生物学文明论》《珊瑚与珊瑚礁》等,并翻译多部生物学相关作品。
曾获日本文部科学大臣科学技术奖、讲谈社科学出版奖等。
科学教会我们看待自然的方法,塑造我们的世界观。如果我们只以古典物理学式的方式看待时间,就被时钟束缚住了,成为时间的奴隶。然而,以生物学的角度来看时间就会发现,生物以自己的方式支配着时间,成为时间的主宰。
——本川达雄
看过《老鼠的时间,大象的时间》就明白,人要了解世界,也应当知道自己时空尺度的局限性,不能只从自己的视野和视角出发。
——汪品先(院士)
第一章动物的体型和时间
第二章动物的体型和进化
第三章动物的体型和能量消耗
第四章动物的体型和栖息密度
第五章动物的体型和行动方式
第六章为什么动物不用轮子
第七章使用纤毛和鞭毛游动的小生物
第八章呼吸系统和循环系统的必要性
第九章动物身体器官的大小
第十章动物的时间和空间
第十一章细胞的大小和结构
第十二章昆虫的秘密
第十三章利用光的珊瑚
第十四章奇妙的棘皮动物
后记
附录
体型不同,动物的时间也不同
体型小的人动作敏捷利落,体型大的人动作从容不迫。动物也是一样,老鼠总是匆匆忙忙的,大象则总是慢悠悠的。
我们一般用钟表来计量时间。这个由齿轮和发条组合而成的机器硬性地分割出时间,让我们以为时间对于万物是平等的,是它无情地驱使着万物。
然而实际情况似乎并不是这样。生物学告诉我们,大象有大象的时间、狗有狗的时间、猫有猫的时间、老鼠有老鼠的时间,不同体重的生物有不同的时间。生物的这种时间区别于物理时间,称为生理时间。
体型大小和时间之间是不是存在某种关系呢?一直以来,很多人都在研究这个问题。比如测量老鼠、猫、狗、马及大象心脏跳动的时间间隔,试着寻找不同动物的体重和时间的关系。
使用体重表示大小,是因为体重可以马上用秤测量出来,而如果用体长来表示的话,就会出现诸如尾巴是否计量在内,计量的话是计算伸直的长度还是计算蜷起来的长度等各种各样很难统一的问题。
测量哺乳动物时间和体重的关系,会得出这样的结论。
时间∝体重1/4(符号“∝”表示成正比例关系)
也就是说,哺乳动物的时间与其体重的1/4次方成正比。
体重增加,时间就会变长。1/4次方表示平方根的平方根,所以当体重变为原来的16倍时,时间会变为原来的2倍,体重与时间的比例不是简单的正比关系,相对于体重的增加,时间变长要慢得多。
虽然如此,随着体重的增加,时间还是会变长。也就是说体重越大的动物,做事情就越花时间。因此不同的动物所花的时间也不同。当体重增加10倍,时间就增加1.8(101/4)倍。也就是说,如果两种动物花费的时间相差近2倍,那它们的体重差距就相当大了。
这个1/4次方法则广泛适用于与时间有关的各种现象。在动物的一生里,寿命的长度、从出生到成年所需的时间、性成熟所需的时间、胎儿在母体内停留的时间等,全部遵循1/4次方法则。
动物身体的活动时间也适用1/4次方法则。比如呼吸的时间间隔,心脏跳动的时间间隔,肠子蠕动的时间间隔,血液在体内循环一周的时间,食物进入体内消化后排泄出去所需的时间,蛋白质合成分解所花费的时间等,都遵循这个法则。
生物时间也许可以这样理解:心脏跳动的间隔是不断重复的,呼吸间隔和肠子蠕动的间隔也一样。而排出血液内废物的时间则大概与血液循环的时间相关联。
寿命也一样,虽然对于个体来说,生命只有一次,但作为一个物种,不同个体的生死更替,也只是单位时间的不断重复。生物时间的周期根据生物体重的不同而不同。体重越大的动物,循环一次花费的时间越长;体重小的动物循环的频率相对更快。
不同的动物心跳数相同吗?
有人这样计算过,如果与时间有关的现象全部与体重的1/4次方成正比,那么把任意两个与时间有关的现象相除的话,得到的结果就与体重无关。比如,如果用心跳间隔除以呼吸间隔,就会发现在一次呼吸间隔里,心脏会跳动4次。不管哺乳动物体重差别有多大,这个数字都是一样的。
如果试着用寿命除以心跳间隔,就可以得出,不管哪种哺乳动物,一生的心跳大约都是20亿次。
如果用寿命除以呼吸间隔,就可以得出哺乳动物一生之中大约呼吸5亿次。在这一点上,不管体重大小,基本都是相同的。
从物理时间上看,大象的寿命比老鼠长得多。老鼠只能活几年,大象却能活接近100岁。但从一生的心跳数来看,大象和老鼠的寿命几乎相同。体重小的动物体内发生任何现象的速度都比较快,所以物理寿命短。但对于大象和老鼠来说,活完一生的感觉应该没有什么不同吧。
时间原本只是个概念。我们相信“所有事物都在按人类的时间运转”,就这样活到今天,但有关“体型”的生物学推翻了我们这种常识。
读完这本书,我感到一种强烈的冲击,仿佛灵魂被某种看不见的力量涤荡了一番。这本书的结构简直是一件精密的艺术品,每一章的衔接都像是精心计算过的音符,时而高亢激昂,时而低沉婉转。我尤其欣赏作者在处理叙事视角上的大胆创新,时而拉远景,宏观地审视着世界的变迁,时而又聚焦于某一个微不足道的细节,将人物内心最隐秘的波澜展现得淋漓尽致。这种在宏大与微观之间自由切换的能力,极大地丰富了阅读体验。这本书探讨的主题是深刻而复杂的,它没有回避人性中那些幽暗的角落,却又总能在最绝望的时刻,捕捉到一丝微弱却坚定的光亮。我不得不佩服作者的文字功底,那些句子仿佛是经过千锤百炼的宝石,打磨得光彩夺目,却又恰到好处地服务于故事的内在张力。读它,需要全身心的投入,因为它拒绝敷衍,要求你真正地去感受、去思考。
评分我必须承认,这本书的阅读过程对我来说是一场智力上的挑战,但绝对是值得的“攀登”。作者构建的世界观是如此庞大和自洽,充满了令人惊叹的想象力,却又建立在非常坚实的逻辑基础之上。读到某些涉及社会结构或历史演变的部分时,我甚至需要停下来查阅一些背景资料,以更好地理解作者铺设的宏大背景。这本书的层次感极强,初读时能感受到故事的表层张力,细读时才能发现其中巧妙设置的伏笔和前后呼应的结构线索。它不仅仅是一个故事,更像是一部关于时间、权力与遗忘的寓言。作者对细节的关注达到了近乎偏执的程度,例如对特定物件的描绘,往往能瞬间将读者带入特定情境,这种沉浸式的体验是很多作品难以企及的。这本书无疑是需要反复品味的佳作,每一次重读,都会有新的发现,就像剥开洋葱,总能触及更核心、更辛辣的内核。
评分这本书的文字仿佛带着一种古老的韵律,初读时,我以为自己置身于一片辽阔的草原,耳边是风吹过稀疏草地的沙沙声。作者对于环境的描摹极其细腻,无论是阳光穿透树叶投下的斑驳光影,还是泥土被雨水浸润后散发出的独特气味,都栩栩如生地跃然纸上。叙事节奏的处理非常巧妙,它不像某些小说那样急于推进情节,反而像一位耐心的讲述者,引领着读者慢慢走进故事的核心。有时候,我会因为一个突然出现的意象而停下来,反复琢磨作者的用意,那种意境的深远和哲思的隐晦,让人不得不放慢自己的脚步。书中的人物塑造也极为立体,他们的挣扎、迷茫、以及偶尔闪现的希望,都让人感同身受。特别是主角面对困境时的那种隐忍和坚韧,让人在阅读过程中不禁为他们捏一把汗,又为他们每一次微小的胜利而感到欣慰。这本书的魅力就在于,它不给你标准答案,而是提供了一片广袤的思考空间,让你的思绪随着文字的河流自由漂荡。
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评分这本书的叙事风格带有一种奇特的疏离感,如同隔着一层薄雾看世界,一切都显得既熟悉又陌生,引发了我对自身存在状态的深刻反思。作者的语言是克制而精准的,没有多余的渲染和矫饰,每一个词语的选择都像是经过严苛的筛选。这种冷静的笔调,反而增强了故事的内在力量,使那些隐藏在平静表面下的暗流涌动更加令人不安和着迷。我发现自己时不时会停下来,去回味那些看似平淡却蕴含深意的对话。书中的人物行动逻辑,有时显得有些跳跃和不可预测,但这恰恰反映了真实生活中的荒谬和无常,让人在阅读过程中充满了探寻的欲望。它挑战了传统的线性叙事,更像是一系列碎片化的记忆和感受的集合,需要读者自己去拼凑出完整的意义版图。对于习惯了直白叙事的读者来说,这或许会带来一定的阅读门槛,但一旦适应了这种独特的节奏,随之而来的阅读回报是极其丰厚的。
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