從宇宙大爆炸到21世紀，每次突破都是某種全新事物的誕生

36氪專門為讀書設立了【36氪領讀】欄目，篩選一些值得讀的書，並提供一些書摘。希望你手邊有一本稱心的書，讓讀書這場運動繼續下去。

內容簡介

這是一本比爾?蓋茨「大歷史」計劃的普及書本解讀！

這是一本由《吉尼斯百科全書》主編及英國高等學府研究團隊傾力創作的極簡大百科！

這是一本拆掉學科之間的圍牆，快速幫助人類在宇宙中自我定位的答案之書！

138億年前，宇宙誕生於一場爆炸。6億年前，多細胞生物出現在浩瀚的海洋中。20萬年前，智人已經開始在非洲大陸上行走。公元前5500年，蘇美爾文明閃耀在世界中央。1450年，歐洲在世界舞台上第一次發出自己的聲音。20世紀初，世界變革——繁華的城市建起，越來越多的機器產生，全球人口激增，科學技術不斷進步。然而，在這個不安分的星球上生存的不安分的我們，卻從未停止思考——我們從哪兒來？如今在哪兒？要到哪兒去？

從宇宙大爆炸到21世紀，每一次突破都意味著某種全新事物的誕生。這本書打破歷史、天文、物理、生物和經濟學等學科領域的壁壘，展現了宇宙、生命、文明社會誕生的過程，構建了一個宏觀歷史的框架，講述了身邊的世界如何形成，幫助我們清晰了解自宇宙大爆炸起每個時間節點發生的重大事件。這是一本能夠幫助我們快速定位人類在浩瀚宇宙的時間線中，身處何處的漫遊指南，也是一本關於宇宙、生命和文明的口袋百科全書。

作者簡介

伊恩?克夫頓（Ian Crofton）：

《吉尼斯百科全書》前主編，至今出版約十八本著作，包括各種工具書、參考書、辭典等，皆以歷史事典故為主。

傑里米?布萊克（Jeremy Black）：

英國埃克塞特大學歷史系教授，同時也是美國和西方國家外交政策研究所的高級研究員。曾出版過多部歷史著作，他是當今世界上最多產的歷史學者。

書籍摘錄

恆星的誕生與衰亡

在宇宙最初的膨脹過程中，各種物質在空間中均勻地分布。但隨著密度出現細微的差異，重力開始發揮作用，密度高的地區吸引越來越多的物質。通過這種方式，主要由氫和氦構成的氣體雲團逐漸形成。這些所謂的星雲就是恆星誕生並逐漸形成的地方。

在星雲內部，更加密集的區域可能會因為重力而自行崩解，這些區域最終可能會變得緻密而熾熱，足以產生核聚變—一種將氫轉化為氦，併產生大量的熱和光的反應。正是這個過程，使恆星—包括太陽—閃耀著如此強烈的光芒。

重力將稠密的氣體聚集在一起形成恆星，同理它還可以聚集恆星形成星系。我們所處的銀河系，包含了 1000 億—4000 億顆恆星，直徑約為 10 萬光年—這就意味著，光需要以每秒 30 萬千米的速度，飛行 10 萬年才能夠穿越它。我們的太陽位於銀河系的一個螺旋臂上，距離銀河系的中心大約 3 萬光年。

距太陽最近的恆星叫作比鄰星，離我們有 4.24 光年。宇宙中至少有 1000 億個星系，銀河系只是其中之一。宇宙到底有多大，這是個尚無定論的問題，但就目前我們可以觀測到的部分而言，其直徑大約為 930 億光年。

不同大小的恆星，其一生中經過的歷程也不盡相同。那些體積類似太陽的恆星可以燃燒 100 億年，其表面溫度能達到 6000 攝氏度（核心的溫度更高），直到它們耗盡所有的氫。

此後，其核心開始縮小，溫度上升到 1 億攝氏度，並開始進行氦聚變。在生命的末期，這顆恆星會先膨脹成為一顆紅巨星，比它年輕時要大100倍，然後縮小成一顆白矮星，只有最初的 1/100。

恆星的體積越大，壽命就越短。例如，一顆相當於太陽10倍大小的恆星，僅僅 2000 萬年後就會演化成紅巨星。隨著溫度的升高，恆星開始合成密度越來越大的元素，溫度上升到 7 億攝氏度的時候，鐵元素產生了。這個過程中會產生許多元素，不僅有鐵，還有碳、氧和硅，這些元素就是構成地球這類行星的源頭。

在這個時候，恆星會發生劇烈的爆炸，形成一個急速膨脹的由氣體和灰塵構成的雲團，被稱為超新星。在它的中心是一個叫作中子星的東西，直徑只有 10—20 千米，但密度驚人，1 立方厘米的物質就重達 2.5 億噸。質量更大的恆星最終會演變成黑洞，這是一個密度極高的空間，甚至連光都無法逃脫它巨大的引力。很有可能在我們自己的星系中心就存在著超大質量的黑洞。

大約 46 億年前，太陽系—太陽和它的各大行星—形成於一個星雲，這是一個由塵埃和氣體組成的旋轉雲團。隨著塵埃越來越密集，更多的物質被引力吸引過來，最終形成了行星。至今，它們依然朝著同一個方向旋轉。

木星是太陽系中最大的行星，地球的體積不到其 1/10，而木星的大小只有太陽的 1/10。地球距離太陽 1.496 億千米，木星到太陽的距離是這一長度的 5 倍，而最外層的主要行星—海王星，則比地球遠上30倍。

相對較小的內行星—水星、金星、地球和火星基本是由岩石構成的，而那些巨大的外行星—木星、土星、天王星和海王星，則主要是由環繞在一個小岩核周圍的氣體組成的。

行星太過寒冷，生命難以存活，不過在它們某些衛星的表面之下，或許也存在著液態水。

眾所周知，地球是太陽系中唯一有生命存在的行星。我們相信，地球正位於恆星周圍最適合生命存在的區域內，也就是「金髮姑娘地帶」。在《金髮姑娘和三隻熊》的故事中，她喝的粥既不太熱也不太冷，坐的椅子既不太小也不太大，睡的床鋪既不太硬也不太軟。同樣，地球距離太陽既不太近也不太遠（因此既不太熱也不太冷），水可以作為一種液體存在。它的體積大到足以產生一個強大的引力場，形成大氣層，併產生足夠的大氣壓強，把液態的水留存在其表面上。

我們是宇宙中唯一的生命嗎？根據我們對銀河系最近的詳細觀察，在那些類似太陽的恆星周圍的宜居帶中，有大約 110 億顆地球大小的行星。科學家們認為，在它們之中，距離地球最近的只有 12 光年，也就是說，只需要 12 年時間，它就能接收到地球發射過去的無線電信號。當然，出現這些條件並不意味著一顆行星必然擁有生命—更不用說已經進化到足以給我們發送無線電信號的生命了。事實上，儘管遍布世界各地的射電望遠鏡已經監測了幾十年的時間，但迄今為止仍沒有發現任何外星生命的跡象。

不安分的地球

我們的星球並不是一個普通的球體，它更像一顆分層的洋蔥。它的內芯由固態鐵構成。外面是第一層外核，為熔化的鐵；再外面是地幔，由熔化的岩石構成，也就是我們所說的岩漿。岩漿的頂部漂浮著一層由固體岩石構成的薄外殼，我們就生活在這層地殼的表面。雖然人類已經登上了月球，但還沒有到過地表下 4 千米之外的區域。

地球還有一層氣體的皮膚，那就是大氣層，其中的 3/4 是氮氣，1/5 是氧氣，這對生命的形成是至關重要的。還有少量的其他氣體，其中包括二氧化碳和甲烷—所謂的溫室氣體—它們對地球上的生命也產生了非常重要的影響（參見第 302 頁），以及一些水蒸氣，它也是大氣系統中一個重要的組成部分。大氣層隨著高度的增加而愈加稀薄，最終逐漸消失在太空中。

正如大氣中的氣體飄忽不定一樣，構成地殼的岩石板塊也在不斷運動。科學家們曾經認為，大陸和海洋的位置是固定的。然而在 1915 年，德國氣象學家阿爾弗雷德·魏格納認為，大陸並非是靜止的，而是在一直漂移。他觀察到，南美洲東海岸的岩層和化石與非洲西海岸的非常相似，而某些早已滅絕的植物不僅在上兩個地點被找到，還被發現在馬達加斯加、印度和澳大利亞。

多年來，越來越多的證據支持魏格納的大陸漂移理論。很明顯，這一過程對世界上不同的動植物種群的分布和繁衍產生了至關重要的影響。現在地質學家認為，在大約 3 億年前，北方的勞亞古陸和南方的岡瓦納大陸曾經聚集在一起，從而形成了一個更大的超大陸—盤古大陸。而在 2 億—1.8 億年前，盤古大陸再次分裂成為兩塊大陸，進而最終形成今天各個獨立的大陸。

但直到 20 世紀 60 年代，科學家們才確定了大陸漂移發生的原理，並命名為板塊構造論。地球的外殼是由漂浮在液體地幔之上的板塊組成的，因此它們能夠移動。

地表的成因

地球表面的多樣性在生命的進化中起到了關鍵的作用。生物適應了各種各樣的地質環境—海洋、海岸、河流、湖泊、丘陵、平原，甚至天空。海洋和山脈阻礙了人類的交通，而大江和大河又對農業和貿易具有促進作用，這些多樣性都在影響著人類的歷史。

地表的基本構成物質是岩石。雖然我們知道這種物質異常堅硬，且亘古不壞，但在億萬年的時間裡，它同樣會被破壞和重建。

其中涉及的一系列進程我們稱之為岩石循環，它需要的能量部分由太陽提供，部分來自地殼下面的熱能。

太陽的熱量使水蒸發，並形成雲，進而凝結成雨或者雪落回地面。水流侵蝕岩層，冰雪凝結成冰川，當冰川向下方滑動時，也會帶動被侵蝕的岩層。河流將這些被侵蝕下來的物質帶走，比如黏土和沙礫，一路帶到海底，並沉積在那裡。這些沉積物一層層地堆疊，最終被壓縮成岩石，這就是沉積岩。還有一些埋藏得更深的沉積岩，在來自上方的極大壓力和下方的極高溫度共同作用下，久而久之，它們會變成另外一種不同的岩石類型—變質岩。比如說，石英岩就是一種變質砂岩。除了沉積岩和變質岩，還有第三種岩石，那就是火成岩。它們是由湧向地表的岩漿形成的。

當岩漿被困在地表之下，就會凝結成花崗岩。有時，岩漿也會找到一條通往地表的通道，比如火山口和地面裂縫，在凝固後就形成了玄武岩。地球的板塊運動同樣起到了一定的作用。一個板塊被推到另一個板塊的下面，它上面的岩石就會被地幔下的岩漿所熔化。當這兩個板塊彼此分離的時候，熔化的岩石又重新回到地表。

如果這樣的運動發生在海洋中，就會形成巨大的大洋中脊。類似的火山噴發，同樣會創造—以及破壞—山脈。山脈的形成也可以由板塊運動導致，一個板塊推動另一個板塊，致使先前的水平沉積層摺疊起來，從而形成高聳的山脈。喜馬拉雅山脈就是由印度次大陸板塊擠壓和碰撞亞洲大陸板塊而形成的，它仍在以每年約1厘米的速度不斷長高。

類似的進程還會帶來地貌的改變。河流和冰川沖刷出山谷，水流帶來的沉積物會在入海口附近形成三角洲。洋流和波浪的沖刷可以侵蝕地表，並將其沉積在其他地方，從而改變海岸線的形狀。這樣的變化可能對人類造成重要的影響。比如，三角洲的形成會提供豐饒的土地，為農業帶來便利，而那些靠海謀生的人則可能對不斷後退的海岸線叫苦不迭。

什麼是生命

所有的生物都會對刺激、取食、成長、繁殖、自我修復和死亡做出反應。可是，非生命體也會具有某些類似的特點—比如水晶可以通過「吃掉」水中溶解的鹽分而長大；機器人也能夠對刺激做出反應。那麼，到底是什麼將我們與非生命體區分開的呢？

答案就是細胞，我們已知的生命基本構成單位。單個的細胞是非常微小的—最小的直徑只有 1 毫米的 1/1000000。但是細胞又是已知的最複雜的結構之一。有些細胞可以獨立構成生物體，而其他的則在更加複雜的多細胞生物體中發揮著獨特的作用。在人體內，可能有多達 37 萬億個細胞。

細胞有一種能力，可以從周圍的環境中吸收廣泛的養料，並在體內改變其化學性質，創造出更為複雜的化合物。正是這種能力，使它們能夠通過一次又一次的分裂來修復損傷和再生。

對於細胞的結構和功能來說，四類化學物質是必不可少的。第一類是核酸（DNA 和 RNA），對遺傳信息進行編碼，並執行嵌入在該代碼中的指令。第二類物質由蛋白質組成，部分用於構成組織，部分作為酶的催化劑，幫助促進細胞內的化學反應。

蛋白質是由更簡單的組成要素—氨基酸構成的。第三類是碳水化合物，其中一些起到構成機體的作用，另一些則用於儲存能量。最簡單的碳水化合物是由植物在光合作用過程中產生的葡萄糖。幾乎所有的動物都是從植物中獲得它們所需要的碳水化合物。

最後一類是脂質，是細胞膜的關鍵組成部分。所有這些複雜的物質都是由一些相對簡單的分子組成的，其中最常見的是水分子和碳原子。水為許多化學反應提供了氧和氫。

另外，活的細胞中大約 2/3 的組成部分是液態水，水還負責溶解和運輸更複雜的化合物。碳原子能夠將其他元素結合起來，創造出各種各樣巨大的有機化合物，其中許多都溶於水。

生命從哪裡來？

簡單的微粒，比如水分子和碳原子，是怎樣合成那些構成更高級別生命的化合物的呢？早期地球的大氣中，包含了火山噴發過程中排放的氣體，如水蒸氣（H2O）、氮氣（N2）、二氧化碳（CO2）和一氧化碳（CO）。當這些氣體冷卻後，氫和氮結合形成氨（NH3），而一氧化碳和二氧化碳會促生甲烷（CH4）。

在紫外線下（來自太陽的照射），氨和電火花（比如一道閃電），再加上甲烷、水和二氧化碳就可以合成簡單的氨基酸，如果再遇上熱量，這些分子就能夠鏈接起來形成蛋白質。類似的反應可能會導致 DNA 組織結構的產生。

此外，一些證據表明，來自天外的隕石不僅存在著 DNA 組織，還可能會帶來氨基酸。

當地球冷卻時，大氣中的水蒸氣凝結形成了早期的海洋，許多不同的礦物質和氣體被溶解在水中。很有可能，在大約 40 億年前的這鍋巨大的化學湯劑中，第一個能夠自我複製的分子— 如DNA—已經出現了。 

能量從哪裡來

事實上，地球上所有生命賴以生存的能量，以及人類在現代工業社會中所使用的大部分能源，都來自太陽。

在自然界中，光合作用至關重要。通過一系列的化學反應，來自太陽的能量被用來將水和二氧化碳轉化為葡萄糖—一種簡單的碳水化合物，並為生物體提供能源。

那些可以以這種方式為自己製造食物的生物被稱為初級生產者。在陸地上，大部分初級產品是由綠色植物產生的。而在海洋中，負責生產初級產品的生物體是浮游植物—微小的單細胞生物，比如水藻和硅藻。

這些以光合作用為生的生物位於食物鏈的最底層。初級生產者會被初級消費者—食草動物吃掉。初級消費者又成為次級消費者—食肉動物的食物。有時，即便是食肉動物，也會被更高級別的食肉動物吃掉—比如說，小鳥吃蟲，而鷹則捕食小鳥。

根據物理定律，能量的轉移總是伴隨著損耗。因此在食物鏈中，由低到高每個層次的個體都會變得越來越少。食草動物吃掉的植物中只有 10% 左右的能量被有效地利用。其餘的能量不是未能被消化，就是隨著呼吸以熱能的形式散發掉。

能量傳遞的最後階段是食腐動物和分解者。諸如地虱和千足蟲之類的食腐動物以糞便、死去的植物及動物屍體為食。而分解者—比如某些真菌和細菌—則完成了轉換的最後一環，它們會攝取任何殘留物質所包含的能量。

人類通過不同的方式將自己嵌入食物鏈。有些族群就像食草動物，他們收集種子、堅果和漿果，或是種植作物；還有的族群是食肉動物，他們靠捕獵為生，或者飼養牲畜，比如牛；但大多數族群，無論過去還是現在，往往是雜食動物，既吃動物也吃植物。雖然我們更願意認為自己處於食物鏈的頂端，但在某些生態系統中，我們也會發現自己出現在那些更大的、更強壯的食肉動物的菜單當中。

在過去，除了食物之外，我們對能量的需求完全依賴於太陽。柴火是植物物質，而那些化石燃料—煤、石油和天然氣，也都來自植物。現在，我們可以從水流、波浪和風中獲取能量，這些同樣來自太陽驅動的大氣循環系統。潮汐的力量稍有不同，它更多地依靠月球的引力，只在很小的程度上與太陽有關。地熱能利用的是地表深處的熱量，而核能釋放的能量則來自原子核的裂變。

生命可以沒有太陽嗎？

並非所有的地球生命都從太陽那裡獲取能量。一些能量來自地球外殼下面的熔岩層，通過火山口釋放出來。在海底的某些區域，這些被稱為深海熱液噴口的地方湧出富含硫化氫的熱水。這種氣體對大多數生物體都是有毒的，卻成為某些微生物的能量來源。這些微生物又成為蛤類、鮑魚、蝦類和巨型管蟲的食物。 

生命變得複雜

大約 40 億年前，在遠古海洋富含化學物質的環境中，生命可能已經開始得以發展。科學家們認為，其中的關鍵就是能夠自我複製的複雜有機分子（如 DNA）的出現。在地球歷史上的這一時期，大氣中並沒有臭氧層可以遮擋來自太陽的強烈紫外線輻射。當這些複雜的分子自我複製的時候，太陽光線的輻射可能造成頻繁的突變。其中的某些變化會產生更加適應環境的分子結構。自然選擇在這種情況下展露無遺。

例如，那些複製頻率更高、結構更複雜的大分子往往具有一個優勢，那就是它們可以將其他分子吸附過來，成為自己的保護層。實驗表明，在模仿的活躍的火山活動環境中，通過冷水的快速降溫，氨基酸可以在自身周圍形成一個膜的結構。第一個細胞很有可能就是通過這樣的方式產生的。

這些原始細胞都是結構簡單的類細菌生物，我們稱之為原核生物，它們的外層膜中包裹著原生質，那是一種凝膠似的物質，含有一系列大大小小的分子。DNA 位於原生質中的一個特定區域，但是並沒有什麼固定的組織結構。原核細胞可以通過分裂出兩個新的細胞來完成複製。這些早期的微生物以遠古海洋中豐富的有機分子為食。

大約在 34 億年前，隨著有機分子的大量產生，進化出一種新的原核微生物。這就是藍藻，它們採用了一種全新的進食方式：光合作用。光合作用利用陽光中的能量將二氧化碳和水轉化為葡萄糖（一種簡單的糖），併產生氧氣這一副產品。在此之前，氧氣對生物是有毒的。也就是從那時起，氧氣出現在大氣中，各種各樣的生命開始依賴它生存。

下一次大的飛躍是 18 億年前，更大、更複雜的細胞出現了，它們被稱作真核細胞。它們的體內存在一個包含 DNA 的中心結構—細胞核。此外，真核細胞還有一些具有特定功能的特殊結構，它們被稱為細胞器。事實上，某些細胞器擁有自己的 DNA，而一些特定的細胞器和某些細菌具有相似之處。據此，美國生物學家琳恩·瑪格麗絲在 20 世紀 60 年代末總結出了真核細胞與不同種類原核細胞之間的共生（互利）關係。這一理論現在被科學家們所普遍接受。

雖然我們及所有多細胞生物的細胞都屬於真核細胞，但是最初的真核細胞卻出現在單細胞微生物身上，它們具有許多與現存物種—比如原生動物（具備一定的動物特性）、黏菌（具有一些真菌的特點）和某些藻類（像植物一樣可以進行光合作用）—很相似的特點。

也許，真核細胞帶來的最顯著的創新就是性行為的出現。在有性繁殖中，一部分遺傳因素來自父親，另一部分來自母親，這就導致了更大的變化。而這種變化可以幫助生物適應不斷變化的環境，並加快進化的步伐。

生命的繁衍

生命體的定義特徵之一是它的繁殖能力。所有的物體，不管它是否具有生命，都終將腐朽。因此，繁殖為生命的延續提供了一種手段。這使得我們可以最大限度地接近不朽。

簡單的單細胞生物通過細菌分裂實現繁衍：一個「母」細胞分裂成兩個「子」細胞。這就是無性繁殖。除非出現突變，否則母細胞和子細胞是完全相同的。人體內的細胞也可以通過這種方式繁殖，使我們能夠修復損傷，茁壯成長。

多細胞生物，不管是植物還是動物，同樣可以無性繁殖，即所謂的「營養繁殖」。植物可以通過「父母」身上的某個部分，比如一小簇根須或是一段匍匐莖、一片葉子、一截樹枝，生長出基因完全相同的一株新植物。某些無脊椎動物，如海葵、海綿和許多海洋蠕蟲，也可以通過「萌芽」來進行無性繁殖，即父母身體的一小部分增長，然後分裂形成一個新的個體。

在有性繁殖中，來自兩個不同細胞（父親的精子和母親的卵子）的遺傳物質相結合，形成一個單一的全新細胞，它繼承了雙方基因的遺傳特徵。這種新的細胞再經過不斷分裂，最終發展成為一個具有獨特基因結構的新個體。

植物既可以無性繁殖，也可以有性繁殖。在開花植物中，雄性生殖細胞存在於花粉中，藉助風或者動物—比如蜜蜂—從一朵花傳播到另外一朵花上。一旦完成授粉，雌性生殖細胞就會受精，並生長成一顆種子，進而孕育出新的個體。近乎相同的過程發生在動物身上，只是受精的方式更加多樣。例如，雌性魚把卵產在水裡，而雄性魚則將精子產在卵上。在胎生哺乳動物中，雄性將它的陰莖插入雌性的陰道中，排出精液，精子自行游向雌性的卵子。由此產生的胚胎將在母親的子宮內發育，直到出生。

不同的動物採取了不同的育兒策略。許多水生生物，比如魚會產下大量的受精卵，然後就對後代的命運聽之任之。在成年之前，大多數的幼體魚都會被食肉動物吃掉，只有寥寥幾個可以生存下來。與之相反的是，猿（包括人類）通常一次只能生出一到兩個後代，父母會花費許多年的時間來養育自己的孩子，直至它們長大。

物種的起源

長久以來，地球生命進化的秘密被封禁在岩石當中。在《聖經》佔據統治地位的幾個世紀里，人們認為地球非常年輕，而且所有物種從一開始就是保持不變的。

到了18世紀晚期，蘇格蘭的地質學家詹姆斯·哈頓堅定地認為，只有經過數百萬年的自然歷程，比如熾熱和侵蝕，才能夠形成我們今天所見的地質景觀。這個理論還導致了一個推論，即假如岩石真的如此古老的話，那麼它們包裹著的化石也應該同樣古老。

有些化石完全不同於我們今天已知的任何生物，另一些有些相似，但還是有所差異。到了 19 世紀早期，自然學家將他們的理論總結為一個循序漸進的過程，從最古老的化石中那些最簡單的生命形式到近代那些更複雜的生命形式。這個過程可以被稱為「進化」，但是沒有人能解釋為什麼那些簡單的生命形式，比如細菌和海綿，到今天仍然存在。他們也無法解釋現存物種身上發生的巨大變化。如果真的有進化，它是如何進行的？

起初，它被認為是隨機的，沒有任何目的或方向。直到天才的查爾斯·達爾文證明了它的存在，並發現其中的關鍵要素：自然選擇。19 世紀 30 年代，年輕的達爾文曾經作為隨船學者乘坐皇家海軍「貝格爾」號經歷了漫長的旅程。在航行期間，他記錄下了不同大陸上生物之間的相似性，比如南美洲鴕鳥和非洲鴕鳥。他還指出，加拉帕戈斯群島上的地雀之所以具有不同樣式的喙，是因為其食物來源的差異。由此可見，南美洲鴕鳥和非洲鴕鳥具有一個共同的祖先，而各種加拉帕戈斯地雀也一樣。

達爾文知道自己的理論違背了基督教的正統觀念。人類與其他動物沒有什麼區別。我們並非是依照上帝的形象被創造的，相反，我們與猿猴有著共同的祖先。於是達爾文只好等待時機，搜集證據，直到 1859 年才出版了他的《物種起源》。

達爾文認為，物種隨著時間的推移不斷進化。在某個時段，生物個體會隨機出現某種特質，可以幫助它比同胞們更好地生存和繁殖。經過幾代的繁衍，具備這種特質的個體們存活的概率遠高於其他同類，於是，這樣的特質就被一代代傳了下來。物種一直在變化，並逐漸進化到能夠更好地適應新的環境。這個過程被稱為「優勝劣汰」。

多年以來，儘管達爾文理論的某些方面不斷地被修改，但越來越多的證據— 包括物種間身體構造和胚胎髮育中的相似性、退化器官的存在，例如人類的尾骨（那是我們祖先的尾巴），以及最重要的，那些可以使我們比較和探索人類與其他不同動物基因組異同的 DNA 證據—表明，自然選擇是毋庸置疑的。這些也從遺傳學的角度上解釋了個體特徵是如何產生、如何傳遞給下一代的，以及 DNA 在其中扮演的角色。

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