書名：3小時讀通生物

商品簡介

本書是生物輔助教材，
由日本國高中理科教科書編輯委員所寫，
將基礎生物學內容一網打盡，
從細胞、個體、生態及演化切入，
讓你能迅速認識DNA及RNA分子生物學的最新研究。
清晰的彩色圖解，幽默的漫畫說明，讓你在短時間內，將基礎生物學融會貫通！

生物的構造、作用演化？植物與動物的分類？細胞與遺傳？生態圈與環境平衡？日本國高中理科教科書編輯委員左卷健男，以全面概括的架構，漫畫和圖解的方式，介紹普通生物學，讓讀者能在短時間內，重新了解生物的基礎知識。
本書是針對三種人所寫，第一種是因為工作或學業等需求，希望在短時間內重新學會生物基礎知識的成人。二是希望在短時間內復習中學生物的國、高中生。三是希望可以事先預習中學生物概要的學生。
《3小時讀通生物學》可以幫助你在短時間內，重新學習到生物學的基礎知識，以進階學習更高程度的知識。本書在維持知識整體性的同時，也精心篩選真正重要的基礎知識，並以這些基礎知識為骨幹，加入補充說明，希望讀者能夠學得迅速又均衡，每一章平均只要30分鐘便能吸收！

第１章　　植物的構造、作用、生活
第２章　　植物的種類及歷史
第３章　　動物的生活與身體構造
第４章　　動物的種類與歷史
第５章　　生物的細胞與產生
第６章　　生物的遺傳
第７章　　生物彼此相關
第８章　　生物的演化
第９章　　生物的歷史
第１０章　人類的出現

目錄：
前言
第１章　　植物的構造、作用、生活
１　什麼是生物？
２　動物與植物
３　海爾蒙特的柳樹實驗
４　植物經由光合作用製造養分
５　葉是生產器官，其他是消耗器官
６　「光競爭」與生活型態
７　葉的構造
８　光合作用與呼吸
９　莖的構造與作用
１０　根的構造與作用
１１　花與果實（種子）的構造與作用
第２章　　植物的種類及歷史
１　藻類
∼水中生活的植物種類
２　藻類的特徵
３　苔蘚植物
４　蕨類植物
５　種子植物
６　植物的分類
第３章　　動物的生活與身體構造
１　凡動物皆捕食
２　肉食動物的生活及身體構造
３　草食動物的生活與身體構造
４　人體的特徵
５　養分的消化與吸收
６　心臟與肺∼血液循環
７　排出體內廢物的構造
８　免疫的作用
９　身體的司令部∼神經系統
第４章　　動物的種類與歷史
１　有脊椎的動物
２　脊索動物的歷史
３　沒有脊柱的動物（無脊椎動物）
第５章　　生物的細胞與產生
１　細胞的構造
２　動物與細胞
３　細胞的增加方式
４　動物的繁衍方式
５　觀察青蛙的發生
６　植物的繁衍方式
第６章　　生物的遺傳
　　何謂遺傳？
第７章　　生物彼此相關
１　食物鏈∼吃與被吃的關係
２　食物網
３　生態金字塔
∼食物鏈的數量關係
４　生物界的平衡
５　土壤中的動物、真菌類與細菌類
第８章　　生物的演化
１　何謂演化
２　演化的契機∼突然變異
３　自然淘汰
第９章　　生物的歷史
１　生命在原始海中誕生
２　光合作用生物的出現
３　在水中迅速增加的生物
４　陸地曾經是死亡世界
５　植物登陸的那一天
６　動物的登陸
７　爬蟲類的支配
８　哺乳類的繁榮
第１０章　　人類的出現
１　人類的演化
２　冰河期過後存活的人類祖先
３　人類將野草變成蔬菜，將山豬變成家豬

索引

內文試閱：
第１章
植物的構造、作用、生活
植物是一種生物，能夠經由「光合作用」自行製造養分（有機物）。觀察週遭的植物，可以發現植物會伸展枝幹以得到更多陽光，因此葉子都長在容易接收陽光照射的位置。本書的第一章是以介紹光合作用為主，來學習植物的構造與作用。


１　什麼是生物？

生物具有「呼吸」、「獲取營養」、「生長」、「繁衍後代（增殖）、」「由細胞組成」等特徵。
生物呼吸、獲取營養並生長，但是，活著就代表終會死亡，任何生物都有一定的壽命，因此，生物必須繁衍後代，以延續自己的基因。

２　動物與植物
生物可以分成「動物」與「植物」兩大類。
有人或許會認為，「獅子與鯨是動物，不過蜻蜓是昆蟲，我才不會上當呢」。確實如此，蜻蜓不是胎生，而是卵生的昆蟲。
但是，並非只有胎生並哺乳育兒的獅子與鯨等哺乳類才是動物，蜻蜓也會活動並捕食其他生物，所以是動物。
那麼，珊瑚是動物嗎？還是植物呢？
從前人們認為珊瑚「固定不動，又會開花，所以是植物」。
直到西元1800年左右，生物學家才認定珊瑚是動物。他們發現，人們以為的花，其實是珊瑚身體結構中類似海葵的部分。
珊瑚以捕食海中的微小動植物為食，即浮游生物，珊瑚會讓植物性的浮游生物寄生在體內，並以這些浮游生物的殘渣維生。

高中生物的「五界說」
中學生物課程將生物大致分為「動物與植物」兩大類。但是，以動物界與植物界的雙界說，難以將黴菌與蕈類（真菌類）區分，因此，中學生物便將生物分為三種：「動物界」(Animalia)、「植物界」(Plantae)、「菌物界」(Myceteae)，也就是三界說。
但高中生物則進一步採用「五界說」，除了動物界、植物界及菌物界，又加入單細胞的「原生生物界」(Protista)，與沒有核膜的「原核生物界」(Monera)。
生物的分類方式因不同的學說而異，所以五界說並不是完整的分類方式。

３　海爾蒙特的柳樹實驗
古希臘哲學家亞里斯多德曾說，「植物是倒立的動物」，因為「植物由根攝取養分，所以，根是植物的嘴巴」。很長一段時間，人們都同意這個說法。
亞里斯多德之後約2,000年，到了西元1648年（當時約日本江戶時代開始，中國清朝永曆初期），比利時醫師梵•海爾蒙特（Jan Baptist van Helmont）有了不同的想法：「若植物真的是從土壤吸收全部所需的養分，則土的重量應該隨著植物成長而減少。」於是，他花費5年的時間觀察柳樹的成長。
剛開始實驗時，柳樹只有2.27公斤，僅灌溉水的情況下，5年後已長至76.74公斤，也就是5年之中增加了70多公斤的重量。
植物的成分約8∼9成是水，1∼2成為其他物質，因此，簡單計算後，可以發現柳樹除了水以外的物質，增加了7∼14公斤。
那麼，土的重量是否也減少了7∼14公斤呢？測量結果並沒有，土只少了0.056公斤。
海爾蒙特的結論是「由於只供給水分，所以柳樹重量增加是源自根部吸收的水」。
現在，我們知道這個結論是錯誤的，然而，海爾蒙特證明了植物與動物具有不同的生活方式，可說是相當珍貴的實驗。
海爾蒙特以後約150年，到了西元1804年，研究發現，植物的成長，會吸收大氣中的二氧化碳（CO2）。
發現植物將吸收的CO2轉換成「澱粉」，是在西元1862年。

４　植物經由光合作用製造養分
「綠色植物」主要是靠著葉中的「葉綠體」（含有葉綠素的顆粒），利用光能將二氧化碳與水轉換為碳水化合物（糖、澱粉）。這個過程會產生氧氣。植物這一連串的動作，稱為「光合作用」。
光合作用就是植物使用光能，將水與二氧化碳轉換為有機物與氧氣的反應。也可以說植物將光能保存在有機物之中。
地球生物中，只有植物能夠以無機物製造有機物。
沒有陽光照射，即無法進行光合作用，當植物原本儲存的養分用完，植物便會枯萎。

葉綠體是植物細胞內的粒子，含有光合作用色素，是製造葡萄糖與澱粉的光合作用工廠。葉綠體中的光合作用色素呈現綠色，稱為「葉綠素」（Chlorophyll）。
葉子之所以呈現綠色，就是因為葉中有許多葉綠體，葉綠體中含有葉綠素。太陽會發出紅橙黃綠藍靛紫的七色光，葉綠素主要吸收其中的紅光與藍光，以這些光能進行光合作用。葉綠素不會吸收紅光與藍光之間的綠光，因此綠光照到葉就會被反射，反射的綠光進入我們的眼睛，所以葉看起來是綠色。
紫蘇與海帶也有葉綠素。把酒精（乙醇）加熱到40~50℃後，把植物放進去，如果植物含有葉綠素，就會慢慢溶解到酒精裡，使酒精變成綠色。

為什麼葉子會變成紅或黃色？
有些植物的葉子在秋天會變成黃色或紅色，例如「楓紅」。但葉變紅跟變黃，在機制上有些不同。
楓樹、山茱萸等植物，到了秋天氣溫降低，葉就會轉為漂亮的紅色。這是因為葉細胞內的葉綠素被分解，所以綠色會消失。同時樹木對葉供應的水分減少，而且篩管（參考第36頁）會截斷，葉製造的葡萄糖就不能送給根與莖。葡萄糖累積在葉中，就會生成紅色素（Anthocyanins 花青素）。
銀杏等植物的黃葉，則是因為葉綠素分解，才會與紅葉一樣不再翠綠，但並不會形成花青素。葉綠素的綠色消失之後，使得葉中原有的黃色素（類胡蘿蔔素）顯現出來，於是葉看起來變成黃色。

光合作用的條件
以下是光合成量（糖或澱粉的合成量）與環境因素的關係。

․光的因素…光線愈強，光合作用愈活躍，但有一定限度。
․二氧化碳的因素…濃度愈高，光合作用愈活躍，但有一定限度。
․溫度的因素…光合作用在某個溫度下最活躍。溫度過高過低，光合作用都會減緩。

光合作用製造葡萄糖與澱粉
綠色植物進行光合作用的直接產物之一，就是葡萄糖（Glucose）。多個葡萄糖分子連接起來，就會變成澱粉（稱為同化澱粉）。

另外，綠色植物進行光合作用所製造的碳水化合物（葡萄糖、澱粉等等），再加上土壤中的微量肥料（氮、磷等等），以這些為材料，合成蛋白質及脂肪等。

光合作用生物改變了地球環境！
最早誕生於地球上的生物，並不會製造有機物。如果地球上都是不會製造有機物的生物，所有的有機物遲早會被吃光，生物也會跟著滅亡。
後來，地球上出現了新的生物，可利用太陽光能，以及地球上豐富的水與二氧化碳，製造出有機物，於是使得地球成為生物多樣化的富饒星球。
由這些生物會吸收二氧化碳，釋放氧氣，因此大大轉變了地球大氣的組成。
原始的地球的大氣組成，大部分是二氧化碳、氮氣、水蒸氣。不過進行光合作用的生物，將大氣中的二氧化碳轉換成有機物，並將部分有機物保存在地底，成為化石燃料。如此一來，大氣中的二氧化碳含量大幅減少。
而光合作用生物所產生的氧氣不斷增加，目前氧氣約佔大氣總量的21%。


5 植物的葉是生產器官，其他都是消費器官
植物體可分為「製造營養的葉」與「消耗或儲存營養的根莖」。構成。雖然綠色的莖與果實也會進行光合作用，但是產生的養分不多，幾乎所有光合作用都由葉進行。葉是植物製造營養的「生產器官」，除了葉子的其他部位都是「消費器官」。
大多數植物的莖都會努力長高、長長，並長出葉，葉愈多、分散愈廣、愈好。因為葉愈多，可以吸收到愈多光能。

6 「向光性競爭」與生長型態
所有植物都搶著長出綠葉，進行光合作用，但植物的構造則各有不同。以莖與葉的生長方式，可以分成許多不同種類，稱為「生長型態」。
例如，翠菊是「直立型」，蒲公英是「放射型」，白花苜蓿是「匍匐型」，早熟禾是「叢型」，虎葛是「藤型」。
蒲公英是放射型植物。從正上方觀察蒲公英的葉，可見呈現平面輻射狀展開，優點是「可在光線沒有遮蔽物的環境下，接收最多光能」。且，地面溫度比氣溫稍高，在寒冬時能夠將葉擴展到離地面相當近的地方，這點也有利於生長。
但放射型葉的植物，由於擴展至地面的葉，可能遭到其他植物包圍而無法獲得日照。一旦放射型植物被其他植物包圍，有時會將葉豎起，以獲得較多光線，但是如果被比較高的植物包圍，照射不到光線，那麼最終還是會枯萎。
所以放射型植物通常生長在動物行經之處。放射型植物的莖較短，即使受到踩踏，莖也不會斷裂。就算葉損傷，但只要莖還挺立，便能再長出新葉。直立型植物無法如此，若莖遭到踩斷，便會枯萎。


●藤蔓型植物的生活
盛夏之際，常可看到葛伸長著莖，攀爬電線杆及圍牆鐵網。看起來就像英國童話故事《傑克與豌豆》中直攀上天的魔豆。此外，葛屬豆科。
葛在春末發芽後，莖即纏繞著高大樹木擴展葉。由於不必擁有支撐自己的強壯莖幹，便能爬得比直立型植物還高，因此擅長向光性競爭。
不過，在葉到達光照處之前，葛必須不斷伸長莖，利用的是前一年儲存在根的養分。
葛根在夏天努力進行光合作用，儲存大量營養，秋天就開出紫紅色的花，結出種子，地表部分在冬天就會枯萎。
很久以前，每到冬天，日本人會挖出葛根搗碎，之後過水數次以製造「葛粉」。現今雖然仍會製造葛粉，但是因為手續繁複而價格不菲。因此，一般販售的「葛粉麻糬」使用的材料並非葛粉，而是地瓜或小麥的澱粉。

●片栗的生活方式
日本本州地區中部以北的片栗（譯註：又稱豬牙花）屬百合科，在麻櫟及枹櫟等落葉樹林中自然生長。在樹木尚未完全擴展樹葉的早春，片栗已伸長莖葉，開出美麗的紅紫花。接著，在樹木開始擴展樹葉的初夏，片栗的地上部開始枯萎，只留地底的根莖與種子，靜靜地度過一年。
因為這樣虛無縹緲的生活方式，片栗又稱為「Spring ephemeral」。Ephemeral意指蜉蝣般，生命有如曇花一現的生物，所以片栗英文的翻譯是「春之精靈」。
然而蒲公英、向日葵之類的植物，都選擇在夏天的艷陽下生長，製造大量營養，為什麼山慈姑不這麼做？
這是因為片栗的地上部分只有約20公分，為了在高聳且茂密的樹林間求生，一定要在樹木長出葉之前，先儲存養分並留下後代。
因此，片栗必須在短短1∼2個月內，開花、結果並為來年做好準備，因為能夠進行光合作用的時間很短，所以片栗必須費時8年才能開花。


樹與草有何不同？

一般而言，「草」的成長快速，「樹」的成長緩慢。原因在於草的成長只需要柔軟的根莖，相對地，樹則需要堅固的根莖。
而且，大部份的草在入冬後，會讓地面上的葉與莖等部份全部枯萎，但樹的地上部不會枯萎。雖然會落葉，但仍留下莖幹。
草依生存期間分成一年草、二年草及多年草，但是其實也有很多介於樹與草之間的植物，例如「竹」。

春日時分，空地上有許多樹與草的種子發芽。樹與草都吸收陽光以進行光合作用。
草製造的養分讓莖長得更高，而樹的養分則讓根莖長得堅固又粗壯。
結果，草長得比樹快又高，在向光性競爭中贏過樹，一眼望去，空地已成為草的地盤。
無法獲得光照的樹多半會枯死。不過，其中也有存活的樹，經過數年歲月，迎接數回春天。
每年，草的生長都由種子或地下莖伸出地表開始。但是，樹則每次都能夠由比草還高的位置開始。樹每年都一點一點地長高長大，最終追過草而贏得向光性競爭的勝利。所以，即使一開始是長滿草的空地，只要人們不插手整理，最後還是會變成樹林。
當然，樹林裡也有稱為矮樹叢的草，但這個種類與草原的草完全不同。
在溫暖多雨的日本，空地只要經過數十年便會長成樹林了吧。因此，維持高爾夫球場的草地是相當困難的。
此外，由於高爾夫球場及足球場的草地，屬於禾本科的多年草，因此必須定期割草整理，以維持草地的狀態。

７　葉的構造
葉具有光合作用與蒸散水分等功用。葉的上表皮分布許多葉綠體，下表皮則佈滿「氣孔」。不過，有些植物的氣孔分布在葉的上表皮，例如葉子下表皮與水接觸的水蓮。
氣孔是水與空氣進出的小孔，由兩個「保衛細胞」組成，保衛細胞依細胞的內部水壓變化開閉氣孔。由氣孔將水分排出的動作稱為「蒸散」，蒸散時植物體內的水分雖然減少，但是同時由根吸收的水分與肥料量便會增加。
氣孔除了是水蒸氣的出入口，也是二氧化碳及氧氣等的出入口。


８　光合作用與呼吸
生物需要能量才能存活。尋找食物及注意敵人接近，甚至成長，能量都是不可欠缺的。製造生存所需能量的方式即為「呼吸」，分為「有氧呼吸」與「無氧呼吸」。

如下圖，植物無法接收光線照射時只呼吸，意即自空氣中攝取氧氣，再將二氧化碳排入空氣的行為。照射到光線時，便一併進行光合作用。
強烈光線照射下的光合作用旺盛，使用的二氧化碳比呼吸排出的二氧化碳多。呼吸排出的二氧化碳不敷光合作用使用時，植物由空氣中吸收。
而且，旺盛光合作用所排出的氧氣比呼吸使用的多，多餘的氧氣排入空氣。
如此，光線照射時，植物仍持續「使用氧氣分解養分以獲得生命活動所需能量」的呼吸運動。


９　莖的構造與作用
莖支撐植物的地上部分。莖具有運送根吸收的無機物質的「導管」與運送葉產生的有機物的「篩管」，合稱為「維管束」。維管束通往根、莖、葉。

樹的構成細胞之中，死細胞比較多？
由樹幹的橫切面來看，運送葉製造養分的篩管靠近樹皮。接著，篩管內側為「形成層」，顧名思義是指細胞分裂並形成新細胞的組織。細胞分裂後，內側的細胞死亡並在細胞壁堆積「木質素」（Lignin）。死後變硬的細胞集合為「心材」。死細胞在樹幹中佔有絕大多數，活細胞很少，因此不需要養分與氧氣。
由於寒冬之際，植物無法充分進行光合作用，樹幹中的活細胞因為受到死細胞的保護，可以忍耐寒冬，等待春天的到來。

１０　根的構造與作用
根除了支撐植物，還有自根毛吸收水分與無機物質的作用。根有時亦蓄積養分，而養分通常是以不溶於水的澱粉形式儲存。蒲公英等多年草即使莖遭到踩踏或割除，只要使用儲存在根部的養分，便能快速成長。
植物的重要養分為氮、磷酸與鉀，稱為「肥料三要素」。肥料補足單靠土壤容易缺乏的植物養分。

１１　花與果實（種子）的構造與作用

「花」是「種子植物」（產生種子的植物）的生殖器官，意即繁衍子孫的器官。
一般而言，花的中心為「雌蕊」，由「雄蕊」、「花瓣」、「萼片」（參照下一頁的圖）。雌蕊的頂端稱為「柱頭」；膨脹的底端稱為「子房」。
子房內部可以看到許多小顆粒，稱為「胚珠」。雄蕊頂端有叫做「花藥」的小袋，花粉在其中製造。
種子植物的花一定具備雌蕊與雄蕊，或是雌花與雄花，以及胚珠，這是因為必須擁有雌蕊與雄蕊才能產生種子。
花謝便會結果。鬱金香、馬鈴薯、結縷草及柳杉都會結果。

●被子植物與裸子植物
種子植物之中，子房包覆住胚珠，且種子在果實中產生的植物稱為「被子植物」，例如油菜花及豌豆。
相對地，胚珠未受子房包覆而裸露在外的植物稱為「裸子植物」，例如松柏、銀杏、柳杉、蘇鐵等。裸子植物的花沒有花瓣與萼片，且雌花及雄花分開綻放。

●被子植物的花與果實（種子）的對應
原則上，被子植物開花後，雌蕊底端的子房形成果實，子房內的胚珠形成種子。不過也有子房以外的部份也跟著變成果實的被子植物。

●裸子植物的花與種子的對應
雌花沒有包覆胚珠的子房，而無法結成果實，不過可以產生種子。

●鬱金香及馬鈴薯的種子
鬱金香以球根種植，其雌蕊的子房也是在開花後結果，果實中產生種子。
以塊莖繁衍的馬鈴薯又是如何呢？我們挑選結實纍纍的馬鈴薯種植，導致大部份的馬鈴薯都只開花，而難以結果（種子）。不過，仔細查看馬鈴薯田，偶爾還是可以找到如同迷你蕃茄的馬鈴薯果實。
如同前述，無論是以球根種植的鬱金香，還是以塊莖種植的馬鈴薯，原本都會開花並利用種子繁衍後代。之於植物，花為負責產生種子並繁衍的器官，即生殖器官。

果實中可見的花的殘留
花謝後產生的果實中，看得到花的殘留。注意豌豆的果實（參照前一頁的圖），可以看到果實頂端有雌蕊的殘留，底端有雄蕊與萼片的殘留。果實是膨脹的子房，子房中的種子由胚珠變化而來。
蘋果中心凹陷的部份，也有萼片與雄蕊的殘留。不過，我們所吃的果肉並不是子房，芯的部分才是子房。
剝皮前的玉米附著許多玉米鬚，仔細一看可以發現玉米鬚連接一顆顆種子，其實玉米鬚是雌蕊柱頭的殘留。

授粉與受精
雄蕊花藥產出的花粉到達雌蕊頂端的柱頭，這是花產生種子的第一步。花粉附著柱頭的動作稱為「授粉」。經由昆蟲搬運或風吹等方式抵達雌蕊柱頭的花粉，之後會在雌蕊中將花粉管伸向胚珠。
藉由昆蟲搬運花粉的花稱為「蟲媒花」，為了爭取昆蟲注意，花瓣碩大鮮豔。而且，有些蟲媒花還會散發香味並製造很多花蜜，以吸引昆蟲靠近。殼斗科的樹（即結出橡果的樹）及禾本科的植物，花粉經由風吹搬運，稱為「風媒花」。這些植物的花不需要昆蟲協助，所以沒有花瓣也不顯眼。