生物的調節系統

新增說明文字

生物學的基本是認識細胞，而細胞由分子組成。生物由器官系統組成，器官系統由器官組成，而器官由組識(tissue)組成，組織是類似的細胞。生物繁殖組成人口(population)，並與其他人口組成社區(communities)，社區又與環境互動形成生態。生物與環境的互動對生物的生理學會產生影響。要認識生物的不同器官系統。每個系統都自成一角，但對整體又有特別貢獻。生物學有很多分類，包括生理學(physiology)及anatomy(解剖學)，兩者相輔相成。生理學的中心，就是研究生物的結構與功能的關係。

首先，生理學與進化論有關。例如腎的功能是把水份重新吸入身體。腎內的loop of Henle讓哺乳類動物從進入腎的液體吸收水份。由於沙漠的動物需要保存更多水份，很多沙漠的動物的loop of Henle都特別長，以致它們的尿都特別濃。器官的演化是進化論的一個證明。

第二，生物的調節系統（homeostasis）讓生物維持體內環境的平衡。身體有很多東西需要平衡，例如大家都聽過的血糖指數，身體是透過負面回饋(negative feedback)來維持血糖的平衡的。所謂負面回饋，即是當身體某些東西比正常多了，身體會有反應把改變扭轉(reverse the change)。當血糖上升，胰島素會把血糖壓下去 。若胰島素無法把血糖壓下去，這人會得到糖尿病。身體很多元素因此都有一個平衡點(set point)，這平衡點一定要維持在某個範疇(range)．身體就像有一個恒溫器，當溫度高過平衡點，恆溫器就傳送訊號開啟冷卻系統，把溫度降低，當溫度達到平衡點，冷卻系統就會關上。

身體的系統有很多，而要維持平衡的東西太多，例如氧氣及二氧化碳的濃度、血流、腎要排除的廢物、血入面水及電解質的平衡，全都是靠控制機制去維持。

進化論的七大論據

進化論簡單來說，就是物競天擇，適者生存。大自然選擇最能適應環境的物種，讓其繁殖下去。

第一個理據來自生化學。所有生物也儲存其基因信息在dna中，而dna由蛋白質組成，蛋白質都由由20種amino acids組成。所有生物的細胞竟然是如此相似，因此推斷大家有共同祖先。

第二個證據是比較解剖學。解剖學發現，人類、鯨魚、蝙蝠，和貓，在結構上竟然有很類似的地方，都有上臂、下臂、手肘，及五隻手指！這也推斷出這四種哺乳類動物擁有共同祖先。

第三個理據是物種的地理分佈（the geographical distribution of species）。很多物種都不是隨意分佈在不同地方。相似的物質，都分佈在附近的環境。

第四個理據與第一個理由類似，來自分子生物學。分子生物學是研究細胞中的分子的結構及功能。生化學提到所有生物都用amino acid製造蛋白質製造基因，而分子生物學更加是分析這些amino acid的次序，發現人類與黑猩猩在一種蛋白質的amino acid排序上完全一樣，意思就是黑猩猩與人類都有共同祖先，大概在600百萬年前才分開。

第五個理據來自化石。從化石的考古，發現了生物的演變。大量的化石顯示生物在歷史上的不同面貎，反映了生物完整的演化歷史。

第六個理據來自直接的觀察。金黃色葡萄球菌（S. aureus）在四十年代對盤尼西林完全無抵禦之力，但過了幾十年，竟然出現耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA，又名超級細菌），它對盤尼西林有抗藥性。這也是證明了生物會適應環境，演化成更強勁品種。

第七個即最一個理據來自放射性定年法 （radioactive dating）。同一種原子(atom)有不同的形式，又叫同位素(isotope)，有些同位素有放射性，會不斷釋出粒子（particles)變成其他元素(elements)，這個過程叫同位素衰變(radioactive decay)。由於衰變的速度可計算，由於可以用來計算石頭甚至化石的年齡，因此才有地球是40億年之說。如果地球有40億年存在之久，有足夠時間給生物演化。

生態學一二三

生態（ecosystem ）這中文字很有趣。生態意思是一個個特定的環境。每一個生態也是一個系統，每個系統由生物因素（biotic factors)及非生物因素（abiotic factors），例如太陽、泥土、水等而組成。生態學就是研究這些生態（ecology ）。

社區（community ）是比生態細一點的單位。不同的生態，即不同的社區，社區另一個字是biome。地球主要有6大生態社區，分別是淡水社區，包括湖泊、河流、溪澗，和濕地；約佔地球的3%，濕地擁有極高生物多樣性。第二個生態社區當然是海洋，佔全球75%，包括海洋、珊瑚。地球超過一半的光合作用發生在海洋。鹹淡水交界（estuary）也是海洋社區，鹹淡水交界孕育著大量生物，但因大多是港口，因此受到人類發展威脅。第三個社區是沙漠，約佔地球20%，生活在沙漠的動物都發展出適應少水環境的能力。第四種生態社區是森林（forest），佔地球30%，森林對於維持二氧化碳水平極之重要。熱帶雨林是吸取極多水份的常青樹，全世界有一半的動物都住在熱帶雨林裡。第五種是草原生態，草原佔地球30%，很多草原都被人類開發作農業用途。最後一種生態是極地，佔地球15%的面積，氣候寒冷，水份稀少。

最後談談一個生態中生物之間的關係。第一種是和平的互利關係（mutualism）。我們腸道內的細菌與腸便是共生關係，細菌吸取腸道內的食物，同時釋放腸道所需的維他命；第二種關係是競爭關係，農地上種的菜與雜草便是競爭關係；第三種是捕獵或寄生關係:原來競爭關係不是最殘酷，捕獵與寄生關係更加殘酷，例如獅子食白兔是赤裸裸的捕獵關係，而寄生蟲的寄生關係也是單方面蠶食另一半，只是速度慢一點，溫水煮蛙。

疾病科普

關於疾病，有幾點科普是常識。

第一，疾病源自病源體(pathogens)。病源體有幾種。最常聽到的當然是病毒和細菌。但另外，有些引起疾病也不是細菌或病毒，例如引起香港腳不是病毒或細菌，而是真菌，有趣的是，平日我們吃的磨菇也是真菌。體積方面，真菌也是最大的，其次是細菌，而病毒則較細，因此也是到20世紀才被發現是病源體的一種。最後是病源性蛋白，是在80年代才被發現。這四種病源體是不是生命呢？究竟怎樣的條件是生命的條件？事實上，真菌之所以體積最大，因為它是多細胞生物，細菌是單細胞生物，病毒就有趣了，是沒有細胞但有DNA，病源性蛋白連DNA也沒有，只有蛋白。著名的瘋牛症便是由病源性蛋白引起，你說病源性蛋白是不是生命呢？

第二，病源體襲擊脊惟動物的身體要打破兩道防線，第一道比較表面，包括皮膚、眼耳口鼻則有負責過濾的黏液及纖毛，而食道中胃裡的酸液也會消化掉那些病源體，因此要進入人體也不是一件易事。而第二道防線，則是身體的免疫系統。負責與病源體打仗的是免疫細胞，免疫細胞有兩種，一種是白血球，另一種是淋巴細胞，前者在血液中，後者在淋巴系統中，兩者均是骨髓製造。（另外脾臟及胸腺也有免疫細胞。）免疫細胞接觸到病源體或其他抗原(antigens，除了病源體外有些引致身體有過敏反應的物質也是抗原），便會釋放抗體(antibiotics)。抗體要在質及量兩方面與抗原打仗，質是令免疫細胞要釋放與抗原相應的抗體，抗原種類繁多，如果免疫細胞未接觸過，不能產生相關抗體的；而量是指真正與抗原對抗的不是抗體，抗體只是負責控制著，真正負責吞噬抗原是巨噬細胞，所以抗體的數量要夠多，才能牽引抗原。

最後再談談對抗病源體，洗手的重要性。原來，疾病由細菌引起是遲至19世紀才被法國人發現的事實。所以以前的人不會洗手，甚至也不是用肥皂洗手，而是用含有氯的消毒液呢（漂白水？）！

再談植物(六): 花

花瓣之所以有不同顏色，是因為有花青素，而花青素在不同情況下會出現不同顏色。例如與酸一起就呈現紅色，與鹼就呈現藍色。而與花青素結合就呈黃色。另外，隨著日光照射的強度及溫度變化，花的顏色也會產生變化。

花會香，因為裡面有芳香油。隨著水分它揮發到空氣中，幫助花朵吸引昆蟲採蜜。

有些人對花粉敏感，因為花粉中有蛋白質，引起過敏。

花生的花開在地面上，但果實結在地下。花生是種子(seed)。

水仙的種法很特別，它是鱗莖植物，我們新年買到的水仙，其實是五年前的秋天時，把小鱗莖種在土壤裡，第二年夏天挖出來，存放在乾燥的通風處，到秋天再種進土裡。反複五年後，因為已在土裡種了五年，貯存了許多養份，於是新年買的時候只要有水就會長葉和開花。很神奇呢！

曇花原來生長於美洲中部墨西哥和南美洲熱帶的沙漠中，所以白天開花沒有用，只會被曬枯烤焦，亦沒有昆蟲幫助授粉，因此要在晚上8點至12點開花，然後淍謝。

無花果的名字有矛盾，因為世上有開花但不結果的植物，但沒有不開花而可以結果的植物，不開花會結果根本是違返邏輯。無花果只是因為花開得太細，而且長在花托的裡面。無花果是透過專門幫它的小山峰來幫助授粉。

蒲公英的花是黃色的，平日我們見到的絨毛球，是其果實。

再談植物(五): 葉

葉子從樹上落下時，一般都背面向上。為什麼呢？當然因為葉子背面輕一點。葉面多葉綠素，葉背多氣孔，水份也多些。當葉變黃，葉背的水分被蒸發掉，因此比較輕。

高山對茶葉生長有幫助，因為有霧，令茶樹處於親水狀態。又能阻礙紅外線，只讓幫助茶葉生長的紫外線經過。

綠茶比較苦澀，因為有鞣酸(即單寧酸)，紅茶的單寧酸因為在發酵過程中凝固了，不再溶於水，因此不苦。另外，發酵時，因為茶葉中的葉綠素被破壞了，茶葉中的單寧酸氧化變成紅色，所以我們稱之作紅茶。

花青素易溶於水，葉綠素不溶於水。把葉子在水中加熱，可消除花青素。留意海底植物不是綠色不代表它沒有葉綠素，例如海帶、紫菜，只是被其他色素如藻褐素等蓋住了。

薄荷的莖和葉含薄荷油，芳香清涼。

雜草要定時清除，因為與其他植物爭水爭養分，並滋生病蟲。

仙人掌的葉子為了減少水分的蒸發，逐漸變成刺。葉子退化後，由綠色的莖進行光合作用製造養分。

再談植物(四)：水果

當果實成熟後，果柄細胞開始衰老，變成幹枝。幹枝不勝負荷，果實便會落地。

水果有香味，因為有芳香物質。有些水果貯藏一段時間後會更有香味。芳香物質由多種化學成分混合成，各種水果的芳香物質成份不同，所以產生的香味也不同。

蘋果削皮後會變咖啡色，因蘋果裡有單寧酸，它與刀的鐵質產生化學反應，產生黑色的鞣酸鐡覆蓋在果肉表面。另外，蘋果的有機物質遇到空氣，在氧化酶的作用下會變色。

香蕉其實有種子的，只是我們平日食那些香蕉已經被domesticated，野生的香蕉有種子，所以很難吃。未熟的香蕉是綠色的，因為葉綠素比較多，但慢慢葉綠素會分解，香蕉亦由澱粉（starch)轉為單糖，所以變甜。

葡萄是藤本植物，所以葡蔔不是樹，是藤。葡萄藤有鬚，卷附在樹幹或柱子上。

西瓜的水份最多。

甘蔗的下段較甜，因為甘蔗上面多葉子，水分多儲存在葉子附近，而根部較少葉子，水分較少，糖分濃度較高。

菠蘿含有鳳梨酶，能分解蛋日質，吃了嘴唇會麻木刺痛，加了鹽會抑制鳯梨酶的活性。

橄欖油被譽為品質最佳的植物油，真正的橄欖油是油橄欖搾取，油橄欖在化學結構上最接近母乳，容易被人體吸收。

二氧化碳

 

二氧化碳需要得到持續的關注，有三個原因。

第一，生物的出現跟二氧化碳息息相關。為什麼？生物的歷史，有幾個關鍵字要記住。第一，38億，因地球約在38億年前形成。第二，20億。正如之前所提到，20億年前葉綠體橫空出世，令地球出現身上有葉綠體的微生物及植物。植物透過光合作用製造養份並輸出氧氣，令地球開始出現動物。第三，4億。因為4億年前開始，大氣層的臭氧層大致形成了，動物開始離開海洋，移到陸地上生活。因此，氧氣和臭氧是動物出現的必要條件。這與二氧化碳有什麼關係？原因是，地球起初就像火星金星一樣，只得二氧化碳。正正因為葉綠體及植物的出現，才令大氣層的二氧化碳從百份之九十降到百份之零點零四，氧氣則由零去到百分之二十一。

第二，石油及煤其實是古代的二氧化碳，為什麼？石油和煤是古代動植物的遺骸形成。對植物來說，微生物負責分解植物的屍體。微生物燃燒植物儲存的澱粉，呼出二氧化碳。之所以會有石油及煤，是因為微生物沒有完全分解古老植物的屍體，所以古老植物便形成石油及煤。所以，今天人類燒煤燒石油，其實是把幾十億年來植物屍體內的能量釋放，把幾億年來植物從大氣吸走以致令地球氧氣比例上升的二氧化碳再次釋放入大氣層，令地球變暖。

第三，火山其實會釋出二氧化碳，導致全球氣溫上升，但火山爆發有趣之處在於，同時間火山灰降低全球溫度，為什麼呢？因火山灰會遮擋太陽。所以火山爆發，是禍也是福。

再談植物(一): 植物與環境

這篇會先談談植物與環境，然後談談植物的分類，最後是植物的繁殖。

光合作用製造了的澱粉，會輸送去莖部與根部。多餘的會儲存在根部。澱粉本身是無味，但傳送去根部時會變成葡萄糖，帶有甜味。

植物也會睡覺，一般一年一次，在冬天休眠，葉子脫落，餘下活著的根部。

葉子背面比較淺色，因為多氣孔，葉綠體少一點。

蓮藕原來是蓮花的莖部。蓮花用葉片上的氣孔呼吸，然後莖部傳輸空氣至根部，所以蓮藕有很多洞。

植物都會保護自已，例如仙人掌莖上佈滿刺，讓草食性動物不敢靠近。

一般樹在冬天都會落葉，因為冬天缺水和陽光，水會流過葉子氣孔蒸發水份，為了保留水份，氣孔會關閉，但關閉了氣孔，葉子便無法進行光合作用，無光合作用便沒有食物，葉子便枯萎掉落。常綠樹不會，因為其葉子長成針狀，不容易流失水份。而秋天時葉子會變色，因為原來氣溫下降，葉綠素是會被破壞的，其他色素（如顯示紅色的花清素、黃色的胡蘿蔔素）便顯現。

熱帶雨林的樹葉子很大，是因為太熱，大的葉面幫助透過氣孔蒸發水份來散熱。

有些植物食蟲，為什麼？因為它們生長在池塘、沼澤等環境，陽光不夠，於是靠食蟲補充熱量，例如豬籠草及捕蠅草。

生命簡史

(1)多細胞生物生存兩大先決條件：氧及臭氧

生物究竟是從何時開始在地球上出現呢? 如果地球是有48億或38億年歷史，那麼發生了何事令生物突然出現？正確來說，地球一開始是有生物的，只是單細胞生物，但到大概20億年前，發生了兩件事，令地球不再一樣。

第一，「葉綠體」横空出世，令地球突然出現氧氣。氧氣令地球一些生物死亡，同時令一些生物開始適應呼吸氧氣。

第二，紫外光與氧氣產生化學反應形成臭氧層。形成之後，太陽的紫外線才能被阻隔。生物開始往多細胞方向發展。

4億年前，微生物、植物都因躲避紫外線而只在海洋生存，並出現了魚類；4億年後，臭氧層大致形成了，足夠阻檔紫外光，生物開始往陸地演化。

(2) 蛋的重要

由4億年前起，陸上開始有生物。但如何證明生物是由水中過渡到陸地？一個證據就是兩棲類動物。因為這種介乎於陸地生物及水中生物之間過渡性形態的生物最特別之處，不是它可以在陸地上及水中居住。更重要是，它未出世時，是以魚出世的方法去成長，出世後，則可脫離水的環境而變成爬蟲類！這實在十分奇妙！因為魚不會生蛋，魚交配、產卵、授精及胚胎發育，都在水中進行，另一方面呢，陸地動物除了哺乳類，都會生蛋。為什麼是蛋？原來因為蛋的功能是為受精卵及胚胎發育時提供的濕潤環境及養分。無蛋的保護，陸地上如何讓胚胎成長？

(3) 恐龍滅絕也是因為生物鏈

當魚演化成昆蟲，昆蟲演化成爬蟲，而在爬蟲未演變成鳥之前，原來在2億3千萬年前，爬蟲類出現了傳說中的恐龍！

然後，人人最愛問的是，恐龍究竟是如何滅絕的呢？原來，恐龍是因為撞擊地球的小行星。問題是地球今天仍然健在，那麼是什麼令恐龍完結？原來，小行星撞擊地球，引發了地震海嘯等等，但最致命是，撞擊時揚起的沙塵、火山爆發時的灰燼、及森林大火產生的煙灰，令地球阻隔了陽光！當地球缺乏陽光不是一段短時間，植物不能製造食物，素食恐龍便因缺乏食物而死亡，而因為食物鏈的關係，沒有素食恐龍或其他動物，肉食性恐龍也都難逃厄運。地球上超過8成的生物因這次災難而消失，史稱「白堊紀大災難」。

(4) 人類的祖先不是猴子

雖然猴子都是「靈長目」動物，但人類的祖先不是有尾巴的猴子，而是無尾巴的猿類。但猿類也分兩類，一是較小的猿類，二是大猿類，前者是長臂猿，後者包括黑猩猩、大猩猩等。人類約在700萬年前由大猿進化，後來出現懂得生火的北京人是約50萬年前的一個過渡性人種(不是人類祖先)，直至15至20萬年前就出現學名是Homo sapiens的「現代人類」。

性別是為了甚麼?

最後說說遺傳學。無論是動物或植物，都要繁殖下一代，將基因遺傳下去。人類有約2萬5千個基因，這些基因排在「去氧核糖核酸」（即DNA）上，而DNA是以46條染色體呈現。這46條染色體，以是同類的結伴排列，因此有23對，稱為同源染色體。每一對染色體，一條來自父親，一條來自母親。因此，人體的性器官製造精子和卵子時，會進行「減數分裂」的細胞分裂，導致精子和卵子的細胞其實只有23條染色體（稱為2對基因組）。

是什麼基因決定性別呢？原來每個人的23對染色體中，有一對專門決定性別。在男性中，這一對叫xy，即由一條x染色體及一條y染色體組成，而女人那一對性別染色體是xx，即兩條都是x染色體。當女人性器官以減數分裂製造只有23條染色體的卵子時，所有卵子那一條決定性別的染色體一定是x，但男人精子那23條染色體中，卻可以有兩個情況，一個情況是那條決定性別染色體是x，另一個情況是那條性別染色體是y，於是，下一代是男是女便看男人的性別精子是x精子還是y精子決定！

既然提到性別，便不如談談繁殖的話題。我們看得動物多，以為植物都一定是有性繁殖，其實植物如微生物一樣，也可以進行無性繁殖。例如馬鈴薯，它沒有花開，而是莖部形成塊莖，在塊莖上長出新芽，產生新個體，就像細菌般進行細胞分裂。

我們可以問一個問題:為何會有性別呢？如果答案是為了繁衍下一代，那馬鈴薯及細菌的例子便否定了這答案。

原來，性別是為了增加基因組合。無性繁殖產生的下一代，與「母體」的基因一樣，即是百分之百的「複製體」，但有性繁殖的下一代，其基因組合因為經過「基因交換」而與父母的必定不同，其適應環境的能力便有所提高。

最後用一個動物界為了適應環境而發展的比較極端的生殖方法總結這篇: 雌雄同體。剛才提過，無性繁殖的好處是不需要性別，但不好處是生出的下一代基因相同，是複製體；而有性繁殖的好處是增加基因組合多樣性，那不好處呢？當然是找「伴侶」！有沒有生物是既有性別，但又不需要麻煩去找異性？有！有些動物於是發展成雌雄同體，例如蝸牛。但雌雄同體的意思不是它自己與自己交配，因為自己與自己交配便不能增加基因組合。蝸牛需要作「異體授精」，因此也需要找另一隻蝸牛給予精子，與自己的卵子結合產出受精卵。

植物的性況有類似，但複雜少許。植物可以無性繁殖，無花植物都是無性繁殖；植物也可以有性繁殖，有性繁殖都是有花植物。因此，花其實是植物的性器。性器內有製造「精子」的雄蕊，製造「卵子」的雌蕊。如果植物是單性花，即它的花只有雄蕊或是雌蕊，但單性花又有兩種：一種是雌雄同株，一種是雌雄異株；前者是一株植物既有雄花又有雌花，而後者則是雄花及雌花在不同植物上。而雙性花當然是雌雄同株了。換言之，無論是單性花或雙性花，也有機會是雌雄同株。不過單性花即使是雌雄同株，也是異花授粉，但雙性花就可能是同花授粉。因此雙性花為要避免同花授粉，便要努力促使異花授粉，即把花粉傳去同一株或不同株的花的柱頭上。

參考: 雌雄異株植物要變性？, https://kknews.cc/zh-hk/science/jm52ebl.html

植物與動物最大的分別

說動物說了一些篇幅，是時候轉話題到植物上。植物與動物最大分別是：動物不能自己製造食物，植物卻能。很多人不知道光合作用，以為植物是從泥土吸取食物，十分搞笑。植物透過根部吸收的，是水分及少許俗稱為肥料的養分（無機物）。光是這些無機物無法讓植物生存的。光合作用就是：葉子上的葉綠體中的葉綠素，吸收陽光中的紅光與藍光，並將植物從根部吸收的水分與從葉子氣孔（氣孔就像植物的嘴吧，負責吸取二氧化碳，釋放氧氣，以及蒸發水分）吸取的二氧化碳，製造澱粉。留意，有些葉子看似不是綠色，實際上也有葉綠素，只是它也有其他色素，例如呈紅、紫色或藍色的花青素，或呈黃色或橙色的類胡蘿蔔素等等。另外，有人會說，植物不會移動，要能量來做什麼？第一，製造新細胞需要大量能量；第二，水分和養分從根部輸上各處需要能量；第三，葉子製造的糖分需要能量輸到各部位的細胞。植物第一要記住它會進行光合作用製作糖分，第二是需要進行呼吸把糖分變成能量。　

植物除了光合作用、用氣孔呼吸外，另外特別之處是其細胞的細胞壁。動物用骨骼支撐身體，植物呢？植物就是用細胞壁!細胞壁主要成分為纖維素，它不溶於水，堅硬強韌，因此我們斬樹來造紙張。為何樹木可以長得那麼高?原來植物與動物另一個不同的地方是，動物的老舊細胞會被排出，植物則留下舊細胞的細胞壁，用木質素把其固定，因而紅衫才能長到100米高。纖維素與木質素都是難以分解，人消化不到，那牛如何食草呢？原來，只有微生物才能消化纖維素，例如黴菌，部分菌類例如蘑菇。被菌類分解成碎塊的樹木，再被白蟻透過其體內的微生物進一步分解，形成養育新植物需要的土壤成分。

植物另一個有趣的地方還有:植物如何將水輸往高處?首先，植物的莖及葉都有導管，用來輸送水分。是什麼力量令水分克服地心吸力把水提到高處呢？植物學家說有4種力量，第一是根壓，即根部把水壓上去；第二是毛細管現象，即水與導管之間的附著力；第三是水分子之間的內聚力，及第四，植物上氣孔因為蒸發掉細胞的水分，水會流向氣孔附近缺水的細胞。

鳥為什麼沒牙齒?

昆蟲藉外骨骼演化成有翅膀的鳥。鳥在演化過程中最大的改變，就是要減輕重量，因此它沒有牙齒、下顎骨及其肌肉，而腸道又短，以便食物盡快吸收廢料盡快被排出。另外，鳥因為要拍打翅膀，所以發展出強韌的胸肌（留意雞即使不會飛，也有大塊的雞胸肉）。因為要隨時需要大量能量，鳥有5對以上的伸縮氣囊，累積大量空氣。鳥類同時也由爬蟲演化，爬蟲身上的鱗片演化成鳥類的羽毛，所以羽毛也是用來保暖。留意不是所有的鳥也會飛，如果那種鳥不飛也有東西吃，它們的翅膀就會退化，例如企鵝的翅膀便用來在水中撥水前進。

昆蟲的身體為何那麼細?

大約在3億年前，生物離開水域，開始在陸地上生存的是昆蟲類。昆蟲類與人類最不同的地方是昆蟲是用外骨骼支撐身體的。所謂外骨骼，就是指動物用堅硬的外殼支撐身體，相對於人類的內骨骼，用骨頭支撐身體。具有內骨骼的動物叫做脊椎動物，基本上所有魚、爬蟲、鳥、哺乳類都是脊椎動物，昆蟲則是無脊椎動物。另外，昆蟲沒有魚的鰓、人類的肺，昆蟲是用身上6至10個的孔穴作外呼吸的，因此體積才這麼少，因為若體積大一點，它用孔穴吸入的氧氣不足以輸往全身。我們不應少看昆蟲，第一，昆蟲不但是我們的祖先，它們在3億年前已存在，它們佔全部動物的75%，所有脊椎動物加起來也只佔5%；第二，它們之所以可以生存到現在，全靠它們的微少身型，不需要食太多東西便能生存下去，所以才不需要吸太多氧氣就可生存；第三，昆蟲生存下來除了靠其微小身型，他們也擅用保護色這手段，隱藏自己，保護自己免被獵食。

魚吸的氧氣究竟何來?

動物究竟分幾類呢? 既然魚是那麼古老，應該先談魚類。

地球有38億歷史，而存在於陸地上的生物，其實也是4億年前才有，在此前生物一直都是活在水中，所以才說古代魚類是人類的祖先。為何魚是比較原始呢？當然因為陸上生物難以在水中呼吸。所謂呼吸，其實就是氣體交換：把氧氣透過血液輸進給身體裡與細胞中的澱粉質發生反應，產生能量，並將不需要的二氧化碳排放至空氣中。哺乳類動物就是用肺進行氣體交換，而魚類卻是用鰓去進行這個過程。有人可能問，水中有氧氣嗎？原來不單止氧氣可溶入水中，水中的植物如海藻（留意：海藻是有益的食物）是會進行光合作用釋出氧氣。海中除了魚是用鰓呼吸外，其他海中生物如軟體動物（章魚）、甲殼生物（螃蟹）也是用鰓呼吸的。

智人在20萬年前出現啊!

達爾文說的「物競天擇，適者生存」解釋了大部分生物的行為。

所謂生物，就是會進行代謝活動的東西。石頭不會有代謝，人類會；人類、貓，牽牛花都會從外部擷取養份，吸取能量，並將無用物質排出體外。

生物另一個特徵是會繁殖。

說起生物的歷史，便要從38億年前講起，但人類呢？生物分類的基本單位是「種」。38年前並未有人類這個種。最開頭有像魚這一類「種」，後來魚又衍生出兩棲類、爬蟲類、恐龍類、鳥類，最後進化成包括人在內的哺乳類。

談到人類，究竟人類有多長的歷史呢？一種說法是最起初的人類是在600萬年前出現，他們兩腳站立在非洲大陸上，從森林遷移到草原上居住，食草原上的動植物；到200萬年前，出現了「巧人」，即靈巧的人，他們懂得用石器、狩獵等；到150萬年前，他們離開非洲家鄉，在其他地方落地生根，例如北京的猿人與爪哇猿人，他們開始識用火。到20萬年前，非洲上出現「智人」，有智慧的人；到6萬年前，他們再遷移到世界各地。