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随手翻开一本生物百科全书，我们可以看到，动物界从蚊子到鲸，从蛇到松鼠，植物界从雏菊到巨杉再到仙人掌，生物的形态可谓多种多样。一些生物会飞，一些生物会游、会挖洞、会爬……可能性似乎无穷无尽。但若仔细想想，还是能找到“真空地带”。例如，没有哪种动物长了轮子，也没有哪条鱼有螺旋桨尾巴，但运用这两种移动方式的人造设备非常高效。又如，龙这种既有四肢又有一双翅膀的脊椎动物从未存在。此外，脊椎动物最多只有两对足，而其他动物则更有创造力，比如节肢动物，其中昆虫有3对足，蜘蛛有4对足，虾甚至有10对足……这么一看，生物的形态特征似乎存在一些限制，某些组合无法同时出现。具体是哪些？
某种性状可能会得到表达，也可能根本不会出现。为了理解为什么，我们有两种研究方式：一种是研究这种特征是“如何”被创造出来的；另一种是探究它“为什么”存在。以斑马的条纹为例，从细胞和分子角度来看，条纹源自颜色应答基因的周期性调节，就像一台针织机交替使用黑色和白色的毛线。这解释了条纹是如何形成的。那这种条纹为什么会存在？答案在生态层面上：条纹对斑马来说是一种优势，它可以干扰舌蝇的视觉系统，使其难以识别猎物，从而令斑马摆脱舌蝇的侵扰，降低斑马被叮咬而患上非洲人类锥虫病的风险。因此，“如何”类的问题需要生物学上非常专业的解释，“为什么”类的问题则需要用到生态学和进化方面的知识。在本书中，“为什么”将引导我们去探索各种悖论。