光合作用——Alison George
對於生命，幾乎沒有哪種發明有如從陽光中俘獲能量的能力那般，具有如此意義深遠的重要地位。光合作用徹底地改變了這個星球的面貌，它改造了大氣成分，並形成防護屏使地球免於致命的輻射。
要是沒有光合作用，大氣中便幾乎沒有氧氣，沒有植物和動物，僅有微生物靠原始的礦物質湯和二氧化碳來殘喘度日。光合作用使生命擺脫這些約束，它產生的氧氣為複雜生命的出現創造了條件。
在光合作用出現之前，生命界的主體是些以諸如硫、鐵、甲烷這類化學物質為能量來源的單細胞微生物。而後，約在35億年前，或許更早，一群細菌發展出從陽光獲取能量的能力來幫助合成碳水化合物，以滿足自身生長和供能的需要。尚不清楚它們是如何練就這番技能的，但遺傳研究表明獲取光的“器械”是由分子間進行能量傳遞工作的蛋白質進化而來的。於是光合作用就降臨了。
可是這一過程的早期版本並不產生氧。它利用硫化氫和二氧化碳作為原料，生成碳水化合物和硫作為最終產品。在後來的某個現在還未確知的時期，進化出了新型的光合作用，它利用水和不同的資源，產生氧這一副產品。
在早期，氧會毒害生命。直到一些微生物進化出忍受氧並最終利用其作為能源的機制時，大氣的氧含量才開始提升。那也是相當重大的發現：碳水化合物的有氧代謝獲取能量的效能是無氧代謝的18倍。
地球上的生命從此變得更具活力了，為發展出複雜的多細胞生命形態（包括植物，它們吸納了被稱作藍細菌的具備光合作用功能的細菌作為自己的光合作用器）作好了準備。事實上，現今地球上的生命所利用的能量都是直接或間接地由光合作用產生的。
在提供了代謝養料的有效方式的同時，光合作用製造出的氧也有助於保護生命。地球處於持續不斷的來自太陽的致命的紫外輻射流的轟擊下。讓大氣充滿氧的過程的一個副產物是，距地表20至60千米高處分佈的臭氧層，它濾除了最為有害的紫外線。這個保護傘讓生命逃離海洋避難所，移師至乾燥的陸地。
“它改變了大氣成分，並使地球處於防護屏的保護之下”
如今，這個行星上的每一個生化過程實質上都最終依賴於太陽能的輸入。深深地吸一口氣，感謝一下那些原始厭氧微生物的生化創造力吧。
性——Clare Wilson
鳥類為之，蜜蜂亦為之——對於數目巨大的絕大多數物種而言，有性生殖是惟一的選擇。它是造就這個星球上最為驚人的生物奇觀的原因，從珊瑚蟲群體（它們繁殖的數量如此巨大，以至於能在太空中看見），到園丁鳥(bower bird)為吸引異性而精心展現的舞姿，還有成年牡鹿的鹿角，一些生物學家認為，詩作、音樂和藝術也在其中。性甚至可能是造成生命前赴後繼、自主前行的原因：放棄性的物種差不多在幾百代之內就走向滅絕。
然而，既然性這般重要，生物學家卻仍在爭辯它是如何進化出的，以及它為何進化出來了。要知道，表面上看來，性是一種失敗的策略。
有兩個理由讓進化應該青睞無性生殖。首先，在為資源進行的鬥爭中，無性的物種能輕易地戰勝有性的物種。其次，精子和卵子僅包含了雙親各方一半的基因，採取有性生殖的生物個體只能將自身50%的基因傳遞給下一代。無性生殖卻可達到100%的傳遞率。
顯然，上述推理過程存在某些錯誤。儘管有許多物種，包括昆蟲，蜥蜴和植物，無性而生活得悠然自得，至少目前如此。但是，有性的物種在數量上要遠遠勝出。
不斷的成功通常歸因於遺傳包裹的重新組合，引入了變異並使有害的突變被清除（突變最終會消滅大多數無性物種）。變異是重要的，因為它使生命能夠響應環境的變化，這包括捕食者和被捕食者——特別是寄生物和寄主——之間的相互作用。無性生殖有時可以比喻為這麼一個情形，買了一注100張的彩票，竟然全是同號的。遠優於此的是，只買50張彩票，每張的號碼都不同。
雖然我們可能明白了性是多麼有效，但是我們卻不知道它是如何產生的。它可能像 DNA修復那樣普通。無性生殖的單細胞生物可能曾經進化出週期性地倍增自身遺傳物質然後又對分的習性。這讓它們能透過替換備用組件去修復任何DNA損傷。類似的DNA交換仍舊發生在卵子和精子的產生過程中。
寄生物也從屬於這個框架。我們所知的DNA寄生段就是轉座子把它們的拷貝插入到細胞正常的遺傳物質中。設想一個在單細胞生物中的轉座子獲取了一個突變，它促使宿主細胞在再次分裂之前週期性地和其他細胞融合。轉座子的這一
性的原始形式將會在許多不同的細胞中水準地傳播開。一旦它在一個種群中出現，寄生的性現象將會相當快地流行開去。
死亡——Bob Holmes
進化會給生命帶來死神嗎？是的，確實如此。當然，並非一切皆在它的籠罩之下，生物就經常因諸如饑餓或機體受傷這樣的不幸禍事而（非自然）死亡。但還存在不同類別的發生在細胞中的——另有一種存在爭議的說法，認為或許甚至是整個有機體——出於為某些更大的整體獲取利益而進行的選擇死亡。換句話說，死亡是一種進化的策略。
這在許多類程式控制的細胞死亡或者說凋亡（存在於每一個多細胞機體中的一種自毀機制）中是極其明顯的。你的手有5根手指，這是因為那些胚胎時期曾經活在手指之間的細胞都死了。只有8到16個細胞大的胚胎——僅在受精卵分裂了3或4 次後——指望著細胞的死亡：阻止細胞凋亡，發育就會出偏差。若無死亡之惠，我們甚至無緣出生。
即便是像我們這樣的成年人也不能脫離死亡而存活下去。沒有凋亡的調控，我們將全身癌症氾濫。你的細胞不停地擊敗一些突變，這些突變威脅到你嚴格控制細胞分裂動向以防止其走火入魔的能力。不過，監督系統——例如含有p53蛋白質的被稱為“基因組監護者”（參見New Scientist，18 December 2004，p 38）——可以偵測到幾乎所有的這一類差錯，並指引受侵襲的細胞執行自毀。
程式控制的細胞死亡也在日常生活中扮演了重要的角色。它確保了腸道內壁恒定的細胞更新量，以及利用死亡細胞生成皮膚保護層。當免疫系統擊潰感染後，富餘的白細胞會有秩序地自殺以使炎症消退下來。植物利用細胞死亡作為抵抗病原體的焦土防衛策略(scorched-earth defence)，它將感染區域圍截起來，然後一舉把其中的所有細胞統統殺滅。
生物是如何受益於犧牲少數細胞的，這一目了然。但是進化可能也影響了整個生物體的死亡。所有開始上了年紀或者步入衰老的高等生物的細胞，僅僅在分裂了幾十代後，便最終將有機體自身引向死亡。某種程度而言，那更是一項對抗掙脫控制的瘋長的保護措施。但是一個有爭議的理論提出，死亡是一個嵌入的遺傳老化程式，它設定了所有人的預期壽命上限。（參見New Scientist，19 April 2004，p 26）。
大多數進化生物學家拒絕接受先天“死亡程式”的觀念。他們指出，畢竟動物會以許多不同的方式老死，而不是有如細胞凋亡那樣的單一路線。與之相對的，他們認為衰老是進化的廢物場：自然選擇幾乎沒有理由除去一個出現在生命晚期的缺陷，因為很少有個體能足夠幸運地活到老年。可是如今人們都普遍地存活到育齡期之後，於是我們便只能忍受進化從未替我們著想而做出的發明：終老而亡。
寄生——Anna Gosline
這個名稱是偷竊、欺騙以及鬼鬼祟祟的罪惡之同義語。但是，在寄生物和寄主之間的古老戰鬥是進化中最強大的驅動力之一。沒有了掠奪者和揩油之徒，生命便不會成為今天的樣子。
從病毒到絳蟲，藤壺到鳥類，寄生物種是這個星球上最成功的生命之一，它們毫無慈悲心地利用我們所知的每一個生物。請看絳蟲，這種改進型的寄生物幾乎就只是生殖腺和頭部滿是鉤狀物的結合體，為了在寄主富有營養的消化道深處生活，它省卻了腸胃。在其平均18年壽命中，一隻寄生於人體中的絳蟲能產下100億顆卵。
許多寄生物，例如小型肝吸蟲，也精通巧妙控制寄主行為的技藝。腦部感染上吸蟲幼體的螞蟻，會被強制爬到草葉的頂端，在那它們更可能被吸蟲的最終寄主綿羊吃掉。
“它們實在令人厭惡，但是，它們是不是對自己要做的事很擅長呢？”流行的法國教材《身為寄生物的藝術》(The Art of Being a Parasite)的譯者，田納西州大學的生物學教授Daniel Simberloff說道，“進化可能在相當大的程度上被寄生物驅使著。這是有性生殖之續增篇的主要假說，你能從中獲得多少更深的要義呢？”
寄生物可被證明的作用於進化的最顯著效應是它們的尺度都是最小的。細菌，原生動物和病毒，可以影響它們寄主的進化，因為只有最頑強的個體才能在感染中倖存下來。人類也不例外：如果只繼承一個基因，幾種遺傳病的基因會阻止免於傳染病的侵害。例如，一個鐮刀狀紅細胞貧血症基因的拷貝可抵禦瘧疾的感染，這種情形一直延續至今。再有艾滋病病毒和結核菌，使我們的基因組的部分發生進化，就比如免疫系統的基因（參見New Scientist，22 November 2003，p 44）。
寄主也能影響其體內的寄生物的進化。例如，需要在人與人之間接觸傳染的疾病經常進化為不那麼致命，以確保感染者至少能存活到將病原體傳遞給下一個人。
寄生物亦能在更基本的層次上驅使著進化。被稱為轉座子的DNA寄生段可以在整個基因組範圍內剪貼自身，以轉變為新基因，或促發突變和DNA的重新混合，這加劇了遺傳變異。它們已經牽涉進性的起源，因為它們可能推動了細胞融合和配子形成的選擇。
