我不知道“表现型门槛”会达到怎样的广泛程度。我推测,在生命复制的大爆炸已经超越最初阶段的所有行星上,这个门槛应该已被跨过去了。并且,我还推测,列在我这个清单上的下一个门槛也是如此。这就是第三个门槛,即复制者门槛。这个门槛,在某些星球上可能先于、或者与表现型门槛同时被跨过。在早期,复制者很可能是独立的存在体,与裸露的复制者对手一起在基因之河的源头浮动着。但是,我们地球上的现代DNA/蛋白质信息-技术系统的特征,是基因不可能孤立地起作用。基因在其中发挥作用的那个化学世界,不是外部环境中的那种孤立无助的化学。诚然,外部环境构成了背景,但它是一种非常遥远的背景。DNA复制者赖以生存的最直接且至关重要的化学世界,是一个小得多的、比较集中的化学物质的“口袋”——细胞。在某种意义上讲,把细胞叫做化学物质的口袋会误导读者,因为很多细胞内部都有复杂的折叠膜结构,极重要的化学反应就在膜内、膜上,以及膜之间进行。化学微观世界——细胞——是由千百个基因联合组成的,而一些高等细胞是由数十万基因构成的。每一个基因都对环境有所贡献,所有基因都在开拓环境,以保证生存。基因是成组发挥作用的,在第一章中我们已从稍稍不同的角度看到了这一点。
在我们的行星上,最简单的自发DNA复制系统是细菌细胞,而为了制造所需的组分,它们至少要有数百个基因。非细菌的细胞称为真核细胞。我们自己的细胞,以及所有的动物、植物、真菌和原生动物的细胞,都是真核细胞。它们通常有数万个乃至数十万个基因,所有的基因都成组地发挥作用。正如本书第二章所说,看来很可能真核细胞是从结对的5个左右的细菌细胞开始的。但是,这是一种更高级的群体工作方式,不属于我在这里要讲的内容。我要强调的事实是,所有的基因都在化学环境中起作用,而这个环境是由细胞里的基因联合构成的。
在我们领会了基因是以组群方式工作之后,显然立即会设想:现今的达尔文选择是在基因组竞争对手之间进行的,也就是假设选择已经上升到更高一级的组织。的确很诱人,但依我的观点来看,这种说法在更深层次上出现了错误。如下的说法要明确得多:达尔文选择仍然是在基因竞争对手之间进行,得宠的是那些在其他基因面前更为成功的基因;尽管这些其他基因在另一些基因面前是属于得宠的。这一点,我们已在第一章中讨论过了。我们曾提到,共享数字之河的同一条支流的基因逐渐变成了“好伙伴”。
当生物复制炸弹在一个行星上聚集力量时,必须跨越的下一个重要门槛,或许就是“多细胞门槛”,我把它称为第四道门槛。正如我们在前面说过的,在我们的身体中,每个细胞都是一个小小的局部化学物质之海,有一组基因沉浮其中。虽然它容纳了整个组,然而它却是由组内一个分组所制成的。细胞将自己一分为二,然后每一部分又长成整个细胞那么大,于是细胞数增加了一倍。在发生这种情况的时候,基因组的所有成员都增加了一倍。如果这两个细胞并未完全分离,而是互相间保持着接触,就能形成一个大的体系、大的建筑。这时,细胞扮演着砖块的角色。建造多细胞体系的能力是非常重要的,不管在我们的世界里,还是在其他的世界里都是如此。跨越多细胞门槛之后,表现型就出现了。表现型的外观和功能只有在比单个细胞大得多的尺度上才会被领会。鹿角或树叶,眼睛的晶状体或蜗牛壳,等等,所有这些形状都是由细胞组成的,但是细胞的形状与它们完全不同。换句话说,多细胞器官的生长不同于晶体的生长。可以说,至少在我们的星球上,它们的生长更像一座建筑物的建设。建筑物的形状毕竟不像一块长得过大的砖。手有它独特的形状,但它并不是由手形细胞构成的;然而,如果表现型像晶体那样生长的话,手就会是由手型细胞构成的了。另外,像建筑物一样,多细胞器官之所以具有特定的形状和大小,是因为一层层的细胞(砖块)根据某些规则在一定的时间停止生长。从某种意义上说,细胞还必须知道相对于其他细胞它们自己应处在什么位置。肝细胞的表现,就好像它们知道自己是肝细胞一样,此外,它们还知道自己是处在肝叶的边缘,还是在中间部位。至于它们是怎样做到这一点的,这是个很难解答的问题,需要进一步研究。对这一问题的回答,可能只适合我们这个星球的局部情况,因此我就不在此作进一步的讨论了。在第一章里提到过这些情况。无论它们的细节如何,如同生命中其他方面的改进一样,肝细胞的生长方法也被完全相同的一般过程所优化了:成功基因的有规律生存是由其作用所决定——在这个事例中,“作用”是指对细胞与相邻细胞的关系发挥影响。