Расширенный фенотип

Различие, которое я хочу подчеркнуть – это различие между делениями клеток зародышевой линии (воспроизводство), и делением соматических клеток, или клеток «тупиковой линии» (рост). Деление клеток зародышевой линии – это такое деление, когда дублируемые гены имеют шанс стать предками неопределенно длинной линии потомков, а гены – фактически истинные репликаторы зародышевой линии в смысле главы 5. Деление клеток зародышевой линии может быть митотическим или мейотическим. Если мы просто наблюдаем деление клетки под микроскопом, то мы не можем узнать, делятся ли это клетки зародышевой линии или нет. Деления как клеток зародышевой линии, так и соматических клеток могут быть внешне неотличимым митозом.

Если мы рассмотрим ген в любой клетке в живущем организме, и проследим его историю в эволюционное прошлое, то немного самых недавних клеточных делений его «опыта» могут быть соматическими, но как только мы достигаем деления клетки зародышевой линии на нашем марше назад, то все предыдущие деления в истории гена будут делениями зародышевой линии. Деления клетки зародышевой линии можно трактовать как эволюционный переход вперёд, в то время как соматические деления клетки являются переходом вбок. Соматические деления клеток используются для изготовления смертных тканей, органов и инструментов, «цель» которых – поддержка делений клеток зародышевой линии. Мир населён генами выжившими в зародышевых линиях с помощью, полученной от их точных дубликатов в соматических клетках. Рост происходит вследствие размножения соматических клеток тупиковой линии, в то время как воспроизводство – средство размножения клеток зародышевой линии.

Харпер (1977) определяет различие между воспроизводством и ростом растений, которые будет в норме означать то же самое, что и моё различие между делениями клеток зародышевой линии и соматическими: «различие, определённое здесь между “воспроизводством” и “ростом” состоит в том, что воспроизводство – это формирование нового индивидуума из единственной клетки: это – обычно (хотя и не всегда – например при апомиксисе) зигота. В ходе этого процесса новый индивидуум “воспроизводится” по информации, закодированной в клетке. Рост же, напротив – следует из развития организованных меристем» (Харпер, 1977 с. 27). В чём сущность здесь – действительно ли есть важное биологическое различие между ростом и воспроизводством, которое – не есть то же самое, как различие между митозом и мейозом + наличием пола? Действительно ли есть критическое различие между «репродуцированием», которое делают две тли с одной стороны, и «ростом», когда одна тля просто дублируется по образу другой? Джанзен возможно сказал бы, что нет. Харпер возможно сказал бы, что да. Я согласен с Харпером, но я не смог бы доказать мою позицию, пока не прочитал вдохновляющую книгу «Развитие» Дж. T. Боннера (1974). Доказательство лучше всего сделать с помощью мысленного эксперимента.

Представьте себе примитивное растение, состоящее из плоского, листоподобного тела, плавающего на поверхности моря. Питательные вещества оно поглощает нижней частью тела, а солнечный свет – верхней. Вместо «репродуцирования» (то есть распространения одноклеточных пропагул, могущих прорастать в другом месте), оно просто растёт по краям, расползаясь во всё больший и больший круглый зелёный ковёр, подобный листу чудовищной водяной лилии – несколько миль в поперечнике, продолжающий расти. Возможно, что старые части тела в конечном счёте отмирают, и оно будет представлять собой скорее расширяющееся кольцо, а не полный круг, подобный настоящему листу лилии. Также возможно, что время от времени куски тела откалываются наподобие плавучих льдин, откалывающихся от пакового льда, и независимо дрейфующих в другие частям океана. Даже если мы допускаем такой способ «размножения», то я покажу, что это не есть воспроизводство в интересующем нас смысле слова.

Теперь рассмотрим подобный вид растения, который отличается от вышеописанного в одном принципиальном отношении. Оно прекращает расти, когда достигает диаметра в 1 фут, и переходит к воспроизводству. Оно продуцирует одноклеточные пропагулы, будь то половым или бесполым способом, и выбрасывает их в воздух, где их подхватывает ветер, и может унести очень далеко. Когда одна из этих пропагул попадает на водную поверхность, она становится новым телом, которое растёт, пока не достигнет 1 фут в диаметре, и затем снова переходит к воспроизводству. Я назову два вида растений соответственно G (растущее) и R (воспроизводящееся).