有机体的产生和再生
物种一旦进化，其个体成员如何设法产生出它们特定的有机体形式呢？单细胞有机体能够通过分裂进行再生，即通过简单的分裂把它们染色体的脱氧核糖核酸 （DNA）转变为新细胞。但是，比较复杂的物种一定要通过它们的生殖细胞进行繁殖，它们之所以能这样做，是因为假定它们的每个细胞都具有构建整个有机体的一整套指令。但它们是这样做的吗？
种瓜得瓜，种豆得豆——从鸡蛋里孵出来的都是鸡而不是雉，这一事实需要解释。人们通常都根据 DNA 来解释，他们假定每一物种的遗传密码都有整个有机体的蓝图，但这一假定也存在问题。首先，在非常不同的物种之间遗传密码往往十分类似；相反，在比较类似的物种之间的遗传密码却往往大不相同。黑猩猩染色体中的 DNA 有 99%与人类染色体中的相同，而具有许多共同形态特征的两栖动物却有着极为不同的 DNA。
问题回到了遗传密码本身的进化。进化是怎样在 DNA 中产生出保证某一物种具有生存能力的那些变化的呢？物种靠突变产生一种或几种正向变化是不够的，它必须要产生一整套变化。羽毛的进化并不产生能够飞行的爬行动物——还需要骨骼结构和肌肉组织方面的根本变化以及维持飞行的更快的新陈代谢能力。自身的每一项革新几乎都不可能形成进化优势，而是很可能被消灭。进化是如何通过现存物种的遗传密码的逐步精致化持续下去的呢？要搞清楚这一点并不容易。
DNA 怎么能说明胚胎发育所涉及到的值得注意的过程，同样也是一个谜。就哺乳纲物种而言，胚胎发育需要子宫内无数能动行为方式的有序展开，它包括数十亿个细胞的协调相互作用。如果这个过程完全是由基因来编码的，那么遗传程序必定是奇迹般地完备和细致的，这些程序必须有足够的灵活性来说明在各种不同条件下能动行为方式的变异。但是遗传密码对胚胎中的每个细胞来说都是相同的，因而要弄明白它如何操纵和协调整个范围内细胞的相互作用是很困难的。
诺贝尔奖金获得者、生物学家 F·雅各布 （FrancoisJacob）明确指出，关于调节通道和胚胎发育至今知之甚少。除迄今为止还是模糊的渐成图景和生物场观念外，生物学家真正掌握的唯一推理方式是线性的和单维的。雅各布说，分子生物学之所以能飞速地发展，主要是因为微生物学中的信息碰巧是由组建单元的线性序列所决定的，所以遗传信息、各种基本结构之间的关系以及遗传逻辑等等都是单维线性的。但从胚胎的发育看，世界不再是线性的，基因中的单维碱基序列在某种程度上决定着二维细胞层的产生，而这些二维细胞层又以精确的方式参与决定有机体形状和特性的三维组织和器官的产生。按照雅各布的观点，这是怎样发生的仍是一个十足的谜。涉及胚胎发育的调节通道的原理还不清楚，而且尽管人们 已经颇为具体地知道人手的分子解剖结构，但有机体如何指令自身创造这种手的，人们几乎一无所知。在受到损伤的有机体结构的再生方面，也产生了类似的问题。很明显，有机体的自我修复具有生存价值，因而我们可以假设，自然选择有助于扩大有机体修复程序能力的突变。令人费解的是，有机体竟具有不是自然选择的修复程序：在物种的历史上，它们所修复的那些损伤不可能降临到其祖先身上。科学家们不得不在实验室中摘除有机体的全部器官和肢体，把整个有机体分解成它们的组成细胞，但是有些有机体仍然能够修复这些故意造成的损伤。在这种自我修复的有机体中，最值得注意的是普通海绵。海绵是一种名副其实的多细胞有机体，它由若干不同类型的，在特定功能方面紧密协调的细胞组成。当海绵被切碎，各部分通过足够细的筛眼被挤压而使细胞间的所有联结都断裂时，这些分离的细胞仍能重新把它们集合成完整的有机体。海绵的细胞似乎受某种定位系统的引导，而这种定位系统即使在细胞彼此分离后仍能起作用。
海胆也具有类似的本领。它们是更为复杂的有机体，有消化道、脉管系统、用来移动的管状足和围绕机体构架的盘状环。当这种有机体失去骨骼所需的钙时，它的组成部分就会分解成为一大堆孤立的细胞。但是，当钙质重新达到所需的水平时，细胞就能重新组织它们自身并重新构成完整的海胆。
比较复杂的物种不可能有完全再生的本领，但是有些再生能力同样值得注意。科学家可以把蜻蜓的卵一分为二，并把其中的半个毁掉，而另一半仍能发育成一只完整的蜻蜓。有一种扁虫可以切成几段，每一段都能长成一条完整的扁虫。你可以把蝾螈的一条腿割下，这只蝾螈（和其他方面与之类似的青蛙不同）会长出一条新腿。它甚至还能重新长出眼睛的晶状体：当它被手术摘除时，虹膜边缘的组织就会重新聚集成一个新的晶状体。
尽管最近几年来遗传学有过某些重大突破，而且将来可能会出现更多的突破，但它不大可能对活的有机体形态的产生和再生这个谜作出圆满的解答。许多研究人员已经得出结论说，形态组织必定也取决于非遗传因素。例如，G· R·泰勒 （Gordon Rattray Taylor）指出，在生物圈内的最基本层次上已经具有一种固有的自我集合倾向。 A·哈迪 （Alistair Hardy）爵士推测，一个物种的所有成员都有一幅共同的“心理蓝图”。但是没有人清楚地知道，在形态发生过程中的非遗传因素究竟是什么，这些因素与遗传程序如何进行相互作用。耶鲁大学的生物学家 E·辛诺特
（EdmundSinnott）归纳了这种情况。他指出，关于生物学中形态产生过程的某些基本的东西仍有待于发现，单靠遗传模式过于简单，不能说明事实。
① F·雅各布《分子对进化过程的拙劣修补》，摘处 DS·本多尔主编的《从分子到人的进化》，剑桥，剑桥大学出版社，1983 年。
① E·辛诺特《物质、心灵和人类》，纽约，哈珀与罗出版公司，1957 年；或《有机体的形态问题》，耶鲁
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