俄罗斯套娃式的合作
葡萄牙军舰水母（Portuguese man-of-war）——僧帽水母在海洋上漂流，像一群游猎蚁那样肆掠成性，它有60英尺[1]长的毒刺触须、风力驱动的浮囊体、令其他生物望而生畏的淡蓝色，以及令其闻风丧胆的名声，但其实它并不是单个动物，而是一个社群，由密集粘在一起的上千只微小的单个动物组成，彼此休戚与共。如同蚁群当中的蚂蚁，僧帽水母中的每个动物都清楚自己的位置和职责所在。营养个虫是工人，负责采集食物；指状个虫是士兵，负责保卫群体；生殖个虫是女王，负责繁殖后代。
维多利亚时代的动物学殿堂回响着一个关于僧帽水母的争论。它到底是群体还是个体？赫胥黎曾经在英国皇家舰艇响尾蛇号（HMS Rattlesnake）上解剖过僧帽水母，他坚持认为，将游动孢子称为单个动物简直是一派胡言，它们不过是生物机体上的器官而已。现在我们认为他当年说错了，因为每个游动孢子都来源于一个完整的、小的多细胞有机体。但是，尽管他在游动孢子的发展史方面说错了，从哲学层面来说，他并没有说错。游动孢子无法独自存活。它们对群体的依赖程度跟人的手臂依赖于胃的程度差不多。威廉·莫顿·惠勒（William Morton Wheeler）在1911年提出过，同样的道理也适用于蚁群。蚁群是个有机体，由兵蚁充当免疫系统，蚁后充当卵巢，工蚁则充当了胃。
这场争论并没有切中要害。关键并不在于葡萄牙军舰水母或蚁群真是单个的有机体，而在于每一单个有机体都是个群落。它由数以百万计的个体细胞组成，每个细胞就自身而言都自给自足，但又高度依赖群落，恰如工蚁那样。我们应该问的问题并不是为什么有些机体会一起形成群落，而是为什么细胞会结合到一起形成机体？一条鲨鱼也是个群落，恰如一个僧帽水母是个群落一样，只不过它是由一千万亿聚合细胞组成的群落，而僧帽水母则是细胞群落构成的群落。
有机体自身也需要加以解释。为什么它的细胞会聚合到一起？第一个将这一点看得清清楚楚的人是理查德·道金斯（Richard Dawkins），他在《延伸的表现型》（The Extended Phenotype）这本书里解释过。他指出，如果细胞如微型灯一样被全部点亮，我们就会看到，当一个人走过去以后，“千万亿发光的小孔相互一致地移动，而其他这类星系的所有成员则与之步调不一”。[2]
原则上并没有什么东西阻止细胞单独活动：很多细胞都单独活动，且活动得有声有色，如变形虫和其他原生动物。在一个特别奇怪的例子中，一种生物既可以是单个细胞，也可以是菌类成长物。黏菌由一群大概十万只的变形虫组成，这些变形虫在情况尚可时都各行其道，当情况变得不太乐观时，所有的细胞迅速聚合成一个菌群，菌群越长越高，然后跌落下来，像只米粒大小的蛞蝓一样重新出发，寻找新的栖息地。如果它没能成功出发，这只蛞蝓就会采用墨西哥帽子的形状，从它的中间位置有一个细胞球慢慢向上生长，底下有个细长的茎作为支撑。细胞球越来越结实，变成八万个孢子，在风中摇曳，希望能抓住一个路过的昆虫机体，可以在神不知鬼不觉的情况下将它们带到一块更好的地方，在别的地方开始建造独立的变形虫的新群落。两万个茎细胞完成使命后就会死去，为了兄弟般的孢子能过上幸福生活而壮烈捐躯。[3]
这些黏菌是单个细胞的联合体，既能独自生存，又能彼此联合，组成一个临时的有机体。但是经过更细致的观察我们会注意到，细胞自身也是聚合体。它们由细菌之间共生的集合体形成，或者说，大多数生物学家认为是这样。你身体内的每个细胞都是线粒体的家园，这些微小的细菌像提供能量的电池一样各司其职，大概七八亿年前它们放弃自己的独立地位，换来寄居在你的祖先身体细胞内的舒服生活。即使你体内的细胞也都是些联合体。
我们没必要将俄罗斯套娃式的结构放在那儿不管。因为线粒体里面还有携带基因的微小染色体，在你的细胞核里有46个更大的染色体，它们携带更多的基因，一共有75 000个左右。染色体在人体内结成23对，而不是单独活动。但它们也可以是单独的个体，如同它们在细菌里那样。并且染色体也是聚合体，而不是单独的个体：它们是基因的聚合体。基因能够以50个左右的基因组成的小团体展开活动（这种情况下我们称之为病毒），但很多基因没有选择这样做。它们组合形成完整的染色体，即成千上万紧密相连的基因组成的集体。即便是基因，也有可能不是原子状的。有些基因只产生部分信息，必须和其他基因携带的信息结合在一起才具有意义。[4]因此无意中对聚合体的探寻竟然将我们深深引入生物学的殿堂。基因组合形成了染色体，染色体组合形成了染色体组，染色体组结合形成细胞，细胞组合形成复杂细胞，复杂细胞组合形成机体，机体结合形成群落。蜂巢是个协作的团体，协作的层面比表面看来要复杂得多。
[1] 1英尺＝0.3048米。
[2] Dawkins,R.1982.The Extended Phenotype.Freeman,Oxford.
[3] Kessin,R.H.and Van Lookeren Campagne,M.M.1992.The development of a social amoeba.American scientist 80:556-65.
[4] Maynard Smith,J.and Szathmary,E.1995.The Major Transitions in Evolution.W.H.Freeman,Oxford.