В этом контексте Земля, безусловно, является системой. Перемена в любом из ее элементов вызывает реакцию в других элементах. Цикл изменение-реакция может быть очень небольшим по объему и затрагивать только небольшую область. Но он может быть и глобальным, изменяющим природу всей биосферы. Современная планета отличается от бушующей смеси газов и расплавленных металлов, возникшей четыре или пять миллиардов лет тому назад при формировании солнечной системы. Она также отличается и от той планеты, на которой три или четыре миллиарда лет назад появились живые существа.

Живые существа всегда оказывали влияние на свою среду обитания. Вначале атмосфера содержала мало кислорода, который был токсичен для микробной жизни, занимавшей тогда все ниши Земли (Margulis, Sagan, 1986). Эти жизненные формы, представляющие собой клетки без ядер, выработали механизмы использования света, воды и воздуха для производства питательных веществ. В ходе этого процесса клетки прокариот, как их теперь именуют ученые, выделяли продукты обмена. Среди подобных выделений был и кислород, вырабатывавшийся в количестве, достаточном для изменения исходного состава атмосферы. Другие микроорганизмы выработали у себя способность использовать эти отходы. Взаимозависимость живых существ установилась на самых ранних этапах развития жизни.

Микробы остаются самой многочисленной группой живых существ. Они встречаются во всех известных на Земле формах жизни и необходимы для нормального функционирования всех других организмов. Они живут как независимо, так и совместно с другими существами. Такое сожительство может быть мирным, но иногда оно смертельно опасно. Полтора-два миллиарда лет тому назад природа сделала вторую попытку создать новую жизнь. Возникли новые существа, радикально отличные от микробов. Это стало возможным благодаря появлению ядерной, или эукариотической клетки.

Пропасть между прокариотической и эукариотической клетками настолько велика, что некоторые исследователи считают появление последней самым важным событием в эволюции (Margulis, Sagan, 1986). Никто точно не знает, каким образом это произошло. Согласно одной точке зрения, клетка с ядром появилась тогда, когда клетки-прокариоты отказались от модели отношений «хищник – жертва» и образовали некий союз. Вместо того, чтобы уничтожить жертву, хищник внедрился в нее. Враги слились и стали взаимозависимы. Каждый сохранил некоторые исходные свойства и приобрел функцию, необходимую для другого. Эта теория предполагает, что кооперация играла в эволюции не менее важную роль, чем борьба. Ядерная клетка является основой многоклеточного организма. Все существа, кроме микробов, представляют собой ансамбли ядерных клеток, находящиеся во взаимодействии друг с другом.

Эукариотические и прокариотические клетки – это естественные системы. Как и биосфера, частью которой они являются, клетки гибки и изменчивы. Составляющие клетку элементы выполняют взаимодополняющие функции. Если какая-то из частей клетки не выполняет своей функции, жизнь клетки подвергается опасности. Изменение функционирования одной части клетки вызывает изменение функционирования других ее частей. Каждый элемент живой клетки способен повлиять на целое и отреагировать на поведение других элементов.

Подобная внутриклеточная динамика может проявиться в определенных процессах и в поведении, если посмотреть на клетку как на целое. Например, пища поступает внутрь клетки, а продукты обмена – из нее. Отдельная клетка может двигаться, изменять свою форму и место относительно других частей своего окружения. Происходит репродукция клеток путем замены одной клетки двумя идентичными и т. д.