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对外界进行响应
细胞是如何进化出响应外部物理、化学及生物学信号的能力的呢？不难理解，细胞可以同时响应并利用光与重力等环境因子。
光合作用起源于大约10亿年前，彼时具有光合作用能力的现代蓝细菌的古老祖先被早期的细胞所吞噬，产生了叶绿体，从而推动了植物的进化。
光合作用可分为两个阶段：第一阶段是对光能进行化学捕集；第二阶段是将能量转化为复杂的含碳化合物，例如糖类。
这些糖分子可以通过直接或间接的方式被植物用于生长，或被地球上所有不具备光合作用的生物当作食物来源。
位于深海以及深海洞穴中的细菌是地球上唯一能够在完全缺乏阳光的情况下仍然存活的细胞，它们可以利用火山或地热作为能源，并以硫元素而非氧元素作为生化基础。
随着人们对地球最初10亿年的历史有了更多了解，我们发现似乎所有细菌都必须能够在没有氧气存在的情况下存活。
在30亿至40亿年前，地球表面逐渐冷却，此时水生细菌可以利用二氧化碳，在阳光照射的海洋中产生氧气与复杂的碳水化合物。
大气中氧气含量的提升经历了数个阶段，大约25亿年前开始显著上升，被称为“大氧化事件”
。
然而，只有当“雪球地球”
的冰川融化之后，氧气浓度进一步提高之时，大气的含氧量才足以维持多细胞动物的生存。
适合大多数复杂生命体生存的地化条件大约在6亿年前才成功建立，这或许是改变地球的最为重要的事件。
所有生命体均能对光和重力产生反应。
植物上层部分通常具有摆脱重力以及向阳的生长特点，但在国际空间站中，苔藓往往呈螺旋状生长，不能保持其正常的直立结构。
由此可见，重力对植物具有重要的影响。
高等植物的生长由一种微小的致密淀粉填充颗粒（淀粉体）所调控。
这些颗粒存在于一种特化细胞——平衡细胞的细胞质中。
平衡细胞位于植物的根部与芽的连接层中。
在重力的影响下，这些颗粒通常沉降至细胞底部，而在空间站的微重力条件下，颗粒则“漂浮”
在细胞质中，因此无法建立正常的生长模式。
淀粉体在肌动蛋白丝细胞骨架网络中的正常沉积可以激活一种分子信号传导通路，进而导致植物激素生长素的重分布。
细胞内生长素水平的改变十分复杂，它一方面可以促进芽中的细胞伸长，另一方面又抑制了根部生长。
细胞协作
通过对秀丽隐杆线虫等简单动物的研究，我们可以了解到许多细胞协作的知识。
秀丽隐杆线虫长度小于1毫米，大小就像这本书中的一个逗号一样。
发育生物学家路易斯·沃尔珀特（LewisWolpert）将其称为“你所能想到的最无聊的动物”
。
但事实上，秀丽隐杆线虫所属的线虫动物门中的动物总数可能占到了全世界所有动物的80％。
虽然缺乏大脑结构，但它们仍具有简单的神经系统、蠕动机制、消化道以及生殖能力。
如前一章所述，秀丽隐杆线虫在生命之初含有1090个细胞，但在发育过程中因细胞凋亡而减少了131个。
秀丽隐杆线虫主要生活在土壤中，以细菌为食，并以雌雄同体的方式进行繁殖。
在通常情况下，它们可以依次产生**和卵细胞（每2000个线虫中只有1个是真正的雄性）。
虽然身体长度小，但这类线虫具有令人惊讶的庞大基因总数（高达20000个，而人类约有24000个基因），其中有许多基因参与了细胞分裂的过程。
在秀丽隐杆线虫的基因中，有50％与香蕉相同，而三分之一以上的基因更是与人类基因有直接的对应关系。
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