Статья: Биологическая эволюция и морфогенез

В эволюционном плане – это шаг вперед, но при этом каждая из специализированных клеток многоклеточного организма теряет свою, пусть и примитивную, универсальность. Такие издержки специализации не позволяют, например, многоклеточному организму размножаться простым делением.

Дифференцировка стволовых клеток в ходе онтогенеза сопровождается инактивацией или потерей определенных генных локусов. При далеко зашедшей специализации у одних клеток в той или иной степени может наблюдаться деградация ДНК, у других – полное репрессирование генома, вплоть до разрушения клеточного ядра. Поэтому, на каждой стадии специализации стволовая клетка теряет свою тотипотентность, т.е. способность реализовать всю генетическую информацию, заложенную в ядре, а ее дифференцировка становится необратимой.

Правда, существуют и исключения: растительная клетка не расстается со способностью к универсальной трансформации. У животных стромальные клетки костного мозга, не являясь тотипотентными, способны заменять погибшие специализированные клетки в разных органах. Кроме того, в экспериментах по клонированию были подобраны условия, при которых цитоплазма ооцита могла перепрограммировать ядро соматической клетки, возвращая ей тотипотентность, т.е. клетка вновь обретала универсальность стволовой клетки.

Параллельно с морфологической специализацией шло усложнение и механизма размножения, основной смысл которого – обеспечить открытой биологической системе устойчивость и предсказуемость ее развития на протяжении как можно более длительного срока. Как правило, открытая система является неравновесной и нелинейной. В некоторых ситуациях она бывает лишена устойчивости линейных систем, и тогда исходно незаметные различия в начальных условиях способны привести к совершенно неожиданным результатам.