אבולוציה
הסתגלות אבולוציונית > התפתחות של תכונות מורכבות

אחת החידות הקיימות באבולוציה היא כיצד הפתחו תכונות או איברים מורכבים כמו תעופה, עין מורכבת, יכולת לכידת חרקים על ידי צמחים ועוד. צ'ארלס דרווין עצמו כתב בספרו, "מקור המינים", כי התפתחות העין על ידי ברירה טבעית נראתה במבט ראשון "אבסורדית ברמה הגבוהה ביותר האפשרית". תעופה דורשת שרירים מתאימים, נוצות או קרומים, מבנה גוף קל ואווירודינמי, ויכולת בקרה במוח. כל שינוי כזה צריך להתפתח בנפרד ורק השילוב שלהם יחד מאפשר תעופה. התפתחות כל חלק בנפרד או הפתחות חלקית היא לכאורה לא מועילה.
בספר השען העיוור מסביר ריצ'רד דוקינס את האבולוציה של עיני האדם כתהליך אבולוציוני הדרגתי, הנובע מסדרת שינויים קטנים יותר. דוקינס מזים טענות נפוצות של בריאתנים, לפיהן רק ראייה "מושלמת" מועילה ליצורים חיים (טיעון של מורכבות שאינה ניתנת לפישוט), לדוגמה, הוא תוקף את הטענה כי רשתית ללא עדשה היא חסרת תועלת, ומראה שהיא שגויה הן באמצעות דוגמאות מעולם החי (כגון מין של חשופית שחיה בים ויש לה רשתית ללא עדשה) והן מעדויות של אנשים עם ראיה לקויה (אישה שעברה ניתוח קטרקט ואיבדה את עדשות העיניים שלה, היא בעלת ראיה נמוכה מאוד ביחס לרוב האנשים, אבל זה עדיין יכול למנוע ממנה ליפול מצוק או להתנגש בעץ). לפי דוקינס, בעולם שמלא ביצורים עיוורים, יצור עם 5% ראייה יהיה בעל יתרון אבולוציוני עצום.
דוקינס מדגים כיצד העין האנושית הייתה יכולה להתפתח מסדרה של שינויים אבולוציוניים קטנים, שראשיתם בעין פשוטה מאוד שמורכבת רק מתאים רגישים לעור. דוקינס טוען כי העין החלה את דרכה כאיבר פשוט מאוד שמסוגל רק להבחין בין אור לחושך באופן הגס ביותר. בהמשך דוקינס מתאר סדרה של שלבים בהתפתחות העין, שכל אחד מהם הוא שיפור קטן בתחכום של העין עד להגעה לאיבר המורכב והאלגנטי של עין כפי שהיא קיימת בקרב יונקים. לדוגמה אם התאים הרגישים לאור נמצאים בתוך גומה קטנה של תאים אחרים, האורגניזם יכול להבין מאין מגיע מקור האור. תאים נוספים יכולים לשפר את המיקוד וכו'. בתיאור התפתחות העין הוא מציין מספר יצורים חיים שהעיניים שלהם מהוות דוגמה חיה ליתרונות האפשריים של שלבי-ביניים של הסיבוכיות. דוגמה לכך היא יצורים מיקרוסקופיים שיש להם רק תא רגיש לאור ומאחוריו מעין מסך, כך שהם יכולים לקבוע את כיוון האור. דוגמה אחרת היא תולעים שונות שהעיניים שלהן נמצאות בתוך "מצלמה עם חריר" או גומה כך שהדיוק של מקור האור יכול להיות גבוה יותר. קיום של עדשה בתוך הגומה יכול להיות שכלול נוסף וכו'.
מחקרים שפורסמו בירחון המדעי סייאנס בינואר 2024 מצביעים על כך שתכונות מורכבות יכולות להיווצר על ידי שילוב מקרי של מספר תכונות נפרדות שהתפתחו קודם לכן. מחקר אחד בהובלת פרופ' אולריקה באואר בדק התפתחות מנגנון של לכידת חרקים בשני צמחים טורפים מסוג כדנית. המנגנון הלוכד דורש שלושה רכיבים שונים – כימי, מבני, ומכני בכד וב"מכסה" הסוגר על החרק. החוקרים בדקו את העץ האבולוצוני של כל המינים בסוג ומצאו כי אחת או שתיים מבין התכונות הופיעה באופן מקרי ברוב המינים. בשני המינים הטורפים הופיעו כל שלושת התכונות. אלו התפתחו בנפרד בכל מין בלי התפתחות באב קדמון משותף (אבולוציה מתכנסת). החוקרים הסיקו כי הופעת התכונה החדשה (היכולת לטרוף חרקים) היא תוצאה של "צירוף מקרים ספונטני" ולא תוצאה של ברירה מכוונת של תכונות המשנה. מחקר אחר מצא הסבר דומה לגבי התפתחות של הולדת צאצאים חיים במקום הטלת ביצים במין של חלזון ממשפחת החופיות.
פרופסור אריאל צ'יפמן מהאוניברסיטה העברית מסביר כי באבולוציה אין תכנון קדימה. לדוגמה, התארכות הגפיים הקדמיות של כמה מיני דינוזאורים לא נבעה מתוך מחשבה קדימה על תעופה בעוד חצי מיליון שנה. לדבריו, נוצות בדינוזאורים התפתחו לצורכי תצוגה מינית או בידוד. מאוחד יותר שילוב של שתי התכונות יחד אפשר תעופה. "במחקרים החדשים מתגלה שהתלכדות של רכיבים, באופן נדיר ומקרי, יוצרות את התכונות המורכבות.