فرگشت ۱۰۱ حیات پر از پیچیدگی‌های بزرگ است، مثل بال‌های آیرودینامیک، اندام‌های چند‌بخشی مثل چشم و مسیر‌های سوخت‌وساز پیچیده. هم مخالفان و هم مدافعان فرگشت -از جمله داروین- وقتی در مقابل چنین پیچیدگی‌هایی قرار گرفتند این سوال را پرسیده‌اند که: اینها چطور می‌تواند به واسطه‌ی فرگشت ایجاد شده باشد؟
علم سوال‌هایی اینچنین سخت را زیر فرش پنهان نمی‌کند، در عوض آنها را به عنوان حوزه‌های جذابی برای پژوهش می‌پذیرد. سختی کار به شکلی است که در ادامه می‌آید.
از آنجایی که به نظر می‌رسد بسیاری از این خصوصیات سازشی(تطبیقی) باشند، احتمالا با قدم‌هایی کوچک توسط انتخاب طبیعی فرگشت یافته‌اند. به عبارت دیگر، اشکال میانیِ سازگاری باید قبل از رسیدن به «بال»، «مسیر سوخت‌وساز» یا «چشمِ کامل» فرگشت یافته باشند. اما یک بال ناقص یا معدودی از عناصر کرهٔ چشم به چه دردی می‌خورد؟ اشکال میانیِ این سازگاری‌ها ممکن است سازشی به نظر نرسند -پس چگونه ممکن است توسط انتخاب طبیعی ایجاد شده باشند؟
راه‌های مختلفی برای فرگشتِ احتمالیِ چنین خصوصیات جدید پیچیده‌ای وجود دارد:
اشکال میانیِ سودمند
این امکان وجود دارد که اشکال میانی سودمند بوده باشند، حتی اگر دلیل این سودمندی دقیقاً مشخص نباشد. «یک چشم ناقص» چه فایده‌ای دارد؟ یک چشم ساده اگرچه فقط از چند جزء یک چشم پیچیده برخوردار است هنوز می‌تواند روشنایی و تاریکی را حس کند، مثل چشمِ ابتداییِ کرم‌های پهن. این توانایی می‌تواند برای یک جاندار که کاملاً نابیناست سودمند بوده باشد و از طریق انتخاب طبیعی فرگشت یابد.
تغییر کارکرد
مراحل میانیِ یک خصوصیتِ پیچیده ممکن است کارکردی غیر از آن چیزی داشته باشد که آن سازگاری در حالت نهاییِ خود دارد. «یک بال ناقص» چه فایده‌ای دارد؟ حتی اگر برای پرواز مناسب نباشد، ممکن است برای منظور دیگری مناسب باشد. ممکن است فرگشتِ اولین پرها هیچ ربطی به پرواز نداشته، و به جای آن به محافظت در مقابل سرما و جلوه‌گری مربوط بوده باشد. انتخاب طبیعی سارقی ماهر است، که پرهایی که در زمینهٔ دیگری فرگشت یافته بودند را گرفته و از آنها برای وظیفهٔ دیگری استفاده می‌کند.
اولین پرها
شواهد فسیلی نشانگر این است که پرندگان در واقع یک کلاد زنده از دایناسورها هستند، و پرها قبل از اینکه دایناسورها بتوانند پرواز کنند در آنها فرگشت یافت. دایناسوری که در تصویر بعدی می‌بینید نمی‌توانست پرواز کند، و این امکان وجود دارد که فرگشتِ بدویِ پرها اصلاً ربطی به پرواز نداشته باشد.
بالا-راست: نقوش پر همراه با استخوان‌های دایناسور حفظ شده است. اینجا می‌توانیم پرها را روی ساعد ببینیم.
پایین: نمای نزدیکی از پرهای سرِ فسیل.