无功能的特征
并非生物体的所有特征都是适应性。它可能需要实地调查或实验才能发现它在物种生活中是否有功能。
适应性往往反映了一个物种过去的生活。如果一个物种最近改变了它的生活方式,那么曾经很有价值的适应性可能会成为一种正在减少的残余。生活在黑暗洞穴中的动物,往往会在很长一段时间内失去颜色和视力。
其原因可能各不相同。结构和功能的丧失可能是一种积极的适应,可以节省能源和材料。但它可能只是为其他功能而选择的基因的副产品(多态性)。或者,结构可能在发育过程中被连接起来,并受到其他结构选择的影响。
一般来说,任何不再有用的适应性,要么成为残存的器官(见蚯蚓状的盲肠),要么可能被选择并适应其他功能(见耳骨)。
具有多种功能的改编
许多适应性具有不止一种功能。这往往是一些特征变得如此显著的原因,它们几乎定义了相关物种。马的腿也是一种主要的防御手段:马的踢腿具有很强的破坏力。雄鹿的鹿角有性功能,也有防御捕食者的作用。人的大脑不仅有语言功能,还有思考和解决问题的功能。鸟类的羽毛不仅仅是用来飞翔的,它的热量保存、温度调节和信号传递都是以羽毛为基础的。
适应症之间的妥协和冲突
这是一个深刻的事实,大自然并不是最了解的;基因进化... 是一个关于浪费、临时、妥协和失误的故事。Peter Medawar.
适应性永远不是完美的。身体中的各种功能和结构之间总是要有所取舍。生命和繁殖的是整个生物体,因此,传给后代的是一整套适应性。
所有的适应性都有缺点:马腿很适合在草地上奔跑,但不能挠背;哺乳动物的毛发有助于温度调节,但却为外寄生虫提供了生存空间。妥协和凑合广泛发生,而不是完美。选择的压力向不同的方向拉扯,所产生的适应就是某种妥协。
由于表型作为一个整体是选择的目标,所以不可能同时将表型的所有方面都提高到同样的程度。Ernst Mayr. p589
孔雀
当交配时表现出鲜艳的色彩时,避免被发现的伪装就被破坏了。在这里,生命的风险被繁殖的需要所抵消。孔雀的装饰裙裾(在每个交配季节及时重新生长)是一种著名的适应性。它必须降低它的机动性和飞行能力,而且非常显眼;同时,它的生长也要耗费食物资源。
达尔文对其优势的解释是在性选择方面。"它取决于某些个体在繁殖方面 比同性别同物种的其他个体更有优势"以孔雀为代表的那种性选择叫做"择偶",意思是说在这个过程中选择了更适合的个体,而不是更不适合的个体,所以具有生存价值。实际上,蓝孔雀Pavo cristatus是一个相当成功的物种,在印度的自然分布范围很大,所以它们的交配系统的总体结果是相当可行的。
人类出生
人类胎儿出生时的大脑大小,意味着新生儿的大脑还很不成熟。新生儿的大脑不能大于400ccs左右,否则无法通过母亲的骨盆。然而成人的大脑需要的大小是1400ccs左右。
人类生命中最重要的东西(运动、语言)只需要等待大脑的成长和成熟。这就是出生时妥协的结果。这个问题很大程度上来自于我们直立的双足姿态,如果没有这种姿态,我们的骨盆可以塑造出更适合出生的形状。尼安德特人也有类似的问题。
功能随时间的变化
某一特征的功能可以而且经常会随着时间的推移而改变。有几个术语被用来描述这种情况:预适应、外适应、共同选择。'预适应'是最常用的术语,当一个从祖先那里继承来的原有结构或性状演化出不同的功能时,就会使用这个术语。这是朱利安-赫胥黎和恩斯特-迈尔使用的术语。'前'这个词并不意味着任何先见之明,它只是意味着适应性已经存在,服务于一些旧的功能。'Exaptation'是斯蒂芬-J-古尔德的词。
预适应的一个例子是恐龙,在早期鸟类将羽毛用于飞行之前,恐龙早已进化出具有保温和显示功能的羽毛。哺乳动物的汗腺是后来才转变为乳腺的。又如哺乳动物耳骨的漫长历程,从古代鱼类的鳃盖开始,到后来成为爬行动物下颚的一部分,再到后来成为哺乳动物内耳的一部分。另一个例子是企鹅的翅膀。它们曾经用于飞行,现在则用于在水中"飞行"。
在进化过程中,器官和结构功能的改变是极为常见的。四足类(陆生脊椎动物)的许多特征都是由祖先叶鳍鱼(Sarcopterygii)具有不同功能的特征演变而来。