查尔斯·达尔文（Charles Darwin）甚至还不到30岁，就已经为进化论奠定了基础。 但是他直到50岁才向世界透露自己的推理。二十年来，他有条不紊地收集了有关其理论的证据，并提出了他可以想象的所有怀疑性反驳的答案。 最令人期待的反驳是，渐进的进化过程不会导致某些复杂结构的出现。
以人眼。 它由许多部分组成-视网膜，晶状体，肌肉，果冻等。 -他们都必须互动以提供视野。 损坏一部分，可能导致失明。 只有当眼睛的所有部分都具有正确的大小和形状以便一起工作时，它才能起作用。 如果达尔文是对的，那么复杂的眼光就是从简单的前辈们演变而来的。 达尔文在《物种起源》一书中写道，这个想法“似乎，而且我公开承认，这非常荒谬。”
但是达尔文能够看到复杂性发展的道路。 在每一代中，个人的属性各不相同。 一些选择增加了它们的生存，并允许他们留下更多的后代。 几代人以来，这些优势已变得更加广泛-即，它们已被“选定”。 新兴和传播的新变种可以在解剖学上发挥作用，并产生复杂的结构。
达尔文认为，人眼可以从对光有反应的简单组织中演化而来，例如当今的扁虫。 自然选择会使该区域变成能够识别光的方向的凹陷。 然后，附加的属性将随着深度的加深而起作用，使生物体适应周围的环境，而这种眼睛的中间祖先将传给后代。 逐步进行自然选择会导致复杂性增加，因为每种中间形式都将比前一种形式具有优势。
达尔文关于复杂性起源的推理在现代生物学中得到了支持。 如今，生物学家可以详细检查眼睛和其他器官，并在分子水平上发现极其复杂的蛋白质，这些蛋白质结合在一起形成的结构令人惊讶地类似于传送带，马达和阀门。 当自然选择有利于中间变体时，这种复杂的蛋白质系统可能来自较简单的蛋白质系统。
但是最近，一些科学家和哲学家建议，复杂性可以通过其他方式出现。 有人认为，随着时间的流逝，生活有变得越来越复杂的趋势。 其他人则认为，即使没有自然选择的帮助，在发生随机突变的过程中，复杂性也是一个副作用。 他们说，复杂性不仅是数百万年通过自然选择进行微调的结果，理查德·道金斯（Richard Dawkins）称之为“盲制表匠”。 可以说，这只是发生。
可变零件总和
生物学家和哲学家数十年来一直在思考复杂结构的演变，但杜克大学的古生物学家丹尼尔·W·麦克希亚（Daniel W. McShea）认为，定义的模糊性阻碍了它们的发展。 “问题不仅在于他们不知道如何量化。 他们不知道这个词是什么意思，”马克谢伊说。
Makshey与杜克大学（Duke University）的Robert N. Brandon一直在研究这个问题。 Makshey和Brandon建议不仅要注意组成有机体的部分的数量，还要注意这些部分的类型。 我们的身体由10万亿个细胞组成。 如果它们都是同一类型，那么我们将是无特征的原生质堆。 相反，我们有肌肉细胞，红细胞，皮肤细胞等。 即使在一个器官中，也可能存在不同类型的细胞。 视网膜中有60种不同类型的神经元，每种神经元都执行其任务。 这种方法使我们可以说，人比海绵这种只有六种细胞的动物要复杂得多。
此定义的优点之一是能够以多种方式测量复杂度。 在我们的骨骼中，有不同类型的骨头，每个骨头都有一定的形状。 甚至脊柱也由各个部分组成，从固定头部的脖子椎骨到支撑胸部的椎骨。
Makshey和Brandon在他们的2010年《生物学的第一定律》一书中，描述了一种创建复杂结构的方法，该结构可以用这种方法定义。 他们认为，开始时或多或少相似的几个部分应该随时间而变化。 生物体繁殖时，其一个或多个基因可以发生突变。 有时，由于突变，会出现新类型的零件。 如果身体有更多的成分，它们就有机会开始变化。 不小心复制了一个基因后，其副本可以拾取原始基因中没有的突变。 因此，从一组相同的部分开始，您可以了解它们如何逐渐开始彼此越来越不同。 即，身体的复杂性增加。
复杂性的增加可以帮助身体更好地生存，或者留下更多的后代。 在这种情况下，自然选择会吸收这种趋势并将其传播到整个人口中。 例如，在哺乳动物中，嗅觉通过将气味分子与鼻子神经末梢的受体结合而起作用。 受体基因已经连续复制了数百万年。 新的副本会发生变异，使哺乳动物闻到更多的气味。 依赖气味的动物，例如小鼠和狗，具有这些受体的1000多个基因。 另一方面，复杂性可能是负担。 变异可能会例如改变椎骨的形状，这将使头部旋转变得困难。 自然选择将阻止这些突变扩散到整个种群。 具有这种特性的生物通常会在繁殖之前死亡，从而从流通中消除有害特性。 在这些情况下，自然选择会克服复杂性。
与通常的进化论不同，马克西和布兰登的理论表明，即使没有自然选择，复杂性也会增加。 他们认为这是生物学的基本定律-也许是唯一的。 他们称其为零力进化定律。
果蝇测试
最近，马克西（Makshey）和杜克大学（Duke University）研究生莱昂诺尔·弗莱明（Leonore Fleming）测试了零力演化定律。 果蝇苍蝇成为对象。 一百多年来，科学家们已经将成群的这种果蝇用于实验。 在实验室里，苍蝇过着纵容的生活；它们源源不断的食物和均匀温暖的气候。 他们的野生亲戚必须应对饥饿，掠食者，寒冷和高温。 自然选择会积极干预野生果蝇的生活，消除不允许其应对许多试验的突变。 在受保护的实验室环境中，自然选择很难表现出来。
实验室果蝇比野生果蝇更复杂，因为即使不成功的突变也会在受保护的环境中传播。 这只苍蝇的眼睛呈矩形，
比普通苍蝇少。零力进化定律给出了一个明确的预测：在过去的一百年中，实验室蝇对不良突变的消除作用较弱，因此它们应该比野生突变更为复杂。
Fleming和Makshey研究了916种家蝇的家谱的科学文献。 他们对每个人口的复杂性进行了许多方面的研究。 他们最近在《进化与发展》杂志上报道说，实验室蝇确实比野生蝇难。
尽管一些生物学家支持零力进化定律，但史密森尼国家自然历史博物馆的一位主要古生物学家道格拉斯·欧文（Douglas Erwin）认为他存在严重缺陷。 他说：“他的主要假设之一行不通。” 根据该法律，在没有选择的情况下复杂性会增加。 但这只有在有机体在选择的影响范围之外存在的情况下才是正确的。 在现实生活中，即使崇拜他们的科学家盲目地照料它们，选择仍然有效。 为了使蝇等动物正确发育，数百个基因必须在一个复杂的系统中相互作用，将一个细胞变成许多细胞，生长各种器官等。 突变会破坏这种舞蹈编排，并阻止蝇类在有生存力的成年动物中生长。
一个有机体可以在没有外部选择的情况下存在-没有环境决定进化竞赛中谁获胜和谁输了-但是它仍然会经历在生物体内发生的内部选择。 欧文（Erwin）认为，在新作品中，麦克西（Maxey）和弗莱明（Fleming）没有提供法律依据，因为“他们只考虑成人选择”。 尽管科学家已经离开研究人员，但研究人员没有考虑在发育成熟之前因发育障碍而死亡的突变体。
有些昆虫的腿不平坦。 其他人有复杂的机翼样式。 它们的天线段的形状正在改变。 从自然选择中解放出来后，他们走了复杂的路。
Erwin和其他批评家的另一个反对意见-Makshe和Brandon的复杂性选项与大多数人的定义不一致。 毕竟，眼睛不仅取决于几个部分的存在。 这些部分协同工作，执行一些工作，每个部分都有自己的任务。 但是Maxey和Brandon认为他们研究的复杂性可能导致其他类型的复杂性。 “我们在果蝇种群中观察到的复杂性是选择可以驱动的非常有趣的现象的基础，”建立了可以确保生存的复杂结构，Makshey说。
分子复杂性
作为古生物学家，马克西（Makshey）被用来反思化石中发现的复杂性-例如，构成骨骼的骨头。 近年来，几位分子生物学家已经开始以与他相同的方式推测复杂性的原因。
在1990年代，一群加拿大生物学家开始研究以下事实：某些突变对人体没有可见的影响。 在进化生物学的术语中，它们被称为中性。 哈利法克斯（Halifax）达尔豪西大学（University of Dalhousie）的迈克尔·格雷（Michael Gray）等科学家建议，这些突变可能导致复杂结构的出现，绕开了为帮助他们使身体适应环境而选择的中间选择。 他们称此过程为“建设性的中性进化”。
格雷受到最近研究的启发，这些研究为建设性中性进化的存在提供了非常有趣的证据。 这项研究的领导人之一是俄勒冈大学的乔·桑顿。 他和同事发现了真菌细胞中这种进化的一个例子。 在香菇
双尖齿之类的蘑菇中，细胞需要将原子从一个地方移到另一个地方才能维持生命。 为此，他们尤其使用称为“真空三磷酸腺苷复合物” [V-ATPase]的分子泵。 旋转的蛋白质环将原子从真菌膜的一侧发送到另一侧。 该环显然是一个复杂的结构。 它包含六个蛋白质分子。 其中四个由Vma3蛋白组成，第五个-Vma11，第六个-Vma16。 并且所有三种类型的蛋白质对于环旋转都是必需的。
一个无需选择即可如何演变复杂结构的示例。 A）基因A编码一种蛋白质，其结构允许其八个拷贝组装成一个环。 B）基因是随机复制的。 最初，可以将两种类型的蛋白质以任何顺序制成环。 C）突变去除了一些结合蛋白的位置。 现在，蛋白质只能以某种方式结合。 戒指变得更加困难，但这不是由于自然选择。为了了解这种复杂结构的出现方式，Thornton及其同事将蛋白质与其他生物体中相关形式的蛋白质进行了比较，例如在动物中（蘑菇和动物有一个共同的祖先，这个祖先生活于十亿年前）。
在动物中，V-ATPase复合物还由六种蛋白质组成的旋转环组成。 但是它们有根本的区别：除了三种蛋白质，只有两种。 每个动物环由五份Vma3和一个Vma16组成。 他们没有Vma11。 根据Makshey和Brandon的定义，蘑菇比动物更复杂-至少在V-ATPase区域。
科学家们仔细研究了编码环蛋白的基因。 Vma11是真菌特有的，事实证明它是动物和真菌中Vma3的近亲。 也就是说，Vma3和Vma11基因必须具有共同的祖先。 桑顿及其同事得出的结论是，在真菌进化的某个地方，环蛋白的祖先基因被意外复制。 这两个副本演变为Vma3和Vma11。
通过研究Vma3和Vma11基因之间的差异，Thornton及其同事重建了其祖先基因。 然后，他们使用该DNA序列创建了相应的蛋白质-本质上是使8亿年前的蛋白质复活。 他们将其命名为Anc。3-11，是“ Vma3和Vma11的祖先”的缩写。 他们想知道蛋白质环如何与这种蛋白质一起工作。 他们将Anc。3-11基因引入酵母DNA中，并且还禁用了该基因的后代Vma3和Vma11。 在正常情况下，禁用这些基因对于酵母来说将是严重的失败，因为它们将无法创建自己的环。 但是事实证明，使用Anc。3-11可以使酵母存活。 他们将Anc。3-11与Vma16结合在一起以创建功能齐全的环。
这样的实验使科学家能够提出一个假设，说明蘑菇环如何变得更加复杂。 蘑菇从一个只有两种蛋白质的环开始-在动物中可以找到一种。 松鼠是普遍的，可以在左右两侧与自己或与伴侣建立联系。 后来，复制了Anc。3-11的基因，并将其变成Vma3和Vma11。 新的松鼠继续旧的松鼠的工作，并成群结队。 但是，超过几百万代的蘑菇开始变异。 一些突变剥夺了他们的多功能性。 Vma11失去了顺时针连接到Vma3的功能。 Vma3失去了顺时针连接Vma16的能力。 这并没有杀死酵母，因为蛋白质仍然可以形成环。 也就是说，它们是中性突变。 但是现在环必须更复杂，因为它只能由一定顺序的三种蛋白质形成。
桑顿和他的同事们准确地发现了零力演化定律所预测的演化类型。 随着时间的流逝，生命产生了越来越多的部分-环蛋白。 然后这些附加部分开始彼此不同。 结果，蘑菇的结构比其祖先更复杂。 但这并没有像达尔文想象的那样发生，自然选择偏爱一些中间选择。 相反，蘑菇中的环退化并变得更加复杂。
错误修复
格雷发现了许多物种编辑其基因的方式的建设性中性进化的另一个例子。 当细胞需要产生蛋白质时，它们会将其基因的DNA复制到RNA中，即DNA的单链复制，然后使用特殊的酶将ILV的某些部分（核苷酸）替换为其他部分。 RNA编辑对于包括我们在内的许多物种都是必要的-未经编辑的RNA会产生非工作蛋白。 但这仍然很奇怪-为什么我们根本没有最初具有正确序列的基因，从而无需进行RNA编辑？
Gray提出的RNA进化方案如下：该酶发生突变，使其能够连接RNA并改变某些核苷酸。 这种酶不会破坏也不会帮助细胞-至少在一开始没有。 在没有伤害的情况下，它仍然存在。 有害突变发生在基因的后期。 幸运的是，该细胞已经具有一种与RNA结合的酶，可以通过编辑RNA来补偿这种突变。 它保护细胞免受突变的伤害，并使其传给下一代并在整个种群中传播。 Gray说，RNA编辑酶的进化以及由其固定的突变并不是自然选择的结果。
相反，这种额外的复杂性水平是自身产生的“中立”。传播之后，不再可能摆脱它。阿姆斯特丹大学的生物化学家戴维·斯佩耶尔（David Speijer）认为，格雷（Gray）及其同事通过表达建设性的中性进化的想法，特别是对复杂性必须适应这一观点提出了质疑，从而对生物学产生了帮助。但是Speyer担心在某些情况下他们会过分推销自己的想法。一方面，他认为蘑菇中的水泵是建设性中性进化的一个很好的例子。他说：“任何有理智的人都会完全同意这一点。” 他认为，在其他情况下，例如编辑RNA，科学家不应放弃参与自然选择的可能性，即使这种复杂性似乎没有用。Gray，Makshey和Brandon认识到自然选择在增加我们周围的复杂性方面的重要作用，从羽毛固有的生物化学到树叶中包含的光合作用工厂。但是他们希望他们的研究能够说服其他生物学家超越自然选择，并发现随机突变有可能独立推动复杂性的发展。格雷说：“我们没有放弃适应在这一过程中的作用。” “我们只是认为她不能解释一切。”