У всех живых существ, обладающих настоящим клеточным ядром, — так называемых эукариотов, к которым относятся все высшие животные и растения, — гены собраны в большие конструкции — хромосомы. Они образуют пары, имеющиеся в каждом клеточном ядре, в каждой клетке организма. В хромосомах, входящих в каждую такую пару, содержатся одинаковые или соответствующие друг другу гены приблизительно в одинаковой последовательности. Перед половым размножением хромосомы каждой пары расходятся в процессе так называемого редукционного деления, так что каждая из готовых к оплодотворению половых клеток содержит лишь половинный набор хромосом, что называется гаплоидным состоянием. При оплодотворении хромосомы снова соединяются в пары, причем один из партнеров каждой пары происходит от материнской, а другой от отцовской клетки. Таким образом, а также посредством происходящих с хромосомами особых процессов могут возникнуть новые комбинации наследственных задатков. Вследствие этих процессов мутации и рекомбинации наследственных задатков, описанных здесь в крайне сокращенном и упрощенном виде, внешний образ высших организмов — так называемый фенотип — никогда не остается совершенно неизменным.

Частота и величина этих изменений находятся в таких пределах, что рождение нежизнеспособных уродов не угрожает существованию вида, но они далеко не всегда выгодны затронутому ими индивиду. Напротив, поскольку эти малые и мельчайшие изменения, вызванные мутацией и рекомбинацией наследственных задатков, носят совершенно ненаправленный характер, они, как правило, уменьшают шансы соответствующего индивида на получение энергии и выживание. Лишь в редких, исключительных случаях — но как раз они нас здесь интересуют — мутация или рекомбинация наследственных задатков позволяет организму использовать окружающий мир лучше, чем его предки. Это происходит в тех случаях, когда новое существо может "лучше справляться" с каким-нибудь обстоятельством внешнего мира, что увеличивает его шансы на получение энергии или уменьшает вероятность ее потери. В той же мере возрастают шансы на выживание и размножение такого удачливого организма и убывают шансы его собратьев, не наделенных таким новым преимуществом, которые не выдерживают конкуренции и обречены на вымирание. Этот процесс называется естественным отбором, а вызванное им изменение живых организмов называется приспособлением.

Понимание сущности этих процессов вынуждает биолога образовать два понятия, чуждых физику и химику. Первое из них — это понятие целесообразности для сохранения вида, или телеономии. Поскольку отбор «выводит» структуры, особенно хорошо выполняющие некоторую полезную для сохранения вида функцию, то в конечном счете эти структуры производят впечатление, как будто они созданы именно с этой целью неким мудро предусмотрительным, разумно планирующим умом. (Впечатление это, заметим в скобках, не совсем лишено смысла: планирующий человеческий ум также обязан своими способностями некоторым процессам, которые, как будет показано уже в этой главе, по существу родственны происходящим в геноме.)

Все без исключения сложные структуры всех организмов возникли под селекционным давлением определенных функций, служащих сохранению вида. Когда биолог сталкивается со структурой, функция которой ему неизвестна, он считает своей самоочевидной обязанностью поставить вопрос, в чем состоит назначение этой структуры.