达尔文还不到30岁的时候，就已经理出了进化理论的基本原理，但直到50岁，他才首次向世界公开自己的观点。在这20年中，他为自己的理论系统搜集证据，并为任何他能想到的怀疑和反驳意见准备回应答案。他预料到的反驳言论中，最重要的一条就是：他所设想的逐步进化过程，无法产生某些复杂结构。
仔细想想我们的眼睛吧。眼睛由很多部分组成——视网膜、晶状体、肌肉、玻璃体等等，所有这些部分共同作用才能产生视力。
损伤其中任何一个部分，例如视网膜脱落，会立即导致失明。事实上，眼睛的功能只有在各个部分大小和形状都合适时才能发挥作用。如果达尔文是正确的，那么复杂的眼睛必然是由某个简单的雏形进化而来的。在 《物种起源》 （On the Origin of Species）一书中，达尔文是这样写的：“我承认，这似乎很荒谬。”
尽管如此，达尔文依旧看到了产生复杂结构的进化途径。
举个例子，有一种类似于现在的扁形虫那样的动物，它身上的一种简单的光感受点，最终进化成了人类的眼睛。自然选择使这个光感受点变成了一个杯状结构，可以用来检测光的方向。随后，其他一些附加特性会增强这个结构的视力，使生物体更好地适应外界环境，因此这些中间形态的“眼睛”会遗传给下一代。渐渐地，由于每一种中间形态的“眼睛”都比之前出现过的“眼睛”更有优势，所以自然选择会驱动这些结构变得更复杂。
然而现在，一些科学家和哲学家都认为，复杂结构也可以通过其他途径产生。部分人的观点是，随着时间的推移，生命体具有变得更复杂的内在趋势。还有一些人则坚持认为，即使没有自然选择的压力，只要随机突变发生了，生命结构复杂性的增加，也会作为一种必然会产生“副作用”而出现的。
定义复杂性几十年来，生物学家和哲学家一直在思考，生命体的复杂性是如何进化而来的，但对复杂性含糊的定义使得这些研究如跛足般前行。
杜克大学古生物学家丹尼尔·W·麦克西亚（Daniel W. McShea）与罗伯特·N·布兰登（Robert N. Brandon）已经思考这个问题很多年了。麦克西亚和布兰登建议，对于复杂性的描述，不应该只看到组成生物体各部分的数量，还应该注意到各部分的类型。我们的身体由10万亿个细胞组成，如果这些细胞都属于同一种类型，我们就是原生质（protoplasm）的简单堆积。
恰恰相反，我们有肌肉细胞、红细胞、皮肤细胞等各种细胞，甚至连单个器官都是由许多不同类型的细胞组成，这就是说，人类远比其他动物，如只有6类细胞的海绵复杂得多。
麦克西亚和布兰登认为，一开始或多或少有些相似的部分，会随着时间的推移发生变化，并在进化上分离开来。不论生物体何时繁殖，至少有一个基因可能发生突变。并且，这种突变有时会导致某个结构产生更多类型。
一旦某个有机体拥有更多部分，这些部分就有可能变得各不相同。一个基因被偶然复制以后，复制出的基因往往会获得原来所没有的新突变。因此，根据麦克西亚和布兰登的理论，如果刚开始，有机体的各个部分完全相同，那么这些部分会倾向于不断变化，彼此产生差异。换句话说，有机体的复杂性会增加。
与标准的进化理论不同的是，麦克西亚和布兰登在不存在自然选择的条件下，也观察到了复杂性的增加。他们认为，这是生物学的一个基本法则，也有可能是唯一的法则，他们称之为“零压力进化法则”（zero-force evolutionary law）。
果蝇实验
最近，麦克西亚和杜克大学的毕业生利奥诺尔·弗莱明（Leonore Fleming）以果蝇为实验对象，对零压力进化法则进行了验证。在实验室的环境中，果蝇过着舒适的生活，有稳定的食物供给和恒温的环境，与之对应的野生种则必须与饥饿、天敌、寒冷和高温做斗争,相比之下，在实验室受保护的环境中，自然选择效应往往是十分微弱的。
根据零压力进化法则，我们可以做出明确的预测：在过去的一个世纪里，实验室中的果蝇更少受到自然选择的影响，从而保留了不利突变，因此相比野生型会有更大的复杂性。弗莱明和麦克西亚使用了916个实验室的果蝇品系来验证这个法则。最近，他们在《进化和发育》（Evolution & Development）杂志中，报道了实验结果：实验室果蝇的确比野生果蝇具有更大的复杂性。
有些种类有不规则的腿，有些果蝇的翅膀上有不同的颜色和图案，就连触须也有不同的形状。从自然选择中解放后，果蝇的复杂性明显增加，与零压力进化法则预测的一致。
尽管部分生物学家赞同零压力进化法则，史密森尼自然历史博物馆的首席古生物学家道格拉斯·欧文（Douglas Erwin）却认强调：“其中一条基本假设是错误的。”根据零压力法则，在不存在自然选择的条件下，复杂性会增加。
但这一法则正确的前提是，生物体真的能够超越自然选择的影响而生存。一个生命体可能在没有外部选择的条件下生存，但这时，它仍然要受到发生在内部的选择作用。欧文认为，麦克西亚和弗莱明的新研究并没有为零压力进化法则提供证据，“因为他们只考虑了成体的变异”。尽管在成熟前就死于发育失调的突变体是科学家所关注的，但是麦克西亚和弗莱明却没有研究这些突变体。
欧文和其他反对者提出的另一条反对理由是，麦克西亚和布兰登定义的复杂性与大多数人定义的复杂性不同。毕竟，眼睛不只是多个部分简单地堆积在一起——这些部分还会共同发挥作用，每一部分都行使一个特定功能。但是麦克西亚和布兰登则认为，他们所检测的复杂性会导致其他复杂性的产生。麦克西亚提到：“实验中，我们在果蝇品系中看到的那种复杂性，可为自然选择提供一些‘基本素材’，构建出复杂结构，帮助生命体生存下去。”
格雷、麦克西亚和布兰登承认，从构建羽毛的生化反应到植物叶片中的光合工厂，自然选择在复杂结构的起源过程中起了重要作用。但他们也希望，自己的研究能促使其他生物学家超出自然选择的约束，考虑随机突变促进复杂结构形成的可能性。格雷说道：“我们绝对不否认适应性是其中的一种机制，但是我们不认为适应性能解释一切问题。”