Zwar ist die
Evolution im Prinzip nicht zielgerichtet, sondern beruht auf zufälligen Änderungen im
Erbgut, die zu Abänderungen der
Phänotypen führen, die sich wiederum in einer gegebenen Umwelt zu bewähren haben. Da aber neben der zufälligen
Mutation auch eine gerichtete
Selektion wirksam ist, ist es sinnvoll, von Anpassungen sprechen.
Die Summe der Anpassungen der Organismen einer Art definiert ihre
ökologische Nische. Über
Akklimatisation können sich Lebewesen in den durch das Erbgut gesetzten Grenzen an bestimmte Umweltfaktoren anpassen. Die verschiedenen möglichen
Phänotypen eines
Genotyps werden als seine
Reaktionsnorm bezeichnet. Adaptationen erfolgen immer an die gegenwärtige Umwelt. Das hat zur Folge, dass ein Merkmal seinen adaptierten Charakter auch dadurch verlieren kann, dass sich die Umwelt verändert. Ursprünglich adaptive Merkmale, die in einer veränderten Umwelt nun nachteilig werden, werden auch als Fehladaptation (auch: Maladaptation) bezeichnet. Lebt ein Organismus in einer unvorhersagbaren, veränderlichen Umwelt, kann eine hohe genetische Variabilität oder eine weite Reaktionsnorm selbst ein adaptives Merkmal sein
Umwelt eines Organismus sind nicht nur die abiotischen Bedingungen und Faktoren, sondern auch die anderen Lebewesen, mit denen er jeweils zusammenlebt - einschließlich seiner Artgenossen. Organismen entwickeln dem entsprechend auch Adaptationen in Reaktion auf diese Lebewesen, z. B. schnelles Laufvermögen, um
Prädatoren zu entkommen. Da der andere Organismus ebenfalls adaptieren kann, kann es zu einer Rückkoppelung führen. Man spricht hier von
Koadaption. Koadaptionen können zu
Symbiose oder
Mutualismus führen, wenn sie für beide Partner vorteilhaft sind. In anderen Fällen führen sie oft zu einem evolutionären „Wettrüsten“.
Ein Organismus in seiner natürlichen Umgebung muss sich in der Regel nicht an einen einzigen Faktor adaptieren, sondern an zahlreiche gleichzeitig. Diese Anforderungen können in Konflikt miteinander geraten. Die tatsächlichen Adaptationen entsprechen deshalb meist nicht dem technischen Optimum für die jeweilige Funktion, sondern gehen auf Kompromisse zurück. Innerhalb des Lebensraums einer Population können durchaus mehrere ökologische Optima existieren, an die eine Adaptation vorteilhaft wäre. Adaptationen auf die eine Funktion führen hier zu Nachteilen bei der anderen. Da die jeweilige Population genetisch zusammenhängt, können die Kompromisse bei der Adaptation hier sogar dazu führen, dass die tatsächliche Population beide Optima verfehlt. Sind einige Organismen besonders gut an eine Faktorenkombination adaptiert, geht dieser Vorteil durch die Paarung mit anders adaptierten in der nächsten Generation wieder verloren (der Faktor wird in der
Populationsgenetik als
Genfluss bezeichnet). Man spricht in diesem Falle davon, das auf die Population „disruptive“ Selektion einwirkt. Disruptive Selektion kann zur Aufspaltung einer Population in mehrere Teilpopulationen, und so letztlich zur Bildung neuer Arten führen.