Ένα από τα μεγαλύτερα ερωτήματα της εξελικτικής βιολογίας είναι το πώς η «τυφλή» φυσική επιλογή μπορεί να δημιουργήσει συστήματα που μοιάζουν να έχουν σχεδιαστεί από κορυφαίους μηχανικούς. Το απόλυτο παράδειγμα αυτής της πρόκλησης είναι το βακτηριακό μαστίγιο (bacterial flagellum).
Το μαστίγιο είναι ουσιαστικά ένας μικροσκοπικός εξωλέμβιος κινητήρας που χρησιμοποιούν τα βακτήρια για να κολυμπούν. Δεν πρόκειται απλώς για μια ουρά. Διαθέτει ρότορα, στάτορα, άξονα μετάδοσης κίνησης και έλικα, περιστρέφεται με δεκάδες χιλιάδες στροφές το λεπτό και μπορεί να σταματήσει ή να αλλάξει κατεύθυνση ακαριαία.
Το πρόβλημα για την κλασική δαρβινική θεωρία έγκειται στην «μη αναγώγιμη πολυπλοκότητα» του. Αυτός ο κινητήρας αποτελείται από περίπου 40 διαφορετικές πρωτεΐνες. Αν αφαιρεθεί έστω και ένα εξάρτημα, ο κινητήρας δεν λειτουργεί απλώς χειρότερα—δεν λειτουργεί καθόλου. Πώς μπορεί μια διαδικασία σταδιακών, μικρών και τυχαίων βημάτων, όπου κάθε βήμα πρέπει να προσφέρει ένα άμεσο πλεονέκτημα επιβίωσης, να κατασκευάσει έναν τέτοιο μηχανισμό; Ποια θα ήταν η χρησιμότητα του άξονα αν δεν υπήρχε ακόμα η έλικα;
Συστήματα όπως το μαστίγιο μας αναγκάζουν να σκεφτούμε ότι η βιολογική καινοτομία ίσως απαιτεί μηχανισμούς οργάνωσης της ύλης που ακόμα δεν έχουμε πλήρως κατανοήσει.
Στη φωτογραφία παραπάνω ο Νανοκινητήρας της Φύσης στο Μικροσκόπιο. Μια εντυπωσιακή επιστημονική απεικόνιση της βάσης του βακτηριακού μαστιγίου. Διακρίνονται ξεκάθαρα τα περίπλοκα πρωτεϊνικά «δαχτυλίδια» που λειτουργούν ως ρότορας, στάτορας και άξονας περιστροφής, άριστα ενσωματωμένα στην κυτταρική μεμβράνη. Μηχανισμοί τέτοιας ακραίας ακρίβειας και «μη αναγώγιμης πολυπλοκότητας» αμφισβητούν ανοιχτά το παραδοσιακό μοντέλο των τυχαίων, σταδιακών εξελικτικών βημάτων, αποδεικνύοντας ότι η βιολογία κρύβει μέσα της μηχανική και τεχνολογία ασύλληπτου επιπέδου.