Базовым направлением этого раздела эволюционной экологии вероятно следует считать исследования преобразований различных систем органов в процессе приспособления филетических групп организмов к тем или иным условиям. Образцом таких исследований могут служить работы М.С. Гилярова (1949,1970), посвященные закономерностям адаптивных изменений органов членистоногих в процессе освоения условий суши.
Одно из фундаментальных понятий эволюционной теории - адаптивная радиация. Весьма многочисленны исследования расхождения признаков и освоения экологических ниш в пределах различных групп организмов: например, широко известная книга Д. Лэка (1949) «Дарвиновы вьюрки», оригинальное исследование Д. Даймонда (Diamond, 1973) различий видов тропических птиц в связи с их питанием, работы А.С. Северцова (1984, 1990), посвященные анализу процесса освоения таксонами адаптивных зон. Однако, следует признать, что это явление еще не получило глубокой интерпретации с экологических позиций.
Оно выходит за рамки традиционных понятий эволюционного синтеза и должно быть объектом специальных исследований в сфере эволюционной экологии с глубоким ретроспективным анализом взаимоотношений той или иной группы организмов с факторами среды. При этом исследование конкретных проявлений адаптивной радиации должно смыкаться с концепцией экологической ниши и с анализом нишевой структуры сообществ (см.: Джиллер, 1988). Безусловно необходимо и перспективно осмысление с экологических позиций принципов неспециализированного предка Э. Копа и специализации Ш. Депере. А.С. Северцов (1984) показал, что экологический подход позволяет существенно изменить и конкретизировать представления о роли модуса специализации в эволюционном процессе.
Важнейшая проблема - анализ адаптивного потенциала группы и путей освоения вариантов и типов среды с учетом глобальных ландшафтно-зональных градиентов и временных колебаний климатических условий. Выявляются определенные зависимости показателей биологического прогресса и форм адаптивных стратегий групп организмов в разных ландшафтно-зональных условиях от филогенетического уровня, степени гетеробатмии, продвинутости и примитивности (Мейен, 1986, 1987; Чернов, 1975, 1984, 1988).
Так, при освоении экстремальных условий маргинальных ландшафтов часто решающую роль играет высокая физиологическая толерантность примитивных форм по сравнению с более апоморфными, что может быть одной из причин повышения удельного веса относительно плезиоморфных групп в биоте высоких широт. В связи с этим при анализе глобальной структуры биоты мы имеем дело с явлениями не только и не столько биогеографическими, сколько эколого-адаптационными, связанными с реализацией приспособительных возможностей, весьма неодинаковых у примитивных и продвинутых групп по отношению к мягким и суровым климатическим условиям (Чернов, 1978, 1984, 1995).