Kara canlısı olan sürüngenlerin nasıl olup da uçmaya başladıkları evrimciler arasında çeşitli spekülasyonlara neden olmuş bir konudur. Bu konuda başlıca iki teori vardır: İlk teori, kuşların atalarının ağaçlardan yere indiklerini savunur. Bu teoriye göre, kuşların ataları, ağaçlarda yaşayan sürüngenlerdir ve bunlar zamanla "daldan dala atlayarak kanatlanmışlardır". Buna "arboreal teori" denilir. Bir diğer görüş de, kuşların yerden yukarı doğru havalandıkları şeklindedir ve "cursorial teori" olarak bilinir.
Her iki teori de tamamen spekülatif temellere dayanmaktadır. Ne arboreal teoriyi ne de cursorial teoriyi destekleyecek hiçbir kanıt yoktur. Evrimcilerin bu soruna karşı buldukları çözüm de oldukça basittir; böyle bir delili "varsayarlar". Cursorial teoriyi ortaya atan Yale Üniversitesi Jeoloji Kürsüsü profesörü John Ostrom, bu yaklaşımını şöyle açıklar:
Herhangi bir pro-avis'e (uçuş öncesi canlıya) ait hiçbir fosil kanıtı yoktur. O tamamen kuramsal bir kuş öncülüdür... Böyle bir canlının yaşamış olması gerekmektedir. (John Ostrom, "Bird Flight: How Did It Begin?", American Scientist, Ocak-Şubat 1979, Sayı 67, s. 47.)
Ancak arboreal teoriye göre "yaşamış olması" gereken bu ara geçiş formu, hiçbir zaman bulunamamıştır. cursorial teori daha da problemlidir. Bu teorinin temel argümanı, bazı sürüngenlerin böcek avlamak için ön kollarını uzun süre ve sık sık çırptıkları ve zaman içinde de bu ön kolların kanatlara dönüştüğü şeklindedir. Kanat gibi son derece kompleks bir organın, sinek yakalamak için birbirine çırpılan ön kollardan nasıl meydana geldiği hakkında ise hiçbir açıklama yapılmamaktadır.
Evrim teorisini kuşların kökeni konusunda çaresiz bırakan noktalardan biri, kanatların sahip olduğu indirgenemez kompleks yapıdır. Bir başka deyişle, kanatlar ancak mükemmel yapılarıyla işe yaramakta, "eksik" bir kanat ise hiçbir işlev görmemektedir. Bu durumda evrimin öne sürdüğü yegane mekanizma olan "kademeli gelişim" modeli hiçbir şey ifade etmemektedir. Türk biyolog
Engin Korur, kanatların evrimleşmesinin imkansızlığını şöyle kabul eder:
Gözlerin ve kanatların ortak özelliği ancak bütünüyle gelişmiş bulundukları takdirde görevlerini yerine getirebilmeleridir. Başka bir deyişle, eksik gözle görülmez, yarım kanatla uçulmaz. Bu organların nasıl oluştuğu doğanın henüz iyi aydınlanmamış sırlarından birisi olarak kalmıştır. (Engin Korur, "Gözlerin ve Kanatların Sırrı", Bilim ve Teknik, Sayı 203, Ekim 1984, s. 25.)
Robert Carroll ise, "Tüylerin uçuş organlarının bir unsuru olarak evriminin nasıl başladığını göstermek güçtür, çünkü Archaeopteryx'te görünen büyük boyuta ulaşana kadar nasıl işlevsel olabildiklerini anlayabilmek çok zordur." diyerek itirafta bulunmak zorunda kalmıştır. (Robert L. Carroll, Patterns and Processes of Vertebrate Evolution, Cambridge University Press, 1997, s. 314.) Daha sonra ise, tüylerin yalıtım için evrimleşmiş olabileceğini iddia eder, ancak bu açıklama tüylerin uçmak için özellikle biçimlenmiş olan kompleks tasarımını açıklamamaktadır.
Kanatların; kuşun göğüs çıkıntısına sağlam bir biçimde tutturulmuş olması, kuşu havaya kaldırmaya, havadaki dengesini ve her yöne hareketini sağlamaya elverişli bir yapıda olması zorunludur. Kuşun kanat ve kuyruk tüylerinin hafif, esnek ve birbiriyle orantılı bir yapıda olması, kısaca uçuşa imkan veren mükemmel bir aerodinamik düzende işlemesi de şarttır. İşte evrim, bu noktada büyük bir açmaz içindedir: Kanatların bu kusursuz yapısının nasıl olup da birbirini izleyen rastlantısal mutasyonlar sonucu meydana geldiği sorusu tümüyle cevapsızdır. Bir sürüngenin ön ayaklarının, genlerinde meydana gelen bir bozulma (mutasyon) sonucunda nasıl kusursuz bir kanada dönüşeceği asla açıklanamamaktadır.
Eğer herhangi bir mutasyonun bir sürüngenin ön ayaklarında belirsiz bir değişim yaptığını varsaysak bile, bunun üzerine yeni mutasyonlar eklenerek "tesadüfen" bir kanat oluşmuş olabileceğini öngörmek tamamen akıl dışıdır. Çünkü ön ayaklarda meydana gelecek bir mutasyon, canlıya çalışır bir kanat kazandırmadığı gibi, onu ön ayaklarından da mahrum bırakacaktır. Bu ise, bu canlının, diğer türdeşlerine göre daha dezavantajlı (yani sakat) bir bedene sahip olması anlamına gelir. Evrim teorisinin kurallarına göre de, doğal seleksiyon bu sakat canlıyı ayıklayacaktır.
Kaldı ki, biyofizik araştırmalara göre, mutasyonlar çok nadir gerçekleşen değişimlerdir. Dolayısıyla, bu sakat canlıların milyonlarca yıl eksik ve güdük kanatlarının küçük küçük mutasyonlarla tamamlanmasını beklemeleri, her yönden imkansızdır.
