Les brassages génétiques lors de la reproduction sexuée créent de la diversité individuelle. D’autres mécanismes génétiques et non génétiques interviennent. Ces derniers ne peuvent être héréditaires.

Un crossing-over inégal, une hybridation ou une translocation de chromosomes peuvent provoquer la duplication de gène. La différenciation des gènes copiés par mutation conduit à une famille multigénique car dérivant d’un gène ancestral, dont les représentants peuvent avoir des fonctions différentes.

L’hybridation peut avoir lieu entre espèces différentes. Elle donne alors un hybride stérile qui pourra devenir fertile à la suite d’une polyploïdisation permettant de passer à un état 2n permettant la gamétogenèse. Le résultat de l’hybridation est aléatoire.

Les gènes architectes s’expriment, sous le contrôle de régulateurs, à des moments précis du développement avec une durée, une localisation et une intensité données. Ils agissent alors sur des gènes de structure. Une mutation des régulateurs peut modifier l’expression du gène de développement.

Dans le règne animal, c’est l’imitation du parent qui est la forme d’apprentissage la plus fréquente. Elle amène l’individu à acquérir des comportements qui lui sont en général profitables. Selon les apprentissages menés dans les populations, celles-ci peuvent se différencier les unes des autres. L’apprentissage ne modifie pas les gènes : il n’est pas héréditaire, mais peut se transmettre par réitération de l’apprentissage.

Les erreurs de réplication conduisent à des modifications rares de la séquence nucléotidique. Cette mutation pourra être transmise si elle concerne l’ADN des cellules-souches de gamètes. Des mutations, du fait de la redondance du code génétique, peuvent rester silencieuse et ne pas modifier la·es protéine·s codée·s. Aléatoires, elles peuvent éventuellement conduire à une meilleure adaptation de l’individu qui la porte.

Fruit d’une co-évolution, la symbiose est une association gagnant-gagnant entre des individus d’espèces différentes. Cette association amène des nouveautés qui n’existent pas chez les individus pris indépendamment. Parfois l’un des symbiotes devient incapables de vivre sans l’autre (ex : procaryotes qui ont donné les mitochondries). Bien que considéré comme non génétique car les gènes ne sont pas modifiés, cette innovation voit chaque partenaire profiter des produits des gènes de l’autre.