V Darwinově knize „O původu druhů“ z roku 1859, kterou se zeptal, může být překvapením, že „varianty, které jsou nějakým způsobem užitečné pro každou bytost ve velké a složité bitvě života, mělo by se to někdy vyskytnout v průběhu tisíců generací? "Neprokázali by tyto variace, dával jednotlivcům s výhodnými vlastnostmi" nejlepší šance na přežití a na rozmnožování svého druhu? “Jeho shrnutí:„ Toto uchování příznivých variací a odmítání škodlivých variací nazývám Přírodní výběr. "Přírodní výběr je výsledkem výběru prostředí pro výhodné fyzikální vlastnosti - fenotyp - v populaci organismy. Pokud jsou tyto vlastnosti dědičné, má přirozený výběr také dlouhodobé účinky na genofond populace.
Přírodní výběr
Mnoho druhů vykazuje odchylky ve svých fyzických vlastnostech a tyto vlastnosti se často vyskytují podél kontinua. Příkladem je výška nebo barva vlasů. V těchto vlastnostech může existovat přirozená škála variability mezi všemi členy druhu. Představte si například druh motýla, který má distribuci délky jazyka, řekněme od 12 milimetrů do asi 30 milimetrů. Dojde-li ke změně převládání dlouhých trubkovitých květů v jejich prostředí, budou mít motýli s delšími jazyky snazší jídlo získat. Tito motýli by mohli být zdravější než ostatní a mohli by být úspěšnější při chovu, nebo by bylo pravděpodobnější, že přežijí dostatečně dlouho na to, aby se rozmnožili.
Fenotyp a prostředí
Stejně jako v příkladu motýlů dochází k přirozenému výběru, když fyzické vlastnosti organismu způsobí, že je více či méně vhodný pro prosperitu v prostředí. Fyzikální vlastnosti se nazývají fenotyp; proto přírodní výběr funguje přímo na fenotypu. Fenotyp organismu je určen jak vlivy prostředí, tak genotypem. To znamená, že jak organismus roste a vyvíjí se, faktory prostředí mohou ovlivňovat jeho velikost a další fyzikální vlastnosti; ale když je koncipován, mnoho jeho charakteristik je předurčeno genotypem. Proto se vliv prostředí na fenotyp populace organismů převádí na vliv na genotyp této populace.
Fenotyp a genotyp
Spojení mezi genotypem a fenotypem není nutně jednoduché a přímé. To znamená, že neexistuje vzájemná korelace mezi genem a znakem; není to vždy tak jednoduché jako jeden gen ovládající jeden znak. Když přemýšlíme o příkladu motýlů, motýlům s dlouhými jazyky se daří a produkují více potomků. Proto se časem v této populaci motýlů stávají geny nebo geny, které kódují dlouhé jazyky, běžnější. To však nutně neznamená, že příští generace motýlů bude mít všechny dlouhé jazyky. To je způsobeno složitým vztahem mezi genotypem a fenotypem. I kdyby jediný gen byl zodpovědný za dlouhé jazyky, tři čtvrtiny potomků rodičů s dlouhým jazykem by mohly nést gen s krátkým jazykem. Mnoho fyzikálních charakteristik je ovlivněno několika geny, což situaci ještě komplikuje.
Genofond
Ještě důležitějším měřítkem genetické nebo genotypové změny je frekvence všech genotypů u všech členů druhu. Říká se tomu genofond a představuje celkovou možnou změnu v genetickém znaku.
Vracíme se k příkladu motýlů, když jsou jedinci s dlouhým jazykem vhodnější pro životní prostředí, další generace motýlů nemusí nutně mít ve svém genu větší procento genů s dlouhým jazykem bazén. V průběhu času, pokud v prostředí nadále převládají dlouhé trubkovité květy, bude pokračující selekční tlak na fenotyp modifikovat genofond druhů motýlů. Přesný mechanismus genotypových změn stále není znám - a pro jiné vlastnosti a samostatné druhy je jistě odlišný.