Biologové definují evoluci jako genetickou změnu populace napříč generacemi. V průběhu času může tento proces genetické změny vést k novým genům, novým znakům a novým druhům, které všechny přinesly změny v genetickém kódu nebo DNA. Několik mechanismů vede k evolučním změnám; jedním z nejdůležitějších je přirozený výběr.
Mutace
Buňky kopírují svou DNA, když se dělí; obě dceřiné buňky zdědí stejnou kopii. Někdy však mechanismus replikace DNA buňky dělá chyby, takže jedna nebo obě dceřiné buňky mají pozměněnou kopii původního kódu. Tyto chyby se nazývají mutace.
V průběhu doby mutace a sexuální reprodukce zajistily, že organismy nejsou všechny geneticky identické, i když pocházejí ze stejných předků. Pokud porovnáte DNA z různých organismů v populaci, obvykle najdete mnoho rozdílů. Jinými slovy, mutace v DNA vytvářejí v populaci genetickou rozmanitost.
Přírodní výběr
Některé organismy jsou často lépe přizpůsobeny k přežití a reprodukci v daném prostředí než jiné. Tyto dobře přizpůsobené organismy obvykle zanechávají více potomků. Protože tyto organismy z adaptivnějších populací předávají svou DNA svým potomkům, mutace, které přenášejí, se postupem času stanou běžnějšími. Mutace, díky nimž je organismus špatně přizpůsobený svému prostředí, budou mít naopak tendenci se postupem času stávat stále méně běžnými. Tento proces se nazývá přirozený výběr.
Genotypy a fenotypy
Genotyp organismu je soubor genetických variant, které vlastní. Jeho fenotyp je naopak jeho vlastnostmi - viditelnými rysy organismu, jako je barva očí, barva vlasů, výška atd. Některé vlastnosti mohou být ovlivněny faktory prostředí. Například pokud jste jako dítě podvyživeni, může být vaše výška v dospělosti nižší, než byste předpovídali pouze na základě svých genů. V důsledku toho může existovat více než jeden fenotyp pro stejný genotyp. Přirozený výběr působí na fenotypy, takže na genotyp působí pouze nepřímo.
Další faktory
V průběhu času se daná verze genu může stát tak úspěšnou, že všechny ostatní verze stejného genu z populace zmizí. Když k tomu dojde, říká se, že úspěšný gen se zafixoval. Často se však stává, že některé varianty genu dávají jejich majitelům jen nepatrnou výhodu nebo dokonce vůbec žádnou výhodu. V tomto případě přirozený výběr nemusí zcela vyloučit ostatní varianty a mnoho variant genu může v populaci přetrvávat.