Luonnollinen valinta on käsite, jonka Charles Darwin kuvailee evoluutioteorian perus- ja perustekijäksi. Termi otettiin käyttöön hänen suositussa kirjassaan "Lajien alkuperästä" vuonna 1859. Luonnollinen valinta kuvaa prosessia, jolla edulliset piirteet, jotka mahdollistavat paremman sopeutumisen eläinpopulaatio yleistyy sukupolvien ajan, mikä muuttaa kyseisen populaation geneettistä koostumusta. Luonnollinen valinta on ilmeistä ihmisillä ja monilla eläinlajeilla.
Luonnollisen valinnan prosessi perustuu muutamaan tekijään. Ensinnäkin vaihtelu lajin sisällä on välttämätöntä. Yksilöiden on vaihdeltava ulkonäöltään tai käyttäytymiseltään. Lisäksi tietyt piirteet ovat edullisempia kuin toiset suhteessa ympäristöön sopeutumiseen ja lisääntymis- ja selviytymismenestyksen mahdollistamiseen. Lopuksi jälkeläisten on perittävä muuttujat. Hyödyllisiä piirteitä omaavat henkilöt selviävät ja siirtävät nämä piirteet jälkeläisilleen. Tämän ominaisuuden taajuus kasvaa, mikä muuttaa geneettistä koostumusta seuraavissa sukupolvissa olettaen, että se pysyy hyödyllisenä.
Galapagos-peippoja
Darwinin kuuluisalla matkallaan tutkimat Galapagos-peippot ovat luultavasti yleisin esimerkki luonnonvalinnasta. Jokaisella Galapagosin saarella oli omat peippilajinsa, jotka kaikki olivat hyvin läheisesti sukulaisia. Darwin huomautti, että peippojen nokan koot ja muodot sovitettiin tietyn tyyppiseen ruokaan, jota lajit söivät, kuten pienet siemenet, suuret siemenet, silmut, hedelmät tai hyönteiset. Tämä mukautus ehdotti, että niiden nokka kehittyi luonnollisen valinnan vuoksi. Nokkaominaisuudet olivat välttämättömiä selviytymiselle, ja ne henkilöt, joilla oli oikean muotoinen nokka ruoan saavuttamiseksi, selviytyisivät ja siirtäisivät nokan muodon jälkeläisilleen.
Fyysiset mukautukset
Kuten peippoja, muutkin eläinlajit tarjoavat todisteita luonnollisesta valinnasta tiettyjen fyysisten mukautusten kautta. Englannissa pippurinen koi, Biston betularia, on kahdessa muodossa, vaalea ja tumma. 1800-luvun alkupuolella kevyemmät koet sulautuivat yleensä paremmin ympäristöönsä, kun taas tummemmat koi erottivat vaaleat puut ja näkivät ne nopeammin. Vaaleat koi olivat siksi hyvin yleisiä ja tumma väri oli harvinaista. Nopean teollistumisen jälkeen, kun hiilenpolttolaitoksen saastuminen ja noki alkoivat tummua puut, tummat koit sulautuivat paremmin ympäristöönsä ja ne todennäköisemmin hengissä. Vuoteen 1895 mennessä 95 prosenttia pippuroidusta koista oli tummanväristä.
Geneettiset mutaatiot
Luonnollinen valinta toimii tyypillisesti organismia vastaan ja eliminoi yksilöt, jotka eivät sovellu ympäristöön. Esimerkiksi tuholaisten hyönteisten populaatio kohtelee usein torjunta-aineita ympäristössään. Suurin osa ensimmäisen sukupolven hyönteisistä kuolee, mutta jos muutamilla yksilöillä on geneettinen mutaatio torjunta-aineresistenssille, nämä harvat selviävät ja lisääntyvät. Heidän jälkeläisensä ovat todennäköisesti torjunta-aineita kestäviä. Muutamassa sukupolvessa torjunta-aine on vähemmän tehokas, koska useimmat ihmiset ovat vastustuskykyisiä.