Darwin 1859. évi, „A fajok eredetéről szóló” könyvében megkérdezte, meglepetés lehet-e, hogy „a variációk valamilyen szempontból hasznosak a nagy és összetett csatában élő lények számára? életének néha több ezer generáció során kell bekövetkeznie? "Úgy vélte, hogy ezek a variációk nem adnának előnyös tulajdonságokkal rendelkező egyéneknek" a legjobb esély a túlélésre és a nemük szaporodására? "Összefoglalója:" A kedvező változatok megőrzését és a káros változások elutasítását hívom Természetes szelekció. "A természetes szelekció annak az eredménye, hogy a környezet kiválasztja az előnyös fizikai jellemzőket - a fenotípust - a élőlények. Ha ezek a tulajdonságok örökölhetők, a természetes szelekciónak hosszú távú hatása van a populáció génállományára is.
Természetes kiválasztódás
Sok faj fizikai tulajdonságaiban eltéréseket mutat, és ezek a tulajdonságok gyakran egy kontinuum mentén fordulnak elő. A magasság vagy a hajszín a példa. Természetes variációs tartomány létezhet ezekben a tulajdonságokban a faj összes tagja között. Képzeljünk el például egy pillangófajt, amelynek a nyelv hossza eloszlik, mondjuk 12 milliméterről körülbelül 30 milliméterre. Ha megváltozik a hosszú, csöves virágok túlsúlya a környezetükben, akkor a hosszabb nyelvű pillangóknak könnyebb lesz az ételhez jutniuk. Ezek a pillangók egészségesebbek lehetnek, mint mások, és sikeresebbek a tenyésztésben, vagy nagyobb valószínűséggel túl sokáig képesek túlélni a szaporodást.
Fenotípus és környezet
A pillangó példához hasonlóan a természetes szelekció akkor következik be, amikor egy szervezet fizikai tulajdonságai többé-kevésbé alkalmasak arra, hogy egy környezetben boldoguljanak. A fizikai jellemzőket fenotípusnak nevezzük; ezért a természetes szelekció közvetlenül a fenotípuson működik. Egy szervezet fenotípusát a környezeti hatások és a genotípus egyaránt meghatározza. Vagyis ahogy egy szervezet növekszik és fejlődik, a környezeti tényezők befolyásolhatják méretét és egyéb fizikai jellemzőit; de amikor megfogant, számos jellemzőjét a genotípus előre meghatározza. Ezért a környezetnek az élőlények populációjának fenotípusára gyakorolt hatása át fog hatni az adott populáció genotípusára.
Fenotípus és genotípus
A genotípus és a fenotípus közötti kapcsolat nem feltétlenül egyszerű és közvetlen. Vagyis nincs egy-egy összefüggés a gén és a tulajdonság között; ez nem mindig olyan egyszerű, mint egy gén, amely egy tulajdonságot vezérel. A pillangó példára gondolva a hosszú nyelvű pillangók jól fejlődnek és több utódot hoznak létre. Ezért az idő múlásával a hosszú nyelveket kódoló gén vagy gének gyakoribbá válnak a lepkék azon populációjában. Ez azonban nem feltétlenül jelenti azt, hogy a pillangók következő generációja mind hosszú nyelvű lesz. Ennek oka a genotípus és a fenotípus közötti összetett kapcsolat. Még ha egyetlen gén is felelős a hosszú nyelvekért, a hosszú nyelvű szülők utódainak háromnegyede hordozhat rövid nyelvű gént. Számos fizikai tulajdonságot sok gén befolyásol, bár ez még bonyolultabbá teszi a helyzetet.
A génkészlet
A genetikai vagy genotípusos változás még ennél is fontosabb mértéke az összes genotípus gyakorisága a faj minden tagjában. Ezt génkészletnek hívják, és ez egy genetikai tulajdonság teljes lehetséges variációját képviseli.
Visszatérve a pillangó példához, amikor a hosszú nyelvű egyének jobban megfelelnek a környezetnek, a következő A pillangók generációjának nem feltétlenül lesz nagyobb a hosszú nyelvű génjeinek génje medence. Idővel azonban, ha a hosszú csöves virágok továbbra is túlsúlyban vannak a környezetben, a fenotípusra gyakorolt folyamatos szelekciós nyomás módosítja a pillangófajok génkészletét. A genotípusos változás pontos mechanizmusa még mindig nem ismert - és minden más tulajdonságnál és különálló fajnál minden bizonnyal más.