La selezione naturale è una delle quattro premesse fondamentali della teoria evoluzionistica, insieme alla mutazione, alla migrazione e alla deriva genetica. La selezione naturale funziona su popolazioni con una variazione nei tratti, come la colorazione. La sua premessa principale è che quando c'è un tratto che consente a un individuo di sopravvivere meglio in un ambiente rispetto a un altro, è più probabile che il primo si riproduca. La selezione naturale si verifica se sono soddisfatte quattro condizioni: riproduzione, ereditarietà, variazione delle caratteristiche fisiche e variazione del numero di figli per individuo.
Riproduzione
Affinché la selezione naturale agisca su una data popolazione, quella popolazione deve riprodursi per creare una nuova generazione. Nel corso di molte generazioni, gli individui con tratti più adatti al loro ambiente tendono a riprodursi più di quelli che non lo fanno. In quanto tale, la selezione naturale lavora per massimizzare il numero di individui con quei tratti favoriti mentre quelli con tratti meno vantaggiosi muoiono lentamente. Maggiore è il tasso di riproduzione di una popolazione, maggiore è la pressione competitiva su un individuo per sopravvivere. Questa pressione assicura che solo i membri più adatti sopravvivano mentre i membri più deboli muoiono. Ne consegue che la popolazione si riempirà presto di membri che esibiranno quei tratti che danno alla specie una migliore possibilità di sopravvivenza.
Eredità
L'ereditarietà lavora di pari passo con la riproduzione poiché i geni dei genitori si combinano per creare i geni della loro prole. I genitori con tratti vantaggiosi devono trasmettere quei tratti alla loro prole affinché la selezione naturale agisca. Altrimenti, i geni che creano i tratti vantaggiosi morirebbero con i genitori senza essere copiati nella generazione successiva. La speciazione si verifica quando i membri di una specie sono geograficamente isolati in ambienti diversi, consentendo linee ereditarie non correlate. Nel tempo, i tratti di ogni popolazione iniziano a differire per adattarsi meglio ai diversi ambienti. I geni vantaggiosi per un ambiente iniziano a differire da quelli per un ambiente diverso e le due popolazioni iniziano a divergere. Con un tempo sufficiente, il numero di differenze tra le popolazioni può diventare così grande che non possono più incrociarsi.
Variazione nelle caratteristiche
La selezione naturale può avvenire solo all'interno di una popolazione quando i membri della popolazione hanno una variazione nei tratti individuali. Ad esempio, uno studio della selezione naturale sul colore all'interno di una popolazione richiede che individui diversi abbiano colori diversi. Senza una variazione nelle caratteristiche, non ci sono tratti per la natura da "selezionare" sugli altri.
Variazione nel fitness
In biologia, fitness ha un significato più tecnico rispetto alla sua definizione comune. Nel contesto dell'evoluzione, il fitness è la capacità di un organismo di sopravvivere e riprodursi il più possibile. Variare i livelli di fitness nei membri di una popolazione è un prerequisito perché avvenga la selezione naturale. Alcuni individui devono avere tratti che consentono loro di sopravvivere meglio e riprodursi più spesso di altri. Altrimenti, la selezione naturale non può agire per produrre più individui con tratti benefici e meno con tratti meno utili.