Vai Darvina 1859. gada grāmatā "Par sugu izcelsmi" viņš jautāja, vai var būt pārsteigums, ka "variācijas, kas kaut kādā veidā noder katrai būtnei lielajā un sarežģītajā cīņā dažkārt vajadzētu notikt tūkstošiem paaudžu laikā? "Vai šīs variācijas, pēc viņa domām, nedotu indivīdiem ar izdevīgām iezīmēm" vislabākās izredzes izdzīvot un vairoties sava veida? "Viņa kopsavilkums:" Es aicinu šo labvēlīgo variāciju saglabāšanu un kaitīgo variāciju noraidīšanu. Dabiskā atlase. "Dabiskā atlase ir rezultāts tam, ka vide izvēlas labvēlīgas fiziskās īpašības - fenotipu - populācijā. organismiem. Ja šīs īpašības ir pārmantojamas, dabiskajai atlasei ir arī ilgstoša ietekme uz populācijas genofondu.
Dabiskā izlase
Daudzām sugām ir atšķirīgas to fiziskās īpašības, un bieži vien šīs pazīmes notiek gar kontinuumu. Piemēri ir augums vai matu krāsa. Šajās pazīmēs var būt dabiska mainīguma amplitūda starp visiem sugas pārstāvjiem. Iedomājieties, piemēram, tauriņu sugu, kurai mēles garuma sadalījums, teiksim, ir no 12 milimetriem līdz aptuveni 30 milimetriem. Ja viņu vidē mainās garu, cauruļveida ziedu pārsvars, tad tauriņiem ar garāku mēli būs vieglāk iegūt pārtiku. Šie tauriņi varētu būt veselīgāki par citiem un veiksmīgāki pavairošanā, vai arī tie, visticamāk, izdzīvos pietiekami ilgi, lai vairotos.
Fenotips un vide
Tāpat kā tauriņu piemērā, dabiskā atlase notiek tad, kad organisma fiziskās īpašības padara to vairāk vai mazāk piemērotu zeltībai vidē. Fiziskās īpašības sauc par fenotipu; tāpēc dabiskā atlase darbojas tieši uz fenotipu. Organisma fenotipu nosaka gan vides ietekme, gan genotips. Tas ir, augot un attīstoties organismam, vides faktori var ietekmēt tā lielumu un citas fiziskās īpašības; bet, kad tas ir iecerēts, daudzas tā īpašības iepriekš nosaka genotips. Tāpēc vides ietekme uz organismu populācijas fenotipu izpaužas kā ietekme uz šīs populācijas genotipu.
Fenotips un genotips
Saikne starp genotipu un fenotipu nav obligāti vienkārša un tieša. Tas ir, starp gēnu un pazīmi nav korelācijas viens pret vienu; tas ne vienmēr ir tik vienkārši, kā viens gēns kontrolē vienu īpašību. Domājot par tauriņu piemēru, tauriņi ar garām mēles plaukst un rada vairāk pēcnācēju. Tāpēc laika gaitā gēni vai gēni, kas kodē garās mēles, šajā tauriņu populācijā kļūst arvien izplatītāki. Tas tomēr nenozīmē, ka nākamās paaudzes tauriņiem būs garas mēles. Tas ir saistīts ar sarežģīto attiecību starp genotipu un fenotipu. Pat ja viens gēns būtu atbildīgs par garām valodām, trīs ceturtdaļas veco mēļu vecāku pēcnācēju varētu pārvadāt īss mēles gēnu. Daudzas fiziskās īpašības ietekmē gan vairāki gēni, kas situāciju padara vēl sarežģītāku.
Gēnu baseins
Vēl svarīgāks ģenētisko vai genotipisko izmaiņu rādītājs ir visu genotipu biežums visos sugas pārstāvjos. To sauc par genofondu, un tas atspoguļo kopējo iespējamo ģenētisko īpašību variāciju.
Atgriežoties pie tauriņu piemēra, kad cilvēki ar garām valodām ir vairāk piemēroti videi, nākamie tauriņu paaudzes gēnos ne vienmēr būs lielāks garo mēļu gēnu procents baseins. Laika gaitā, ja tomēr vidē joprojām dominē garie cauruļveida ziedi, pastāvīgs selekcijas spiediens uz fenotipu mainīs tauriņu sugu genofondu. Precīzs genotipisko izmaiņu mehānisms joprojām nav zināms - un tas noteikti atšķiras citām pazīmēm un atsevišķām sugām.