Biologi definē evolūciju kā ģenētiskas izmaiņas populācijā paaudzēs. Laika gaitā šis ģenētisko izmaiņu process var radīt jaunus gēnus, jaunas iezīmes un jaunas sugas, un tas viss ir saistīts ar izmaiņām ģenētiskajā kodā vai DNS. Vairāki mehānismi rada evolūcijas izmaiņas; no tiem viena no vissvarīgākajām ir dabiskā atlase.
Mutācija
Šūnas daloties kopē savu DNS; abas meitas šūnas pārmanto identisku kopiju. Dažreiz tomēr šūnas DNS replikācijas iekārtas pieļauj kļūdas, tāpēc vienai vai abām meitas šūnām ir mainīta sākotnējā koda kopija. Šīs kļūdas sauc par mutācijām.
Laika gaitā mutācijas un seksuālā reprodukcija nodrošina, ka organismi visi nav ģenētiski identiski, pat ja tie cēlušies no tiem pašiem senčiem. Ja salīdzināsiet dažādu organismu DNS populācijā, parasti atradīsit daudz atšķirību. Citiem vārdiem sakot, mutācijas DNS rada ģenētisko daudzveidību populācijā.
Dabiskā izlase
Bieži vien daži organismi ir labāk pielāgoti, lai izdzīvotu un vairotos noteiktā vidē, nekā citi. Šie labi pielāgotie organismi parasti atstāj vairāk pēcnācēju. Tā kā šie organismi no adaptīvākām populācijām nodod savu DNS pēcnācējiem, ar laiku pārnestās mutācijas kļūs arvien izplatītākas. Turpretim mutācijas, kas padara organismu slikti pielāgotu savai videi, laika gaitā mēdz kļūt arvien retākas. Šo procesu sauc par dabisko atlasi.
Genotipi un fenotipi
Organisma genotips ir tā rīcībā esošo ģenētisko variantu kopums. Turpretī tā fenotips ir tā iezīmes - redzamās organisma iezīmes, piemēram, acu krāsa, matu krāsa, augums un tā tālāk. Dažas iezīmes var ietekmēt vides faktori. Piemēram, ja bērnībā jums ir nepietiekams uzturs, jūsu augums pieaugušā vecumā var būt mazāks nekā tas, ko jūs prognozētu, balstoties tikai uz jūsu gēniem. Līdz ar to vienam un tam pašam genotipam var būt vairāki fenotipi. Dabiskā atlase iedarbojas uz fenotipiem, tāpēc uz genotipu iedarbojas tikai netieši.
Citi faktori
Laika gaitā noteiktā gēna versija var kļūt tik veiksmīga, ka visas citas tā paša gēna versijas izzūd no populācijas. Kad tas notiek, veiksmīgais gēns ir fiksēts. Tomēr bieži gadās, ka daži gēna varianti to īpašniekiem dod tikai nelielas vai pat vispār nekādas priekšrocības. Šajā gadījumā dabiskā atlase var pilnībā nenovērst pārējos variantus, un populācijā var saglabāties daudzi gēna varianti.
