Biolodzy definiują ewolucję jako zmianę genetyczną w populacji na przestrzeni pokoleń. Z biegiem czasu ten proces zmiany genetycznej może dać początek nowym genom, nowym cechom i nowym gatunkom, a wszystko to spowodowane zmianami w kodzie genetycznym lub DNA. Kilka mechanizmów powoduje zmiany ewolucyjne; z nich jednym z najważniejszych jest dobór naturalny.
Mutacja
Komórki kopiują swoje DNA podczas podziału; obie komórki potomne dziedziczą identyczną kopię. Czasami jednak mechanizm replikacji DNA komórki popełnia błędy, tak że jedna lub obie komórki potomne mają zmienioną kopię oryginalnego kodu. Te błędy nazywane są mutacjami.
Z biegiem czasu mutacje i rozmnażanie płciowe zapewniają, że organizmy nie są genetycznie identyczne, nawet jeśli pochodzą od tych samych przodków. Jeśli porównasz DNA z różnych organizmów w populacji, zwykle znajdziesz wiele różnic. Innymi słowy, mutacje w DNA tworzą różnorodność genetyczną w populacji.
Naturalna selekcja
Często niektóre organizmy są lepiej przystosowane do przetrwania i rozmnażania się w danym środowisku niż inne. Te dobrze przystosowane organizmy zwykle pozostawiają więcej potomstwa. Ponieważ te organizmy z bardziej adaptacyjnych populacji przekazują swoje DNA potomstwu, mutacje, które przenoszą, z czasem staną się bardziej powszechne. Z kolei mutacje, które powodują, że organizm nieprzystosowuje się do środowiska, będą z czasem coraz rzadsze. Ten proces nazywa się doborem naturalnym.
Genotypy i fenotypy
Genotyp organizmu to zbiór posiadanych przez niego wariantów genetycznych. Dla kontrastu, jego fenotyp to cechy – widoczne cechy organizmu, takie jak kolor oczu, kolor włosów, wzrost i tak dalej. Na niektóre cechy mogą mieć wpływ czynniki środowiskowe. Na przykład, jeśli jesteś niedożywiony jako dziecko, Twój wzrost w wieku dorosłym może być niższy niż przewidywany na podstawie samych genów. W konsekwencji może istnieć więcej niż jeden fenotyp dla tego samego genotypu. Dobór naturalny działa na fenotypy, więc działa na genotyp tylko pośrednio.
Inne czynniki
Z czasem dana wersja genu może odnieść taki sukces, że wszystkie inne wersje tego samego genu znikną z populacji. Kiedy tak się dzieje, mówi się, że udany gen został naprawiony. Często jednak zdarza się, że niektóre warianty genu dają swoim posiadaczom tylko niewielką przewagę lub nawet nie dają jej wcale. W takim przypadku dobór naturalny może nie wyeliminować całkowicie innych wariantów i wiele wariantów genu może przetrwać w populacji.