V Darwinovej knihe „O pôvode druhov“ z roku 1859, ktorú sa pýtal, môže byť prekvapením, že „variácie sú nejakým spôsobom užitočné pre každú bytosť vo veľkej a zložitej bitke života, malo by sa to niekedy vyskytnúť v priebehu tisícov generácií? "Tvrdil by, že tieto variácie neposkytnú jednotlivcom s výhodnými vlastnosťami" najlepšia šanca na prežitie a na rozmnožovanie svojho druhu? “Jeho zhrnutie:„ Toto zachovanie priaznivých variácií a odmietanie škodlivých variácií nazývam Prírodný výber. "Prírodný výber je výsledkom výberu prostredia pre výhodné fyzikálne vlastnosti - fenotyp - v populácii organizmov. Ak sú tieto vlastnosti dedičné, má prírodný výber aj dlhodobé účinky na genofond populácie.
Prirodzený výber
Mnoho druhov vykazuje odchýlky vo svojich fyzických vlastnostiach a často sa tieto vlastnosti vyskytujú pozdĺž kontinua. Príkladom je výška alebo farba vlasov. Prirodzený rozsah variability môže existovať v týchto znakoch medzi všetkými členmi druhu. Predstavte si napríklad druh motýľa, ktorý má distribúciu dĺžky jazyka povedzme od 12 milimetrov do asi 30 milimetrov. Ak dôjde k zmene prevládania dlhých rúrkovitých kvetov v ich prostredí, potom motýle s dlhšími jazykmi budú mať ľahšie jedlo. Tieto motýle môžu byť zdravšie ako ostatné a môžu byť úspešnejšie v chove, alebo je pravdepodobnejšie, že prežijú dosť dlho na to, aby sa množili.
Fenotyp a životné prostredie
Rovnako ako v príklade s motýľmi, k prirodzenému výberu dochádza, keď sa vďaka fyzickým vlastnostiam organizmu darí viac alebo menej vhodným podmienkam pre prosperitu v prostredí. Fyzikálne vlastnosti sa nazývajú fenotyp; Preto prírodný výber funguje priamo na fenotype. Fenotyp organizmu je určený jednak vplyvmi prostredia, jednak genotypom. To znamená, že ako organizmus rastie a vyvíja sa, môžu jeho veľkosť a ďalšie fyzikálne vlastnosti ovplyvňovať faktory životného prostredia; ale keď je koncipovaný, mnoho z jeho charakteristík je predurčených genotypom. Preto sa vplyv prostredia na fenotyp populácie organizmov prenáša na vplyv na genotyp tejto populácie.
Fenotyp a genotyp
Spojenie medzi genotypom a fenotypom nie je nevyhnutne jednoduché a priame. To znamená, že medzi génom a znakom neexistuje vzájomná korelácia; nie je to vždy také jednoduché ako jeden gén ovládajúci jednu vlastnosť. Keď premýšľame o príklade motýľov, motýľom s dlhými jazykmi sa dobre darí a plodia viac potomkov. Preto sa časom v tejto populácii motýľov stávajú čoraz častejšie gény alebo gény, ktoré kódujú dlhé jazyky. To však nevyhnutne neznamená, že budúca generácia motýľov bude mať všetky dlhé jazyky. Je to spôsobené zložitým vzťahom medzi genotypom a fenotypom. Aj keby bol jediný gén zodpovedný za dlhé jazyky, tri štvrtiny potomkov rodičov s dlhými jazykmi mohli nosiť gén pre krátky jazyk. Mnoho fyzikálnych charakteristík ovplyvňuje viac génov, čo ešte viac komplikuje situáciu.
Génový bazén
Ešte dôležitejšou mierou genetických alebo genotypových zmien je frekvencia všetkých genotypov u všetkých členov druhu. Toto sa nazýva genofond a predstavuje celkovú možnú zmenu genetickej vlastnosti.
Vráťme sa k príkladu motýľov, keď sú jedinci s dlhými jazykmi vhodnejší pre prostredie, nasledujúci generácia motýľov nebude nevyhnutne mať vo svojom géne väčšie percento génov s dlhým jazykom bazén. Avšak v priebehu času, ak v prostredí naďalej prevažujú dlhé rúrkovité kvety, nepretržitý selekčný tlak na fenotyp zmení genofond druhu motýľov. Presný mechanizmus genotypových zmien stále nie je známy - a určite je iný pre iné znaky a samostatné druhy.