Biológovia definujú evolúciu ako genetické zmeny v populácii naprieč generáciami. V priebehu času môže tento proces genetických zmien viesť k vzniku nových génov, nových vlastností a nových druhov, ku ktorým dôjde vďaka zmenám v genetickom kóde alebo DNA. Výsledkom niekoľkých mechanizmov sú evolučné zmeny; z nich je jedným z najdôležitejších prírodný výber.
Mutácia
Bunky pri delení kopírujú svoju DNA; obe dcérske bunky dedia identickú kópiu. Niekedy však mechanizmus replikácie DNA bunky robí chyby, takže jedna alebo obe dcérske bunky majú zmenenú kópiu pôvodného kódu. Tieto chyby sa nazývajú mutácie.
V priebehu času mutácie a pohlavné rozmnožovanie zabezpečia, že organizmy nie sú všetky geneticky identické, aj keď sú potomkami rovnakých predkov. Ak porovnáte DNA z rôznych organizmov v populácii, zvyčajne nájdete veľa rozdielov. Inými slovami, mutácie v DNA vytvárajú v populácii genetickú diverzitu.
Prirodzený výber
Niektoré organizmy sú často lepšie adaptované na prežitie a reprodukciu v danom prostredí ako iné organizmy. Tieto dobre adaptované organizmy zvyčajne nechávajú viac potomkov. Pretože tieto organizmy z adaptívnejších populácií prenášajú svoju DNA na svoje potomstvo, mutácie, ktoré prenášajú, sa časom stanú bežnejšími. Mutácie, ktoré spôsobujú, že sa organizmus zle adaptuje na svoje prostredie, budú mať naopak tendenciu sa časom stávať čoraz menej častými. Tento proces sa nazýva prirodzený výber.
Genotypy a fenotypy
Genotyp organizmu je súborom genetických variantov, ktoré vlastní. Jeho fenotyp sú naopak jeho vlastnosti - viditeľné znaky organizmu, ako je farba očí, farba vlasov, výška atď. Niektoré vlastnosti môžu byť ovplyvnené faktormi životného prostredia. Napríklad, ak ste v detstve podvyživení, vaša výška v dospelosti môže byť nižšia, ako by ste predpovedali na základe samotných génov. V dôsledku toho môže existovať viac ako jeden fenotyp pre rovnaký genotyp. Prirodzený výber pôsobí na fenotypy, takže na genotyp pôsobí iba nepriamo.
Ďalšie faktory
Daná verzia génu sa časom môže stať natoľko úspešnou, že všetky ostatné verzie rovnakého génu zmiznú z populácie. Keď sa to stane, úspešný gén sa údajne zafixoval. Často sa však stáva, že niektoré varianty génu poskytujú svojim majiteľom iba malú alebo dokonca žiadnu výhodu. V takom prípade nemusí prírodný výber úplne vylúčiť ďalšie varianty a mnoho variantov génu môže v populácii pretrvávať.