Biologer definierar evolution som genetisk förändring i en befolkning över generationer. Med tiden kan denna process av genetisk förändring ge upphov till nya gener, nya egenskaper och nya arter, allt framkallat genom förändringar i genetisk kod eller DNA. Flera mekanismer resulterar i evolutionära förändringar; av dessa är ett av de viktigaste naturliga urvalen.
Mutation
Celler kopierar sitt DNA när de delar sig; båda dottercellerna ärver en identisk kopia. Ibland gör dock cellens DNA-replikeringsmaskiner fel så att en eller båda dottercellerna har en ändrad kopia av den ursprungliga koden. Dessa fel kallas mutationer.
Med tiden säkerställer mutationer och sexuell reproduktion att organismer inte alla är genetiskt identiska, även om de härstammar från samma förfäder. Om du jämför DNA från olika organismer i befolkningen hittar du vanligtvis många skillnader. Med andra ord skapar mutationer i DNA genetisk mångfald i en population.
Naturligt urval
Ofta är vissa organismer bättre anpassade för att överleva och reproducera sig i en given miljö än andra. Dessa välanpassade organismer lämnar vanligtvis fler avkommor. Eftersom dessa organismer från mer anpassningsbara populationer överför sitt DNA till sina avkommor kommer mutationerna de bär med tiden att bli vanligare. Mutationer som gör en organism dåligt anpassad till sin miljö tenderar däremot att bli mindre och mindre vanliga med tiden. Denna process kallas naturligt urval.
Genotyper och fenotyper
En organisms genotyp är samlingen av genetiska varianter den har. Dess fenotyp är däremot dess egenskaper - synliga egenskaper hos organismen som ögonfärg, hårfärg, höjd och så vidare. Vissa egenskaper kan påverkas av miljöfaktorer. Till exempel, om du är undernärd som barn, kan din längd vid vuxen ålder vara kortare än vad du skulle förutsäga baserat på enbart dina gener. Följaktligen kan det finnas mer än en fenotyp för samma genotyp. Naturligt urval verkar på fenotyper, så det verkar bara på genotypen indirekt.
Andra faktorer
Med tiden kan en given version av en gen bli så framgångsrik att alla andra versioner av samma gen försvinner från befolkningen. När detta händer sägs den framgångsrika genen ha fixats. Det händer emellertid ofta att vissa varianter av en gen ger sina innehavare bara en liten fördel eller till och med ingen fördel alls. I det här fallet kanske naturligt urval inte eliminerar de andra varianterna helt, och många varianter av en gen kan kvarstå i populationen.