Взаємозв'язок між ДНК та природним відбором

Біологи визначають еволюцію як генетичні зміни в популяції через покоління. З часом цей процес генетичних змін може породити нові гени, нові ознаки та нові види, що все відбувається через зміни генетичного коду або ДНК. Кілька механізмів призводять до еволюційних змін; з них одним з найважливіших є природний відбір.

Клітини копіюють свою ДНК, коли діляться; обидві дочірні клітини успадковують ідентичну копію. Однак іноді механізм реплікації ДНК клітини припускається помилок, так що одна або обидві дочірні клітини мають змінену копію вихідного коду. Ці помилки називаються мутаціями.

З часом мутації та статеве розмноження гарантують, що організми не всі генетично ідентичні, навіть коли вони походять від одних і тих же предків. Якщо порівнювати ДНК різних організмів у популяції, зазвичай ви знайдете багато відмінностей. Іншими словами, мутації в ДНК створюють генетичне різноманіття в популяції.

Часто деякі організми краще пристосовані для виживання та розмноження в певному середовищі, ніж інші. Ці добре пристосовані організми зазвичай залишають більше нащадків. Оскільки ці організми з більш пристосованих популяцій передають свою ДНК своєму потомству, мутації, які вони несуть, з часом стануть більш поширеними. Навпаки, мутації, які роблять організм погано пристосованим до навколишнього середовища, з часом ставатимуть дедалі рідше. Цей процес називається природним відбором.

Генотип організму - це сукупність генетичних варіантів, якими він володіє. Навпаки, його фенотип - це риси - видимі особливості організму, такі як колір очей, колір волосся, зріст тощо. На деякі риси можуть впливати фактори навколишнього середовища. Наприклад, якщо ви недоїдаєте в дитинстві, ваш зрілий вік у зрілому віці може бути коротшим, ніж ви прогнозували б виходячи лише з ваших генів. Отже, для одного і того ж генотипу може бути більше одного фенотипу. Природний відбір діє на фенотипи, тому на генотип діє лише опосередковано.

З часом дана версія гена може стати настільки успішною, що всі інші версії цього самого гена зникнуть із популяції. Коли це трапляється, про успішний ген кажуть, що він закріпився. Однак часто трапляється так, що деякі варіанти гена дають своїм власникам лише незначну перевагу або взагалі відсутність. У цьому випадку природний відбір може не повністю усунути інші варіанти, і багато варіантів гена можуть зберігатися в популяції.