Evolucija je promjena nasljednih svojstava u populacijama
tijekom više generacija. Mehanizmi koji mogu utjecati na promjenu učestalosti
različitih gena (alela) u populaciji su prirodna selekcija, spolna selekcija,
mutacija, gensko skretanje (genska snaga) te migracije. Nazivamo ih i
pokretačke sile evolucije.
Prirodna selekcija
je pojava u kojoj svojstvo (odnosno gen za neko svojstvo) organizmu daje neku
prednost za preživljavanje nad ostalim organizmima. Organizam s takvim
svojstvom ima veće šanse za preživljavanje i vjerojatnije će ostaviti više
potomaka od organizma s alternativnim svojstvom. Zbog toga će u sljedećim
generacijama biti sve više organizama s poželjnim svojstvom.
Prirodna selekcija nam može objasniti na koji je način
nastao dug vrat žirafa. Među jedinkama
izvorne populacije žirafa postojale su varijacije u duljini vrata. Neke su
žirafe imale nešto dulji vrat, neke kraći. Žirafe s duljim vratovima mogle su
dosezati više grane od onih s kraćim te su bile bolje uhranjene. Te su žirafe bile
zdravije, jače i ostavile su više potomaka. U idućoj je generaciji bilo više
žirafa s duljim vratovima jer su se geni odgovorni za dulji vrat prenijeli u
drugu generaciju. Tijekom mnogo uzastopnih generacija populacije žirafa imale
su sve dulje i dulje vratove.
Prirodnu selekciju možemo proučiti i na primjeru industrijskog melanizma u Velikoj Britaniji. Leptir brezova grbica postoji u
dvije varijante: svijetloj i tamnoj. Učestalost svijetlih leptira prije
industrijske revolucije bila je puno veća jer su tamni leptiri bili uočljiviji
na kori breze te su ih ptice pojele, dok su svijetli prošli nezapaženo i
ostavili potomke. Industrijska je revolucija promijenila uvjete u okolišu. Zbog
čađe iz industrijskih pogona, svijetli su leptiri postali uočljiviji, dok su
tamni imali prednost. Ptice su bolje uočavale svijetle leptire na čađavoj
podlozi. Učestalost svijetlih leptira se smanjila, a povećao se udio tamnih
leptira u populaciji.
Poznati primjer prirodne selekcije je razvoj rezistencije na antibiotike kod mikroorganizama. U
populaciji bakterija postoji velika varijabilnost u genetičkom materijalu
najčešće nastala mutacijama. Kada su izložene antibiotiku većina bakterija brzo
ugiba, no neke posjeduju mutacije koje ih čine otpornijima na djelovanje
antibiotika. Te će bakterije preživjeti i proizvesti iduću generaciju
bakterija. U idućoj će generaciji biti više bakterija otpornih na antibiotik.
Spolna selekcija
je mehanizam u kojem neko svojstvo organizmu povećava vjerojatnost
razmnožavanja, premda ne mora povećavati i sposobnost preživljavanja. Dobar
primjer je velika repna lepeza mužjaka pauna. Ženke radije biraju mužjake s
lijepim velikim repom za parenje. Veli rep paunu ne olakšava preživljavanje,
dapače, može mu smetati pri bijegu, ali povećava vjerojatnost parenja i prenošenja
gena na potomke.