Biologen definiëren evolutie als genetische verandering in een populatie tussen generaties. In de loop van de tijd kan dit proces van genetische verandering aanleiding geven tot nieuwe genen, nieuwe eigenschappen en nieuwe soorten, allemaal teweeggebracht door veranderingen in de genetische code of het DNA. Verschillende mechanismen resulteren in evolutionaire veranderingen; hiervan is een van de belangrijkste natuurlijke selectie.

Mutatie

Cellen kopiëren hun DNA wanneer ze delen; beide dochtercellen nemen een identieke kopie over. Soms maakt het DNA-replicatiesysteem van de cel echter fouten, zodat een of beide dochtercellen een gewijzigde kopie van de originele code hebben. Deze fouten worden mutaties genoemd.

Na verloop van tijd zorgen mutaties en seksuele voortplanting ervoor dat organismen niet allemaal genetisch identiek zijn, zelfs als ze afstammen van dezelfde voorouders. Als je DNA van verschillende organismen in de populatie vergelijkt, zul je meestal veel verschillen vinden. Met andere woorden, mutaties in DNA creëren genetische diversiteit in een populatie.

Natuurlijke selectie

Vaak zijn sommige organismen beter aangepast om te overleven en zich te reproduceren in een bepaalde omgeving dan andere. Deze goed aangepaste organismen laten meestal meer nakomelingen achter. Omdat deze organismen uit meer adaptieve populaties hun DNA doorgeven aan hun nageslacht, zullen de mutaties die ze dragen na verloop van tijd vaker voorkomen. Mutaties die een organisme ongeschikt maken voor zijn omgeving, zullen daarentegen in de loop van de tijd steeds minder vaak voorkomen. Dit proces wordt natuurlijke selectie genoemd.

Genotypen en fenotypes

Het genotype van een organisme is de verzameling genetische varianten die het bezit. Het fenotype daarentegen is zijn karaktertrek - zichtbare kenmerken van het organisme zoals oogkleur, haarkleur, lengte enzovoort. Sommige eigenschappen kunnen worden beïnvloed door omgevingsfactoren. Als u bijvoorbeeld als kind ondervoed bent, kan uw lengte op volwassen leeftijd korter zijn dan wat u zou voorspellen op basis van uw genen alleen. Bijgevolg kan er voor hetzelfde genotype meer dan één fenotype zijn. Natuurlijke selectie werkt op fenotypes, dus het werkt alleen indirect op het genotype.

Andere factoren

Na verloop van tijd kan een bepaalde versie van een gen zo succesvol worden dat alle andere versies van hetzelfde gen verdwijnen uit de populatie. Wanneer dit gebeurt, wordt gezegd dat het succesvolle gen is hersteld. Het gebeurt echter vaak dat sommige varianten van een gen hun bezitters slechts een klein voordeel geven of zelfs helemaal geen voordeel. In dit geval kan de natuurlijke selectie de andere varianten mogelijk niet volledig elimineren en kunnen veel varianten van een gen in de populatie bestaan.