Het proces van natuurlijke selectie kan enorm worden versneld door sterke bevolkingsdruk. Bevolkingsdruk is een omstandigheid die het voor organismen moeilijker maakt om te overleven. Er is altijd enige vorm van bevolkingsdruk, maar gebeurtenissen zoals overstromingen, droogtes of nieuwe roofdieren kunnen deze vergroten.
Onder hoge druk zullen meer leden van een populatie sterven voordat ze zich kunnen voortplanten. Dit betekent dat alleen individuen met eigenschappen die hen in staat stellen met de nieuwe druk om te gaan, zullen overleven en hun allelen zullen doorgeven aan de volgende generatie. Dit kan binnen één of twee generaties resulteren in drastische veranderingen in de allelfrequenties.
Stel je een giraffenpopulatie voor met individuen die in hoogte variëren van 3 tot 6 meter hoog. Op een dag raast er een bosbrand door en vernietigt alle vegetatie onder de 4,5 meter. Alleen giraffen groter dan 4,5 meter kunnen de hogere bladeren bereiken om te eten.
Giraffen onder die hoogte kunnen helemaal geen voedsel vinden. De meesten van hen verhongeren voordat ze zich kunnen voortplanten. In de volgende generatie worden er maar heel weinig korte giraffen geboren. De gemiddelde lengte van de bevolking stijgt met enkele meters.
Er zijn andere manieren om de allelfrequentie snel en drastisch te beïnvloeden. Eén manier is een knelpunt in de bevolking.
In een grote populatie zijn allelen gelijkmatig verdeeld over de populatie. Als een gebeurtenis, zoals een ziekte of droogte, een groot percentage van de bevolking wegvaagt, kunnen de overgebleven individuen een allelfrequentie hebben die heel anders is dan die van de grotere populatie.
Door puur toeval kunnen ze een hoge concentratie allelen hebben die voorheen relatief zeldzaam waren. Terwijl deze individuen zich voortplanten, worden de voorheen zeldzame eigenschappen het gemiddelde voor de populatie.
Het oprichtereffect kan ook een snelle evolutie teweegbrengen. Dit gebeurt wanneer een klein aantal individuen naar een nieuwe locatie migreert en een nieuwe populatie 'sticht' die niet langer met de oude populatie samenwerkt.
Net als bij een knelpunt in de populatie kunnen deze individuen ongebruikelijke allelfrequenties hebben, wat ertoe leidt dat volgende generaties heel andere eigenschappen vertonen dan de oorspronkelijke populatie waaruit de oprichters migreerden.
Het verschil tussen langzame, geleidelijke veranderingen over vele generaties (gradualisme) en snelle veranderingen onder hoge bevolkingsdruk afgewisseld met lange perioden van evolutionaire stabiliteit (onderbroken evenwicht) is een voortdurend debat in de evolutiewetenschap.
Tot nu toe hebben we natuurlijke selectie gezien als een middel tot verandering. Als we echter over de hele wereld kijken, zien we veel dieren die al tienduizenden jaren – in sommige gevallen zelfs miljoenen jaren – relatief onveranderd zijn gebleven. Haaien zijn daar een voorbeeld van.
Het blijkt dat natuurlijke selectie ook stabiliteit bevordert.
Soms bereikt een organisme een evolutiestadium waarin zijn eigenschappen zeer goed passen bij zijn omgeving. Als er niets gebeurt dat een sterke populatiedruk op die populatie uitoefent, bevoordeelt natuurlijke selectie de reeds aanwezige allelfrequentie.
Wanneer mutaties nieuwe eigenschappen veroorzaken, verwijdert natuurlijke selectie deze eigenschappen omdat ze niet zo efficiënt zijn als de andere.