Evolusjon

Evolusjon (latin evolutio = utfolding) betegner innen biologi endringen av arter og deres antall.
Endringer av arter innebærer endringer i organismenes bygning (morfologi), genetikk, økologi, atferd m.m.
Endringer i antall arter innebærer at nye arter kan oppstå og at arter kan dø ut.
Evolusjon undersøkes av evolusjonsbiologer og forklares med evolusjonsteorien.
Utvikling er i det biologiske fagspråket ikke synonymt med evolusjon, men gjerne forbeholdt endringer i løpet av livet til enkelte organismer.
Evolusjon foregår derimot over større tidsperioder, dvs. fra noen generasjoner til millioner av år.
Evolusjon brukes også i andre sammenhenger i overført betydning om langsomme, gradvise endringer, i motsetning til revolusjon.

Andre definisjoner

En annen definisjon på evolusjon, som er hyppig brukt i bl.a. innførende lærebøker, er populasjonsgenetiske forandringer over generasjoner, eller endringer av arters genomer.
Ulempen ved denne definisjonen er at den ignorerer mange viktige prosesser, som artsdannelse og epigenetisk og kulturell evolusjon innen arter. 
Begrepet evolusjonisme brukes i etnologi om en forskningstradisjon på tidlig 1900-tall som understreket de ulike kulturelementers utvikling. Forskerne beskrev kulturfenomenene som om det foregikk en evolusjon, en utvikling fra opprinnelige primitive og enkle former mot stadig mer høyverdige og høyerestående former.

Mutasjoner og genduplikasjon

Mutasjoner er permanente forandringer av arvemassen. Skjer mutasjonen i en kjønnscelle, kan den nedarves til avkommet, ellers nedarves den blant celler innenfor individet.
I evolusjonssammenheng er det nesten utelukkende mutasjoner i DNA det er snakk om. Et annet eksempel er RNA i visse virus. 
Mutasjonene forårsaker variasjon og er den eneste kilden til helt nye varianter. Mutasjonene er vanligvis nøytrale (de påvirker ikke organismens overlevelsesevne), ofte til ulempe og mer sjelden til fordel. 
En type mutasjon som er en viktig drivkraft for evolusjonen er genduplikasjon. Dupliseringen av en bit genetisk materiale (DNA) avstedkommer som oftest ingen forandring i seg selv, men gir biter av relativt funksjonelle gener som strengt tatt ikke behøves. De kan omformes til nye gener med ulike funksjoner uten å erstatte de gamle.
Store mutasjoner kan oppstå ved at et gen overføres fra en art til en annen via retrovirus. Det nye genet kan senere overføres til avkommet. Bakterier kan også bytte ut gener gjennom overføring av plasmider. Enkelte planter kan ta opp plasmider fra bakterier av arten Agrobacterium som overføre til avkommet. Dette kalles horisontal genoverføring.

Naturlig utvalg

Det naturlige utvalget virker på den variasjonen som finnes i populasjonen. Foreldrene får flere individer som avkom enn det som kan overleve til moden alder og i sin tur reprodusere seg. Individer har ulik sannsynlighet for å overleve, avhengig av hvilke arvelige egenskaper de har. Antallet avkom og overlevelsesevne hos avkommet bestemmer til sammen hvor stor neste generasjon blir. Det er dette som noen ganger kalles "survival of the fittest", det vil si at den «mest egnete» (best tilpassete) overlever. 
Det er også viktig i sammenhengen at evolusjonen virker gjennom utvalgssannsynligheter på hele populasjoner. Tilfeldigheter gjør at selv mange individer med gener som i gjennomsnitt gir god framgang, dør uten å reprodusere seg. 
Det naturlige utvalget kan deles inn i «økologisk utvalg», som handler om hvor bra organismen klarer å overleve i sitt miljø, og «seksuelt utvalg», som handler om evnen til å befrukte andre individer. Hvilke egenskaper som er optimale endrer seg over tid. Det gjør at evnen til å forandres fra generasjon til generasjon også er en egenskap som favoriseres av det naturlige utvalget. 
Det naturlige utvalget ligner på mange måter det kunstige utvalget som mennesker gjør, for eksempel på husdyr og dyrkede planter. Men i det naturlige utvalget finnes det ingen person som velger.

Genetisk drift

Genetisk drift er de forandringer i gen-frekvens som er helt tilfeldige, og altså ikke avhenger av seleksjonstrykk. Effektene av genetisk drift blir spesielt store i små populasjoner. Disse fluktuasjonene i gen-frekvens mellom generasjonene leder iblant til at gen-varianter helt forsvinner. To atskilte populasjoner som fra begynnelsen har like mange av hver gen-variant kan derfor drive i ulike retninger og få ulike gen-sammensetninger, slik at gen-varianter som finnes i den ene populasjonen mangler i den andre.

Gen-flyt

Gen-flyt er når gener overføres fra en populasjon til en annen populasjon innen samme art, og er den eneste prosessen som gjør populasjonene genetisk mer like hverandre. Gen-flyt gjør også at gen-bassengene blir større. Gen-flyt oppstår når individer migrerer. Migrasjonen kan skje med fullvoksne individer eller med mindre spredningsenheter, for eksempel pollen. Gen-flytens intensitet avhenger blant annet av hvor overkommelige de geografiske barrierene er.