Pengenalan evolusi
Stock Center" memiliki koleksi lebih dari 10000 variasi genetik jagung yang diakibatkan oleh mutasi acak dan variasi kromosmom yang berasal dari jenis jagung liar. Pada seleksi buatan, biakan ataupun varietas baru yang muncul merupakan mutasi acak yang menarik bagi manusia, manakala pada seleksi alam spesies yang bertahan hidup merupakan mutasi acak yang berguna
pada lingkungan tanpa manusia. Baik pada seleksi alam maupun seleksi buatan, variasi baru yang muncul merupakan akibat dari mutasi acak, dan proses-proses genetika yang berada di baliknya secara garis besar adalah sama. Darwin dengan teliti memantau akibat seleksi buatan pada hewan dan tanaman untuk mendapatkan bukti yang mendukung argumennya mengenai seleksi alam. Hasil
karya bukunya "On the Origin of Species" kebanyakan didasarkan pada pengamatan varietas burung merpati domestik yang berasal dari seleksi buatan. Darwin mengajukan bahwa jika manusia dapat membuat perubahan dramatis pada hewan domestik dalam waktu yang pendek, maka dengan seleksi alam selama jutaan tahun akan dapat menghasilkan perbedaan yang dapat kita lihat pada makhluk hidup sekarang ini.
Dengan kondisi yang tepat dan waktu yang cukup lama, evolusi akan mengakibatkan kemunculan spesies baru. Para ilmuwan telah lama bergelut dalam mencari definisi "spesies" yang tepat karena spesies yang baru merupakan gradasi perubahan perlahan dari spesies terdahulu. Ernst Mayr (1904-2005) mendefinisikan spesies sebagai populasi ataupun kelompok populasi yang
anggota-anggotanya memiliki potensi saling kawin secara alami dan dapat menghasilkan keturunan yang dapat hidup dan fertil. Definisi Mayr mendapatkan dukungan para ahli biologi yang luas, namun definisinya tidak dapat diterapkan pada organisme seperti bakteri yang bereproduksi secara aseksual.
Spesiasi merupakan kejadian perpisahan garis keturunan yang menghasilkan dua spesies berbeda yang mempunyai satu populasi leluhur bersama. Metode spesiasi yang diterima secara meluas adalah "spesiasi alopatrik". Spesiasi alopatrik dimulai dengan berpisahnya suatu populasi secara geografis. Proses-proses geologi seperti pembentukan barisan gunung,
ngarai, banjir, dan lain-lainnya akan mengakibatkan perpisahan populasi. Agar spesiasi dapat terjadi, perpisahan ini haruslah besar, sehingga pertukaran genetika antara dua populasi terputus. Dalam lingkungan yang berbeda, dua kelompok yang secara genetis terisolasi akan mengikuti lintasan evolusi mereka sendiri secara terpisah. Setiap kelompok akan
mengakumulasi mutasi-mutasi yang berbeda yang diseleksi secara berbeda pula. Perubahan genetika yang berakumulasi dapat mengakibatkan perpisahan populasi yang tidak akan dapat saling kawin lagi apabila keduanya bergabung kembali. Sawar pemisah yang menghalangi saling kawin ini dapat bersifat "prazigotik" (menghalangi perkawinan ataupun fertilisasi) ataupun "pascazigotik"
(setelah fertilisasi). Jika saling kawin antar populasi tidak lagi memungkinkan, maka keduanya akan dianggap sebagai dua spesies yang berbeda.
Biasanya proses spesiasi sangat lambat dan terjadi dalam waktu yang sangat lama, sehingga pengamatan secara langsung sangatlah jarang. Namun spesiasi sebenarnya telah terpantau pada organisme masa sekarang, dan kejadian spesiasi masa lalu tercatat dalam catatan fosil. Para ilmuwan telah mendokumentasikan pembentukan lima spesies baru ikan "Cichlidae" dari satu spesies leluhur
bersama yang diisolasi kurang dari 5000 tahun yang lalu di Danau Nagubago. Bukti spesiasi dalam kasus ini adalah morfologi (penampilan fisik) yang berbeda serta kesemuaan spesies tersebut tidak dapat saling kawin lagi. Ikan-ikan ini memiliki ritual perkawinan yang kompleks dan memiliki berbagai macam warna. Perubahan yang sedikit akan mengubah proses seleksi pasangan kawin dan lima spesies tersebut tidak akan dapat saling kawin.
Teori evolusi diterima oleh komunitas ilmiah secara meluas. Ia merupakan garis penghubung berbagai cabang bidang biologi. Evolusi memberi ilmu biologi dasar ilmiah yang kuat. Pentingnya teori evolusi dijelaskan oleh Theodosius Dobzhansky (1900-1975) pada publikasi "American Biology Teacher" dengan judul esai "Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution" (Tidak ada yang masuk akal
dalam biologi kecuali menurut evolusi). Namun, teori evolusi itu sendiri tidaklah statis. Walaupun peristiwa evolusi adalah fakta, terdapat berbagai diskusi dalam komunitas ilmiah mengenai mekanisme proses evolusi tersebut. Sebagai contoh, laju kejadian evolusi masih didiskusikan. Selain itu, terdapat berbagai opini mengenai satuan utama perubahan evolusioner, apakah itu organisme ataupun gen.
Terdapat dua pandangan yang berbeda mengenai laju perubahan evolusioner. Darwin dan para pendukungnya memandang evolusi sebagai proses yang lambat dan perlahan. Pohon evolusi didasarkan pada pemikiran bahwa perubahan pada spesies merupakan akibat dari akumulasi perubahan kecil dalam waktu yang sangat lama.
Pandangan bahwa evolusi terjadi secara bertahap didasarkan pada hasil kerja ahli geologi James Hutton (1726-1797) dengan teorinya yang disebut "gradualisme". Teori Hutton mensugestikan bahwa perubahan geologis yang sangat bersar merupakan produk kumulatif operasi proses-proses yang terjadi relatif lambat dan berlanjut yang sampai sekarang masih dapat terlihat beroperasi. Sudut pandangan uniformitarian diadopsi untuk
perubahan biologis. Pandangan seperti ini tampaknya berkontradiksi dengan catatan fosil yang menunjukkan bahwa spesies baru muncul secara tiba-tiba dan tidak berubah dalam waktu yang sangat panjang. Ahli paleontologi Stephen Jay Gould (1940-2002) mengembangkan suatu model yang mengajukan bahwa evolusi, walaupun menurut manusia adalah proses yang lambat, mengalami periode perubahan yang relatif cepat
dalam beberapa ribu ataupun jutaan tahun, diikuti oleh periode stabilitas relatif yang panjang. Model ini disebut sebagai "kesetimbangan bersela" ("punctuated equilibrium") yang menjelaskan catatan fosil tanpa berkontradiksi dengan gagasan Darwin.
Satuan seleksi yang umum pada evolusi adalah organisme. Seleksi alam terjadi ketika kesuksesan reproduksi suatu individu ditingkatkan ataupun diturunkan oleh sifat-sifat terwariskan. Kesuksesan reproduksi ini diukur dengan jumlah individu keturunan yang bertahan hidup. Pandangan yang berpusat pada organisme ini mendapat tantangan dari berbagai ahli biologi lainnya. Richard Dawkins (lahir 1941) mengajukan
bahwa banyak yang dapat disingkap apabila evolusi dilihat dari sudut pandang gen. Yakni bahwa seleksi alam beroperasi sebagai mekanisme evolusioner terhadap gen maupun organisme. Pada buku tahun 1976 karyanya "The Selfish Gene", ia menjelaskan:
Yang lainnya memandang bahwa seleksi bekerja pada berbagai tingkat dan bukan hanya pada satu tingkat organisme ataupun gen. Sebagai contoh, Stephen Jay Gould menyerukan perspektif hierarkis seleksi.
Teori evolusi dibangun berdasarkan beberapa pengamatan dasar. Ia menjelaskan keberagaman dan hubungan seluruh makhluk hidup. Terdapat variasi genetik dalam suatu populasi individu. Beberapa individu secara kebetulan memiliki sifat-sifat yang mengizinkan mereka bertahan hidup dan berkembang pesat daripada yang lainnya. Individu yang bertahan hidup akan lebih berkemungkinan bereproduksi dan menghasilkan keturunan. Keturunannya tersebut akan mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan tersebut.
Evolusi bukanlah proses yang acak. Manakala mutasi tersebut adalah acak, seleksi alam tidaklah demikian. Evolusi merupakan akibat yang tak terelakkan dari pengkopian gen yang tidak sempurna pada organisme yang bereproduksi selama bermilyar-milyar tahun di bawah tekanan seleksi lingkungan. Hasil dari proses evolusi bukanlah organisme yang semakin