Evrim
Evrimi oluşturan süreçler > Doğal seçilim

Ana maddeler: Gen akışı ve Seçilim değeri
Evrime göre canlılığın devamı ve çeşitliliği doğal seçilimle sağlanır. Doğal seçilimin üç temel bileşeni bulunur: Genetik karakterlerin devamını sağlayan kalıtım, farklı karakterlerin popülasyondaki zenginliğini sağlayan çeşitlilik ve bu çeşitli karakterlerden doğadaki koşullara en uygun olanının hayatta kalmasını sağlayan seçilim.
Bu temellere göre Darwin, her popülasyonda birçok bireyin hayatta kalamadığı, kurtulamadığı veya üreyemediğini belirtmiştir. Var olma mücadelesinde sınırlı birçok kaynak için ve mevcut riskler (yırtıcı hayvanlar vb.) yüzünden popülasyonun her bireyi bir diğeriyle yarışmaktadır. Bu var olma mücadelesinde, ortama en iyi adapte olabilmiş bireyler seçici bir avantaja sahip olmakta, daha çok yaşamakta ve daha çok üreyebilmektedir.
Doğal seçilim yoluyla evrim, üremeyi düzelten ve geliştiren genetik mutasyonların bir popülasyonun birbirlerini izleyen nesilleri içinde daha sık ve yaygın olarak görülmeye başlaması sürecine verilen isimdir. Çoğu zaman "apaçık" mekanizma olarak tanımlanan doğal seçilim yoluyla evrim, aynı zamanda zorunlu olarak aşağıdaki üç basit gerçeği takip eder:
Kalıtsal varyasyonlar, halihazırda popülasyonun canlı bireyleri arasında mevcut bulunmaktadır.
Canlılar hayatta kalabileceğinden çok daha fazla yavrular üretir.
Bu yavruların hayatta kalma ve üreme yetenekleri de birbirlerinden farklıdır.
Bu koşullar, canlılar arasında hayatta kalma ve üremeye dair rekabete yol açar. Sonuç olarak, rakiplerine karşı kendilerine avantaj sağlayan özelliklere sahip bireyler bu özellikleri gelecek nesillere aktarırken bir avantaj kazandırmayan özelliklerse gelecek nesillere aktarılmazlar.
Doğal seçilimin ana fikri bir canlının evrimsel uyumluluğudur veya diğer bir tanımlamayla seçilim değeridir. Bir canlının uyumluluğu veya seçilim değeri ise, onun gelecek nesillere olan genetik katkısının boyutunu belirleyen hayatta kalma ve üreme yeteneği ile ölçülür. Ancak, seçilim değeri üreme sonrası oluşan yavruların toplam sayısı değildir: bunun yerine bir canlının genlerini taşıyan sonraki nesillerin oranı ile gösterilir. Örneğin, bir canlı iyi bir şekilde hayatta kalıp sayıca hızlı üreyebildiği halde onun oluşturduğu yavrular hayatta kalabilmek için çok zayıf ve küçük ise, bu durumda bu canlı gelecek nesiller için ancak çok küçük bir değerde genetik katkı yapmış olur ve düşük seçilim değerine sahip olur.
Eğer bir alel, bu genin diğer alellerinden daha çok seçilim değerini artırıyorsa o zaman bu alel her nesille birlikte popülasyon içinde daha yaygın hale gelecektir. Bu özelliklere "lehine seçilmiş" özellikler denir. Seçilim değerini artıran özelliklere örnek, daha iyi hayatta kalma ve artış gösteren doğurganlıktır. Bunun tersine, daha az yararlı ya da zararlı aleller seçilim değeri düşürür ve bu da bu alellerin daha nadir şekilde görülmesine neden olur. Buna da "aleyhine seçilmiş" özellikler denir. Daha da önemlisi, bir alellin seçilim değeri sabit bir özellik değildir; çevre şartlarının değişmesi durumunda daha önce nötr veya zararlı olan özellikler faydalı, daha önce yararlı olan özellikler ise zararlı hale gelebilirler. Bunun yanında, seçilim yönü bu şekilde her ne kadar ters olsa bile, geçmişte kaybedilen özellikler benzer bir şekilde tekrar evrimleşmezler (bkz: Dollo yasası).
Popülasyon içinde, çeşitli değerlere sahip bir özelliğin (örnek: boy uzunluğu) doğal seçilimi üç farklı şekilde olabilir. Bunlardan biri, zaman içinde bir özelliğin ortalama değerinin değiştiği yönlendirilmiş seçilimdir. Örneğin canlıların yavaş yavaş büyüyüp öncekilerinden daha uzun boylu olmaları gibi. İkincisi ise bu özelliklerin aşırı uç değerlerinin seçildiği dallanan seçilimdir ve genellikle iki farklı değerin ortalama değerden daha yaygın hale gelmesiyle sonuçlanır (iki tip veya bimodal dağılım).  Bu tür bir seçilim tipinde sadece uzun boyluluk ve kısa boyluluk avantaj sağladığından canlılar da uzun boylu ve kısa boylu olarak çeşitlenmeye başlarlar. Buna karşı ortalama boylu olmak avantajını yitirdiğinden popülasyon içinde orta boya sahip canlılar azalmaya başlar. Son olarak dengelenmiş seçilim ise her iki uçtaki aşırı uç değerlerin ayıklandığı bir seçilim türüdür. Ortalama değer dışında seyreden varyanslar ve çeşitlilik bu durumda azalma göstermeye başlar. Bu durum, örneğin, organizmaların yavaş yavaş aynı boya veya uzunluğa sahip olmasına yol açar.
Doğal seçilimin özel bir örneği, bir canlının diğer potansiyel eşler üzerindeki cinsel çekiciliğini artırarak çiftleşme başarısını yükselten özelliklerin seçildiği cinsel seçilimdir. Kullanışsız büyük boynuzlar, gürültülü çiftleşme ve kur yapma çağrıları, dikkat çekici parlak renkler her ne kadar onları avlayan hayvanların da ilgisini çekip erkek bireylerin hayatta kalma şansını azaltsa da cinsel seçilim yoluyla evrimleşmiş buna benzer özellikler, bazı hayvan türlerin erkeklerinde özellikle belirgindir. Hayatta kalmaya dair dezavantaj yaratan bu tür özellikler, erkek bireylerin sahip olduğu daha yüksek üreme başarısı tarafından dengelenirler ve bu durum da cinsel seçilim yoluyla evrimleşen özelliklerin taklit edilmelerinin zor olduğunu göstermektedir (Handikap ilkesi).
Doğal seçilim, hangi bireylerin ve bireysel özelliklerin daha çok veya daha az hayatta kalacağı hakkında büyük oranda genellikle doğayı ölçü alır. Bu anlamda "doğa", canlıların yaşadıkları çevrede, fiziksel ve biyolojik her türlü element ve unsurlarla etkileşim gösterdiği ekolojik sistemi kasteder. Ekolojinin kurucusu Eugene Odum ekolojik sistemi, "Belirli bir alanda fiziksel çevre ile etkileşime giren... bütün organizmaları içeren herhangi bir birim... böylece sistem içinde açıkça belirlenmiş olan trofik yapıya, biyolojik çeşitliliğe ve madde döngülerine (örneğin, canlı ve cansız birimler arasındaki madde alışverişine) yönlendirir" diyerek tanımlar. Ekolojik sistem içindeki her bir popülasyon, ayrı bir niş veya sistemin diğer bölümleriyle farklı ilişkileri olduğu bir konum işgal ederler. Bu ilişkiler, canlıların yaşam öyküsünü, besin zinciri içindeki konumunu ve coğrafi olarak erişim alanını belirler. Bu geniş doğa anlayışı, doğal seçilimi kapsamı içine alan tüm belirli kuvvetlerin tanımlanmasında bilim insanlarına yardımcı olur.
Doğal seçilim, genler, hücreler, canlı birey, organizma grupları veya türler gibi bir yapının farklı seviyeleri içinde etki gösterebilir veya hareket edebilirler. Bunun yanında, doğal seçilim aynı anda birden çok düzeyde de hareket edebilir. Birey seviyesi altında gerçekleşen doğal seçilime bir örnek, transpozon adı verilen ve genom içinde çoğalıp yayılabilen genlerdir. Aşağıda da anlatılacağı gibi, birey üzerindeki seviyede gerçekleşen seçilimler (örneğin, grup seçilimi), karşılıklı yardımlaşmanın evrilmesine izin verirler.