Chọn lọc phân hóa

Hình 1: Sơ đồ mô tả chọn lọc phân hoá ở quần thể linh miêu giả định.
Trong sinh học, chọn lọc phân hoá là hình thức chọn lọc làm  các cá thể vốn có kiểu hình thích nghi nhất ở quần thể lại bị đào thải, bị thay thế bởi các kiểu hình cực đoan vốn trước đây là không thích nghi., ,  Kết quả là giá trị cực đại trước kia lại giảm và có thể mất hẳn, còn giá trị cực tiểu thì lại được củng cố và tăng cường, chiếm ưu thế trong quần thể.
Trong hình thức chọn lọc này có sự kiện "đột phá" (disruptive) là chống lại kiểu hình đang ưu thế, đồng thời các yếu tố tiến hóa tách quần thể thành nhiều nhóm kiểu hình khác nhau, từ đó làm cho các alen quy định các kiểu hình cực đoan tăng tần số. Nếu thời gian đủ dài, thì quần thể ban đầu bị chia tách (phân hoá) thành nhiều quần thể có vốn gen khác nhau, có thể tạo thành các loài riêng biệt từ quần thể gốc ban đầu, nghĩa là đa dạng hoá quần thể ban đầu, nên hình thức này cũng còn gọi là chọn lọc đa dạng hoá hay chọn lọc phân hóa (diversifying selection).,
Hình 1 mô tả quá trình này ở một quần thể linh miêu giả định. Ban đầu (sơ đồ bên trái), trong quần thể có các cá thể mang bộ lông theo phổ màu từ nhạt đến xẫm là: lông trắng (rất ít), vàng nhạt (nhiều), vàng xẫm (ưu thế), nâu (nhiều) và đỏ (rất ít). Do áp lực của chọn lọc, các con có lông màu vàng xẫm (vốn chiếm ưu thế) lại bị đào thải mạnh mẽ (dấu X trong sơ đồ bên phải biểu hiện đã bị "xoá sổ"), còn những con lông trắng và đỏ (hai kiểu hình cực đoan) không chỉ tăng tỉ lệ, mà còn chiếm ưu thế. Nghĩa là: lông vàng "biến thành" lông trắng và lông đỏ.
Khi biểu diễn số lượng cá thể cùng quần thể có các kiểu hình khác nhau như thế trên một đồ thị với trục tung (Y) biểu diễn số cá thể, còn trục hoành (X) biểu diễn "phổ" các kiểu hình, thì ta có đồ thị mà giá trị ưu thế ban đầu (đỉnh đường cong mờ) bị giảm, thậm chí mất hoàn toàn, còn các dạng cực đoan được tăng lên và chiếm ưu thế sau chọn lọc (hai đỉnh của đường cong đậm) như ở hình 2.
Hình 2: Thống kê số lượng cá thể trong quần thể trước (nét mờ) và sau (nét đậm) chon lọc ổn định. Mũi tên chỉ  giá trị thích nghi cũ bị đào thải.
Thuật ngữ "chọn lọc phân hoá" dịch từ tiếng Anh disruptive selection (IPA: /dɪsˈrʌptɪv sɪˈlɛkʃən/) dùng để chỉ hình thức chọn lọc chống lại (đào thải/loại bỏ) kiểu hình thích nghi cũ, thay thế bằng nhiều kiểu hình tương phản vốn không thích nghi, nên cũng còn gọi là chọn lọc gián đoạn., , , ,
Nhà sinh học lý thuyết tiến hoá nổi tiếng John Maynard Smith FRS (1920 - 2004) đã đề xuất lý thuyết này vào những năm 1960 - 1962., ,
Trong hình thức chọn lọc này, các cá thể có giá trị nhỏ nhất và lớn nhất trong phổ kiểu hình được "ủng hộ", còn những cá thể có giá trị trung gian lại ở thế bất lợi về khả năng thích ứng. Một ví dụ về minh hoạ hình thức chọn lọc này liên quan đến màu bộ lông vũ của loài chim ở Bắc Mỹ là chim sẻ biết hót Passerina amoena (hình 3-5). Độ sáng của bộ lông con trống (đực) có nhiều dạng từ màu rất sáng đến màu tối. Trong môi trường sống có vị trí làm tổ hạn chế, nhiều kẻ thù, thì những cá thể màu sáng nhất và tối nhất đều thành công hơn trong việc chiếm được lãnh thổ và thu hút con mái (cái). Còn những con trống có bộ lông trung gian lại kém thế nên không có lãnh thổ và không có cơ hội giao phối, nên khó truyền được kiểu gen của chúng cho đời sau. Kết quả là hai giá trị cực đoan (hình 3 và hình 4) chiếm ưu thế, còn giá trị trung bình (hình 5) lại bị hạn chế và loại bỏ dần. Đây cũng là kết quả của chọn lọc giới tính.
Hình 3: Cá thể màu sáng và sặc sỡ.
Hình 4: Cá thể màu tối, không sặc sỡ.
Hình 5: Cá thể có bộ lông vũ trung bình.