Естественный Отбор
Дарвин предположил, что естественный отбор способствует адаптации организмов к окружающей среде, потому что организмы, несущие полезные варианты, оставляют больше потомков, чем те, у которых их нет. Современная концепция естественного отбора определяется в математических терминах как статистическое смещение в пользу некоторых генетических вариантов над их альтернативами. Мера для количественной оценки естественного отбора называется пригодностью.
Если бы мутация, миграция и дрейф были единственными процессами эволюционных изменений, организация живых существ постепенно распалась бы, потому что они являются случайными процессами в отношении адаптации.
Эти три процесса изменяют частоты генов, не принимая во внимание последствия, которые такие изменения могут иметь для благосостояния организмов. Последствия одних только таких процессов были бы аналогичны последствиям механика, который произвольно меняет части в двигателе автомобиля, не принимая во внимание роль частей в двигателе. Естественный отбор сдерживает дезорганизующие эффекты мутаций и других процессов, потому что он размножает полезные мутации и устраняет вредные.
Естественный отбор отвечает не только за сохранение и улучшение организации живых существ, но и за их разнообразие. В различных местах или в различных обстоятельствах естественный отбор благоприятствует различным признакам, именно тем, которые делают организмы хорошо приспособленными к конкретным обстоятельствам.
Происхождение Видов
В повседневном опыте мы идентифицируем различные виды организмов по их внешнему виду. Всем известно, что люди принадлежат к человеческому роду и отличаются от кошек и собак, которые в свою очередь отличаются друг от друга. Существуют различия между людьми, а также между кошками и собаками; но особи одного и того же вида значительно больше похожи друг на друга, чем на особи других видов. Но есть и еще кое-что: бульдог, терьер и золотистый ретривер.они очень разные по внешнему виду, но все они собаки, потому что они могут скрещиваться.
Люди также могут скрещиваться друг с другом, так же как и кошки, но люди не могут скрещиваться с собаками или кошками, а также не могут скрещиваться друг с другом. Хотя виды обычно идентифицируются по внешнему виду, есть нечто основное, имеющее большое биологическое значение, стоящее за сходством внешнего вида, а именно то, что особи одного вида способны скрещиваться друг с другом, но не с членами других видов.
Способность к скрещиванию имеет большое эволюционное значение, поскольку она определяет, что виды являются независимыми эволюционными единицами. Генетические изменения происходят у отдельных особей; они могут распространяться естественным отбором на всех членов вида, но не на особей других видов. Таким образом, особи одного вида имеют общий генофонд, который не является общим для особей других видов, поскольку они репродуктивно изолированы.
Адаптивное излучение - это форма видообразования, которая возникает, когда колонизаторы достигают географически удаленных районов, таких как острова, где они находят возможность расходиться, когда они адаптируются к новой среде.
Примеры видообразования с помощью адаптивной радиации на архипелагах, удаленных от материка, уже упоминались. Галапагосские острова находятся примерно в шестистах милях от западного побережья Южной Америки. Когда Дарвин прибыл туда в 1835 году, он обнаружил много видов, не найденных больше нигде в мире — например, четырнадцать видов зябликов (известных как зяблики Дарвина).
Эти воробьиные птицы приспособились к разнообразию местообитаний и рационов, некоторые питаются в основном растениями, другие-исключительно насекомыми. Различные формы их клювов явно приспособлены для зондирования, захвата, кусания или дробления- различные способы, которыми эти различные виды Галапагосов получают свою пищу. Объяснение такого разнообразия (которое не встречается у зябликов с континентального материка) заключается в том, что предок Галапагосские зяблики прибыли на острова раньше других видов птиц и столкнулись с обилием незанятых экологических возможностей.
Быстрые режимы видообразования известны под различными названиями, такими как квантовое, быстрое и соленационное видообразование, все они предполагают короткий промежуток времени. Важной формой квантового видообразования является полиплоидия, что происходит при умножении целых наборов хромосом.
У животных полиплоидия встречается относительно редко, поскольку нарушает баланс между хромосомами, участвующими в определении пола. Но полиплоидные виды встречаются у гермафродитных животных (особей, имеющих как мужские, так и женские органы), к которым относятся улитки и дождевые черви, а также в формах с партеногенетическими самками (которые производят жизнеспособное потомство без оплодотворения), таких как некоторые жуки, жуки-сеятели, золотые рыбки и саламандры.