Organismen zijn geëvolueerd door zich aan te passen aan hun omgeving, en de evolutietheorie is ontwikkeld op basis van de natuurlijke selectie van Darwin en de genetica van Mendel. In dit proces is evolutie de interactie van een populatie organismen met hun omgeving, waarbij erfelijke eigenschappen worden geselecteerd en willekeurige variatie optreedt als gevolg van gendrift. De moderne evolutietheorie integreert deze concepten.
Organismen zijn geëvolueerd van eenvoudige organische materie naar meer complexe vormen door zich aan te passen aan hun leefomgeving. In dit proces hebben organismen zich ontwikkeld tot duurzame levensvormen die niet alleen strijden om te overleven, maar ook hun genetische eigenschappen doorgeven aan hun nakomelingen door voortplanting en voortplanting. Als zodanig zijn organismen flexibeler geworden in het aanpassen aan hun leefomgeving om in leven te blijven, en hebben ze vormen ontwikkeld die gunstiger zijn in de strijd om te overleven. Dit is meer dan alleen biologische aanpassing; het is een complex proces dat gedrags- en fysiologische veranderingen in groepen organismen en hun interacties binnen ecosystemen omvat. Het was Charles Darwin die het concept van evolutie zoals wij dat kennen theoretiseerde en er een feit van maakte.
Darwins evolutietheorie legde de fundamentele principes van de biologische evolutie uiteen, en zijn theorieën legden de basis voor de moderne biologie. Vóór Darwin bestonden er veel verschillende theorieën en ideeën over evolutie, maar hij was de eerste die ze systematisch organiseerde en uitlegde op basis van wetenschappelijk bewijs. Sinds de eerste ideeën over evolutie en de studie van genen is de evolutietheorie tot op de dag van vandaag voortdurend herzien en verfijnd. In de moderne tijd was het Lamarck die als eerste het idee van evolutie ontwikkelde. Lamarck creëerde een classificatiesysteem van mineralen, planten tot dieren, en interpreteerde de algemene trend als evolutie. Hij pleitte voor de ‘oplosbare theorie’ dat organismen eigenschappen verwerven op basis van hun omgeving en deze doorgeven aan de volgende generatie. Hij legde bijvoorbeeld uit dat de lange nek van giraffen het resultaat was van het veelvuldig gebruik van hun nek om bladeren van hoge takken te eten. Zijn theorie werd later echter door wetenschappelijke verificatie in diskrediet gebracht.
Later was het Charles Darwin die de evolutietheorie opstelde. In zijn boek The Origin of Species legde hij uit hoe nieuwe soorten ontstaan op basis van concurrentie om te overleven, natuurlijke selectie en differentiatie. Door zijn observaties van verschillende soorten ontdekte Darwin de principes van natuurlijke selectie en systematiseerde deze. Tijdens zijn reis met de Beagle observeerde hij vinken op de Galapagoseilanden en besefte hij het belang van aanpassing aan het milieu en natuurlijke selectie. Toen The Origin of Species voor het eerst werd gepubliceerd, veroorzaakte het veel sociale problemen en controverses, maar na verloop van tijd kregen Darwins theorieën brede acceptatie onder wetenschappers. Tegen de 20e eeuw had het veld van evolutionair onderzoek zich in verschillende richtingen vertakt, waarbij wetenschappers de natuurlijke selectie van Darwin combineerden met de genetica van Mendel om de moderne evolutietheorie te ontwikkelen.
Evolutie wordt voornamelijk aangedreven door natuurlijke selectie, waarbij gunstige genetische eigenschappen worden geselecteerd door de interactie van een populatie van organismen met hun omgeving, en door gene drift, die binnen een populatie plaatsvindt. Door natuurlijke selectie worden genetische eigenschappen die gunstig zijn voor een groep organismen om zich aan hun omgeving aan te passen, doorgegeven aan de volgende generatie, terwijl ongunstige eigenschappen worden geëlimineerd. De tendens van natuurlijke selectie kan worden vastgelegd door een metriek genaamd adaptatie, die de verhouding is tussen het aantal individuen met een allel en het aantal eerdere individuen met dat allel. Een hoge fitheid betekent dat het allel prominent aanwezig is in de populatie en uiteindelijk een eigenschap van de soort wordt. Dit aanpassingsvermogen staat niet vast, maar verandert voortdurend naarmate de omgeving verandert. Natuurlijke selectie heeft niet alleen invloed op de overleving en voortplanting van organismen; het beïnvloedt ook de sociale structuur en gedragspatronen binnen een groep. Als bepaald gedrag bijvoorbeeld een succesvolle overleving en voortplanting binnen een populatie bevordert, zal de genetische eigenschap die dat gedrag veroorzaakt zich geleidelijk verspreiden.
Het zijn niet alleen omgevingsinteracties en concurrentie om te overleven die de selectie beïnvloeden. Het kleurrijke verenkleed van een pauw of het gewei van een hert kunnen bijvoorbeeld eenvoudigweg een overlevingsnadeel zijn. De reden waarom deze eigenschappen feitelijk zeer adaptief zijn, heeft echter te maken met vrouwelijke seksuele selectie bij het paren. Vrouwtjes geven de voorkeur aan pauwen met kleurrijke veren of herten met groot gewei, dus ontwikkelden ze kleurrijkere en grotere veren en geweien. In sommige gevallen raken deze eigenschappen overontwikkeld tot het punt waarop ze de overleving van mannen beïnvloeden. Evolutie kan worden aangestuurd door willekeurige selectie binnen een populatie of door een combinatie van factoren uit de omgeving. Het dient als een belangrijk mechanisme voor het bevorderen van de biodiversiteit en biedt belangrijke aanwijzingen om te begrijpen hoe bepaalde eigenschappen binnen een populatie vastgelegd worden.
Gendrift verwijst naar veranderingen in de genetische samenstelling van een populatie als gevolg van toevallige gebeurtenissen, zoals willekeurige veranderingen in de frequentie van expressie van een allel binnen een populatie. Een makkelijke manier om dit te begrijpen is via het knikkersexperiment: stel je een pot voor met daarin 10 rode en 10 blauwe knikkers. Als je deze 20 knikkers willekeurig opnieuw bemonstert en de resulterende kleuren in een nieuwe pot doet, waarbij je het proces 20 keer herhaalt, kun je de nieuwe pot vullen met 20 knikkers. De nieuwe pot zou gevuld kunnen worden met alleen maar blauwe knikkers of allemaal rode knikkers, wat betekent dat de frequentie van expressie van één allel in de loop van de generaties willekeurig zal blijven veranderen. In dit proces van gene drift wordt één allel gefixeerd, waardoor een populatie ontstaat met een nieuwe genetische eigenschap, die vervolgens wordt doorgegeven via het evolutionaire proces van gene drift. Een goed voorbeeld is de frequentie van bloedgroepen A, B en O. De frequentie van mensen met bloedgroepen A, B en O blijft van generatie op generatie veranderen als gevolg van toeval. Deze genendrift blijft mogelijkheden bieden voor onafhankelijke genetische eigenschappen om te overleven en zich voort te planten, vaak in geïsoleerde populaties met kleine populaties. Natuurlijke selectie selecteert op kenmerken die voordelig zijn voor het voortbestaan van een individu, terwijl genetische drift ervoor zorgt dat evolutie willekeurig kan plaatsvinden, ongeacht of ze voordelig of nadelig zijn voor het voortbestaan van een individu. Door dit evolutionaire proces van natuurlijke selectie en gendrift passen organismen zich aan hun omgeving aan en evolueren ze door te differentiëren tot nieuwe soorten.
De evolutietheorie van Charles Darwin verklaarde de genetische diversiteit van soorten niet als gevolg van natuurlijke selectie. Hij ging ervan uit dat alle nieuwe eigenschappen van een soort werden verworven, en hij had geen theorie voor de oorzaak van de evolutie die verder ging dan het idee dat verworven eigenschappen konden worden geërfd. Later werd aangetoond dat verworven eigenschappen niet worden geërfd, dus Darwins evolutietheorie was beperkt in het uitleggen hoe erfelijke eigenschappen worden doorgegeven aan de volgende generatie. Aan de andere kant stelde Mendel de erfelijkheidswetten vast, die het mogelijk maakten uit te leggen hoe natuurlijk geselecteerde erfelijke eigenschappen worden doorgegeven aan de volgende generatie, en toen ze werden geïntegreerd met de evolutietheorie van Charles Darwin, werden de fundamentele fundamenten van de evolutietheorie gelegd. In de 20e eeuw ontstonden veel verschillende visies op de evolutietheorie, en het proces van integratie van deze theorieën vond plaats. In de jaren twintig en dertig bestudeerden evolutiebiologen zoals Ronald Fisher de erfelijkheidswetten van Mendel en Darwins evolutietheorie in meer detail, waarmee ze pionierden in de nieuwe discipline van de populatiegenetica, die de basis werd van de moderne evolutietheorie. Later, met de ontdekking van de structuur van DNA door Watson en Crick, werden genetica en moleculaire biologie geaccepteerd als belangrijke studiegebieden, en er is nog steeds onderzoek gaande. De moderne alomvattende evolutietheorie is gebaseerd op Charles Darwins theorie van natuurlijke selectie en omvat mutaties, Mendels erfelijkheidstheorie en DNA-theorie. In de moderne evolutietheorie wordt evolutie uitgelegd als de verandering in de frequentie van allelen in de genenpool over generaties heen, en deze verandert voortdurend.
De evolutietheorie is sinds haar ontstaan controversieel in de samenleving, maar wordt nu door veel mensen geaccepteerd en heeft in de moderne tijd veel vooruitgang geboekt. De impact van de evolutietheorie op de samenleving is meer dan alleen een wetenschappelijke ontdekking. Het heeft de filosofie, ethiek, sociologie en vele andere gebieden beïnvloed en een nieuw perspectief op het menselijk bestaan en leven geboden. Naarmate de technologie vorderde, zijn de mechanismen van genen, DNA, enz. ontdekt, en is de evolutietheorie dienovereenkomstig aangepast en ontwikkeld, en in de 21e eeuw blijft ze niet alleen de biochemie en de genetica beïnvloeden en ontwikkelen, maar ook de psychologie. filosofie, computerprogrammering met behulp van evolutionaire algoritmen en kunstmatig leven. Dit veelzijdige onderzoek en deze ontwikkeling hebben ervoor gezorgd dat de evolutietheorie meer is geworden dan alleen een biologische theorie; het speelt een centrale rol op veel gebieden van de levenswetenschappen. Dit betekent dat de evolutietheorie niet alleen een theorie uit het verleden is, maar ook een belangrijke basis biedt voor toekomstige wetenschappelijke en technologische vooruitgang.
