vaikka Darwin ei tiennyt mitään periytymismekanismista, hän oli hyvin tietoinen monista muista elävien organismien näkökohdista. Näistä kolme korostuu hänen teoriassaan erityisesti:
-
nykyään maapallolla elävät lajit eivät ole samoja lajeja kuin ennen, vaikka ne muistuttavatkin niitä. Tämä kehitysaskel oli Darwinille hyvin ilmeinen fossiiliston perusteella.
-
jokaisella lajilla on useita merkkejä, jotka sopeuttavat lajin sisällä olevia yksilöitä heidän elintapoihinsa ja erityiseen ympäristöönsä. Suuri osa lajien synnystä keskittyy yksittäisten lajien sopeutumien yksityiskohtaisiin kuvauksiin, esimerkiksi Galapagossaarten peippojen erilaisiin nokkamuotoihin.
-
kotieläinlajien valikoiva jalostus voi tuottaa merkkejä monenlaisissa muodoissa. Esimerkiksi Koirankasvattajat ovat tuottaneet lukuisia rotuja, jotka eroavat toisistaan muun muassa korvan pituuden, pituuden ja käyttäytymisen suhteen: eri roduilla on erilaisia hahmon muotoja.
Darwinin luonnonvalintateoria voidaan esittää neljänä propositiona. Nämä väittämät ovat niin tärkeitä luonnonvalinnan kautta tapahtuvan evoluution ymmärtämisen kannalta, että sinun tulisi yrittää muistaa ne, vaikkakaan ei välttämättä sanasta sanaan.
Darwinin neljä väitettä
-
tietyn lajin sisällä lisääntymisestä syntyy enemmän yksilöitä kuin voi selviytyä lajin ympäristön asettamissa rajoitteissa (esimerkiksi ravinnonsaannissa).
-
näin ollen olemassaolosta käydään kamppailua, koska lisääntymällä tuotettujen yksilöiden lukumäärä ja eloonjääneiden lukumäärä ovat keskenään epäsuhtaisia.
-
lajin sisällä yksilöissä on vaihtelua; yksikään yksilö ei ole täsmälleen samanlainen (eivät edes ne, joita kutsumme ”identtisiksi” kaksosiksi). Niillä, joilla on edulliset hahmot, on suurempi todennäköisyys selviytyä ja siten lisääntyä olemassaolon taistelussa.
-
yksilöt tuottavat jälkeläisiä, jotka muistuttavat yleensä vanhempiaan (periytymisperiaate). Jos eloonjäämistä edistävät edulliset merkit periytyvät jälkeläisiltä, yksilöt, joilla on nämä merkit, yleistyvät populaatiossa peräkkäisten sukupolvien aikana, koska ne ovat todennäköisempiä kuin yksilöt, joilla ei ole näitä merkkejä, selviytymään ja tuottamaan jälkeläisiä seuraavassa sukupolvessa.
Darwinin teorian ydin on, että luonnonvalinta tapahtuu, jos kolme ehtoa täyttyy. Nämä ehdot, jotka on lihavoitu edellä, ovat taistelua olemassaolosta, vaihtelusta ja perinnöstä. Näiden sanotaan olevan välttämättömät ja riittävät edellytykset luonnonvalinnalle. Jos sanotaan, että nämä kolme ehtoa ovat välttämättömiä, luonnonvalintaa ei tapahdu, elleivät kaikki kolme ehtoa täyty. Näin ollen sitä ei tapahdu, jos lisääntyminen ei tuota enempää jälkeläisiä kuin voi säilyä, sitä ei tapahdu, jos merkki ei osoita vaihtelua, eikä sitä tapahdu, jos variaatiolla ei ole periytyvää pohjaa. Jos sanotaan, että nämä kolme ehtoa ovat riittäviä, se tarkoittaa, että jos kaikki kolme ehtoa täyttyvät, tapahtuu väistämättä luonnonvalinta, joka voi johtaa populaation luonteen muuttumiseen sukupolvesta toiseen.
Darwin oli kiinnostunut evoluutiosta eli ajan myötä tapahtuvasta muutoksesta, ja hän ehdotti prosessia, luonnonvalintaa, joka voisi saada aikaan tällaisen muutoksen. Evoluutio luonnonvalinnan kautta on pääpainomme täällä. On kuitenkin tärkeää muistaa, että luonnonvalinta on myös prosessi, joka voi estää muutosta eli edistää vakautta. Toisin sanoen luonnonvalinta voi tapahtua ilman evoluutiota. Lisäksi on muitakin tekijöitä kuin luonnonvalinta, jotka vaikuttavat evoluutioon (joitakin niistä tarkastellaan jaksossa 3). Edellä luetellut kolme ehtoa ovat välttämättömiä ja riittäviä luonnonvalinnan toteutumiselle evoluution sijaan. Valtaosa biologeista on kuitenkin sitä mieltä, että luonnonvalinta on tärkein kehitysprosessi.
tarkastelkaamme hieman tarkemmin kolmea välttämätöntä ja riittävää ehtoa ja pohtikaamme, kuinka todennäköistä on, että ne täyttyvät. Ensimmäinen, olemassaolotaistelu, on luultavasti lähes aina kohdattu, koska elävät organismit tuottavat enemmän jälkeläisiä kuin tarvitaan korvaamaan vanhempansa näiden kuollessa. Toinen ehto, vaihtelu, täyttyy usein, mutta ei aina. Jotkut merkit osoittavat lähes mitään vaihtelua jäsenten lajien, kun taas toiset merkit osoittavat huomattavaa vaihtelua. Kolmas ehto, perintö, täyttyy vain joskus; kaikilla variaatioilla ei ole periytyvää pohjaa. Esimerkiksi rupikonnien koko vaihtelee. Kaksi tekijää, jotka vaikuttavat eniten rupikonnien ruumiinkoon vaihteluun, ovat iän vaihtelu (rupikonnat jatkavat kasvuaan koko elämänsä ajan) ja ympäristön vaihtelu (esim.hyvä ruokatarjonta). Nämä ovat molemmat ulkoisia syitä (eli kehon koko ei johdu tietyistä rupikonnan hallussa olevista hahmoista). Konnien ruumiinkoko ei siis ole ensisijaisesti periytyvä luonne.
Tämä viimeinen kohta tuo meidät luonnonvalinnan tärkeään puoleen, josta puhuttiin paljon, kun Darwin esitti teoriansa ensimmäisen kerran. Keskustelu koskee hankittujen hahmojen mahdollista periytymistä. Kasvamisen lisäksi yksittäiset eliöt voivat elämänsä aikana kehittää erityisiä taitoja tai fyysisiä luonteenpiirteitä elintapojen erojen seurauksena. Ajatellaanpa, millaisia tapoja ihmisillä on tehdä korvalävistyksiä, ympärileikkauksia ja koristeellisia ruumiinarpia. Nämä henkilöt, jotka on hankittu tarkoituksellisesti yksilön elämän aikana, eivät periydy kyseisen yksilön jälkeläisiltä, vaikka käytäntöä on saatettu harjoittaa satojen sukupolvien ajan. Samoin kasvi, joka on kasvanut erityisen suureksi hyvässä maassa, tai rupikonna, joka on kasvanut hyvin suureksi, koska se elää puutarhassa, joka on täynnä ruokaa, ei anna suurta kokoaan jälkeläisilleen. Hankittujen merkkien periytymistä ei siis tapahdu.
merkin periytyminen tapahtuu vain, jos merkki siirtyy sukupolvelta toiselle lisääntymisen aikana. Toisin sanoen juuri lisääntyminen on ratkaiseva tekijä luonnonvalinnassa. Luonnonvalinnassa on pähkinänkuoressa kyse vahvimman lisääntymisestä-eikä eloonjäämisestä. (Termillä ’fitness’ on hyvin erityinen merkitys biologiassa.