Evolucija (lat. evolutio, »razvoj, razvitak«) je naziv za proces zbog kojeg dolazi do promjena nasljednih osobina bioloških populacija tijekom velikog broja uzastopnih generacija. Nasljedne osobine određuju geni koji se od predaka prenose na potomstvo tijekom razmnožavanja. Unutar populacije organizama obično postoje razlike između jediniki kao posljedica mutacije, genske rekombinacije i drugih izvora genskih varijacija. Evolucija se javlja kad evolucijski procesi poput prirodnog odabira (uključujući i spolni odabir) i genskog pomaka postepeno, tijekom duljeg razdoblja, dovode do toga da neke varijacije, odnosno karakteristike jedinki, postaju češće ili rjeđe unutar neke populacije. Evolucijski procesi dovode do bioraznolikosti na svakom stupnju biološke organizacije, uključujući stupnjeve vrsta, individualnih organizama i molekula.
Neprestano formiranje novih vrsta (specijacija), promjene unutar vrsta (anageneza) i nestanak vrsta (izumiranje) tijekom cijele evolucijske povijesti života na Zemlji obilježeno je pojavom brojnih zajedničkih morfoloških i biokemijskih osobina organizama, uključujući i međusobno identične sekvence DNK. Ove zajedničke osobine su sličnije među vrstama koje dijele nedavnog zajedničkog pretka i mogu se koristiti kako bi rekonstruirali biološko "stablo života" zasnovano na evolucijskim poveznicama (filogenetika) koristeći kako postojeće žive vrste tako i fosile. Fosilni zapisi u sebi uključuju prikaz progresije u razvoju živoga svijeta od ranog biogenog grafita, preko fosila mikrobnih naslaga, do fosiliziranih višestaničnih organizama. Svi danas postojeći oblici bioraznolikosti su oblikovani procesima specijacije, ali i izumiranja.
Iako način djelovanja evolucije stvara privid svrhovitosti ili usmjerenosti ka cilju samog procesa prirodnog odabira koji naizgled ciljano stvara i prilagođava nužne osobine organizma funkcionalnoj ulozi koju obavljaju (telenomija), prethodni stavovi i razmišljanja o evoluciji, kao što su ortogeneza, evolucionizam te druge hipoteze o "prirodnom" smjeru evolucijskog procesa u smislu stalnog trenda uvećanja kompleksnosti živih organizama, postaju suvišne i više se ne smatraju znanstvenima.
mini|260x260px|Darwinove zebe su 14 srodnih vrsta ptica pjevica pronađenih na Galápagosu i Kokosovim otocima i zauvijek će ostati zapamćene u povijesti znanosti zbog uloge koje su imale u Darwinovom otkriću teorije evolucije putem prirodne selekcije. Ekvivalent su Newtonovoj jabuci u fizici.
Sredinom 19. stoljeća Charles Darwin je postavio znanstvenu Teoriju evolucije putem prirodnog odabira koju je objavio u svojoj knjizi Postanak vrsta (1859.) te ga zbog toga danas smatramo ocem kako Teorije o evoluciji tako i moderne biologije. Iako Teorija evolucije ne objašnjava kako je život nastao, u potpunosti objašnjava svu raznolikost života koju danas susrećemo i smatra se najvažnijom teorijom iz područja znanosti o životu na kojoj se temelje sva suvremena istraživanja i znanstvene spoznaje u biologiji. Iz temeljnih postulata teorije evolucije nužno proizlazi i teorija o zajedničkom porijeklu odnosno pretpostavlja postojanje posljednjeg univerzalnog zajedničkog pretka, životnog oblika koji je živio prije 3.5 – 3.8 milijardi godina i koji predak svim danas poznatim živim vrstama. Teoriju o univerzalnom zajedničkom porijeklu je također prvi formulirao Darwin.
Početkom 20. stoljeća moderna evolucijska sinteza je integrirala klasičnu genetiku Gregora Mendela s Darwinovom Teorijom evolucije putom prirodnog odabira kroz disciplinu populacijske genetike, a ključna važnost prirodnog odabira kao uzroka procesa evolucije je prihvaćena u svim granama biologije. Znanstvenici i dalje nastavljaju proučavati različite aspekte evolucijske biologije postavljajući i testirajući nove hipoteze, stvarajući nove matematičke modele teorijske biologije, kao i biološke teorije, koristeći empirijske podatke, te i dalje provode opsežne eksperimente na terenu i u laboratoriju kako bi proučili i opisali evolucijske procese i mehanizme. U suvremenoj znanosti četiri najčešće spominjana evolucijska mehanizma su su prirodan odabir (uključujući i spolni odabir), genski pomak, mutacije i genski tok. Mutacije i genetski tok uzrokuju varijacije, a prirodni odabir i genski pomak ih probiru.
U smislu praktične primjene, naše razumijevanje evolucije je bilo ključno u razvoju brojnih novih znanstvenih disciplina kao i industrijskih polja primjene stečenih spoznaja o evoluciji, uključujući posebno poljoprivredu, ljudsku i veterinarsku medicinu, kao i znanost o životu uopće.NAS 2008, pp. R11–R12 NAS 2008, p. 17 Otkrića u evolucijskoj biologiji značajano su utjecala ne samo na tradicionalne znanstvene discipline na polju biologije nego i na druge akademske discipline, uključujući biološku antropologiju, evolucijsku psihologiju pa čak i na informacijske znanosti, a posebno na razvoj umjetne inteligencije i primjenu genetskih i općenito evolucijskih algoritama nastalih na principima Darwinove Teorije evolucije na rješavanje problema optimizacije u računalnim znanostima.
Povijesni razvoj Teorije o evoluciji
Rane ideje
mini|Grčki filozof Anaksimandar smatrao je da su ljudi potekli od riba.|230x230px
U svakoj kulturi nailazimo na objašnjenje o postanku svijeta, živih stvorenja i ljudi. Tradicionalni judaizam i kršćanstvo objašnjavaju postanak živih bića i njihove prilagodbe okolišu, kao što su krila, škrge, ruke i cvjetovi, kroz djelovanje svemogućeg Boga. Filozofi antičke Grčke imali su svoje mitove o postanku. Anaksimandar je tvrdio da se životinje mogu transformirati iz jedne vrste u drugu, a Empedoklo je špekulirao da su životinje sastavljene kombiniranjem već postojećih dijelova.
Bliži modernim idejama o evoluciji bili su stavovi ranih crkvenih otaca, kao što su Grgur Nazijanski i Augustin, koji su smatrali da nisu baš sve vrste životinja i biljaka stvorene od Boga, nego su se neke od njih razvile iz drugih božjih kreacija. Međutim, njihovi motivi nisu bili biološkog već religijskog karaktera – naime, smatrali su da bi bilo nemoguće smjestiti baš sve žive vrste na korablju koju je sagradio Noa, pa su zaključili da su neke vrste zasigurno nastale nakon potopa.
Ideja kako se živa bića mogu mijenjati zbog prirodnih procesa od strane kršćanskih teologa srednjeg vijeka nije bila istraživana isključivo kao subjekt biologije, ali je, obično slučajno, ta mogućnost bila razmatrana od mnogih, uključujući Alberta Magnusa i njegovog učenika Tomu Akvinskog. Toma Akvinski je zaključio nakon detaljnog razmatranja i rasprave u krugu svojih crkvenih suradnika da razvoj živih bića poput crva i muha iz nežive materije kao što je trulo meso nije inkompatibilan s kršćanskom vjerom i folozofijom. Međutim, ostavio je drugima da odrede da li se tako stvarno i dogodilo.
Renesansa i prosvjetiteljstvo Ideja napretka, a pogotovo vjerovanje u neograničen napredak ljudskog bića je bilo centralno vjerovanje prosvjetiteljstva 18. stoljeća, posebno u Francuskoj, među filozofima poput markiza Nicholasa de Condorceta i Denisa Diderota, kao i među znanstvenicima poput vojvode od Buffona, Georges-Louisa Leclerca. Međutim, vjera u napredak nije nužno vodila ka razvoju teorije o evoluciji. Pierre-Louis Moreau de Maupertuis je predložio pojam spontanog nastanka i izumiranja živih bića kao dio svoje teorije o postanku, ali nije iznio ništa slično teoriji evolucije, ideji transformacije vrsta iz jedne u drugu putem poznatih prirodnih procesa. Buffon, jedan od najvećih naturalista svog vremena je razmatrao i odbacio ideju mogućeg porijekla različitih vrsta od zajedničkog pretka. Njegov zaklučak je bio da pošto novi organizmi nastaju spontano, iz organskih molekula, da može postojati onoliko životinja i biljaka koliko je mogućih spojeva tih istih organskih molekula.Bowler, Peter J. 2003. Evolution: the history of an idea. Berkeley, CA. str. 73.–75
Engleski doktor Erasmus Darwin, djed Charlesa Darwina, u svojem djelu Zoonomija: Zakoni organskog života nudio je neke špekulacije povezane s evolucijom, ali nisu bile naknadno razvijane te zbog toga nisu imale nikakav utjecaj na buduće teorije. Švedski botaničar Carolus Linnaeus, otac suvremene taksonomije, prvi je izradio hijerarhijski sustav klasifikacije biljaka i životinja koji se još uvijek koristi u moderniziranom obliku. Iako je osobno insistirao na nepromjenjivosti vrsta, njegov sustav klasifikacije je dao veliki doprinos prihvaćanju ideje o zajedničkom porijeklu vrsta.
Veliki francuski naturalist Jean-Baptiste de Monet Lamarck, u svojim razmišljanjima držao se ideja prosvjetiteljstva kako živi organizmi utjelovljuju napredak s čovjekom kao najsavršenijim primjerom takvog napretka. Iz te pozicije formulirao je na samom početku 19. stoljeća prvu jasnu teoriju evolucije. Prema njegovim shvaćanjima, organizmi su evoluirali kroz eone vremena iz nižih i jednostavnijih oblika u više i kompleksnije. Taj proces, kako je tvrdio, još uvijek traje i uvijek kulminira nastankom ljudskog bića. Kako se organizmi prilagođavaju svojem okolišu i stvaraju životne navike, nastaju modifikacije. Učestalo korištenje nekog organa ili anatomske strukture uzrokuje napredak i daljnji razvoj iste, dok njihovo zanemarivanje i nekorištenje dovodi do isčezavanja nepotrebnih anatomskih značajki. Karakteristike stečene korištenjem ili nekorištenjem, prema njegovoj teoriji, se nasljeđuju. T njegova temeljna pretpostavka, kasnije nazvana nasljeđivanje stečenih karakteristika ili skraćeno Lamarkizam, je u potpunosti pobijena tijekom 20. stoljeća. Iako njegova teorija nije izdržala teret kasnijih znanstvenih spoznaja, Lamarck je načinio važan doprinos postepenom prihvaćanju biološke evolucije i stimulirao mnoga kasnija istraživanja.
Charles Darwin
mini|263x263px|Charles Darwin, otac znanosti o evoluciji. 1809. - 1882. Ujedinjeno kraljevstvo. mini|321x321px|Postanak vrsta - Darwinova knjiga koja je postulirala teroriju evolucije.
Utemeljitelj moderne teorije o evoluciji je Charles Robert Darwin. Kako su njegov otac i djed bili doktori i on se upisao na studij medicine na sveučilištu u Edinburghu. Međutim, nakon dvije godine studiranja napustio je studije i otišao na sveučilište u Cambridgeu i pripremao se postati svećenik. Nije bio izvrsan student, ali je bio duboko zainteresiran za biologiju i povijest živog svijeta. 27. prosinca 1831., nekoliko mjeseci nakon što je diplomirao na Cambridgeu, u svojstvu prirodoslovca otplovio je brodom HMS Beagle na put oko svijeta koji je trajao do listopada 1836. Na tom putovanju Darwin je često bio u prilici izbivati s broda na dulje vrijeme i za vrijeme takvih dugačkih izleta prikupljati različite uzorke životinjskog i biljnog svijeta.
Otkriće fosilnih kostiju velikih izumrlih sisavaca u Argentini i proučavanje brojnih vrsta zeba na otočju Galápagos su događaji kojima se pripisuje Darwinov poseban interes za porijeklo vrsta. Godine 1859., nakon puno oklijevanja i nagovaranja od svog kolege prirodoslovca Alfreda Russela Wallacea, izdao je knjigu punog naziva "O postanku vrsta putem prirodnog odabira ili očuvanje boljih pasmina u borbi za opstanak", studiju koja je postavila teoriju evolucije i, što je još važnije, ulogu prirodnog odabira u određivanju tijeka evolutivnog procesa.