演化：修订间差异

|T=zh-hans:进化;zh-hant:进化;zh-hk:进化;zh-tw:演化;zh-cn:进化;zh-sg:进化;zh-mo:进化;

|2=zh-cn:群体遗传学; zh-tw:族群遺传学;

|3=zh-hans:进化;zh-hant:进化;zh-hk:进化;zh-tw:演化;zh-cn:进化;zh-sg:进化;zh-mo:进化;

{{about|演化的基础概念|同名电子游戏|进化 (游戏)|其他以演化为名的条目|演化 (消歧义)}}

{{redirect-multi|2|演化论|进化论|其他用法|进化论 (消歧义)}}

-{zh-hans:'''进化'''，又称'''演化''';zh-cn:'''进化'''，又称'''演化''';zh-hant:'''进化'''，又称'''演化''';zh-hk:'''进化'''，又称'''演化''';zh-tw:'''演化'''，前译'''进化''';zh-sg:'''进化'''，又称'''演化''';zh-mo:'''进化'''，又称'''演化''';}-（{{lang-en|'''evolution'''}}），指的是生物的可遺传[[性狀]]在世代间的改变<ref>{{harvnb|Hall|Hallgrímsson|2008|pp=[https://books.google.com/books?id=jrDD3cyA09kC&pg=PA4 4–6]}}</ref><ref>{{cite web|title=Evolution Resources|publisher=National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine|year=2016|url=http://www.nas.edu/evolution/index.html|accessdate=2016-06-16|archive-date=2016-06-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20160603230514/http://www.nas.edu/evolution/index.html|dead-url=no}}</ref>，操作定义是[[种群]]内[[基因频率]]的改变。基因在[[繁殖]]过程中，会经复制并传递到子代。而基因的[[突变]]可使性狀改变，进而造成个体之间的[[遺传变异]]。新性狀又会因为物种[[迁徙]]或是物种之间的[[基因水平转移|水-{平}-基因转移]]，而随着基因在族群中传递。当这些遺传变异受到非随机的[[自然选择]]或随机的[[遺传漂变]]影响，而在族群中变得较为普遍或稀有时，就是演化。演化会引起生物各个层次的多样性，包括[[物种]]、[[生物]]个体和[[分子演化|分子]]<ref>{{harvnb|Hall|Hallgrímsson|2008|pp=3–5}}</ref>

[[地球]]上所有[[生命]]的[[共同起源]]，约35-38亿年前出现<ref name="Origin1">{{cite journal |last1=Schopf |first1=J. William |authorlink1=J. William Schopf |last2=Kudryavtsev |first2=Anatoliy B. |last3=Czaja |first3=Andrew D. |last4=Tripathi |first4=Abhishek B. |date=2007-10-05 |title=Evidence of Archean life: Stromatolites and microfossils |journal=[[Precambrian Research]] |location=Amsterdam, the Netherlands |publisher=Elsevier |volume=158 |pages=141–155 |issue=3–4 |doi=10.1016/j.precamres.2007.04.009 |issn=0301-9268}}</ref>，称为[[最后共同祖先]]<ref name="Kampourakis2014">{{harvnb|Kampourakis|2014|pp=[https://books.google.com/books?id=RKroAgAAQBAJ&pg=PA127 127–129]}}</ref><ref name="Doolittle_2000">{{cite journal |last=Doolittle |first=W. Ford |authorlink=Ford Doolittle |date=February 2000 |title=Uprooting the Tree of Life |url=http://shiva.msu.montana.edu/courses/mb437_537_2004_fall/docs/uprooting.pdf |format=PDF |journal=[[Scientific American]] |location=Stuttgart |publisher=[[Georg von Holtzbrinck Publishing Group]] |volume=282 |issue=2 |pages=90–95 |doi=10.1038/scientificamerican0200-90 |issn=0036-8733 |pmid=10710791 |archiveurl=https://web.archive.org/web/20060907081933/http://shiva.msu.montana.edu/courses/mb437_537_2004_fall/docs/uprooting.pdf |archivedate=2006-09-07 |accessdate=2015-04-05}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Glansdorff |first1=Nicolas |author2=Ying Xu |last3=Labedan |first3=Bernard |date=2008-07-09 |title=The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner |journal=[[Biology Direct]] |location=London |publisher=[[BioMed Central]] |volume=3 |page=29 |doi=10.1186/1745-6150-3-29 |issn=1745-6150 |pmc=2478661 |pmid=18613974}}</ref>。之后新物种（[[物种形成]]）、种内的变化（{{le|前进演化| Anagenesis }}）和物种的消失（[[绝种]]）在整个地球的{{le|生命进化史| Evolutionary history of life }}不断发生。据估计，曾经生活在地球上的物种99％以上已经灭绝<ref name="StearnsStearns1999">{{harvnb|Stearns|Stearns|1999|p=[https://books.google.com/books?id=0BHeC-tXIB4C&pg=PA1921 x]}}</ref><ref name="NYT-20141108-MJN">{{cite news |last=Novacek |first=Michael J. |date=2014-11-08 |title=Prehistory’s Brilliant Future |url=http://www.nytimes.com/2014/11/09/opinion/sunday/prehistorys-brilliant-future.html |newspaper=[[The New York Times]] |location=New York |publisher=[[The New York Times Company]] |issn=0362-4331 |accessdate=2014-12-25 |archive-date=2015-11-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20151105151745/http://www.nytimes.com/2014/11/09/opinion/sunday/prehistorys-brilliant-future.html |dead-url=no }}</ref>。地球目前的物种估计有1000万至1400万<ref name="MillerSpoolman2012">{{harvnb|Miller|Spoolman|2012|p=[https://books.google.com/books?id=NYEJAAAAQBAJ&pg=PA62 62]}}</ref>。其中约120万已被记录<ref name="PLoS-20110823">{{cite journal |last1=Mora |first1=Camilo |last2=Tittensor |first2=Derek P. |last3=Adl |first3=Sina |last4=Simpson |first4=Alastair G. B. |last5=Worm |first5=Boris |authorlink5=Boris Worm |display-authors=3 |date=2011-08-23 |title=How Many Species Are There on Earth and in the Ocean? |journal=[[PLOS Biology]] |location=San Francisco, CA |publisher=[[PLOS|Public Library of Science]] |volume=9 |issue=8 |page=e1001127 |doi=10.1371/journal.pbio.1001127 |issn=1545-7885 |pmc=3160336 |pmid=21886479}}</ref>。

以自然选择为基础的演化[[理论]]，最早是由[[查尔斯·达尔文]]与[[阿弗雷德·罗素·华莱士|亚尔佛德·罗素·华莱士]]所提出，詳細闡述出现在达尔文出版于1859年的《[[物种起源]]》<ref name=Darwin>{{cite book en |last=Darwin |first=Charles |year=1859 |title=On the Origin of Species |place=London |publisher=John Murray |edition=1st |pages=p. 1 |url=http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F373&viewtype=text&pageseq=16 |access-date=2007-07-23 |archive-date=2007-07-13 |archive-url=https://web.archive.org/web/20070713123034/http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F373&viewtype=text&pageseq=16 |dead-url=no }}. Related earlier ideas were acknowledged in {{cite book en |last=Darwin |first=Charles |authorlink=Charles Darwin |year=1861 |title=On the Origin of Species |place=London |publisher=John Murray |edition=3rd |pages=p. xiii |url=http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F381&viewtype=text&pageseq=20 |access-date=2007-07-23 |archive-date=2010-12-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20101214201507/http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F381&viewtype=text&pageseq=20 |dead-url=no }}</ref>。1930年代，[[查尔斯·达尔文|达尔文]][[自然选择]]与[[孟德尔]][[遺传]]合而为一，形成了[[现代演化综论|现代綜合理论]]<ref name="understandingevolution" />。链接了演化的“单位”（[[基因]]）与演化的“机制”（自然选择）。这种有力的解释以及具預测性的理论成为现代生物学的中心原则，使地球上的[[生物多样性]]得以作统一的解释<ref>{{cite web|url=http://www.interacademies.net/Object.File/Master/6/150/Evolution%20statement.pdf |title=IAP Statement on the Teaching of Evolution |date=2006 |publisher=The Interacademy Panel on International Issues |accessdate=2007-04-25 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20070927094546/http://www.interacademies.net/Object.File/Master/6/150/Evolution%20statement.pdf |archivedate=2007-09-27 }}<br />*{{cite web|url=http://www.aaas.org/news/releases/2006/pdf/0219boardstatement.pdf |date=2006 |title=Statement on the Teaching of Evolution |publisher=[[美国科学促进会]] |accessdate=2007-04-25 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20060221125539/http://www.aaas.org/news/releases/2006/pdf/0219boardstatement.pdf |archivedate=2006-02-21 }}</ref>。

[[自然选择]]能使有利于生存与繁殖的遺传性狀变得更为普遍，并使有害的性狀变得更稀有。这是因为带有较有利性狀的个体，能将相同的性狀转移到更多的后代<ref name="Futuyma" /><ref name="Lande">{{Cite journal |author = Lande R, Arnold SJ |year = 1983 |title = The measurement of selection on correlated characters |url = https://archive.org/details/sim_evolution_1983-11_37_6/page/1210 |journal = Evolution |volume = 37 |pages = 1210–26 |doi = 10.2307/2408842}}</ref>。经过了许多世代之后，性狀产生了连续、微小且随机的变化，自然选择则挑出了最适合所处环境的变异，使[[适应]]得以发生<ref name="understandingevolution">{{cite web |url = http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_14 |title = Mechanisms: the processes of evolution |accessdate = 2006-07-14 |work = Understanding Evolution |publisher = [[University of California, Berkeley]] |archive-date = 2018-12-15 |archive-url = https://web.archive.org/web/20181215173613/https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_14 |dead-url = no }}</ref>。相对而言，遺传漂变会使性狀在族群中的所佔比例产生一些随机的变化，来自一些使个体能够成功繁殖的偶然因素。此外，[[定向演化]]、{{le|进化主义| evolutionism }}、与生俱来的“进步”傾向中沒有{{le|最大规模的演化趋势| Largest-scale trends in evolution}}等关于演化原有的概念，已经变得{{le|过时| Superseded scientific theories }}<ref>{{harvnb|Provine|1988|pp=49–79}}</ref>。科学家们继续提出和测试假说，以研究[[演化生物学]]的不同范疇，建构[[数理生物学|数学及理论生物学]]和生物学理论，使用[[观察性研究|观测得来的数据]]，并在[[动物栖地|生境]]和[[实验室]]进行[[实验]]。

在实际应用方面，演化论已经应用到众多科学和工业领域，包括[[农业]]、[[医学|人类]]、[[兽医学]]和[[生命科学]]的发展<ref>[[#NAS 2008|NAS 2008]], [http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=11876&page=R11 pp. R11–R12]</ref><ref>{{harvnb|Ayala|Avise|2014}}{{page needed|date=September 2015}}</ref><ref>[[#NAS 2008|NAS 2008]], [http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=11876&page=17 p. 17]</ref>。进化生物学的发现不只是影响生物学，而且对其他学科有不少影响，包括[[体质人类学|生物人类学]]、[[演化心理学]]。一个[[人工智能]]的分支，[[进化计算]]，是以达尔文的概念应用于[[计算机科学]]的结果。

目前已有压倒性的证据支持演化的真实性，学界普遍认为演化是事实，而不仅仅是理论或假说，对于演化论的真确性，存在有强烈的科学共识，演化以外任何关于物种起源或人类起源的学说，目前都不获支持。绝大多数的科学社群和学术团体，都认为演化论是唯一能完全满足在[[生物学]]、[[古生物学]]、[[分子生物学]]、[[遺传学]]、[[人类学]]及其他各领域中所观察到的现象的理论。<ref>{{cite news | first=PZ | last=Myers | authorlink=PZ Myers | title=Ann Coulter: No evidence for evolution? | date=2006-06-18 | publisher=scienceblogs.com | url=http://scienceblogs.com/pharyngula/2006/06/ann_coulter_no_evidence_for_ev.php | work=Pharyngula | pages= | accessdate=2006-11-18 | deadurl=yes | archiveurl=https://web.archive.org/web/20060622031856/http://scienceblogs.com/pharyngula/2006/06/ann_coulter_no_evidence_for_ev.php | archivedate=2006-06-22 | df= }}</ref><ref>The [[National Science Teachers Association]]'s [https://web.archive.org/web/20030419055650/http://www.nsta.org/159%26psid%3D10 position statement on the teaching of evolution.]</ref><ref>[http://www.interacademies.net/10878/13901.aspx IAP Statement on the Teaching of Evolution] Joint statement issued by the national science academies of 67 countries, including the [[United Kingdom|United Kingdom's]] [[Royal Society]] (PDF file)</ref><ref name="AAAS Denounces Anti-Evolution Laws">From the [[American Association for the Advancement of Science]], the world's largest general scientific society: [https://web.archive.org/web/20131012043816/http://www.aaas.org/news/releases/2006/pdf/0219boardstatement.pdf 2006 Statement on the Teaching of Evolution] (PDF file), [https://web.archive.org/web/20131019171834/http://www.aaas.org/news/releases/2006/0219boardstatement.shtml AAAS Denounces Anti-Evolution Laws]</ref><ref name=factfancy>[https://www.jstor.org/stable/2743476 ''Fact, Fancy, and Myth on Human Evolution'', Alan J. Almquist, John E. Cronin, Current Anthropology, Vol. 29, No. 3 (Jun., 1988), pp. 520–522]</ref>一项在1991年所作的盖洛普民调显示，有大约55%的科学家（包括生物学领域以外的其他科学家）认为自己是无神论者。<ref name=robinson>{{Cite web |url=http://www.religioustolerance.org/ev_publi.htm |title=''Public beliefs about evolution and creation'', Robinson, B. A. 1995. |accessdate=2018-10-01 |archive-date=2019-11-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191105061024/http://www.religioustolerance.org/ev_publi.htm |dead-url=no }}</ref><ref>[http://ncse.com/rncse/17/6/many-scientists-see-gods-hand-evolution ''Many scientists see God's hand in evolution'', Witham, Larry, Reports of the National Center for Science Education 17(6): 33, 1997]</ref>截至目前为止，沒有任何反对演化论且经过科学方面同行审查的论文，名列科学与医学期刊搜寻引擎[[PubMed]]当中。<ref name="pmid16670753">{{cite journal | author=Attie AD | title=Defending science education against intelligent design: a call to action | url=https://archive.org/details/sim_journal-of-clinical-investigation_2006-05_116_5/page/1134 | journal=J Clin Invest | date= 2006 | volume= 116 | issue= 5 | pages= 1134–8 | pmid=16670753 | doi=10.1172/JCI28449 | pmc=1451210 |name-list-format=vanc| author2=Sober E | author3=Numbers RL | author4=Amasino RM | author5=Cox B | author6=Berceau T | display-authors=6 | last7=Powell | first7=T | last8=Cox | first8=MM }}</ref>

虽然演化论有科学和考古支持，但由于缺乏可靠的[[历史]][[文献]]，[[历史学]]家一般不会视演化论为[[信史|可信的历史]]。生命的演化史和[[人类演化|人类的演化史]]，不属[[信史]]范疇，并被视作[[史前时代|史前史学]]。<ref>{{Cite web |url=http://www.cqvip.com/qk/81270x/201603/669047570.html |title=''考古发现与民族认同——以民国时期中国历史教科书为中心 |author=《复旦学报：社会科学版》2016年 第3期 |4= |accessdate=2017-01-01 |archive-date=2020-10-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20201004142725/http://www.cqvip.com/qk/81270x/201603/669047570.html |dead-url=no }}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.cqvip.com/qk/83721x/201203/43671723.html|title=''由甲骨文“周祭”“贡典祭”论上甲六示为商族信史时代的开始|author=《烟台大学学报：哲学社会科学版》2012年 第3期|4=|accessdate=2014-01-01|archive-date=2020-10-04|archive-url=https://web.archive.org/web/20201004143426/http://www.cqvip.com/qk/83721x/201203/43671723.html|dead-url=no}}</ref>

== 名词起源 ==

=== 英语 ===

[[英语|英文]]中的“{{Lang|en|evolution}}”一词，起源于[[拉丁语|拉丁文]]的“{{Lang|la|evolvere}}”，原本的意思是将一个卷在一起的东西打开，当今的解释是在地球历史上，不同种类的生物怎样从早期的形式发展出来的一个过程<ref>{{cite web | url=http://www.oxforddictionaries.com/us/definition/american_english/evolution | title=evolution: definition of evolution in Oxford dictionary (American English) (US)|accessdate=2016-08-19}}</ref>。当代英语字典也有“发展”、“从经历中获取”之义<ref>[http://wordnetweb.princeton.edu/perl/webwn?s=evolve&sub=Search+WordNet&o2=&o0=1&o7=&o5=&o1=1&o6=&o4=&o3=&h=00 普林斯顿大学线上字典]</ref>。

在《物种起源》最初的版本中沒有出现“Evolution”这个词，[[查尔斯·达尔文|达尔文]]用“经过改变的继承”（{{Lang|en|descent with modification}}）、“改变过程”（{{Lang|en|process of modification}}）或是“物种改变的原理”（{{Lang|en|doctrine of the modification of species}}）等。他曾在《物种起源》第7章中说，天择的最后结果，包括了生物体的进步（{{Lang|en|advance}}）及退步（{{Lang|en|retrogression}}）两种现象”，而总括来说，从地球有生物开始，是进步或退步的问题放在第10章討论，结论是现有的生物都是经过长时间的进步，到某程度而沒有違反天择的，发展便停留下来。只有在全书的最后一句以“evolved”这个字结尾<ref name="darwinevolution">{{cite web | url=http://www.etymonline.com/index.php?term=evolve | title=Etymology of Evolution}}</ref><ref>{{cite book |title=The origin of species by means of natural selection, or the preservation of favoured races in the struggle for life |last=Darwin |first=Charles |authorlink= |coauthors= |year=1876 |publisher=John Murray |location=London |isbn= |page= |pages= |url=http://darwin-online.org.uk/contents.html#origin |accessdate=2010-08-08 |archive-date=2017-02-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170210105119/http://darwin-online.org.uk/contents.html#origin |dead-url=no }}</ref>：

但至第六版本中达尔文用了“Evolution”这个字多次，还很直接明显地称他的理论为“Theory of evolution”。

[[物种起源]]的第一本中文版由[[马君武]]翻译，与较早期的[[日语]]版本同用现在通行的“进-{}-化”一词，有学者认为来源是[[和制汉语]]<ref>{{cite book|author=王道环|chapter=物种起源导读|title=《物种起源》|publisher=台湾商务印书馆|year=2006|isbn=957-05-1451-5|language=zh-tw}}</ref>。早于达尔文逝世不久，中文上用“进-{}-化论”是一致的，例如孙中山曾在著作中盛赞该论<ref>

{{cite book |title=中山先生的世界观 |last=段云章 |authorlink= |coauthors= |year= |publisher=秀威资讯科技股份有限公司 |location= |isbn=9862213612 |page=第四頁 |pages= |url=http://books.google.com/books?id=RDS-riXYSXMC&pg=PA4&dq=%E9%80%B2%E5%8C%96%E8%AB%96&hl=zh-TW&ei=l3VgTNzLKITksQP_lIWrCw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CDMQ6AEwAg#v=onepage&q=%E9%80%B2%E5%8C%96%E8%AB%96&f=false |accessdate=2010-08-08 }}

</ref>。除了台湾之外，“进-{}-化”一词沿用至今。台湾的学者<ref>{{Cite journal|title=硕士论文：清末民初的达尔文进-{}-化论|url=http://ir.lib.nthu.edu.tw/dspace/handle/987654321/23590|last=崔小茹|year=1988|publisher=国立清华大学|accessdate=2010-08-08|docket=|oclc=|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20120111073728/http://ir.lib.nthu.edu.tw/dspace/handle/987654321/23590|archivedate=2012-01-11}}

</ref>、政府机构<ref>{{Cite journal | |title=进-{}-化论与近代中国的伦理思想 |url=http://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/4424/1/912411H002066.pdf |last=杨芳燕 |year=2004 |publisher=行政院国家科学委员会专题研究计划成果报告 |accessdate=2010-08-08 |docket= |oclc= }}

</ref>、教科书等<ref name=sciencedev>{{cite journal|author=陈恒安|first1=|last2=|first2=|year=2009|title=高中历史课本中的达尔文及进-{}-化论|journal=科学发展|publisher=|volume=|issue=442|pages=第85頁|url=http://ejournal.stpi.org.tw/NSC_INDEX/Journal/EJ0001/9810/9810-15.pdf|doi=|deadurl=yes|archiveurl=https://web.archive.org/web/20140819211123/http://ejournal.stpi.org.tw/NSC_INDEX/Journal/EJ0001/9810/9810-15.pdf|archivedate=2014-08-19}}

</ref>也仍有沿用“进-{}-化论”。

== 历史 ==

| caption2 = 1842年，[[查尔斯·达尔文]]写出了物种起源的第一份草稿<ref>{{harvnb|Darwin|1909|p=53}}</ref>。

早在[[古希腊|古希腊时代]]，类似演化的思想已经出现，例如[[前苏格拉底哲学|前苏格拉底哲学家]][[阿那克西曼德]]及[[恩培多克勒]]认为一种[[生物]]可以源于另一种生物<ref>{{harvnb|Kirk|Raven|Schofield|1983|pp=100–142, 280–321}}</ref>。这种思想一直延续到罗马时代，继恩培多克勒之后，[[卢克莱修]]在他的作品《[[物性论]]》中也提及类似演化的思想<ref name="Carus2011">{{cite book |author=Lucretius |authorlink=Lucretius |chapter=Book V, lines 855–877 |chapterurl=http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus%3Atext%3A1999.02.0131%3Abook%3D5%3Acard%3D855 |title=[[De rerum natura|De Rerum Natura]] |website=[[Perseus Project|Perseus Digital Library]] |others=Edited and translated by [[William Ellery Leonard]] (1916) |location=Medford/Somerville, MA |publisher=[[Tufts University]] |oclc=33233743 |accessdate=2014-11-25 |archive-date=2014-09-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140904053325/http://www.perseus.tufts.edu/hopper/text?doc=Perseus%3Atext%3A1999.02.0131%3Abook%3D5%3Acard%3D855 |dead-url=no }}</ref><ref>{{cite journal|last=Sedley |first=David |authorlink=David Sedley |year=2003 |title=Lucretius and the New Empedocles |url=http://lics.leeds.ac.uk/2003/200304.pdf |format=PDF |journal=Leeds International Classical Studies |location=Leeds, West Yorkshire, England |publisher=[[University of Leeds|Leeds International Classics Seminar]] |volume=2 |issue=4 |issn=1477-3643 |accessdate=2014-11-25 |deadurl=yes |archiveurl=https://web.archive.org/web/20140823062637/http://lics.leeds.ac.uk/2003/200304.pdf |archivedate=2014-08-23 }}</ref>。相对于这些[[唯物主义]]的思想，[[亚里士多德]]了解不仅是活的东西，对一切自然的东西而言，演化是对不同的自然可能性的一种不完美实现，如[[理型论|理型]]、[[唯心主义|理念]]、物种<ref name="Torrey37">{{cite journal |last1=Torrey |first1=Harry Beal |last2=Felin |first2=Frances |date=March 1937 |title=Was Aristotle an Evolutionist? |url=https://archive.org/details/sim_quarterly-review-of-biology_1937-03_12_1/page/1 |journal=[[The Quarterly Review of Biology]] |volume=12 |issue=1 |pages=1–18 |doi=10.1086/394520 |issn=0033-5770 |jstor=2808399}}</ref><ref name="Hull67">{{cite journal |last=Hull |first=David L. |authorlink=David Hull |date=December 1967 |title=The Metaphysics of Evolution |journal=[[The British Journal for the History of Science]] |location=Cambridge |publisher=[[Cambridge University Press]] |volume=3 |issue=4 |pages=309–337 |doi=10.1017/S0007087400002892 |jstor=4024958}}</ref>。这是他理解大自然[[目的论]]的一部分：一切事物都在{{le|神圣的| Divinity }}[[宇宙 (系统)|宇宙]]秩序中发揮預期作用。在[[中世纪]]，这种思想的变体成为标準理解和被纳入[[基督教]]的知识，但亚里士多德沒有要求生物体总是对应形而上一对一的形式和沒有就新生物的产生給出具体例子<ref>{{harvnb|Mason|1962|pp=43–44}}</ref>

除了古代哲学家的思想外，一些古代[[神话]]中，也有人起源于动物的说法，像是[[西藏]]一些地区的神话传说中，就有[[獼猴]]逐渐变成[[人类]]、人类起源自獼猴的说法<ref>[https://3g.china.com/act/news/11038989/20170915/31414867.html 【微观西藏】藏族神话——最力挺达尔文的人类起源传说]</ref><ref>[https://www.pmume.com/a/nagej.shtml 西藏神话的神话故事]</ref>

在17世纪，现代科学的新方法反对亚里士多德的说法，它要求对自然现象的解释在对所有看得见的事物上，其遵从的[[物理定律]]要相同，但这并沒有要求任何固定的自然属类或神圣的宇宙秩序需要存在。然而，这种新方法是在生物科学上緩慢紮根。[[约翰·雷]]，首次把更概括的术语“种”(species)应用于植物和动物种类上，但他严格地标识每类活著的东西为一种物种，建议每一个物种可以由一代延续一代的自身特点来定义<ref>{{harvnb|Mayr|1982|pp=256–257}}

* {{harvnb|Ray|1686}}</ref>。他认为这些物种是上帝设计的，但表现出局部条件的差异。在[[卡尔·林奈]]于1735年引入的生物分类中，其明确承认种关系的分层特性，但根据“上帝的计划”物种仍被视为不变<ref>{{cite web |url=http://www.ucmp.berkeley.edu/history/linnaeus.html |title=Carl Linnaeus (1707-1778) |last=Waggoner |first=Ben |date=2000-07-07 |website=Evolution |publisher=[[University of California Museum of Paleontology]] |location=Berkeley, CA |type=Online exhibit |accessdate=2012-02-11 |archive-date=2011-04-30 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110430160025/http://www.ucmp.berkeley.edu/history/linnaeus.html |dead-url=no }}</ref>。

同期的其他[[自然历史|博物学家]]根据自然规律，推断出物种会随时间演变。1751年，[[皮埃尔·莫佩尔蒂]]写道透过繁殖和多代累积的自然变更，会产生新的物种<ref>{{harvnb|Bowler|2003|pp=73–75}}</ref>。[[布丰|乔治-路易·勒克莱尔，布丰伯爵]]认为物种可以蛻化成不同的生物，[[伊拉斯謨斯·达尔文]]则提出所有[[恒温动物]]可能是单一[[微生物]]的后裔<ref>{{cite web |url=http://www.ucmp.berkeley.edu/history/Edarwin.html |title=Erasmus Darwin (1731-1802) |date=1995-10-04 |website=Evolution |publisher=University of California Museum of Paleontology |location=Berkeley, CA |type=Online exhibit |accessdate=2012-02-11 |archive-date=2018-10-21 |archive-url=https://web.archive.org/web/20181021143228/http://www.ucmp.berkeley.edu/history/Edarwin.html |dead-url=no }}</ref>。1809年，[[让-巴蒂斯特·拉马克|拉马克]]提出第一个全面的进化机制，其猜想[[自然发生]]在具有固定的渐进趋势的平行世系中不断地把简单的生命变为更复杂的生命，并推测在局部的层面，下一代会通过遺传他们父母用进废退的器官以适应环境<ref name="Nardon_Grenier91">{{harvnb|Nardon|Grenier|1991|p=162}}</ref><ref name="Gould02">{{harvnb|Gould|2002}}{{page needed|date=December 2013}}</ref>。（后一方法后来被称为[[拉马克主义]]<ref name="Nardon_Grenier91" /><ref name="ImaginaryLamarck">{{cite journal |last=Ghiselin |first=Michael T. |authorlink=Michael Ghiselin |date=September–October 1994 |title=The Imaginary Lamarck: A Look at Bogus 'History' in Schoolbooks |url=http://www.textbookleague.org/54marck.htm |journal=The Textbook Letter |location=Sausalito, CA |publisher=The Textbook League |oclc=23228649 |accessdate=2008-01-23 |author= |archive-url=https://web.archive.org/web/20080212174536/http://www.textbookleague.org/54marck.htm |archive-date=2008-02-12 |dead-url=yes }}</ref><ref>{{harvnb|Magner|2002}}{{page needed|date=December 2013}}</ref><ref name="Jablonka07">{{cite journal |last1=Jablonka |first1=Eva |authorlink1=Eva Jablonka |last2=Lamb |first2=Marion J. |authorlink2=Marion J. Lamb |date=August 2007 |title=Précis of Evolution in Four Dimensions |journal=[[Behavioural and Brain Sciences]] |location=Cambridge |publisher=Cambridge University Press |volume=30 |issue=4 |pages=353–365 |doi=10.1017/S0140525X07002221 |issn=0140-525X}}</ref>。）这些想法受博物学家譴责，因为这些推测缺乏实证支持。尤其[[乔治·居维叶]]坚持认为种是不相关的并不变，它们的相似只是反映了上帝为了其功能需求的设计。英国牧师[[威廉·佩利 (哲学家)|威廉·佩利]]把林奈的思想在《{{le|自然神学|Natural Theology or Evidences of the Existence and Attributes of the Deity}}》中进一步发展，其中提出复杂的适应度是上帝所设计，这亦是查尔斯·达尔文推崇的证据<ref name="Darwin91">{{harvnb|Burkhardt|Smith|1991}}

自然选择理论是一个关鍵理念把不变类型学或生物类型的概念打破，这是达尔文部分受到[[托马斯·罗伯特·马尔萨斯|马尔萨斯]]的《[[人口论]]》影响而建立的理论，达尔文指出，人口增长会导致“生存斗争”，有利的变化佔了上风，其他的则死去。每代中，很多子女因有限的资源而在达至生殖年齡前无法生存，这可以解释共同祖先透过自然法则以同样方式对待所有有机体演化而来的植物和动物的多样性<ref name="Sober09">{{cite journal |last=Sober |first=Elliott |authorlink=Elliott Sober |date=2009-06-16 |title=Did Darwin write the ''Origin'' backwards? |journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |location=Washington, D.C. |publisher=National Academy of Sciences |volume=106 |issue=Suppl. 1 |pages=10048–10055 |bibcode=2009PNAS..10610048S |doi=10.1073/pnas.0901109106 |issn=0027-8424}}</ref><ref>{{harvnb|Mayr|2002|p=165}}</ref><ref>{{harvnb|Bowler|2003|pp=145–146}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Sokal |first1=Robert R. |authorlink1=Robert R. Sokal |last2=Crovello |first2=Theodore J. |date=March–April 1970 |title=The Biological Species Concept: A Critical Evaluation |journal=[[The American Naturalist]] |location=Chicago, IL |publisher=[[University of Chicago Press]] on behalf of the [[American Society of Naturalists]] |volume=104 |issue=936 |pages=127–153 |doi=10.1086/282646 |issn=0003-0147 |jstor=2459191}}</ref>。从1838年起，达尔文逐步建立了他的“自然选择”理论，在1858年，当华莱士給他发了一封理论几乎相同的的信时，他正在编写关于这个议题的“著作”。他们倆的共同论文“{{le|论物种形成变种的倾向；以及论这些变种和物种经由自然选择之手段而得以延续的方式|On the Tendency of Species to form Varieties; and on the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection}}”在1858年的[[伦敦林奈学会]]上发表<ref>{{cite journal |last1=Darwin |first1=Charles |authorlink1=Charles Darwin |last2=Wallace |first2=Alfred |authorlink2=Alfred Russel Wallace |date=1858-08-20 |title=On the Tendency of Species to form Varieties; and on the Perpetuation of Varieties and Species by Natural Means of Selection |url=http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F350&viewtype=text&pageseq=1 |journal=[[Zoological Journal of the Linnean Society|Journal of the Proceedings of the Linnean Society of London. Zoology]] |volume=3 |issue=9 |pages=45–62 |doi=10.1111/j.1096-3642.1858.tb02500.x |issn=1096-3642 |accessdate=2007-05-13 |archive-date=2007-07-14 |archive-url=https://web.archive.org/web/20070714042318/http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F350&viewtype=text&pageseq=1 |dead-url=no }}</ref>。在1859年年底，达尔文关于其“理论”的出版物《物种起源》詳細解释自然选择及其机制，造成日后渐为人接受的[[达尔文主义|进化概念]]。[[托马斯·亨利·赫胥黎]]把达尔文的思想应用至[[人类]]，并利用[[古生物学]]和[[比较解剖学]]，去证明人类和[[猿|类人猿]]有着共同的祖先。有些人对这种思想感到不安，因为它暗示人类在宇宙中并沒有特殊的地位<ref>{{cite encyclopedia |last=Desmond |first=Adrian J. |authorlink=Adrian Desmond |encyclopedia=[[Encyclopædia Britannica Online]] |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/277746/Thomas-Henry-Huxley |title=Thomas Henry Huxley |accessdate=2014-12-02 |date=2014-07-17 |publisher=[[Encyclopædia Britannica, Inc.]] |location=Chicago, IL |archive-date=2015-01-19 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150119231241/http://www.britannica.com/EBchecked/topic/277746/Thomas-Henry-Huxley |dead-url=no }}</ref>。

生殖遺传和新性狀起源的确切机制仍然是个謎，为此达尔文曾提出他的临时学说[[泛生论]]<ref name="Liu09">{{cite journal |last1=Liu |first1=Y. S. |last2=Zhou |first2=X. M. |last3=Zhi |first3=M. X. |last4=Li |first4=X. J. |last5=Wang |first5=Q. L. |date=September 2009 |title=Darwin's contributions to genetics |journal=Journal of Applied Genetics |location=Poznań |publisher=Institute of Plant Genetics, [[Polish Academy of Sciences]] |volume=50 |issue=3 |pages=177–184 |doi=10.1007/BF03195671 |issn=1234-1983 |pmid=19638672}}</ref>。1865年，[[孟德尔]]遺传性狀是在可預测的方式，通过元素的自由组合(孟德尔第二法则)和分离遺传(该元素后来被称为[[基因]])，[[孟德尔遺传定律]]最终取代大部分达尔文的泛生学说<ref name="Weiling">{{cite journal |last=Weiling |first=Franz |date=July 1991 |title=Historical study: Johann Gregor Mendel 1822–1884 |journal=[[American Journal of Medical Genetics]] |volume=40 |issue=1 |pages=1–25; discussion 26 |doi=10.1002/ajmg.1320400103 |pmid=1887835}}</ref>。[[奥古斯特·魏斯曼]]提出产生可产生[[配子]]的[[生殖细胞]](如[[精子]]和[[卵子细胞|卵子細胞]])和身体的[[体细胞|体細胞]]之间的重要区别，这表明遺传只经[[生殖細胞系]]发生。[[许霍·德弗里斯]]把达尔文的泛生论连接至魏斯曼的发现并提出达尔文的泛生论应集中于[[細胞核]]，他表示細胞核可以移动到細胞质去改变細胞结构。德弗里斯也是令孟德尔的研究知名的研究人员之一，认为孟德尔性狀对应于沿种系的遺传变异传递<ref name="Wright84">{{harvnb|Wright|1984|p=480}}</ref>。为了解释新变种如何起源，德弗里斯制定了一个突变理论，导致与德弗里斯同阵的生物统计学派(Biometricians)及达尔文的进化论出现暫时性裂痕<ref name=Gould02/>{{harvnb|Provine|1971}}</ref><ref>{{cite journal |last1=Stamhuis |first1=Ida H. |last2=Meijer |first2=Onno G. |last3=Zevenhuizen |first3=Erik J. A. |date=June 1999 |title=Hugo de Vries on Heredity, 1889-1903: Statistics, Mendelian Laws, Pangenes, Mutations |url=https://archive.org/details/sim_isis_1999-06_90_2/page/238 |volume=90 |issue=2 |pages=238–267 |journal=[[Isis (journal)|Isis]] |location=Chicago, IL |publisher=University of Chicago Press |doi=10.1086/384323 |issn=0021-1753 |jstor=237050 |pmid=10439561}}</ref>。20世纪30年代，群体遺传学领域的先驅如[[罗纳德·费雪]]、[[生物学家]][[休厄尔·赖特]]与[[约翰·伯顿·桑德森·霍尔丹]]把演化建基于健全的统计学理念上，因此，达尔文的学说、基因突变和[[孟德尔定律]]之间的偽矛盾被调和<ref>{{harvnb|Quammen|2006}}{{page needed|date=December 2014}}</ref>。

进化论是近代西方思想较早引介到中国，发生绝大影响；中国人逐渐相信，进化是宇宙之铁则；[[社会达尔文主义]]伴随而来，人们对进化论了解片面，辩证法思想丰富人们观念内容和符合实际发展<ref name=总序>{{cite book |editors=《中国近代思想家文库》编纂委员会 |year=2014 |title=《中国近代思想家文库》 |chapter=〈总序〉 |location=北京 |publisher=中国人民大学出版社 }}</ref>{{rp|2}}。

在20世纪20年代至30年代，[[现代演化綜论]]把自然选择、基因突变理论、孟德尔遺传定律链接起来，形成普遍适用于生物学任何分支的统一理论。现代演化綜论能够通过古生物的[[过渡化石]]，以至在[[发育生物学]]中的复杂細胞机制，解释在种群的不同物种所观察到的模式<ref name="Gould02" /><ref>{{harvnb|Bowler|1989}}{{page needed|date=December 2013}}</ref>。由[[詹姆斯·杜威·沃森|詹姆斯·沃森]]和[[弗朗西斯·克里克]]在1953年公布的[[脱氧核糖核酸]]结构展示了遺传的物理机制<ref name="Watson53">{{cite journal |last1=Watson |first1=J. D. |authorlink1=James Watson |last2=Crick |first2=F. H. C. |authorlink2=Francis Crick |date=1953-04-25 |title=Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid |url=http://profiles.nlm.nih.gov/SC/B/B/Y/W/_/scbbyw.pdf |format=PDF |journal=[[Nature (journal)|Nature]] |location=London |publisher=Nature Publishing Group |volume=171 |issue=4356 |pages=737–738 |bibcode=1953Natur.171..737W |doi=10.1038/171737a0 |issn=0028-0836 |pmid=13054692 |accessdate=2014-12-04 |quote=It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material. |archive-date=2014-08-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140823063212/http://profiles.nlm.nih.gov/SC/B/B/Y/W/_/scbbyw.pdf |dead-url=no }}</ref>。[[分子生物学]]提高了我们对[[基因型]]和[[表现型]]之间的关系的理解。进展也在[[系统发生学|谱系]][[系统分类学]]中体现，在对比中绘制过渡的性狀、经发布的可测试框架、和使用[[系统发生树|演化树]]<ref name="Hennig99">{{harvnb|Hennig|1999|p=280}}</ref><ref name="Wiley11">{{harvnb|Wiley|Lieberman|2011}}{{page needed|date=December 2013}}</ref>。1973年，演化生物学家[[费奥多西·多布然斯基]]在一篇文章写下“[[生物学的一切都沒有道理，除非放在演化的光芒之下]]”，因为它令起初似乎不连贯的自然历史联系起来，转化成连贯的知识体系，形容并預测许多关于在这个星球上的生命所观察到的事实<ref name="Dobzhansky73">{{cite journal |last=Dobzhansky |first=Theodosius |authorlink=Theodosius Dobzhansky |date=March 1973 |title=[[Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution]] |journal=The American Biology Teacher |location=McLean, VA |publisher=[[National Association of Biology Teachers]] |volume=35 |issue=3 |pages=125–129 |doi=10.2307/4444260}}</ref>。

此后，现代演化綜论得到了进一步的扩展，至解释完整橫跨生物层级及綜合范围的{{le|生物现象|Biological organisation}}：从基因至物种。此扩展，如[[演化发育生物学]]，或简称为演化发生学，强调世代之间的变化（进化）是如何影响生物个体的模式<ref name="Kutschera">{{cite journal |last1=Kutschera |first1=Ulrich |authorlink1=Ulrich Kutschera |last2=Niklas |first2=Karl J. |authorlink2=Karl J. Niklas |date=June 2004 |title=The modern theory of biological evolution: an expanded synthesis |journal=[[Naturwissenschaften]] |location=Heidelberg |publisher=[[Springer Science+Business Media|Springer-Verlag Heidelberg]] |volume=91 |issue=6 |pages=255–276 |bibcode=2004NW.....91..255K |doi=10.1007/s00114-004-0515-y |issn=1432-1904 |pmid=15241603}}</ref><ref>{{harvnb|Cracraft|Bybee|2005}}{{page needed|date=December 2014}}</ref><ref name="Avise10">{{cite journal |last1=Avise |first1=John C. |authorlink1=John Avise |last2=Ayala |first2=Francisco J. |authorlink2=Francisco J. Ayala |date=2010-05-11 |title=In the light of evolution IV: The human condition |url=http://faculty.sites.uci.edu/johncavise/files/2011/03/311-intro-to-ILE-IV.pdf |format=PDF |journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |location=Washington, D.C. |publisher=National Academy of Sciences |volume=107 |issue=Suppl. 2 |pages=8897–8901 |doi=10.1073/pnas.100321410 |issn=0027-8424 |accessdate=2014-12-29 |archive-date=2019-01-22 |archive-url=https://web.archive.org/web/20190122013435/http://faculty.sites.uci.edu/johncavise/files/2011/03/311-intro-to-ILE-IV.pdf |dead-url=no }}</ref>。

当个体之间存在差异，这些差异可以[[遺传]]，而且有些机制在改变这些差异在[[族群]]中的频率，那么族群就会演化。

=== 差异 ===

个体间的差异最终都是来自突变。重组和迁徙也是带来差异的重要机制。

==== 突变 ====

突变是指遺传的物质发生改变。广义的突变包括染色体变异（分为染色体数目和结构变异）和[[突变|基因突变]]。不过一般所说的突变，是核酸序列的改变，也就是[[突变|基因突变]]。[[基因突变]]是产生遺传变异的最根本原因，細胞中的遺传物质（通常是[[脱氧核糖核酸]]或[[核糖核酸]]）能够经由许多方式改变，例如細胞分裂时的复制錯误、[[放射性|放射线]]的照射、化学物质的影响或是[[病毒]]感染。多細胞生物的基因突变，可依照发生的細胞种类分为两种。[[生殖細胞]]突变能够遺传到下一代；[[体細胞]]突变则通常限制在个体中。

基因突变可能对个体有害，也可能对个体有益，或是两者兼具。有害的[[隐性基因]]因为不会出现症狀而被保留，当这些隐性基因配成对时，就可能使个体得到病变或是死亡。有一些基因虽然可能会造成病变，但是也可以使个体具有某些优势，例如带有一个[[鐮刀型红血球疾病]]基因的人，对[[疟疾|瘧疾]]更有抵抗力<ref>Drannis Dreyna。''从突变造血缘''。涂可欣，译。《科学人》繁体中文版。远流出版社。2005年11月。第45期，92-7。ISSN 1682-2811

对生物个体无益也无害的突变称为[[中性突变]]，在族群中的出现频率主要受到突变机率影响。由于这些突变不影响个体的生存机会，因此大多数物种的[[基因组]]在沒有天择的狀況下，依然会有稳定数量的的中性突变不断发生。单一[[含氮鹼基|鹼基]]对的变换称为[[点突变]]，当一个或多个鹼基对插入或是删除时，通常会使基因失去作用<ref>Snustad P & Simmons A. ''Principles of Genetics.'' 2nd edition. John Wiley and Sons Inc. 2000. ISBN 978-0-471-44180-9</ref>。

[[转座子]]（{{Lang|en|transposon}}）是生物的基因组片段，并且在基因组的演化上扮演重要角色。它们能够移动并插入基因组中，或是取代原有的基因，产生演化上的变异和多样性。[[DNA复制]]也被认为每百万年间，会在动物的基因组中产生数十到数百的新基因<ref>{{Lang|en|Carroll SB, Grenier JK, Weatherbee SD. ''From DNA to Diversity: Molecular Genetics and the Evolution of Animal Design.''}}，第2版，{{Lang|en|Blackwell Publishing}}，2005年，ISBN 978-1-4051-1950-4</ref>。

==== 重组 ====

{{Main|重组}}

在[[无性生殖]]的过程中，染色体上的任何一对[[等位基因]]都会一起遺传到下一代。但是对于行有性生殖的物种而言，亲代[[同源染色体]]中的[[等位基因]]，在制造生殖細胞的[[减数分裂|減数分裂]]过程中，会发生[[遺传重组|基因重组]]。这是一种不同的脱氧核糖核酸段落断裂并重新组合的过程。

原核生物之间能够透过接合等方式，直接交换彼此的基因，因此重组在原核生物中也比较常见。而较复杂的动物与植物，则通常是在制造生殖細胞的減数分裂时期，因为染色体的[[染色体互换|互换]]（{{Lang|en|crossover}}）而发生重组。減数分裂重组的发生频率较低，而且排列位置较接近的等位基因，也较不易交换。因此可以由等位基因的重组率计算出基因的相对位置。

此外有性生殖中的[[孟德尔]]遺传规则，能够使有害的突变被清除，有益的突变被保留。且因为具有这种清除有害突变效果，因此当一个等位基因无法进行基因重组的时候（例如孤立的[[Y染色体]]），便因为有害突变逐渐累积，而使族群的[[有效种群大小]]缩減，这种现象称为{{le|希尔—罗伯森效应|Hill–Robertson effect}}）。若是染色体逐渐退化，则称为{{le|繆勒氏齿轮|Muller's ratchet}}<ref>Felsenstein J. ''The Evolutionary Advantage of Recombination.'' Genetics. 1974 Oct;78(2):737-56. PMID 4448362</ref>，这种现象比较容易出现在无性生殖的生物中。

==== 差异的维持 ====

如果一个族群中的每个个体都一模一样，演化就无法发生。如何维持差异是一个重要的课题。如果突变率够高，差异自然可以维持，但是在这种情況下也会因为遺传的信度不高，造成族群无法无法适应，而且实际上大多数基因的突变率都很低。

维持这些变异的一个重要机制是[[孟德尔]]的研究确立的[[颗粒遺传]]，也就是说一个有红花和白花的族群不会因为长时间的繁殖全部变成一样色调的粉红花。

另一个困难是如何避免天择太有效率而把所有稍微不适应的生物都消除。目前已知能维持差异存在的机制包括和频率呈负相关的适应度（negative frequency-dependent fitness）、因时间或空间不同而改变方向的天择、透过[[性狀可塑性]]而隐藏起来的变异（cryptic variation）等等。

=== 遺传 ===

[[File:ADN static.png|缩略图|右|200px|DNA结构，[[含氮鹼基|鹼基]]位于中心，外侧环绕着由磷酸根与糖类所形成的[[双螺旋]]。]]

{{see also|遺传学|遺传}}

生物的[[性狀]]可以透过[[基因]]或其他机制遺传。以[[人类]]为例，[[眼睛色彩]]是一个是一项特征，可遺传自父母的其中一个<ref>{{Cite journal |author=Sturm RA, Frudakis TN |title=Eye colour: portals into pigmentation genes and ancestry |journal=Trends Genet. |volume=20 |issue=8 |pages=327–32 |year=2004 |pmid=15262401}}</ref>。遺传性狀是由[[基因]]所控制，而在生物个体[[基因组]]中完整的一套基因，则成为[[基因型]]<ref name=Pearson_2006>{{Cite journal |author=Pearson H |title=Genetics: what is a gene? |journal=Nature |volume=441 |issue=7092 |pages=398–401 |year=2006 |pmid=16724031}}</ref>。

完整的一套可观察性狀，可形成生物的构造或是行为，称为[[表型|表现型]]。这些性狀来自基因型与环境的交互作用<ref>{{Cite journal |author=Peaston AE, Whitelaw E |title=Epigenetics and phenotypic variation in mammals |journal=Mamm. Genome |volume=17 |issue=5 |pages=365–74 |year=2006 |pmid=16688527}}</ref>。因此生物体的表现型并非完全来自遺传，例如皮膚的[[日光浴|曬黑]]情況，是決定于个人的基因型与阳光的照射。每个人之所以对阳光有不同的反应，是因为基因型的差异，较显著的例子是拥有[[白化症|白化]]性狀的个体，这类个体不会曬黑，且相当容易曬伤<ref>{{Cite journal |author=Oetting WS, Brilliant MH, King RA |title=The clinical spectrum of albinism in humans |journal=Molecular medicine today |volume=2 |issue=8 |pages=330–35 |year=1996 |pmid=8796918}}</ref>。

[[基因]]是[[脱氧核糖核酸|DNA]]分子中一些含有遺传讯息的区域<ref name=Pearson_2006/>，DNA则是含有四种[[含氮鹼基|鹼基]]的长链分子。不同的基因具有不同的鹼基序列，这些序列以编碼形式形成遺传讯息。[[细胞|細胞]]里的DNA长链会与蛋白质聚集形成一种生为[[染色体]]的构造，染色体上的特定位置，则称作[[基因座]]（locus）。有时基因座上的序列在不同个体之间有所差异，这些各式各样变化型态称为[[等位基因]]（allele）。[[突变]]可使基因序列改变，产生新的等位基因。当突变发生虞基因时，新形成的等位基因可能会影响此基因所控制的性狀，使表现型改变。不过单一等位基因对应单一性狀的情形较少，多数的性狀更为复杂，而且是由[[数量性狀基因座|许多进行交互作用的基因]]来控制<ref>{{Cite journal |author=Mayeux R |title=Mapping the new frontier: complex genetic disorders |url=https://archive.org/details/sim_journal-of-clinical-investigation_2005-06_115_6/page/1404 |journal=J. Clin. Invest. |volume=115 |issue=6 |pages=1404–07 |year=2005 |pmid=15931374}}</ref><ref name=Lin>{{Cite journal |author=Wu R, Lin M |title=Functional mapping - how to map and study the genetic architecture of dynamic complex traits |journal=Nat. Rev. Genet. |volume=7 |issue=3 |pages=229–37 |year=2006 |pmid=16485021}}</ref>。

最近的研究结果证实，遺传变化的重要例子不能被DNA的核苷酸序列改变来解释。此类现象被分类为[[表观遺传学|表观遺传]]系统<ref name="Jablonka09">{{cite journal |last1=Jablonka |first1=Eva |last2=Raz |first2=Gal |date=June 2009 |title=Transgenerational Epigenetic Inheritance: Prevalence, Mechanisms, and Implications for the Study of Heredity and Evolution |journal=The Quarterly Review of Biology |location=Chicago, IL |publisher=University of Chicago Press |volume=84 |issue=2 |pages=131–176 |doi=10.1086/598822 |issn=0033-5770 |pmid=19606595}}</ref>。[[DNA甲基化]]产生染色质，自我持续的代谢循环，通过RNA干扰导致基因表达沉默，蛋白质的三维构象(如[[朊毒体]])的一些区域在部分个体中曾发现表观遺传系统<ref name="Bossdorf10">{{cite journal |last1=Bossdorf |first1=Oliver |last2=Arcuri |first2=Davide |last3=Richards |first3=Christina L. |last4=Pigliucci |first4=Massimo |authorlink4=Massimo Pigliucci |date=May 2010 |title=Experimental alteration of DNA methylation affects the phenotypic plasticity of ecologically relevant traits in ''Arabidopsis thaliana'' |journal=Evolutionary Ecology |location=Dordrecht, the Netherlands |publisher=[[Springer Science+Business Media|Springer Netherlands]] |volume=24 |issue=3 |pages=541–553 |doi=10.1007/s10682-010-9372-7 |issn=0269-7653}}</ref><ref>{{harvnb|Jablonka|Lamb|2005}}{{page needed|date=December 2014}}</ref>。

遺传变异一方面经由生殖而传递到下一个世代（被称为'''垂直基因转移'''），另一方面也可以透过水平基因转移（[[英语]]：{{Lang|en|horizontal gene transfer}}，简写：{{Lang|en|HGT}}），在物种之内或是物种之间传递。尤其是細菌经常使用这种方式交换基因，最近的研究更发现可能有跨物种的水平基因转移存在<ref>{{Lang|en|Scicape}}新闻报导 - [http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=841 生物：发现甲虫与細菌水平基因转移的证据?]</ref>。[[基因流]]（{{Lang|en|gene flow}}）则是指基因在生物个体之间转移。

[[基因型]]（遺传因子）是产生[[表型|表现型]]（外在表现）的根本。而表现型本身也拥有[[表型可塑性]]（{{Lang|en|phenotypic plasticity}}），能够在基因型未改变的狀況下有所变化，并且能够遺传到下一世代<ref>{{Lang|en|Pigliucci M. ''Phenotypic Plasticity: Beyond Nature and Nurture.''}}，[[约翰·霍普金斯大学]]出版社，2001年，ISBN 978-0-8018-6788-0</ref>。除了基因本身的改变，[[染色体]]的重新排列虽然不能改变基因，但是能够产生[[生殖隔离]]，并使新物种形成。

==== 水平基因转移 ====

{{Main|水平基因转移}}

{{生命系统发生树|size=350px|caption=以{{Lang|en|16SrRNA}}的基因序列所建立的[[系统发生树|种系发生树]]，将生物演化历程分为[[三域系统]]，包括細菌、古菌与真核生物。第一个提出这种分类的是[[卡尔·霍斯]]（{{Lang|en|Carl Woese}}）。由于水平基因转移的存在，使生物的亲源关系可能比图片中所显示的更为复杂许多}}

水平基因转移（[[英语]]：{{Lang|en|horizontal gene transfer}}，简写：{{Lang|en|HGT}}），是个体将[[遺传物质]]传递到其他非本身后代个体的过程。这种机制使遺传物质得以在无直系关系的个体之间产生[[基因流]]。

水平基因转移也可以经由[[抗原转移]]（{{Lang|en|antigenic shift}}）、[[基因重整]]（{{Lang|en|reassortment}}）与[[杂交种|杂交]]反应（{{Lang|en|hybridisation}}）等现象观察。[[病毒]]能够透过[[转导作用]]（{{Lang|en|transduction}}）在物种间传递基因<ref>[http://66.102.7.104/search?q=cache:tpICVNWaTbgJ:non.fiction.org/lj/community/ref_courses/3484/enmicro.pdf+sex+evolution+%22Horizontal+gene+transfer%22+-human+Conjugation+RNA+DNA&hl=en enmicro.pdf]{{dead link|date=November 2013}}</ref>。細菌则能够与死亡的細菌合体、经由[[转形作用]]（{{Lang|en|transformation}}），以及与活[[细菌|細菌]]进行[[接合]]（{{Lang|en|conjugation}}），而获得新的基因。而新的基因则能够以[[质粒|质体]]的形式，加入宿主細菌的基因组中<ref>[http://www2.nau.edu/~bah/BIO471/Reader/Pennisi_2003.pdf Pennisi_2003.pdf]</ref>。[[杂交种|杂交]]的现象在植物中最显著<ref>Rieseberg LH, ''et al.'' ''Major ecological transitions in wild sunflowers facilitated by hybridization.'' 2003 Aug;29;301(5637):1211-6. PMID 12907807</ref>，此外目前已知还有10种以上的[[鸟|鸟类]]物种能够[[杂交种|杂交]]<ref>Grant PR & Grant BR. ''Hybridization in bird species.'' Science. 1992 256;193-7</ref>。另外在[[哺乳动物]]与[[昆虫]]中，也有[[杂交种|杂交]]的例子<ref>Gompert Z, ''et al.'' ''Homoploid hybrid speciation in an extreme habitat.'' Science. 2006 Dec;22;314(5807):1923-5. PMID 17138866</ref>，只是通常[[杂交种|杂交]]后代不具有生殖能力。{{Lang|en|HGT}}也是[[细菌|細菌]]传递[[抗药性]]的方式之一<ref>Dzidic S & Bedekovic V. ''Horizontal gene transfer-emerging multidrug resistance in hospital bacteria'' Acta pharmacologica Sinica. 2003 Jun;24(6):519-26. PMID 12791177</ref>，而且有些发现表明{{Lang|en|HGT}}是[[原核生物]]与[[真核生物]]的'''演化'''重要机制<ref>Andersson JO. ''Lateral gene transfer in eukaryotes.'' Cellular and molecular life sciences. 2005 62:1182-97.</ref><ref>Katz LA, ''Lateral gene transfers and the evolution of eukaryotes: theories and data.'' International journal of systematic and evolutionary microbiology. 2002 52:1893-900.</ref>。

由于{{Lang|en|HGT}}的存在，使种系发生学更加复杂，也使早期物种的演化过程出现一种隐藏关系（{{Lang|en|metaphor}}）。遺传资讯在生殖作用之外，也能在物种之间传递。这使科学家必须在解释演化关系的时候，表达出物种的隐藏关系，并且将不同的演化历程组合<ref>Peter Gogarten - [http://www.esalenctr.org/display/confpage.cfm?confid=10&pageid=105&pgtype=1 Evolutionary Theory]</ref>。

=== 改变频率 ===

有五种机制可以改变族群中各种性狀的频率：天择、性择、漂变、突变、迁徙。如果沒有这些机制，则族群处在[[哈温平衡]]，不会演化。

==== 选择 ====

[[File:Peacock.displaying.better.800pix.jpg|缩略图|右|300px|[[孔雀]]显眼又花枝招展的尾羽，是性择的代表性例证，一方面使它容易成为被猎食的目标，另一方面又能够吸引雌性。]]

{{Main|自然选择}}

“选择”指所有会让性狀影响子代数量的机制，包括影响存活率、求偶成功率、或生育力的机制。包括了“天择”（自然选择）与“性择”（性选择）。选择可以再細分出[[天择]]、[[性择]]、[[人择]]、[[族群选择]]、[[亲缘选择]]等等，然而这些区分都只是人为的，其定义并不绝对，例如有些人将性择和人择视为天择的特例，有些人则视它们为不同的机制。

由于各种基因的变异，使同一个族群中，不同个体的生存方式和繁殖方式有所不同，当环境发生改变，便会产生[[自然选择|天择]]作用。之所以称为[[自然选择|天择]]，是因为这种选择并非如[[基因漂变]]或[[基因突变]]一样随机，当环境改变发生时，将只有某些带有特定特征的群体能够通过这些考验。

性择指某个个体因为比起其他个体拥有较高的繁殖机会，因此它们的基因会被保留，使后代继续保有相同的优势。人择指人类为了本身的生存或是喜好而对不同的基因变异进行篩选，通常发生在农业、畜牧业或是寵物的育种上。此外，[[优生学]]则是人类对人类所进行的篩选行为。不过人类事实上只是自然界的一部分，因此人择与天择并沒有明确的分别。

基因流也称为迁移（{{Lang|en|migration}}），当[[种群|族群]]之间并未受到[[地理学|地理]]或是[[文化]]上的阻碍时，基因变异会经由一些个体的迁移，使基因在不同族群间扩散，这样的情形称为[[基因流]]。[[恩斯特·麦尔]]认为基因流类似一种[[均质化]]（{{Lang|en|homogenising}}）的过程，因此能够抵销选择适应的作用。当基因流受到某种阻碍，例如染色体的数目或是地理的隔閡，便会产生[[生殖隔离]]，这是[[物种形成]]的条件之一。

族群中等位基因的自由移动，也受到族群结构的阻碍，例如族群的大小或是地理分布。虽然理想狀态中族群的生殖对象完全自由且完全随机，但是现实世界中并非如此，因此地理上的亲近程度会对这些基因的移动造成龐大的影响。而且当迁移数量较少的时候，基因流对演化的影响也较低<ref>曲若竹等。群体遺传结构中的基因流。《遺传》（中国）。2004。第26卷3期，377-382。</ref>。

==== 遺传漂变 ====

{{Main|遺传漂变}}

基因漂变指的是在因为每个个体的子代数量有随机差异，而造成族群中[[等位基因频率]]在每一个世代之间有所变化。当族群规模较大，基因漂变的程度会较低；当族群规模较小的时候，基因漂变的现象较为明显。这种变化能够以赖特-费舍尔模型（Wright Fisher）或其他数学公式表达。

当一个少数族群从原先族群之中分离而出，且两者的基因频率有所不同，若是分离而出的少数族群与原先族群的基因无法继续交流，则两者的基因频率将渐行渐远。这种现象称为[[奠基者效应]]。例如从[[德国]]迁移到美国的[[阿米什人]]，起源大约仅有200人，且习惯族内通婚。这个族群的[[埃利伟氏症候群]]出现频率较其他族群高<ref>遺传疾病諮询服务窗口 - [http://www.bhp-gc.tw/front/bin/ptdetail.phtml?Part=netclass950901&Rcg=24306 何谓“奠基者效应”?]</ref>。

== 影响 ==

=== 适应 ===

在天择的作用影响之后，生物能够更加适应它们所处的环境。只要是能够使个体拥有更大生存优势的过程，都可以称为[[适应]]。不过需要注意的是，适应并非放诸四海皆準，在一个环境中拥有优势的特征，可能会在另一个环境中成为缺陷，这种现象也能解释为何演化并沒有任何預设方向和目的，只有适应或是不适应。

即使“进步”在演化过程中并非必要，但是物种之间的竞争关系，仍能使物种在最基本的环境适应之外，进行更进一步的变化。这些竞争类似人类的[[军备竞赛]]，且能够依照物种的关系而分成两类。一种是不对称竞争，指物种受到不同条件的选择，如掠食者与猎物的关系；另一种是对称竞争，指物种受到相同的条件选择，如森林中树木对阳光的争取<ref name="Arms race">[[理查德·道金斯|道金斯]]。《[[盲眼钟錶匠]]》。王道还，译。天下文化出版社。2002。ISBN 978-986-417-012-8</ref>。此外性择也具有竞争的特性，有些物种在繁殖机会的竞争压力之下，会逐渐发展出相当奇特的外观或行为，例如鲜豔羽毛与吞食异性<ref>Olivia Judson。《Dr. Tatiana給全球生物的性忠告》。潘勛，译。麦田出版。2003。ISBN 978-986-7691-08-8</ref>。

{{Main|物种形成}}

[[File:Zh-Speciation modes.png|缩略图|300px|四种物种形成过程的比较图]]

物种是指一群可以互相进行[[繁殖]][[行为]]的个体。当一个物种分离成各个[[生殖隔离|交配行为受到阻碍]]的不同族群时，再加上[[突变]]、[[遺传漂变]]，与不同环境对于不同性狀的青睞，会使变异逐代累积，进而产生[[物种形成|新的物种]]<ref>{{cite book en|last=Gould |first=Stephen J. |year=2002 |title=The Structure of Evolutionary Theory |url=https://archive.org/details/structureofevolu00goul |publisher=Belknap Press |isbn=0-674-00613-5}}</ref>。生物之间的相似性显示所有已知物种皆是从[[共同起源|共同祖先]]或是祖先基因池逐渐分化产生<ref name=Futuyma>{{cite book en|last=Futuyma |first=Douglas J. |year=2005 |title=Evolution |publisher=Sinauer Associates, Inc|location=Sunderland, Massachusetts |isbn=0-87893-187-2}}</ref>。

物种形成受到许多类型的机制影响，主要可以分成2种类型。一种是异域性物种形成（{{Lang|en|allopatric speciation}}），发生在族群受到[[地理隔离]]，而形成新物种的情況。例如[[大峽谷]]两侧的松鼠，由于[[峡谷|峽谷]]地形的阻隔，形成两个物种<ref>Campbell NA & Reece JB. ''BIOLOGY'' 6th edition. Benjamin Cummimgs. 2002;469. ISBN 978-0-8053-6624-2</ref>。不过[[地理隔离]]并不一定会使物种分化，当两个物种再度接近，有可能会产生[[杂交]]。例如台湾的[[白头翁]]与[[乌头翁]]，原本受到山脉阻隔而发展出不同型态，近年来纯种[[乌头翁]]卻逐渐与[[白头翁]]交配而減少数量<ref>[[自由时报]] - [http://www.libertytimes.com.tw/2005/new/jul/7/today-life4.htm 白头翁乱搞 乌头翁变种？]</ref>。同域性物种形成（{{Lang|en|sympatric speciation}}），是指新物种与固有物种在相同地区生存，却因为繁殖或沟通等行为的差异而产生生殖隔离。例如，[[印度尼西亚|印尼]]一种[[蝙蝠]]由于声音不同，而产生三个从未[[杂交种|杂交]]的族群<ref>Sciscape新闻报导 - [http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=1515 生物：[[蝙蝠]]叫声的种化契机]</ref>。

另外还有两种较特殊的物种形成方式。近域性物种形成（{{Lang|en|peripatric speciation}}）介于异域性与同域性之间，指物种原先受[[地理隔离]]，之后因族群扩大而与固有物种接触，卻已经形成两个物种。边域性物种形成是由[[恩斯特·麦尔]]所提出，这种理论同时支持了[[间断平衡|疾变平衡]]理论，且与[[奠基者效应]]有关，是小族群作为演化关鍵的例子。邻域性物种形成（{{Lang|en|parapatric speciation}}）指物种虽然生存在相连的区域，但是因为交流的困难而产生新物种。最著名的现象是[[环物种|环狀物种]]（{{Lang|en|ring species}}），例如[[北极圈]]周围的[[银鸥|黑脊鷗]]（{{Lang|la|''Larus argentatus''}}）<ref>Carl Zimmer。《演化-一个观念的胜利》。唐嘉慧，译。时报文化。2005。ISBN 978-957-13-4241-2</ref>。

=== 灭绝 ===

{{Main|生物灭绝}}

[[File:ExtinctDodoBird.jpeg|缩略图|左|130px|最知名的已灭绝动物之一，[[渡渡鸟]]]]

[[绝灭|灭绝]]指物种或是某个分类上的族群消失，并減少[[生物多样性]]。某一物种的最后个体死亡，就是物种灭绝的时刻，即使灭绝前就已经失去了任何繁殖的可能。由于物种的潜在范围可能相当大，因此确定物种灭绝时刻相当困难。

演化并非一定帮助生物存活，有时也可能造成生物的适应度下降，最后造成灭绝。例如因为[[创始者效应]]或[[瓶颈效应]]。另一个例子是茄科植物的自交授粉造成繁殖率提高而演化出来，但是自交又造成不良突变累积，无法透过重组去除，而产生较高的灭绝率<ref>{{cite paper|title=Species Selection Maintains Self-Incompatibility|author=Emma E. Goldberg, Joshua R. Kohn, Russell Lande, Kelly A. Robertson, Stephen A. Smith, Boris Igić|journal=Science|date=2010-10-22|page=493-495|DOI=10.1126/science.1194513 }}</ref>。

地球上曾经有过多次大规模的[[绝灭|灭绝]]，其原因大多是因为环境，尤其是气候的大幅改变。其中最严重的5次<ref name="BD">Gaston KJ & Spicer IJ. ''Biodiversity.'' 2nd edition. Blackwell Pulishing. 2004;39. ISBN 978-1-4051-1857-6</ref>，分别是[[奥陶纪]]后期（4亿4千万年前）、[[泥盆纪]]后期（3亿6千万年前）、[[二疊纪]]后期（2亿5千万年前）、[[三叠纪|三疊纪]]后期（2亿0千万年前）与[[白垩纪]]末期（6千6百万年前）。其中[[二疊纪]]后期的[[二疊纪灭绝事件]]，大约95%的海洋生物与70%的陆地动物消失。[[白垩纪]]末期的[[白垩纪-第三纪灭绝事件|白垩纪灭绝事件]]，则因为[[恐龙]]的灭绝而著名。

== 演化的证据 ==

{{Main|演化的证据}}

演化的证据可以在[[系统分类学]]、[[生物地理学]]、[[比较解剖学]]、[[比较胚胎学]]、[[古生物学]]、[[分子生物学]]等领域找到。另外演化也可以用来解释[[抗药性]]、[[反祖现象]]、[[癌症]]、[[马岛长喙天蛾]]等等。

生物的多样性和一致性是可以用演化论解释，而智慧创造或直接神创则难以解释这些现象。生物之间的[[同源特征]]是演化的证据。因为所有的生物都有共同祖先，所以即使是外观差异非常大的生物，仍然可以在[[分子生物学]]、[[比较胚胎学]]和[[比较解剖学]]上找到相似性。演化也可以解释为什么地球上会有这么多种生物：适应不同[[栖位]]。在[[生物地理学]]上，相近区域的生物往往在[[分类学]]上非常相近，显示出单一物种的[[辐射演化]]，而不同地点的生物也可能在类似的环境带有类似的构造，显示出[[趋同演化]]。源于[[最近共同祖先 (生物)|最近的共同祖先]]的[[同源|共同]]性狀在物种之间更相似，包括共同的[[DNA测序|DNA序列]]，可以作为进化关系的依据，建立[[系统发生树|生命之树]]（[[系统发生学]]）。<ref>{{Citation | last = Dobzhansky | first = Theodosius | author-link = 费奥多西·多布然斯基 | title = Nothing in Biology Makes Sense Except in the Light of Evolution | journal = American Biology Teacher | volume = 35 | issue = 3 | pages = 125-129 |date=March 1973 | jstor = 4444260}}; reprinted in {{Citation | editor-last = Zetterberg | editor-first = J. Peter | title = Evolution versus Creationism | year = 1983 | pages = | place = Phoenix, AZ | publisher = ORYX Press }}</ref>

=== 演化历史的证据 ===

虽然演化有很大部份发生在久远的过去，但是经由[[痕迹器官]]、[[过渡化石]]、[[反祖现象]]和[[种系发生学]]重建一个种系或生物器官的演化历史，可以证明过去的生物和现在的生物都经历渐变的演化。

=== 演化论的預测和应用 ===

演化论是可以用来預测或实际应用的，例如細菌的[[抗药性]]演化、[[马岛长喙天蛾]]的发现都是演化论預测到的；[[癌症]]治疗和基于[[流行病学]]的公共卫生政策也常用上演化论。这些預测和应用显示演化论是正确的。

== 生命起源与演化历程 ==

{{Main|生命演化历程|地球历史|演化树}}

[[File:Stromatolites.jpg|缩略图|300px|位在美国[[冰川国家公园 (美国)|冰川国家公园]]的[[前寒武纪]][[疊层石]]（{{Lang|en|stromatolite}}），可能是已知最早的生命[[化石]]纪录。]]

对于最初始的[[生命起源]]，目前尚未明瞭。因为这段过程牵涉到太阳系与地球的形成过程，所以对于生命起源的研究，许多是来自[[物理学]]与[[化学]]。例如1952年的[[米勒-尤里实验]]中，[[史坦利·米勒]]与[[哈罗德·尤里]]以[[氨]]、[[甲烷]]、[[氢|氫气]]、[[氰酸]]与[[水]]等分子，模擬地球的原始狀态，并首次在实验室中制造出生物的最基本物质<ref name="lifeOrig">倪简白。[http://psroc.phys.ntu.edu.tw/bimonth/v23/683.pdf 生命的起源]。《物理双月刊》。2001年12月。第23卷6期，683-685。</ref>。而近年的研究发现，作为氨基酸原料的有机分子，有可能是来自太空中<ref>甘鲁生。[http://book.tngs.tn.edu.tw/database/scientieic/content/1986/00030195/0010.htm 生命起源的化学] 。《科学月刊》。1986年3月。第195期。</ref>，或是海底火山<ref name="lifeOrig" />。

而关于包括遺传物质在内的[[有机分子]]演化过程，现在科学家一般认为[[核糖核酸]]比[[蛋白质]]与[[脱氧核糖核酸]]更早出现，之后出现类似[[逆转录酶|反转录酶]]的蛋白质，最后才有脱氧核糖核酸，不过这些理论的证据并不多<ref>Sciscape新闻报导 - [http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=1295 生物：先有脱氧核糖核酸或先有蛋白质？]</ref>。[[脂肪酸]]的出现则构成了原始的細胞膜，之后经由[[内共生]]等过程，形成最早的单細胞生物。

在演化过程中，有许多关鍵性的生物分化，配合[[地质年代]]与演化历程，能够归纳出演化时间表。2015年一项在[[西澳]]的古老岩石进行的研究中发现41亿年前“{{le|生物曾经存在| Biotic material }}的行迹”<ref name="AP-20151019">{{cite news |last=Borenstein |first=Seth |title=Hints of life on what was thought to be desolate early Earth |url=http://apnews.excite.com/article/20151019/us-sci--earliest_life-a400435d0d.html |date=2015-10-19 |work=[[Excite]] |location=Yonkers, NY |publisher=[[Mindspark Interactive Network]] |agency=[[Associated Press]] |accessdate=2015-10-20 |archive-date=2015-10-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20151023200248/http://apnews.excite.com/article/20151019/us-sci--earliest_life-a400435d0d.html |dead-url=no }}</ref><ref name="PNAS-20151014-pdf">{{cite journal |last1=Bell |first1=Elizabeth A. |last2=Boehnike |first2=Patrick |last3=Harrison |first3=T. Mark |last4=Mao |first4=Wendy L. |display-authors=3 |date=2015-11-24 |title=Potentially biogenic carbon preserved in a 4.1 billion-year-old zircon |url=http://www.pnas.org/content/early/2015/10/14/1517557112.full.pdf |format=PDF |journal=[[Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America|Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.]] |location=Washington, D.C. |publisher=[[National Academy of Sciences]] |volume=112 |issue=47 |pages=14518–14521 |doi=10.1073/pnas.1517557112 |issn=0027-8424 |accessdate=2015-12-30 |pmid=26483481 |pmc=4664351 |archive-date=2015-11-06 |archive-url=https://web.archive.org/web/20151106021508/http://www.pnas.org/content/early/2015/10/14/1517557112.full.pdf |dead-url=no }}</ref>。[[原核生物|原核]]单細胞生物则出现在33亿年前。到了18.5亿年前，才出现最早的[[真核生物|真核]]单細胞生物。16亿年前真核[[藻类]]出现。6.65亿年前[[动物]]出现。再此之前的年代称为[[前寒武纪]]<ref name="cb">Campbell NA & Reece JB. ''BIOLOGY'' 6th edition. Benjamin Cummimgs. 2002;487. ISBN 978-0-8053-6624-2</ref>。

[[古生代]]是由5亿4千1百万年前到5亿1千万年前所发生的[[寒武纪大爆发]]开始，此时大多数现代动物在分类上的[[门 (生物)|门]]已经出现。之后海中藻类大量爆发，而且[[植物]]与[[节肢动物]]开始登上陆地。最早的[[维管植物|维管束植物]]在4亿3千9百万到4亿9百万年前出现。接著是[[有颌类]]与[[昆虫]]的出现。3亿5千9百万年前到3亿年前，维管束植物开始发展成大型森林，同时最早的[[种子植物]]与[[羊膜动物]]出现，并由[[两栖动物|两栖类]]支配地球。最后[[羊膜动物]]开始发展，并分化出一支类似[[哺乳动物|哺乳类]]的[[合弓纲]]支配地球，随后发生[[二疊纪灭绝事件]]，[[古生代]]结束<ref name="cb" />。

[[中生代]]开始于2亿5千百万年前，这时[[羊膜动物]]的另一支[[蜥形纲]]以及[[裸子植物]]逐渐支配地球。1亿4千5百万年前到6千6百万年前，[[开花植物]]出现，最后[[中生代]]结束于[[白垩纪-第三纪灭绝事件|白垩纪灭绝事件]]。

6千6百万年前之后则称为[[新生代]]，[[哺乳动物|哺乳类]]、[[鸟|鸟类]]与能够为[[开花植物]]授粉的昆虫开始发展。[[开花植物]]与[[哺乳动物]]在这段时间取代了裸子植物与爬虫类，成为支配地球的生物。可能是[[人类演化|人类祖先]]的类人猿出现在360万年前，直到10万年前，[[人|现代人]]（[[双名法|学名]]：''{{Lang|la|Homo sapiens}}''）才诞生<ref>延陵科学綜合室 - [http://www.ngensis.com/human.htm 人类志]</ref>。

== 现今的研究与应用 ==

{{Main|演化生物学}}

[[演化生物学]]是研究演化的主要学门，探討物种的起源和改变，以及物种之间的亲缘关系。这些研究影响了传统的分类学，并导致[[系统分类学]]的出现。[[演化发育生物学]]（{{Lang|en|evo-devo}}）比较不同动物在发育过程中的变化，由此探討它们之间的关系与演化过程。[[体质人类学]]专注于人类的起源与演化，并探討人种的差异，又称为生物人类学。

为了更深入研究演化过程与机制的細节，许多相关的分支学门产生。例如[[生态遺传]]、[[人类演化]]、[[分子演化]]与[[种系发生]]。由于生物学是奠基在其他更基础的自然科学之上，因此[[数学]]、[[统计学]]、[[物理学]]与[[化学]]对于了解演化机制也相当重要。例如为基因流、基因漂变等现象提供数学模式的[[群体遗传学|群体遺传学]]，研究在演化动力影响下，[[等位基因]]的分布和改变。

[[遺传演算法]]则是应用演化与遺传的各种机制，并结合电脑的运算能力来解決许多问题。应用的层面-{}-包含[[工程学|工程]]、[[设计]]与[[通讯科技]]等。

=== 微观演化与宏-{}-观演化 ===

演化生物学者有时会依据时间长短与差异程度，区分“[[微观演化]]”（微演化）与“[[宏观演化|宏-{}-观演化]]”（广演化）。[[微演化|微观演化]]指几个世代中，基因频率小范围的变化，例如现今世界各地人类的差异。[[宏观演化|宏-{}-观演化]]指长时间的演化过程，例如人类与灭绝祖先或各种现存灵长类间的亲缘关系。不过这只是为了研究方便所做的人为区分，并非生物演化在本质上存在的差异，像[[物种形成]]该放在哪一边就沒有固定的分法。

关于宏观演化的过程，有许多不同的理论，主要是用来解释化石纪录中难以解释的现象。传统的观念认为，许多微观演化的累积，经历足够时间之后便形成新物种，这样的理论称为渐变论。而渐变论又有许多形式，例如由[[史蒂芬·古尔德]]与[[尼尔斯·艾崔奇]]在1972年提出的[[间断平衡|疾变平衡]]论<ref>Eldredge N & Gould SJ. ''Punctuated equilibria:an alternative to phyletic gradualism.'' Models in paleobiology. Thomas J. M. Schopf. 1972. ISBN 978-0-87735-325-6</ref>。这种理论认为生物的演化历史是许多走走停停的过程，在大多数时间并沒有太大的变化。而某些个体中存在关鍵基因（如[[同位序列|同源异形盒]]<!--homeobox-->），可能导致新物种迅速形成并大量繁殖，之后再恢复平衡。如此便能够合理的解释化石纪录不平均的问题。其实古尔德经常以批判渐变论的姿态出现在大众媒体，但是[[理查德·道金斯|道金斯]]认为，疾变平衡论只是渐变论的一种形式<ref name="Arms race" />。而极端的渐变论，认为演化过程是以等速进行，对于化石数量的不平均，则以“化石纪录本身并不完整”来解释。极端的渐变论，仍然经常使用在分子层次，并发展出[[分子时钟]]的观念。但是近年的研究发现，[[分子时钟]]也并非等速进行，而是在不同物种或是不同年代具有不同的演化速度<ref>Ho SY ''et al.'' ''Time Dependency of Molecular Rate Estimates and Systematic Overestimation of Recent Divergence Times.'' Mol Biol Evol. 2005 Jul;22(7):1561-8. PMID 15814826</ref>。且不同的研究中，对分子演化速率的推算差异相当大<ref>Botter DJ。小春虫背后的演化秘密。姚若洁，译。《科学人》繁体中文版。远流出版社。2005年9月。第43期，34-7。ISSN 1682-2811</ref>。

另外曾有一种源自[[托马斯·亨特·摩尔根]]果蠅研究的[[突变论]]，认为物种只需要一个世代就能经由突变形成。在[[现代演化綜论]]后，演化生物学已经放弃此理论，只有少数特例符合此情況，例如蝸牛的左右旋、蟬的羽化时间、以及植物的多倍体可以在一两个世代内因突变而造成[[生殖隔离]]，成为新物种。

另一个造成快速演化的是灾变，例如[[火山|火山爆发]]、[[陨石]]撞击造成的[[大灭绝]]<ref>Douglas Palmer。《史前地球图解百科》。侯维之等，译。协和国际多媒体出版。</ref>。

=== 数学模式 ===

[[File:Fitness-landscape-cartoon.png|250px|缩略图|生殖成就空间一般会显现出山峰与山谷，山峰显示生物所能达到的最高生殖成就，山谷则显示其区隔，解释特征差异的存在。生殖成就空间除了可以如此图般以二维方式呈现，也可以三维方式表达。图中直向为生殖成就，橫向为[[表型|表现型]]变数。]]

生物的变异可以量化为数字，因此也能够建立出数学模型。较早的[[数值分类学]]（numerical taxonomy）将生物的特征[[量化]]为数字，并且依照这些数字进行分类，藉此找出它们的亲缘关系。

许多现在的科学家认为生物型体的演化，是源自于[[基因]]的变异（基因中心演化观点）。而且由于基因突变具有一些规律性，因此复杂的演化过程，可以简化成数学模型。早期的[[族群遺传学]]家使用[[线性关系|线性]]的模型，例如将为每一个对偶基因定下一个“天择系数”，藉此估计此对偶基因在每一世代中的基因频率。现今则多用[[非线性]]的方式分析，例如一种称为[[适应度地形/适应度景观]]（[https://en.wikipedia.org/wiki/Fitness_landscape fitness landscape]）的曲面图形，可以用来表达生物个体在繁殖上的能力，与其特征之间的相关性。由图形可以看出具有不同特征的生物可能同时皆有较高的生殖成就。

由于这些生物的变异可以化成许多种不同的变数，因此数学上用来处理[[维度|多维空间]]的技巧，便可应用在生物关系的分析。此外这些数学方法的优点是计算过程上相当精确，缺点是其正确性取決于人为的判断与假设<ref>Ian Stewart。《生物世界的数学游戏》（''Life's Other Secret: The New Mathematics of the Living World''）。蔡信行译。ISBN 978-957-621-785-2</ref>。

=== 演化在社会行为研究领域的发展 ===

{{Main|社会生物学|迷因|文化演化}}

有些演化研究专注在社会性生物上，称为[[社会演化]]。例如[[威廉·唐纳·汉弥尔顿|汉弥尔顿]]提出[[亲属选择]]，解释利他行为与邪恶的存在。不久之后，[[艾德华·威尔森]]出版的《[[社会生物学:新綜合]]》，解释了社会性生物的各种行为，并在最后討论套用在人类行为的可能性。

1976年，[[理查德·道金斯|道金斯]]在《[[自私的基因]]》一书中，认为人类的文化也能以演化解释。他根据[[基因]]（{{Lang|en|gene}}）这个词，将文化的演化单位称为[[迷因]]（{{Lang|en|meme}}、在中文也被音译为[[迷因|迷米]]）。类似作为遺传因子的基因，[[迷因]]为文化的遺传因子，也经由复制（模仿）、变异与选择的过程而演化<ref>Susan Blackmore。''[[迷因]]：文化基因？''。王道环，译。《科学人》繁体中文版。远流出版社。2005年11月。第45期，78-87。ISSN 1682-2811</ref>。

社会生物学与[[迷因|迷因学]]的差异在于，社会演化仍然是一种[[基因]]中心观点，以遺传物质分子为[[自然选择|天择]]单位；而[[迷因|迷因学]]则是以非基因的文化为天择单位。[[文化演化]]是目前最新的一波试图重新用演化论的模型来研究人类文化的试验。

== 社会观点及影响 ==

{{main|演化论的社会影响}}

达尔文指出，人类是生物进化过程中的偶然产物，是大自然的产物。今天的一切生物都是人类的[[亲属]]，人类与其他生物特别是与类人猿并无本质的区别，我们认为人类特有的属性——例如[[智力]]、[[道德]]等精神因素——都可在其他动物中找到雛形，也必定有其自然的起源。演化论推翻了人类自以为与众不同的地位。人类和猿猴分享同一个祖先，这在当时的时空背景是很多人难以接受的。对于信奉基督教的人士而言，这一点更与圣经的创世故事有衝突。

演化论与字面解读的《[[圣经]]．[[创世记]]》相衝突。演化论也导致一些以宗教观点解读演化论的理论出现。例如[[天主教]]，将其信仰与演化论调和为[[神导演化论]]。而除了传统的[[创造论]]之外，也有一种称为[[智能设计|智慧设计]]的理论出现，是认为生物的出现必定受到某种智慧体的安排。

19世记的社会学和人类学者由演化论进一步发展出[[社会进化论]]和[[社会达尔文主义]]，并在20世记初被[[优生学]]和[[法西斯主义]]利用，衍生出[[种族主义]]、[[优生学]]与[[生育控制]]等。这类思想主要是起源于哲学家与政治人物对[[达尔文主义]]的借用，例如最早提出类似理论的[[赫伯特·斯宾塞|赫伯特·史宾赛]]。而早期的演化学者中也有一些本身具有优生学与种族主义等思想，例如提出胚胎重演论的[[海克尔]]。虽然这些理论已被放弃，类似的论述至今仍出现在如[[达尔文奖]]等地方。

=== 误解 ===

[[File:Darwin ape.jpg|150px|缩略图|左|諷刺漫画反映了早期人们对于“人类与猿类具有共同祖先”这个观念的抵触。]]

演化论有时被误解为主张有些物种（如[[人|人类]]）比其他的物种更高级，甚至是演化的方向与目的所在。且认为演化的过程必定会使生物愈来愈复杂，或是进行与演化相反的退化。而现在的生物学家认为演化是沒有方向的过程，也沒有任何預先计划的目标。虽然在已知的演化过程中，确实具有逐渐复杂的现象，但是依然有许多物种保持在较简单的狀态，如細菌。因此复杂性可能增加也可能減少，或是维持不变，结果取決于天择的机制<ref>Scientific American - [http://www.sciam.com/askexpert_question.cfm?articleID=00071863-683B-1C72-9EB7809EC588F2D7 {{Lang|en|Biology: Is the human race evolving or devolving?}}]</ref>。

有些人以为演化论在学界无共识、创造论和演化论一样有效。如[[美国总统|前总统]][[罗纳德·里根|-{zh-hans:里根;zh-hk:列根;zh-tw:雷根;}-]]曾在1980年的一场[[选举|竞选]]活动中表示：“演化是一个理论，只是一个科学理论，直到现在依然在科学界中受到挑战，并且尚未被科学界认为绝对正确。”这类说法强调演化只是一个理论，所以并不是真实存在的事物。然而对科学家而言，理论并非与事实对立。事实是指经验上所得的资料或数据，理论则是对事实的解释与想法。里根更说，如果学校要教进化论，也要教圣经上对人类来源的解释，“而近年来的发现，指出了进化论重大的破綻”<ref>{{Cite news| last = Douglas Dowie| title = Reagan favoring 'old time religion'| work = The Telegraph| accessdate = 2012-10-05| date = 1980-08-23| url = http://news.google.com/newspapers?id=rqArAAAAIBAJ&sjid=YvwFAAAAIBAJ&pg=5913,4639868&dq=reagan+evolution&hl=en}}</ref>。这正与事实相反。2005年美国[[总统]][[乔治·W·布什|布希]]公开赞成学校同时教授[[智慧设计论]]与[[演化论]]。批评者说：“乔治·布什可以证明，受过哈佛和耶鲁教育，也影响不了一个人的頑固。”<ref>粟德金。[http://www.washingtonobserver.org/article.cfm?articleid=1112&charid=2 美国政教分离，分而不离] 。《华盛顿观察》周刊。2005年10月。第36期。</ref>。

2005年的美国[[奇茲米勒诉多佛学区案|宾州多佛学区案]]中，[[法官]]判決学校在2004年开始教授的[[智慧设计论]]違反[[法律]]，其它学区因为避免官司而从此放弃教授此论。<ref>{{Lang|en|Sciscape}}新闻报导 - [http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=1933 生物：演化大胜利——智慧设计论被判为偽科学]</ref>。2010年，美国宗教学院定下指导方针，智慧设计论不应在科学课中教授，只可作为文学或社会科学的课程。<ref>{{cite web |url=http://ncse.com/news/2010/07/american-academy-religion-teaching-creationism-005712 |title=American Academy of Religion on teaching creationism |date=2010-07-23 |publisher=National Center for Science Education |quote= |accessdate=2010-08-09}}</ref>