Wat is natuurlijke selectie?

Eén van de fundamenten van evolutie is natuurlijke selectie, m.a.w. een soort natuurlijke filter die inwerkt op organismen (planten, dieren, bacteriën, etc) en vooral dan in de kans tot het zich voortplanten van deze organismen. Deze filter zal er namelijk voor zorgen dat bepaalde organismen een hogere kans zullen hebben om zich voort te planten dan andere. Belangrijk is dat het hier dus niet gaat over zwart of wit (dus voortplanten of niet voortplanten), maar over tinten grijs (dus variatie in de kans dat een organisme zich zal kunnen voortplanten).
 
Natuurlijke selectie kan best begrepen worden als de combinatie aan positieve en negatieve factoren die gepaard gaan met de omgeving waarin organismen leven, en die een impact kunnen hebben op de kans dat die organismen zich kunnen voortplanten in die specifieke omgeving. Deze omgeving dient wel in de brede zin te worden beschouwd, en omvat zowel de niet-biologische omstandigheden (klimaat, geologie, waterkwaliteit, etc.) als de biologische omstandigheden (soorten waarmee het organisme in competitie leeft, predatoren van die organismen, beschikbaarheid van voedselbronnen, etc.). Nu, dit houdt ook in dat zolang er niets verandert aan die omgeving, er steeds dezelfde filter inwerkt op die organismen. Dit kan al een verklaring bieden waarom in bepaalde omgevingen evolutie sneller gebeurt dan in andere omgevingen, en waarom er bijvoorbeeld zogenaamde levende fossielen zijn.
 
Natuurlijke selectie zal inwerken op alles dat de volgende eigenschappen vertoont: variatie, voortplanting en overerving. De variatie is zowel op het niveau van genetische variatie (genotypische variatie) als variatie in het bouwplan (fenotypische variatie). Dit kan bijvoorbeeld de variatie in de kleur van de huid zijn (zie figuur – A). Fenotypische variatie, al dan niet als rechtstreeks gevolg van genotypische variatie), bepaalt namelijk hoe goed een organisme zal kunnen functioneren in zijn omgeving (hoe goed het zijn voedsel zal kunnen verzamelen, hoe goed het aan predatoren kan ontsnappen, hoe goed het met temperatuursschommelingen kan omgaan, etc.). Zo zullen bijvoorbeeld dieren met een donker gekleurde huid sneller opgewarmd geraken in geval het zonnig maar relatief koud is (zie figuur - B). Hoe beter zo een organisme functioneert, hoe meer kans dat het organisme zal kunnen overleven tot het moment dat het geslachtsrijp wordt. Dit kan ook een positieve invloed hebben op de kans dat zo een organisme een geschikte partner vindt die bereid is met hem/haar te paren. En, zo kan dit ook een positieve invloed hebben op het aantal nakomelingen dat dit organisme kan voortbrengen, evenals dit een positieve invloed kan hebben op de zorg dat het organisme kan bieden aan zijn nakomelingen (en zo dus de overlevingskans van zijn nakomelingen dan bevordert). Dit wil dus zeggen dat dit fenotype (bouwplan) dat beter kan functioneren in zijn omgeving, ook meer kans heeft om zich voort te planten. Het vermogen dat dit organisme nu had om goed te functioneren in die omgeving ligt op één of andere manier vertaald in het genotype. Dit impliceert dat door de overerving van dit vermogen, de kans ook groter is dat de nakomelingen ervan ook meer kans zullen hebben om te overleven (bvb. de kans dat ze ook een donkere huid zullen hebben, en dus beter tegen de koude zullen kunnen, is groter).
 
Dit is natuurlijk enkel van toepassing, indien de omgeving constant blijft (zie hoger)! Indien bijvoorbeeld de gemiddelde temperatuur van de omgeving zou stijgen, dan kan dit als resultaat hebben dat die nakomelingen met de donkere huid juist minder goed kunnen functioneren in die nieuwe omgeving, en daardoor minder kans hebben om zich voort te planten, en als gevolg ook minder kans om die eigenschap van een donkere huid door te geven aan de volgende generatie. Dan zullen het juist andere fenotypes zijn (bvb. diegene die een blekere huid hebben, of minder beharing) die nu beter zullen kunnen functioneren (zie figuur – C).

Figuur A stelt een natuurlijke populatie van organismen voor, die een variatie in huidskleur vertonen (donkere en bleke huiden). Indien de klimaatsomstandigheden zouden veranderen, waarbij er nog voldoende zonlicht is maar de temperatuur zou naar beneden gaan, dan zouden vooral die dieren met een donkere huid sneller opgewarmd geraken en beter kunnen functioneren in hun nieuwe omgeving. Als gevolg zouden die meer kans hebben om zich voort te planten, waardoor na generaties er meer individuen met een donkere huid zullen zijn dan met bleke huid (Figuur B).
 

 
Indien nu de omgeving terug zou veranderen, bvb. naar een warmere temperatuur, dan zouden die enkele individuen die toch nog een relatief bleke huid hadden, nu beter kunnen functioneren. Dan zouden nu deze individuen meer kans hebben zich voort te planten, en zou de populatie na een aantal generaties bestaan uit meer individuen met bleke huiden (Figuur C).
 

 
Nu, dit toont dan ook aan hoe belangrijk het is dat er steeds voldoende variatie is in een populatie (dus dat er steeds wel een paar individuen zijn die een blekere huid ontwikkelen, of minder haar ontwikkelen, ook in een omgeving die minder gunstig is). Mocht dit niet zo zijn, dan zou bijvoorbeeld door genetische verarming (minder genetische variatie, en dus ook minder fenotypische variatie) een kleine verandering in de omgeving een zodanig effect kunnen hebben dat alle organismen in een populatie zouden verdwijnen, en een soort bijvoorbeeld kan uitsterven.