é o processo proposto por Charles Darwin e Alfred Wallace, os dois responsáveis pela teoria da evolução por seleção natural. A alta fecundidade e a recorrente competição pela sobrevivência em cada espécie geram o pressuposto para esse processo. Outros mecanismos de evolução das espécies incluem a deriva genética, o fluxo gênico, as mutações e o isolamento geográfico.
O conceito básico de seleção natural é que características favoráveis que são hereditárias tornam-se mais comuns em gerações sucessivas de uma população de organismos que se reproduzem, e que características desfavoráveis que são hereditárias tornam-se menos comuns. A seleção natural age no fenótipo, ou nas características observáveis de um organismo, de tal forma que indivíduos com fenótipos favoráveis têm mais chances de sobreviver e se reproduzir do que aqueles com fenótipos menos favoráveis. Gradativamente, desenvolveu-se a ideia de diversidade de espécies, decorrente da especiação. Em uma população, indivíduos de uma espécie apresentam variações (variações intraespecíficas). As variações podem ou não serem úteis à sobrevivência e à reprodução dos indivíduos. Em outras palavras, as variações são vantajosas ou desvantajosas a depender das condições ambientais ou nicho ecológico. Os indivíduos que possuem variações favoráveis ou vantajosas, nas condições ambientais específicas, levam vantagem na competição com outros indivíduos que não possuem variações úteis à sobrevivência no ambiente específico. Os indivíduos que possuem as variações vantajosas sobrevivem mais e se reproduzem mais, e assim prevalecem em quantidade dentro da população, portando as variações vantajosas. Ao longo do tempo geológico, os indivíduos com as variações vantajosas são diferentes da população original, isto é, formam agora uma população de uma nova espécie, uma espécie diferente. Então, podemos dizer que as variações intraespecíficas levaram à produção de variações interespecíficas.
Entretanto, é importante salientar que não depende apenas do animal, mas também do local onde ele vive. Características vantajosas em um ambiente podem ser prejudiciais em outro. Então, com isso, concluímos que a seleção natural não favorece necessariamente o indivíduo mais forte, mas sim o que está mais bem adaptado ao ambiente em que vive.
Dito de outro modo, os fenótipos apresentam uma base genética, então o genótipo associado com o fenótipo favorável terá sua frequência aumentada na geração seguinte. Com o passar do tempo, o mecanismo de seleção natural resulta em adaptações que especializarão organismos em nichos ecológicos particulares e pode resultar na emergência de novas espécies. A seleção natural não distingue entre seleção ecológica e seleção sexual, na medida em que ela refere-se às características, por exemplo, destreza de movimento, nas quais ambas podem atuar simultaneamente. Se uma variação específica torna o descendente que a manifesta mais apto à sobrevivência e à reprodução bem sucedida, esse descendente e sua prole terão mais chances de sobreviver do que os descendentes sem essa variação.
A seleção natural tardia diminui a variabilidade genética, assim, quanto mais intensa a seleção natural sobre um determinado grupo de indivíduos menor será sua variabilidade, pois há a seleção dos genótipos. O processo atua em todas as populações, mesmo em ambientes regulares, eliminando os fenótipos desviantes. A heterogeneidade espacial e temporal concede diferentes impactos seletivos sobre o conjunto gênico da população, impedindo a eliminação de determinados genes que não seriam mantidos em um ambiente estável. Exemplo disso é o que acontece com o aperfeiçoamento na população humana de genes que normalmente seriam eliminados, como o gene que causa a anemia falciforme.
As características originais, bem como as variações que são inadequadas dentro do ponto de vista da adaptação, deverão desaparecer conforme os descendentes que as possuem sejam substituídos pelos parentes mais bem-sucedidos. Assim, certas caraterísticas são preservadas devido à vantagem seletiva que conferem a seus portadores, permitindo que um indivíduo deixe mais descendentes do que os indivíduos sem essas características. Eventualmente, através de várias interações desses processos, os organismos podem acabar desenvolvendo características adaptativas mais e mais complexas.
A seleção natural pode forçar algumas populações mudarem suas características – a evoluir. As atividades antrópicas também alteram as condições ambientais e há impactos na sobrevivência e reprodução dos indivíduos. Um exemplo conhecido é o das mariposas Biston betularia. Por volta do ano de 1850, durante a Revolução Industrial na Inglaterra, essas mariposas, sendo anteriormente as brancas com manchas negras predominantes da região, passaram a ter a forma negra dominante, por conta da poluição do ambiente (melanismo industrial). Logo, ambientes afetados por diferentes graus de poluição, influenciaram na evolução do melanismo da mariposa, e modificaram também as características físicas de outras espécies.
Princípios gerais 240px|thumb|Apesar do avanços da pesquisa ainda existem muitas espécies desconhecidas.
A seleção natural age sobre o fenótipo. O fenótipo é determinado por um trecho genômico do indivíduo, conhecido como genótipo, e também pelo ambiente em que o organismo vive, e as interações entre os genes e o ambiente.
Frequentemente, a seleção natural age em características específicas de um indivíduo e os termos fenótipo e genótipo são algumas vezes usados especificamente para indicar essas características específicas.
A maioria das características são influenciadas pelas interações de muitos genes, mas algumas características são governadas por um único gene nos moldes das Leis de Mendel. Variações que ocorram em um de muitos genes que contribuem para uma característica podem ter somente pequenos efeitos no fenótipo, produzindo um continuum de valores fenotípicos possíveis; o estudo desses padrões de hereditariedade tão complexos é chamado de genética quantitativa.Falconer DS & Mackay TFC (1996) Introduction to Quantitative Genetics Addison Wesley Longman, Harlow, Essex, UK ISBN 0-582-24302-5
Quando organismos diferentes em uma população possuem genes diferentes para a mesma característica, essas variações genéticas são denominadas de alelos.
Quando todos os organismos em uma população compartilham o mesmo alelo para uma característica particular, e esse estado apresente-se estável ao longo do tempo, se diz que os alelos se fixaram naquela população. É essa variação genética que destaca características fenotípicas; um exemplo comum é a de que certas combinações de genes para cor dos olhos em humanos correspondem a genótipos que originam o fenótipo dos olhos azuis.
Nomenclatura e uso O termo "seleção natural" apresenta pequenas diferenças de definição em contextos diferentes. Em termos simples, a seleção natural é mais frequentemente definida como operando em características hereditárias, mas pode algumas vezes referir-se a diferenciais no sucesso reprodutivo de fenótipos independente se esses fenótipos são hereditários.
A seleção natural é "cega" no sentido de que o nível de sucesso reprodutivo é uma função do fenótipo e não se sabe até que âmbito aquele fenótipo é hereditário; seguindo o uso inicial feito por DarwinDarwin C (1859) On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life John Murray, London; modern reprint Published online at The complete work of Charles Darwin online: On the origin of species by means of natural selection, or the preservation of favoured races in the struggle for life. O termo é frequentemente usado para se referir tanto às consequências da seleção cega quanto aos seus mecanismos.Obras que usam ou descrevem o termo desta forma: Endler JA (1986). Natural Selection in the Wild. Princeton, New Jersey: Princeton University Press. ISBN 0-691-00057-3. Williams GC (1966). Adaptation and Natural Selection. Oxford University Press. É algumas vezes útil explicitar as diferenças entre mecanismos da seleção e seus efeitos; quando essa distinção é importante, cientistas definem a seleção natural especificamente como "aqueles mecanismos que contribuem para a seleção de indivíduos que se reproduzem," sem se importar se a base da seleção é hereditária. Isso é algumas vezes referido como "seleção natural fenotípica".Works employing or describing this usage: Lande R & Arnold SJ (1983) The measurement of selection on correlated characters. Evolution 37:1210-26 Futuyma DJ (2005) Evolution. Sinauer Associates, Inc., Sunderland, Massachusetts. ISBN 0-87893-187-2 Haldane, J.B.S. 1953. The measurement of natural selection. Proceedings of the 9th International Congress of Genetics. 1: 480-487
Características que causam um maior sucesso reprodutivo de um organismo são consideradas como "selecionadas a favor" enquanto aquelas que reduzem o sucesso são "selecionadas contra". "Selecionar a favor" uma característica pode resultar na "seleção contra" de outras características correlacionadas que não influenciam diretamente a aptidão do organismo.
Isso também pode ocorrer como um resultado de pleiotropia ou ligação genética.Sober E (1984; 1993) The Nature of Selection: Evolutionary Theory in Philosophical Focus University of Chicago Press ISBN 0-226-76748-5
Mecanismos da seleção natural O que faz com que uma característica tenha mais probabilidade de permitir a sobrevivência de seu portador depende muito de fatores ambientais, incluindo predadores da espécie, fontes de alimentos, estresse abiótico, ambiente físico e assim por diante.
Quando os membros de uma espécie se tornam geograficamente separados, enfrentando diferentes ambientes, adaptam-se fazendo com que tais indivíduos, separados, venham a desenvolver fenótipos diferenciados.
Após um longo tempo, essas características poderão ter se desenvolvido em diferentes vias de tal modo que eles não poderão mais se intercruzar, em um ponto que serão considerados como de espécies distintas. Essa é a razão de uma espécie, por vezes, separar-se em múltiplas espécies, em vez de simplesmente ser substituída por uma nova (a partir disso Darwin sugeriu que todas as espécies atuais evoluíram de um ancestral em comum).
Além disso, alguns cientistas especulam que uma adaptação que pode permitir ao organismo ser mais adaptável no futuro tende a se espalhar mesmo que não proporcione nenhuma vantagem específica a curto prazo.
Descendentes desses organismos serão mais variados e assim mais resistentes à extinção por catástrofes ambientais e eventos de extinção.
Isso foi proposto como um dos motivos para o surgimento dos mamíferos.
Embora essa forma de seleção seja possível, ela deve desempenhar um papel mais importante nos casos em que a seleção por adaptação é contínua. Por exemplo, na hipótese da Rainha de Copas, sugere-se que o sexo deve ter evoluído de modo a auxiliar os organismos a se adaptarem contra parasitas.
A seleção natural pode ser expressa como a seguinte lei geral (tirada da conclusão de A Origem das Espécies):
SE há organismos que se reproduzem e... SE os descendentes herdam as características de seus progenitores e... SE há variação nas características e... SE o ambiente não suporta todos os membros de uma população em crescimento, ENTÃO aqueles membros da população com características menos adaptadas (de acordo com o ambiente) morrerão e... ENTÃO aqueles membros com características mais adaptadas (de acordo com o ambiente) prosperarão.
O resultado é a evolução das espécies.
Deve ser observado que isso é um processo contínuo — ela explica como as espécies mudam e pode explicar tanto a extinção quanto o surgimento de novas espécies.
Um exemplo: resistência a antibióticos