Introduction to evolution
જીવવિજ્ઞાનમાં, ઉત્ક્રાંતિ એ પેઢીઓથી જીવનના તમામ સ્વરૂપોમાં પરિવર્તનની પ્રક્રિયા છે, અને ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાન એ ઉત્ક્રાંતિ કેવી રીતે થાય છે તેનો અભ્યાસ છે. જૈવિક વસ્તી આનુવંશિક ફેરફારો દ્વારા વિકસિત થાય છે જે સજીવોના અવલોકનક્ષમ લક્ષણોમાં ફેરફારોને અનુરૂપ હોય છે. આનુવંશિક ફેરફારોમાં પરિવર્તનોનો સમાવેશ થાય છે, જે સજીવોના ડીએનએમાં નુકસાન અથવા પ્રતિકૃતિ ભૂલોને કારણે થાય છે. જેમ જેમ વસ્તીની આનુવંશિક વિવિધતા પેઢીઓથી અવ્યવસ્થિત રીતે બદલાય છે, કુદરતી પસંદગી ધીમે ધીમે તે લક્ષણો ધરાવતા સજીવોની સંબંધિત પ્રજનન સફળતાના આધારે લક્ષણોને વધુ કે ઓછા સામાન્ય બનવા તરફ દોરી જાય છે. પૃથ્વીની ઉંમર આશરે 4.5 અબજ વર્ષ છે. પૃથ્વી પરના જીવનનો સૌથી જૂનો નિર્વિવાદ પુરાવો ઓછામાં ઓછો 3.5 અબજ વર્ષ પહેલાનો છે. ઉત્ક્રાંતિ જીવનની ઉત્પત્તિને સમજાવવાનો પ્રયાસ કરતી નથી (તેના બદલે એબિયોજેનેસિસ દ્વારા આવરી લેવામાં આવે છે), પરંતુ તે સમજાવે છે કે પ્રારંભિક જીવન સ્વરૂપો કેવી રીતે જટિલ ઇકોસિસ્ટમમાં વિકસિત થયા જે આપણે આજે જોઈએ છીએ. હાલના તમામ સજીવો વચ્ચેની સમાનતાના આધારે, પૃથ્વી પરના તમામ જીવનની ઉત્પત્તિ છેલ્લા સાર્વત્રિક પૂર્વજમાંથી સામાન્ય વંશ દ્વારા થઈ હોવાનું માનવામાં આવે છે, જેમાંથી તમામ જાણીતી પ્રજાતિઓ ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયા દ્વારા અલગ થઈ છે. તમામ વ્યક્તિઓ પાસે તેમના માતાપિતા પાસેથી પ્રાપ્ત જનીનોના સ્વરૂપમાં વારસાગત સામગ્રી હોય છે, જે તેઓ કોઈપણ સંતાનમાં પસાર કરે છે. પરિવર્તન તરીકે ઓળખાતા અનિયમિત ફેરફારો દ્વારા અથવા જાતીય પ્રજનન દરમિયાન અસ્તિત્વમાં રહેલા જનીનોના ફેરબદલ દ્વારા નવા જનીનોની રજૂઆતને કારણે સંતાનમાં જનીનોમાં વિવિધતા જોવા મળે છે. સંતાન નાના અવ્યવસ્થિત રીતે માતાપિતાથી અલગ પડે છે. જો તે તફાવતો મદદરૂપ થાય, તો સંતાન ટકી રહેવાની અને પ્રજનન કરવાની શક્યતા વધુ હોય છે. આનો અર્થ એ છે કે આગામી પેઢીમાં વધુ સંતાનમાં તે મદદરૂપ તફાવત હશે અને વ્યક્તિઓને પ્રજનન સફળતાની સમાન તકો નહીં હોય. આ રીતે, લાક્ષણિકતાઓ કે જે સજીવોને તેમની વસવાટ કરો છો પરિસ્થિતિઓમાં વધુ સારી રીતે અનુકૂળ બનાવે છે તે વંશજોની વસ્તીમાં વધુ સામાન્ય બને છે. આ તફાવતો એકઠા થાય છે જેના પરિણામે વસ્તીમાં ફેરફારો થાય છે. આ પ્રક્રિયા વિશ્વના ઘણા વિવિધ જીવન સ્વરૂપો માટે જવાબદાર છે. ઉત્ક્રાંતિની આધુનિક સમજણ 1859માં ચાર્લ્સ ડાર્વિનના ઓન ધ ઓરિજિન ઓફ સ્પીશીઝના પ્રકાશન સાથે શરૂ થઈ હતી. વધુમાં, ગ્રેગર મેન્ડલના છોડ સાથેના કાર્યોએ આનુવંશિકતાના વારસાગત પેટર્નને સમજાવવામાં મદદ કરી. પેલિયોન્ટોલોજીમાં અશ્મિભૂત શોધો, વસ્તી આનુવંશિકતામાં પ્રગતિ અને વૈજ્ઞાનિક સંશોધનના વૈશ્વિક નેટવર્કએ ઉત્ક્રાંતિની પદ્ધતિઓમાં વધુ વિગતો પ્રદાન કરી છે. વૈજ્ઞાનિકો હવે નવી પ્રજાતિઓ (પ્રજાતિઓ) ની ઉત્પત્તિ વિશે સારી સમજણ ધરાવે છે અને પ્રયોગશાળામાં અને જંગલીમાં પ્રજાતિઓ બનાવવાની પ્રક્રિયાનું નિરીક્ષણ કર્યું છે. ઉત્ક્રાંતિ એ મુખ્ય વૈજ્ઞાનિક સિદ્ધાંત છે જેનો ઉપયોગ જીવવિજ્ઞાનીઓ જીવનને સમજવા માટે કરે છે અને તેનો ઉપયોગ દવા, મનોવિજ્ઞાન, સંરક્ષણ જીવવિજ્ઞાન, માનવશાસ્ત્ર, ફોરેન્સિક્સ, કૃષિ અને અન્ય સામાજિક-સાંસ્કૃતિક કાર્યક્રમો સહિત ઘણી શાખાઓમાં થાય છે. સરળ ઝાંખી ઉત્ક્રાંતિના મુખ્ય વિચારોનો સારાંશ નીચે મુજબ આપી શકાય છેઃ જીવન સ્વરૂપો પ્રજનન કરે છે અને તેથી વધુ સંખ્યામાં બનવાનું વલણ ધરાવે છે. શિકાર અને સ્પર્ધા જેવા પરિબળો વ્યક્તિઓના અસ્તિત્વ સામે કામ કરે છે. દરેક સંતાન તેમના માતાપિતા (ઓ) થી નાની, અવ્યવસ્થિત રીતે અલગ પડે છે. જો આ તફાવતો ફાયદાકારક હોય, તો સંતાન ટકી રહેવાની અને પ્રજનન કરવાની શક્યતા વધુ હોય છે. આ સંભવિત બનાવે છે કે આગામી પેઢીમાં વધુ સંતાનમાં ફાયદાકારક તફાવતો હશે અને ઓછા બાળકોમાં હાનિકારક તફાવતો હશે. આ તફાવતો પેઢીઓથી એકઠા થાય છે, જેના પરિણામે વસ્તીમાં ફેરફારો થાય છે. સમય જતાં, વસ્તી વિભાજિત થઈ શકે છે અથવા નવી પ્રજાતિઓમાં વિભાજિત થઈ શકે છે. આ પ્રક્રિયાઓ, જે સામૂહિક રીતે ઉત્ક્રાંતિ તરીકે ઓળખાય છે, તે વિશ્વમાં જોવા મળતા ઘણા વૈવિધ્યસભર જીવન સ્વરૂપો માટે જવાબદાર છે. કુદરતી પસંદગી 19મી સદીમાં, કુદરતી ઇતિહાસ સંગ્રહ અને સંગ્રહાલયો લોકપ્રિય હતા. યુરોપીયન વિસ્તરણ અને નૌકાદળના અભિયાનોમાં પ્રકૃતિવાદીઓને નિયુક્ત કરવામાં આવ્યા હતા, જ્યારે ભવ્ય સંગ્રહાલયોના ક્યુરેટરોએ જીવનની વિવિધતાના સંરક્ષિત અને જીવંત નમૂનાઓનું પ્રદર્શન કર્યું હતું. ચાર્લ્સ ડાર્વિન કુદરતી ઇતિહાસની શાખાઓમાં શિક્ષિત અને પ્રશિક્ષિત અંગ્રેજી સ્નાતક હતા. આવા કુદરતી ઇતિહાસકારો આ સંગ્રહાલયોમાં ક્યુરેટરો દ્વારા સંગ્રહિત અને સંચાલિત નમૂનાઓના વિશાળ સંગ્રહને એકત્રિત કરશે, સૂચિબદ્ધ કરશે, તેનું વર્ણન કરશે અને તેનો અભ્યાસ કરશે. ડાર્વિને એચ. એમ. એસ. બીગલ પર જહાજના પ્રકૃતિવાદી તરીકે સેવા આપી હતી, જેને વિશ્વભરમાં પાંચ વર્ષના સંશોધન અભિયાન માટે સોંપવામાં આવ્યું હતું. તેમની સફર દરમિયાન, તેમણે દક્ષિણ અમેરિકા અને પડોશી ગાલાપાગોસ ટાપુઓના દરિયાકાંઠાના જીવનના વિવિધ સ્વરૂપોમાં ખૂબ જ રસ ધરાવતા સજીવોની વિપુલતાનું નિરીક્ષણ કર્યું અને એકત્રિત કર્યું. ડાર્વિને દૂરના સ્થળોએથી જીવન સ્વરૂપોના કુદરતી ઇતિહાસનો સંગ્રહ અને અભ્યાસ કરીને વ્યાપક અનુભવ મેળવ્યો હતો. તેમના અભ્યાસ દ્વારા, તેમણે એવો વિચાર ઘડ્યો કે દરેક પ્રજાતિ સમાન લક્ષણો ધરાવતા પૂર્વજોમાંથી વિકસિત થઈ છે. 1838 માં, તેમણે વર્ણવ્યું કે કેવી રીતે એક પ્રક્રિયા જેને તેઓ કુદરતી પસંદગી કહે છે તે આવું કરશે. વસ્તીનું કદ તેના પર નિર્ભર કરે છે કે તેને ટેકો આપવા માટે કેટલા અને કેટલા સંસાધનો સક્ષમ છે. વસ્તીનું કદ વર્ષ પછી વર્ષ સમાન રહે તે માટે, વસ્તીના કદ અને ઉપલબ્ધ સંસાધનો વચ્ચે સંતુલન અથવા સંતુલન હોવું જરૂરી છે. સજીવો તેમના પર્યાવરણને ટેકો આપી શકે તેના કરતા વધુ સંતાન પેદા કરે છે, તેથી દરેક પેઢીમાંથી તમામ વ્યક્તિઓ ટકી શકતા નથી. અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવામાં મદદ કરતા સંસાધનો માટે સ્પર્ધાત્મક સંઘર્ષ હોવો જોઈએ. પરિણામે, ડાર્વિનને સમજાયું કે માત્ર તક જ અસ્તિત્વ નક્કી કરતી નથી. તેના બદલે, જીવતંત્રનું અસ્તિત્વ દરેક વ્યક્તિગત જીવતંત્ર અથવા "લક્ષણો" ના તફાવતો પર આધાર રાખે છે, જે અસ્તિત્વ અને પ્રજનનને મદદ કરે છે અથવા અવરોધે છે. સારી રીતે અનુકૂળ વ્યક્તિઓ તેમના ઓછા સારી રીતે અનુકૂળ સ્પર્ધકો કરતાં વધુ સંતાન છોડી શકે છે. અસ્તિત્વ અને પ્રજનનને અવરોધે તેવા લક્ષણો પેઢીઓથી અદૃશ્ય થઈ જશે. જે લાક્ષણિકતાઓ જીવતંત્રને ટકી રહેવા અને પ્રજનન કરવામાં મદદ કરે છે તે પેઢીઓથી એકઠા થાય છે. ડાર્વિનને સમજાયું કે વ્યક્તિઓની ટકી રહેવાની અને પ્રજનન કરવાની અસમાન ક્ષમતા વસ્તીમાં ધીમે ધીમે પરિવર્તન લાવી શકે છે અને આ પ્રક્રિયાને વર્ણવવા માટે કુદરતી પસંદગી શબ્દનો ઉપયોગ કર્યો. પ્રાણીઓ અને છોડમાં વિવિધતાના અવલોકનોએ કુદરતી પસંદગીના સિદ્ધાંતનો આધાર બનાવ્યો. ઉદાહરણ તરીકે, ડાર્વિને અવલોકન કર્યું હતું કે ઓર્કિડ અને જંતુઓનો ગાઢ સંબંધ છે જે છોડના પરાગનયનને મંજૂરી આપે છે. તેમણે નોંધ્યું હતું કે ઓર્કિડમાં વિવિધ પ્રકારની રચનાઓ હોય છે જે જંતુઓને આકર્ષે છે, જેથી ફૂલોના પરાગ જંતુઓના શરીરમાં અટવાઇ જાય છે. આ રીતે, જંતુઓ પરાગને નરમાંથી માદા ઓર્કિડમાં પરિવહન કરે છે. ઓર્કિડનો વિસ્તૃત દેખાવ હોવા છતાં, આ વિશિષ્ટ ભાગો તે જ મૂળભૂત માળખાઓમાંથી બનાવવામાં આવે છે જે અન્ય ફૂલો બનાવે છે. તેમના પુસ્તક, ફર્ટિલાઇઝેશન ઓફ ઓર્કિડ્સ (1862) માં ડાર્વિને પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે ઓર્કિડના ફૂલોને કુદરતી પસંદગી દ્વારા પહેલાથી અસ્તિત્વમાં રહેલા ભાગોમાંથી સ્વીકારવામાં આવ્યા હતા. ડાર્વિન હજી પણ કુદરતી પસંદગી પરના તેમના વિચારો પર સંશોધન અને પ્રયોગ કરી રહ્યા હતા ત્યારે તેમને આલ્ફ્રેડ રસેલ વોલેસ તરફથી એક પત્ર મળ્યો હતો જેમાં તેમના પોતાના જેવા જ એક સિદ્ધાંતનું વર્ણન કરવામાં આવ્યું હતું. આ બંને સિદ્ધાંતોના તાત્કાલિક સંયુક્ત પ્રકાશન તરફ દોરી ગયું. વોલેસ અને ડાર્વિન બંનેએ જીવનના ઇતિહાસને પારિવારિક વૃક્ષની જેમ જોયો, જેમાં વૃક્ષના અંગોમાં દરેક કાંટો એક સામાન્ય પૂર્વજ હતો. અંગોની ટીપ્સ આધુનિક પ્રજાતિઓનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને શાખાઓ સામાન્ય પૂર્વજોને રજૂ કરે છે જે ઘણી જુદી જુદી પ્રજાતિઓમાં વહેંચાયેલી છે. આ સંબંધોને સમજાવવા માટે, ડાર્વિને કહ્યું હતું કે તમામ જીવંત વસ્તુઓ સંબંધિત છે, અને આનો અર્થ એ છે કે તમામ જીવન થોડા સ્વરૂપોમાંથી અથવા તો એક જ સામાન્ય પૂર્વજમાંથી ઉતરી આવ્યું હોવું જોઈએ. તેમણે આ પ્રક્રિયાને ફેરફાર સાથે ઉતરતી પ્રક્રિયા ગણાવી. ડાર્વિને 1859માં ઓન ધ ઓરિજિન ઓફ સ્પીશીઝમાં કુદરતી પસંદગી દ્વારા ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત પ્રકાશિત કર્યો હતો. તેમના સિદ્ધાંતનો અર્થ એ છે કે માનવતા સહિત તમામ જીવન સતત કુદરતી પ્રક્રિયાઓનું પરિણામ છે. પૃથ્વી પરના તમામ જીવનનો એક સામાન્ય પૂર્વજ છે તે સૂચિતાર્થને કેટલાક ધાર્મિક જૂથો તરફથી વાંધાઓ મળ્યા છે. તેમના વાંધાઓ આજે વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં 99 ટકાથી વધુ લોકો દ્વારા સિદ્ધાંત માટેના સમર્થનના સ્તરથી વિપરીત છે. કુદરતી પસંદગીને સામાન્ય રીતે સૌથી યોગ્યના અસ્તિત્વ સાથે સરખાવવામાં આવે છે, પરંતુ આ અભિવ્યક્તિ હર્બર્ટ સ્પેન્સરના જીવવિજ્ઞાનના સિદ્ધાંતોમાં 1864 માં ચાર્લ્સ ડાર્વિને તેમની મૂળ કૃતિઓ પ્રકાશિત કર્યાના પાંચ વર્ષ પછી ઉદ્ભવી હતી. સૌથી યોગ્યનું અસ્તિત્વ કુદરતી પસંદગીની પ્રક્રિયાને ખોટી રીતે વર્ણવે છે, કારણ કે કુદરતી પસંદગી માત્ર અસ્તિત્વ ટકાવી રાખવા વિશે નથી અને તે હંમેશા સૌથી યોગ્ય નથી જે ટકી રહે છે. વિવિધતાના સ્ત્રોત ડાર્વિનના કુદરતી પસંદગીના સિદ્ધાંતે આધુનિક ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંત માટે પાયાની રચના કરી હતી, અને તેમના પ્રયોગો અને અવલોકનોએ દર્શાવ્યું હતું કે વસ્તીમાં સજીવો એકબીજાથી અલગ છે, આમાંની કેટલીક વિવિધતાઓ વારસાગત છે, અને આ તફાવતો પર કુદરતી પસંદગી દ્વારા કાર્ય કરી શકાય છે. જો કે, તેઓ આ વિવિધતાઓના સ્ત્રોતને સમજાવી શક્યા ન હતા. તેમના ઘણા પુરોગામીઓની જેમ, ડાર્વિને ભૂલથી વિચાર્યું હતું કે વારસાગત લક્ષણો ઉપયોગ અને બિનઉપયોગની પેદાશ છે, અને તે લક્ષણો કે જે જીવતંત્રના જીવનકાળ દરમિયાન પ્રાપ્ત થાય છે તે તેના સંતાનોમાં પસાર થઈ શકે છે. તેમણે ઉદાહરણો શોધી કાઢ્યા, જેમ કે મોટા જમીન પર ખવડાવતા પક્ષીઓ કસરત દ્વારા મજબૂત પગ મેળવે છે, અને જ્યાં સુધી શાહમૃગની જેમ તેઓ ઉડી શકતા નથી ત્યાં સુધી નબળી પાંખો ઉડતી નથી. આ ગેરસમજને હસ્તગત પાત્રોનો વારસો કહેવામાં આવતો હતો અને તે જીન-બાપ્ટિસ્ટ લામાર્ક દ્વારા 1809માં રજૂ કરવામાં આવેલી પ્રજાતિઓના રૂપાંતરણના સિદ્ધાંતનો એક ભાગ હતો. 19મી સદીના અંતમાં આ સિદ્ધાંત લામાર્કિઝમ તરીકે જાણીતો બન્યો. ડાર્વિને હસ્તગત લાક્ષણિકતાઓ કેવી રીતે વારસામાં મળી શકે છે તે સમજાવવાનો પ્રયાસ કરવા માટે એક અસફળ સિદ્ધાંત રજૂ કર્યો જેને તેમણે પેન્જેનેસિસ નામ આપ્યું. 1880ના દાયકામાં ઓગસ્ટ વેઇઝમેનના પ્રયોગોએ સૂચવ્યું હતું કે ઉપયોગ અને બિનઉપયોગમાંથી ફેરફારો વારસાગત રીતે મેળવી શકાતા નથી અને લામાર્કિઝમ ધીમે ધીમે તરફેણમાંથી ઘટી ગયું હતું. માતાપિતા પાસેથી તેના સંતાનોમાં નવી સુવિધાઓ કેવી રીતે પસાર થઈ શકે છે તે સમજાવવામાં મદદ કરવા માટે જરૂરી ગુમ થયેલ માહિતી ગ્રેગોર મેન્ડલના અગ્રણી આનુવંશિક કાર્ય દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવી હતી. વટાણાના છોડની ઘણી પેઢીઓ સાથેના મેન્ડલના પ્રયોગોએ દર્શાવ્યું હતું કે વારસો જાતીય કોષોની રચના દરમિયાન વારસાગત માહિતીને અલગ કરીને અને તેમાં ફેરબદલ કરીને અને ગર્ભાધાન દરમિયાન તે માહિતીને ફરીથી જોડીને કામ કરે છે. આ કાર્ડ્સ રમવાના જુદા જુદા હાથને મિશ્રિત કરવા જેવું છે, જેમાં જીવતંત્રને એક માતાપિતા પાસેથી અડધા કાર્ડ્સ અને બીજા પાસેથી અડધા કાર્ડ્સનો રેન્ડમ મિશ્રણ મળે છે. મેન્ડેલે માહિતી પરિબળોને નામ આપ્યું; જો કે, તેઓ પાછળથી જનીનો તરીકે જાણીતા બન્યા. જનીનો જીવંત સજીવોમાં આનુવંશિકતાના મૂળભૂત એકમો છે. તેમાં એવી માહિતી હોય છે જે સજીવોના શારીરિક વિકાસ અને વર્તનને નિર્દેશિત કરે છે. જનીનો ડીએનએમાંથી બને છે. ડીએનએ એ ન્યુક્લિયોટાઇડ્સ તરીકે ઓળખાતા વ્યક્તિગત અણુઓથી બનેલો લાંબો અણુ છે. આનુવંશિક માહિતી ન્યુક્લિયોટાઇડ્સના ક્રમમાં એન્કોડ કરવામાં આવે છે, જે ડીએનએ બનાવે છે, જેમ શબ્દોમાં અક્ષરોનો ક્રમ પૃષ્ઠ પર માહિતી ધરાવે છે. જનીનો ડીએનએ મૂળાક્ષરના "અક્ષરો" થી બનેલી ટૂંકી સૂચનાઓ જેવા છે. એકસાથે મૂકીએ તો, આ જનીનોનો સંપૂર્ણ સમૂહ જીવતંત્રનું નિર્માણ અને સંચાલન કેવી રીતે કરવું તેની "સૂચના પુસ્તિકા" તરીકે કામ કરવા માટે પૂરતી માહિતી આપે છે. આ ડીએનએ મૂળાક્ષર દ્વારા લખાયેલી સૂચનાઓ બદલી શકાય છે, જો કે, પરિવર્તન દ્વારા, અને આ જનીનોની અંદરની સૂચનાઓમાં ફેરફાર કરી શકે છે. કોષની અંદર, જનીનો રંગસૂત્રોમાં વહન કરવામાં આવે છે, જે ડીએનએ વહન કરવા માટેના પેકેજો છે. તે રંગસૂત્રોનું ફેરબદલ છે જે સંતાનમાં જનીનોના અનન્ય સંયોજનોમાં પરિણમે છે. જીવતંત્રના વિકાસ દરમિયાન જનીનો એકબીજા સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, તેથી જાતીય પ્રજનન દ્વારા ઉત્પાદિત જનીનોના નવીન સંયોજનો નવા પરિવર્તન વિના પણ વસ્તીની આનુવંશિક પરિવર્તનશીલતામાં વધારો કરી શકે છે. વસ્તીની આનુવંશિક પરિવર્તનશીલતા ત્યારે પણ વધી શકે છે જ્યારે તે વસ્તીના સભ્યો જુદી જુદી વસ્તીના વ્યક્તિઓ સાથે આંતરપ્રજનન કરે છે જે વસ્તી વચ્ચે જનીન પ્રવાહનું કારણ બને છે. આ વસ્તીમાં જનીનો દાખલ કરી શકે છે જે પહેલાં હાજર ન હતા. ઉત્ક્રાંતિ એ આકસ્મિક પ્રક્રિયા નથી. ડીએનએમાં પરિવર્તન અવ્યવસ્થિત હોવા છતાં, કુદરતી પસંદગી એ તકની પ્રક્રિયા નથીઃ પર્યાવરણ પ્રજનન સફળતાની સંભાવના નક્કી કરે છે. ઉત્ક્રાંતિ એ પર્યાવરણના પસંદગીયુક્ત દબાણ હેઠળ અબજો વર્ષોથી પુનઃઉત્પાદન કરતા અપૂર્ણ નકલ, સ્વ-પ્રતિકૃતિ જીવોનું અનિવાર્ય પરિણામ છે. ઉત્ક્રાંતિનું પરિણામ સંપૂર્ણ રીતે રચાયેલ સજીવ નથી. કુદરતી પસંદગીના અંતિમ ઉત્પાદનો એવા સજીવો છે જે તેમના વર્તમાન વાતાવરણમાં અનુકૂળ હોય છે. કુદરતી પસંદગીમાં અંતિમ લક્ષ્ય તરફ પ્રગતિનો સમાવેશ થતો નથી. ઉત્ક્રાંતિ વધુ અદ્યતન, વધુ બુદ્ધિશાળી અથવા વધુ વ્યવહારદક્ષ જીવન સ્વરૂપો માટે પ્રયત્ન કરતી નથી. ઉદાહરણ તરીકે, ચાંચડ (પાંખ વિનાના પરોપજીવીઓ) પાંખવાળા, પૂર્વજોના વીંછીમાંથી ઉતરી આવ્યા છે, અને સાપ ગરોળી છે જેને હવે અંગોની જરૂર નથી-જો કે અજગર હજુ પણ નાના માળખાં ઉગાડે છે જે તેમના પૂર્વજોના પાછલા પગના અવશેષો છે. સજીવો એ માત્ર સફળ અથવા નિષ્ફળ થતી વિવિધતાઓનું પરિણામ છે, જે તે સમયની પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ પર આધારિત છે. ઝડપી પર્યાવરણીય ફેરફારો સામાન્ય રીતે લુપ્ત થવાનું કારણ બને છે. પૃથ્વી પર અસ્તિત્વ ધરાવતી તમામ પ્રજાતિઓમાંથી 99.9 ટકા પ્રજાતિઓ હવે લુપ્ત થઈ ગઈ છે. પૃથ્વી પર જીવનની શરૂઆત થઈ ત્યારથી, પાંચ મોટા સામૂહિક લુપ્તતાઓને કારણે પ્રજાતિઓની વિવિધતામાં મોટા અને અચાનક ઘટાડો થયો છે. સૌથી તાજેતરની, ક્રેટેસિયસ-પેલિયોજીન લુપ્ત થવાની ઘટના, 66 મિલિયન વર્ષો પહેલા બની હતી. આનુવંશિક પ્રવાહ એ પ્રજાતિની વસ્તીમાં એલેલિક આવર્તનમાં ફેરફારનું કારણ છે. એલીલ્સ એ ચોક્કસ જનીનોની વિવિધ વિવિધતાઓ છે. તેઓ વાળનો રંગ, ત્વચાનો રંગ, આંખનો રંગ અને લોહીનો પ્રકાર જેવી બાબતો નક્કી કરે છે; બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તમામ આનુવંશિક લક્ષણો જે વ્યક્તિઓ વચ્ચે બદલાય છે. આનુવંશિક પ્રવાહ વસ્તીમાં નવા એલીલનો પરિચય આપતો નથી, પરંતુ તે જનીન પૂલમાંથી એલીલને દૂર કરીને વસ્તીમાં વિવિધતા ઘટાડી શકે છે. આનુવંશિક પ્રવાહ એલીલ્સના અવ્યવસ્થિત નમૂનાને કારણે થાય છે. સાચો રેન્ડમ નમૂનો એ એક નમૂનો છે જેમાં કોઈ બાહ્ય બળો જે પસંદ કરવામાં આવે છે તેને અસર કરતું નથી. તે ભૂરા કાગળની થેલીમાંથી સમાન કદ અને વજનના પરંતુ વિવિધ રંગોના આરસને ખેંચવા જેવું છે. કોઈપણ સંતાનમાં, હાજર એલીલ્સ એ અગાઉની પેઢીના એલીલ્સના નમૂનાઓ છે, અને કોઈ વ્યક્તિ પ્રજનન માટે ટકી રહે છે કે કેમ અને તેમની પેઢીના નમૂનાને આગામી પેઢીમાં પસાર કરવામાં તક ભૂમિકા ભજવે છે. વસ્તીની એલીલિક આવર્તન એ એક ચોક્કસ એલીલની નકલોનો ગુણોત્તર છે જે વસ્તીમાં હાજર એલીલના તમામ સ્વરૂપોની સંખ્યાની સરખામણીમાં સમાન સ્વરૂપ ધરાવે છે. આનુવંશિક પ્રવાહ મોટી વસ્તીને અસર કરતાં નાની વસ્તીને વધુ અસર કરે છે. હાર્ડી-વેઇનબર્ગ સિદ્ધાંત હાર્ડી-વેઇનબર્ગ સિદ્ધાંત જણાવે છે કે પસંદગીના દબાણની ગેરહાજરી સહિત અમુક આદર્શ પરિસ્થિતિઓમાં, પેઢીઓ પસાર થતાં મોટી વસ્તીમાં એલીલ્સની આવર્તનમાં કોઈ ફેરફાર થશે નહીં. જે વસ્તી આ શરતોને સંતોષે છે તે હાર્ડી-વેઇનબર્ગ સંતુલનમાં હોવાનું કહેવાય છે. ખાસ કરીને, હાર્ડી અને વેઇનબર્ગે દર્શાવ્યું હતું કે પ્રભાવશાળી અને અપ્રભાવી એલીલ્સ અનુક્રમે વધુ અને ઓછા વારંવાર બનવાનું વલણ ધરાવતા નથી, જેમ કે અગાઉ વિચારવામાં આવ્યો હતો. હાર્ડી-વેઇનબર્ગ સંતુલન માટેની શરતોમાં કોઈ પરિવર્તન, સ્થળાંતર અથવા દેશાંતર હોવું જોઈએ નહીં, જે તમામ એલીલ આવર્તનને સીધી બદલી શકે છે. વધુમાં, સંવનન સંપૂર્ણપણે અવ્યવસ્થિત હોવું જોઈએ, જેમાં તમામ પુરુષો (અથવા કેટલાક કિસ્સાઓમાં સ્ત્રીઓ) સમાન રીતે ઇચ્છનીય સાથીઓ હોવા જોઈએ. આ એલીલ્સનું સાચું યાદૃચ્છિક મિશ્રણ સુનિશ્ચિત કરે છે. હાર્ડી-વેઇનબર્ગ સંતુલનમાં વસતી કાર્ડ્સના ડેક જેવી જ છે; ભલે ડેકને કેટલી વાર ફેરવવામાં આવે, કોઈ નવા કાર્ડ્સ ઉમેરવામાં આવતા નથી અને કોઈ જૂના કાર્ડ્સ દૂર કરવામાં આવતા નથી. ડેકમાંના કાર્ડ્સ વસ્તીના જનીન પૂલમાં એલીલ્સનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. વ્યવહારમાં, કોઈ પણ વસ્તી સંપૂર્ણ હાર્ડી-વેઇનબર્ગ સંતુલનમાં ન હોઈ શકે. વસ્તીનું મર્યાદિત કદ, કુદરતી પસંદગી અને અન્ય ઘણી અસરો સાથે જોડાઈને, સમય જતાં એલેલિક આવર્તનમાં ફેરફાર થાય છે. વસ્તી અવરોધ એ વસ્તી અવરોધ ત્યારે થાય છે જ્યારે બાહ્ય શક્તિઓને કારણે ટૂંકા ગાળામાં પ્રજાતિની વસ્તીમાં ભારે ઘટાડો થાય છે. વસ્તીના સાચા અવરોધમાં, ઘટાડો એલીલના કોઈપણ સંયોજનની તરફેણ કરતું નથી; તે સંપૂર્ણપણે અવ્યવસ્થિત તક છે કે જે વ્યક્તિઓ ટકી રહે છે. એક અવરોધ વસ્તીમાંથી આનુવંશિક વિવિધતાને ઘટાડી અથવા દૂર કરી શકે છે. અવરોધની ઘટના પછી વધુ પ્રવાહની ઘટનાઓ પણ વસ્તીની આનુવંશિક વિવિધતામાં ઘટાડો કરી શકે છે. સર્જાયેલી વિવિધતાનો અભાવ વસ્તીને અન્ય પસંદગીના દબાણ માટે જોખમમાં મૂકી શકે છે. વસ્તીના અવરોધનું એક સામાન્ય ઉદાહરણ ઉત્તરી હાથી સીલ છે. સમગ્ર 19મી સદીમાં અતિશય શિકારને કારણે, ઉત્તરીય હાથી સીલની વસ્તી ઘટીને 30 વ્યક્તિઓ કે તેથી ઓછી થઈ ગઈ હતી. તેઓએ સંપૂર્ણ પુનઃપ્રાપ્તિ કરી છે, જેમાં વ્યક્તિઓની કુલ સંખ્યા આશરે 100,000 છે અને વધી રહી છે. જોકે, અવરોધની અસરો દેખાઈ રહી છે. સીલમાં રોગ અથવા આનુવંશિક વિકૃતિઓ સાથે ગંભીર સમસ્યાઓ થવાની સંભાવના વધુ હોય છે, કારણ કે વસ્તીમાં લગભગ કોઈ વિવિધતા નથી. સ્થાપક અસર સ્થાપક અસર ત્યારે થાય છે જ્યારે એક વસ્તીમાંથી એક નાનું જૂથ વિભાજિત થાય છે અને નવી વસ્તી બનાવે છે, ઘણીવાર ભૌગોલિક અલગતા દ્વારા. આ નવી વસ્તીની એલેલિક આવર્તન કદાચ મૂળ વસ્તીથી અલગ છે, અને વસ્તીમાં ચોક્કસ એલિલીસ કેટલા સામાન્ય છે તે બદલાશે. વસ્તીના સ્થાપકો પેઢીઓ માટે નવી વસ્તીની આનુવંશિક રચના અને સંભવિત અસ્તિત્વ નક્કી કરશે. સ્થાપક અસરનું એક ઉદાહરણ 1744માં પેન્સિલવેનિયામાં અમીશ સ્થળાંતરમાં જોવા મળે છે. પેન્સિલવેનિયામાં કોલોનીના બે સ્થાપકો એલિસ-વેન ક્રેવેલ્ડ સિન્ડ્રોમ માટે અપ્રભાવી એલીલ ધરાવતા હતા. કારણ કે અમીશ લોકો ધાર્મિક રીતે અલગ પડે છે, તેઓ આંતરપ્રજનન કરે છે, અને આ પ્રથાની પેઢીઓ દરમિયાન એમીશ લોકોમાં એલિસ-વાન ક્રેવેલ્ડ સિન્ડ્રોમની આવર્તન સામાન્ય વસ્તીમાં આવર્તન કરતા ઘણી વધારે છે. આધુનિક સંશ્લેષણ આધુનિક ઉત્ક્રાંતિ સંશ્લેષણ એ ખ્યાલ પર આધારિત છે કે સજીવોની વસ્તીમાં પરિવર્તન અને જાતીય પ્રજનન દરમિયાન જનીનોના પુનઃસંયોજનને કારણે નોંધપાત્ર આનુવંશિક વિવિધતા હોય છે. તે ઉત્ક્રાંતિને આનુવંશિક પ્રવાહ, પેટા વસ્તી વચ્ચેના જનીન પ્રવાહ અને કુદરતી પસંદગીને કારણે વસ્તીની અંદર એલેલિક આવર્તનમાં ફેરફાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરે છે. કુદરતી પસંદગી પર ઉત્ક્રાંતિની સૌથી મહત્વપૂર્ણ પદ્ધતિ તરીકે ભાર મૂકવામાં આવે છે; મોટા ફેરફારો લાંબા સમયગાળામાં નાના ફેરફારોના ક્રમિક સંચયનું પરિણામ છે. આધુનિક ઉત્ક્રાંતિ સંશ્લેષણ એ ઉત્ક્રાંતિ સિદ્ધાંતની વધુ સુસંગત સમજણ પેદા કરવા માટે વિવિધ વૈજ્ઞાનિક ક્ષેત્રોના વિલીનીકરણનું પરિણામ છે. 1920ના દાયકામાં રોનાલ્ડ ફિશર, જે. બી. એસ. હેલ્ડેન અને સેવાલ રાઈટે ડાર્વિનના કુદરતી પસંદગીના સિદ્ધાંતને મેન્ડેલિયન આનુવંશિકતાના આંકડાકીય નમૂનાઓ સાથે જોડીને વસ્તી આનુવંશિકતાના શિસ્તની સ્થાપના કરી હતી. 1930 અને 1940 ના દાયકામાં, વસ્તી આનુવંશિકતા, પ્રજાતિઓ અને પેટા પ્રજાતિઓના વિતરણ પર ક્ષેત્ર પ્રકૃતિવાદીઓના અવલોકનો અને અશ્મિભૂત રેકોર્ડના વિશ્લેષણને એકીકૃત સમજૂતીત્મક મોડેલમાં મર્જ કરવાના પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા હતા. થિયોડોસિયસ ડોબ્ઝાન્સ્કી અને અર્ન્સ્ટ મેયર જેવા વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા કુદરતી રીતે બનતી વસ્તીમાં આનુવંશિકતાના સિદ્ધાંતોનો ઉપયોગ, ઉત્ક્રાંતિની પ્રક્રિયાઓની સમજણને આગળ વધાર્યો. ડોબ્ઝાન્સ્કીના 1937 ના કાર્ય જિનેટિક્સ એન્ડ ધ ઓરિજિન ઓફ સ્પીશીઝે વસ્તી આનુવંશિકશાસ્ત્રીઓના ગાણિતિક કાર્યને ક્ષેત્ર જીવવિજ્ઞાનીઓ માટે વધુ ઉપયોગી સ્વરૂપમાં રજૂ કરીને આનુવંશિકતા અને ક્ષેત્ર જીવવિજ્ઞાન વચ્ચેના અંતરને દૂર કરવામાં મદદ કરી હતી, અને દર્શાવ્યું હતું કે જંગલી વસ્તીમાં ભૌગોલિક રીતે અલગ અલગ પેટાજાતિઓ અને અપ્રભાવી જનીનોમાં આનુવંશિક વિવિધતાના ભંડાર સાથે વધુ આનુવંશિક પરિવર્તનશીલતા હતી જે પ્રારંભિક વસ્તી આનુવંશિકશાસ્ત્રીઓના નમૂનાઓએ મંજૂરી આપી હતી. મેયરે, જનીનોની સમજણ અને ક્ષેત્ર સંશોધનમાંથી ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયાઓના સીધા અવલોકનોના આધારે, જૈવિક પ્રજાતિ ખ્યાલ રજૂ કર્યો, જેણે પ્રજાતિને આંતરપ્રજનન અથવા સંભવિત આંતરપ્રજનન વસ્તીના જૂથ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી જે અન્ય તમામ વસ્તીઓથી પ્રજનનક્ષમ રીતે અલગ પડે છે. ડોબ્ઝાન્સ્કી અને મેયર બંનેએ નવી પ્રજાતિઓના ઉદભવમાં ભૌગોલિક અવરોધો દ્વારા પ્રજનનક્ષમ રીતે અલગ કરાયેલી પેટાજાતિઓના મહત્વ પર ભાર મૂક્યો હતો. પેલિયોન્ટોલોજિસ્ટ જ્યોર્જ ગેલોર્ડ સિમ્પસને અશ્મિભૂત રેકોર્ડના આંકડાકીય વિશ્લેષણ સાથે પેલિયોન્ટોલોજીનો સમાવેશ કરવામાં મદદ કરી હતી જેણે આધુનિક સંશ્લેષણ દ્વારા આગાહી કરાયેલા સજીવોના ઉત્ક્રાંતિના શાખાઓ અને બિન-દિશાત્મક માર્ગ સાથે સુસંગત પેટર્ન દર્શાવી હતી. ઉત્ક્રાંતિ માટેના પુરાવા ઉત્ક્રાંતિ માટેના વૈજ્ઞાનિક પુરાવા જીવવિજ્ઞાનના ઘણા પાસાઓમાંથી આવે છે અને તેમાં અવશેષો, સમરૂપ રચનાઓ અને પ્રજાતિઓના ડીએનએ વચ્ચે પરમાણુ સમાનતાઓનો સમાવેશ થાય છે. જીવાશ્મ રેકોર્ડ પેલિયોન્ટોલોજીના ક્ષેત્રમાં સંશોધન, અવશેષોનો અભ્યાસ, એ વિચારને ટેકો આપે છે કે તમામ જીવંત સજીવો સંબંધિત છે. અશ્મિભૂત અવશેષો પુરાવા પૂરા પાડે છે કે લાંબા સમય સુધી સજીવોમાં સંચિત ફેરફારો આજે આપણે જોઈ રહ્યા છીએ તે જીવનના વિવિધ સ્વરૂપો તરફ દોરી ગયા છે. અશ્મિભૂત પોતે જ જીવતંત્રની રચના અને વર્તમાન અને લુપ્ત પ્રજાતિઓ વચ્ચેના સંબંધો દર્શાવે છે, જે પેલિયોન્ટોલોજિસ્ટ્સને પૃથ્વી પરના તમામ જીવન સ્વરૂપો માટે પારિવારિક વૃક્ષનું નિર્માણ કરવાની મંજૂરી આપે છે. આધુનિક પેલિયોન્ટોલોજીની શરૂઆત જ્યોર્જ કુવિયરના કાર્યથી થઈ હતી. કુવિયરે નોંધ્યું હતું કે, કાંપવાળી ખડકમાં, દરેક સ્તરમાં અવશેષોનું ચોક્કસ જૂથ હોય છે. ઊંડા સ્તરો, જેને તેમણે જૂના હોવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો, તેમાં સરળ જીવન સ્વરૂપો હતા. તેમણે નોંધ્યું હતું કે ભૂતકાળના જીવનના ઘણા સ્વરૂપો આજે અસ્તિત્વમાં નથી. અશ્મિભૂત રેકોર્ડની સમજણમાં કુવિયરનું એક સફળ યોગદાન લુપ્તતાને હકીકત તરીકે સ્થાપિત કરવાનું હતું. લુપ્તતાને સમજાવવાના પ્રયાસમાં, કુવિયરે "ક્રાંતિ" અથવા આપત્તિના વિચારની દરખાસ્ત કરી હતી જેમાં તેમણે અનુમાન લગાવ્યું હતું કે પૃથ્વીના સમગ્ર ઇતિહાસમાં ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય આપત્તિઓ આવી છે, જેમાં મોટી સંખ્યામાં પ્રજાતિઓનો નાશ થયો છે. કુવિયરના ક્રાંતિના સિદ્ધાંતને પાછળથી એકરૂપતાવાદી સિદ્ધાંતો દ્વારા બદલવામાં આવ્યો હતો, ખાસ કરીને જેમ્સ હ્યુટન અને ચાર્લ્સ લિયેલના સિદ્ધાંતોએ પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે પૃથ્વીના ભૌગોલિક ફેરફારો ક્રમિક અને સુસંગત હતા. જો કે, અશ્મિભૂત રેકોર્ડમાં વર્તમાન પુરાવા સામૂહિક લુપ્તતાના ખ્યાલને સમર્થન આપે છે. પરિણામે, અશ્મિભૂત રેકોર્ડમાં દેખાતા જીવન સ્વરૂપોમાં ઓછામાં ઓછા કેટલાક ઝડપી ફેરફારો માટે આપત્તિવાદનો સામાન્ય વિચાર માન્ય પૂર્વધારણા તરીકે ફરી ઉભરી આવ્યો છે. હવે ખૂબ મોટી સંખ્યામાં અવશેષો શોધવામાં આવ્યા છે અને તેમની ઓળખ કરવામાં આવી છે. આ અવશેષો ઉત્ક્રાંતિના કાલક્રમિક રેકોર્ડ તરીકે કામ કરે છે. અશ્મિભૂત રેકોર્ડ સંક્રમણકાલીન પ્રજાતિઓના ઉદાહરણો પૂરા પાડે છે જે ભૂતકાળના અને વર્તમાન જીવન સ્વરૂપો વચ્ચેના પૂર્વજોના જોડાણને દર્શાવે છે. આવા જ એક સંક્રમણકાલીન અશ્મિભૂત આર્કીયોપ્ટેરિક્સ છે, જે એક પ્રાચીન જીવ છે જે સરીસૃપ (જેમ કે લાંબી, હાડકાની પૂંછડી અને શંકુ આકારના દાંત) ની વિશિષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે, તેમ છતાં તેમાં પક્ષીઓ (જેમ કે પીંછા અને વિશબોન) ની લાક્ષણિકતાઓ પણ હતી. આવી શોધનો અર્થ એ છે કે આધુનિક સરીસૃપ અને પક્ષીઓ એક સામાન્ય પૂર્વજમાંથી ઉદ્ભવ્યા છે. તુલનાત્મક શરીરરચના તેમના સ્વરૂપ અથવા ભાગોના દેખાવના સજીવો વચ્ચેની સમાનતાની સરખામણી, જેને તેમની આકારવિજ્ઞાન કહેવાય છે, તે લાંબા સમયથી જીવનને નજીકથી સંબંધિત જૂથોમાં વર્ગીકૃત કરવાની એક રીત છે. આ વિવિધ પ્રજાતિઓમાં પુખ્ત સજીવોની રચનાની સરખામણી કરીને અથવા જીવતંત્રના વિકાસ દરમિયાન કોષો કેવી રીતે વધે છે, વિભાજિત થાય છે અને સ્થળાંતર પણ કરે છે તેની પેટર્નની સરખામણી કરીને કરી શકાય છે. વર્ગીકરણ વર્ગીકરણ એ જીવવિજ્ઞાનની શાખા છે જે તમામ જીવંત વસ્તુઓનું નામ અને વર્ગીકરણ કરે છે. વૈજ્ઞાનિકો પૂર્વજોના સંબંધોના આધારે જીવન સ્વરૂપોને વર્ગીકૃત કરવામાં મદદ કરવા માટે આકારશાસ્ત્રીય અને આનુવંશિક સમાનતાનો ઉપયોગ કરે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઓરંગુટન, ગોરિલા, ચિમ્પાન્ઝી અને મનુષ્યો બધા એક જ વર્ગીકરણ જૂથના છે જેને પરિવાર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે-આ કિસ્સામાં હોમિનિડે નામના પરિવાર. આ પ્રાણીઓને સામાન્ય વંશ (જેને હોમોલોજી કહેવાય છે) માંથી આવતા મોર્ફોલોજીમાં સમાનતાને કારણે એકસાથે જૂથબદ્ધ કરવામાં આવે છે. ઉત્ક્રાંતિ માટેના મજબૂત પુરાવા સમરૂપ માળખાઓના વિશ્લેષણમાંથી આવે છેઃ વિવિધ પ્રજાતિઓમાંની રચનાઓ જે હવે સમાન કાર્ય કરતી નથી પરંતુ સમાન માળખું ધરાવે છે. સસ્તન પ્રાણીઓના અગ્રાંગોનો આવો જ કિસ્સો છે. માનવ, બિલાડી, વ્હેલ અને ચામાચીડિયાના આગળના ભાગમાં હાડકાની રચના આશ્ચર્યજનક રીતે સમાન હોય છે. જો કે, આ ચાર પ્રજાતિઓમાંથી દરેકના અગ્રાંગો એક અલગ કાર્ય કરે છે. તે જ હાડકાં કે જે ચામાચીડિયાની પાંખો બનાવે છે, જેનો ઉપયોગ ઉડાન માટે થાય છે, તે પણ વ્હેલના ફ્લિપર બનાવે છે, જેનો ઉપયોગ તરવા માટે થાય છે. જો તેઓ અસંબંધિત હોય અને તેમના ચોક્કસ કાર્યો માટે અનન્ય રીતે બાંધવામાં આવે તો આવી "ડિઝાઇન" નો કોઈ અર્થ નથી. ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત આ સમરૂપ માળખાને સમજાવે છેઃ તમામ ચાર પ્રાણીઓ એક સમાન પૂર્વજ ધરાવે છે, અને દરેકમાં ઘણી પેઢીઓથી પરિવર્તન આવ્યું છે. માળખામાં થયેલા આ ફેરફારોએ વિવિધ કાર્યો માટે અનુકૂળ અગ્રાંગો ઉત્પન્ન કર્યા છે. જો કે, શારીરિક સરખામણીઓ ભ્રામક હોઈ શકે છે, કારણ કે તમામ શારીરિક સમાનતાઓ નજીકના સંબંધને સૂચવતી નથી. સમાન વાતાવરણ ધરાવતા સજીવો ઘણીવાર સમાન ભૌતિક લક્ષણો વિકસાવે છે, જે પ્રક્રિયા અભિસારી ઉત્ક્રાંતિ તરીકે ઓળખાય છે. શાર્ક અને ડોલ્ફિન બંનેના શરીરના સ્વરૂપો સમાન હોય છે, તેમ છતાં તે માત્ર દૂરથી સંબંધિત છે-શાર્ક માછલી છે અને ડોલ્ફિન સસ્તન પ્રાણીઓ છે. આવી સમાનતાઓ બંને વસ્તી સમાન પસંદગીયુક્ત દબાણના સંપર્કમાં આવવાનું પરિણામ છે. બંને જૂથોમાં, સ્વિમિંગને મદદ કરતા ફેરફારોની તરફેણ કરવામાં આવી છે. આમ, સમય જતાં, તેઓ નજીકથી સંબંધિત ન હોવા છતાં, સમાન દેખાવ (મોર્ફોલોજી) વિકસાવ્યા. ગર્ભવિજ્ઞાન કેટલાક કિસ્સાઓમાં, બે અથવા વધુ પ્રજાતિઓના ગર્ભમાં માળખાઓની શારીરિક સરખામણી એ સહિયારા પૂર્વજ માટે પુરાવા પૂરા પાડે છે જે પુખ્ત સ્વરૂપોમાં સ્પષ્ટ ન પણ હોય. જેમ જેમ ગર્ભનો વિકાસ થાય છે, તેમ તેમ આ સમરૂપતાઓ જોવા માટે ખોવાઈ શકે છે, અને રચનાઓ વિવિધ કાર્યો કરી શકે છે. કરોડઅસ્થિધારી જૂથ (જેમાં મનુષ્યનો સમાવેશ થાય છે) નું વર્ગીકરણ કરવાના આધારનો એક ભાગ પૂંછડી (ગુદાથી આગળ વિસ્તરે છે) અને ફેરીન્જિયલ સ્લિટ્સની હાજરી છે. બંને રચનાઓ ગર્ભ વિકાસના અમુક તબક્કા દરમિયાન દેખાય છે પરંતુ પુખ્ત સ્વરૂપમાં હંમેશા સ્પષ્ટ હોતી નથી. વિકાસ દરમિયાન વિવિધ પ્રજાતિઓના ગર્ભમાં હાજર આકારશાસ્ત્રીય સમાનતાઓને કારણે, એક વખત એવું માનવામાં આવતું હતું કે સજીવો ગર્ભ તરીકે તેમના ઉત્ક્રાંતિ ઇતિહાસને ફરીથી અમલમાં મૂકે છે. એવું માનવામાં આવતું હતું કે માનવ ગર્ભ સસ્તન પ્રાણીઓ તરીકે તેમનો વિકાસ પૂર્ણ કરતા પહેલા ઉભયજીવી પછી સરીસૃપ તબક્કામાંથી પસાર થાય છે. આવા પુનરાવર્તન, જેને ઘણીવાર પુનરાવર્તન સિદ્ધાંત કહેવામાં આવે છે, તે વૈજ્ઞાનિક પુરાવા દ્વારા સમર્થિત નથી. જોકે, જે થાય છે તે એ છે કે વિકાસના પ્રથમ તબક્કાઓ સજીવોના વ્યાપક જૂથોમાં સમાન હોય છે. દાખલા તરીકે, ખૂબ જ પ્રારંભિક તબક્કે, બધા કરોડઅસ્થિધારી પ્રાણીઓ અત્યંત સમાન દેખાય છે, પરંતુ તેઓ કોઈ પણ પૂર્વજોની પ્રજાતિઓ સાથે બરાબર મળતા નથી. જેમ જેમ વિકાસ ચાલુ રહે છે, તેમ તેમ આ મૂળભૂત પેટર્નમાંથી ચોક્કસ લક્ષણો બહાર આવે છે. વેસ્ટિજિયલ સ્ટ્રક્ચર્સ હોમોલોજીમાં વેસ્ટિજિયલ સ્ટ્રક્ચર્સ તરીકે ઓળખાતી વહેંચાયેલ રચનાઓનો એક અનોખો સમૂહ સામેલ છે. વેસ્ટિજિયલ એ એનાટોમિકલ ભાગોનો ઉલ્લેખ કરે છે જે ઓછામાં ઓછા, જો કોઈ હોય તો, તે ધરાવે છે તે જીવતંત્ર માટે મૂલ્યવાન છે. આ દેખીતી રીતે અતાર્કિક રચનાઓ એવા અવયવોના અવશેષો છે જેણે પૂર્વજોના સ્વરૂપોમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી હતી. વ્હેલમાં આવી સ્થિતિ છે, જેમાં નાના અવશેષ હાડકાં હોય છે જે તેમના પૂર્વજોના પગના હાડકાના અવશેષો હોવાનું જણાય છે જે જમીન પર ચાલતા હતા. મનુષ્યોમાં કાનના સ્નાયુઓ, શાણપણના દાંત, એપેન્ડિક્સ, પૂંછડીના હાડકા, શરીરના વાળ (હંસ બમ્પ્સ સહિત) અને આંખના ખૂણામાં અર્ધચંદ્રાકાર ગડી સહિત અવશેષ માળખાં પણ હોય છે. જૈવભૂગોળ એ પ્રજાતિઓના ભૌગોલિક વિતરણનો અભ્યાસ છે. જૈવભૂગોળમાંથી મળેલા પુરાવાઓ, ખાસ કરીને દરિયાઈ ટાપુઓની જૈવભૂગોળમાંથી મળેલા પુરાવાઓએ ડાર્વિન અને આલ્ફ્રેડ રસેલ વોલેસ બંનેને સમજાવવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવી હતી કે પ્રજાતિઓ સામાન્ય વંશની શાખાઓની પેટર્ન સાથે વિકસિત થઈ છે. ટાપુઓમાં ઘણીવાર સ્થાનિક પ્રજાતિઓ હોય છે, પ્રજાતિઓ બીજે ક્યાંય જોવા મળતી નથી, પરંતુ તે પ્રજાતિઓ ઘણીવાર નજીકના ખંડમાં જોવા મળતી પ્રજાતિઓ સાથે સંબંધિત હોય છે. વધુમાં, ટાપુઓમાં ઘણીવાર નજીકથી સંબંધિત પ્રજાતિઓના સમૂહ હોય છે જે ખૂબ જ અલગ પર્યાવરણીય વિશિષ્ટતા ધરાવે છે, જે પર્યાવરણમાં જીવન જીવવાની વિવિધ રીતો ધરાવે છે. આવા સમૂહો અનુકૂલનશીલ કિરણોત્સર્ગની પ્રક્રિયા દ્વારા રચાય છે જ્યાં એક જ પૂર્વજોની પ્રજાતિ એવા ટાપુની વસાહત કરે છે જેમાં વિવિધ પ્રકારના ખુલ્લા પર્યાવરણીય સ્થળો હોય છે અને પછી તે ખાલી સ્થળો ભરવા માટે અનુકૂળ વિવિધ પ્રજાતિઓમાં વિકસિત થઈને વૈવિધ્યસભર બને છે. સારી રીતે અભ્યાસ કરાયેલા ઉદાહરણોમાં ડાર્વિનની ફિન્ચ, ગાલાપાગોસ ટાપુઓની સ્થાનિક 13 ફિન્ચ પ્રજાતિઓનું જૂથ અને હવાઇયન હનીક્રીપર્સનો સમાવેશ થાય છે, જે પક્ષીઓનું એક જૂથ છે, જે એક સમયે મનુષ્યો દ્વારા લુપ્ત થતાં પહેલાં, વિવિધ ઇકોલોજીકલ ભૂમિકાઓ ભરતી 60 પ્રજાતિઓ હતી, જે તમામ એક જ ફિન્ચ જેવા પૂર્વજમાંથી ઉતરી આવ્યા હતા જે લગભગ 4 મિલિયન વર્ષો પહેલા હવાઇયન ટાપુઓ પર આવ્યા હતા. અન્ય એક ઉદાહરણ સિલ્વર્સવર્ડ જોડાણ છે, જે બારમાસી છોડની પ્રજાતિઓનું એક જૂથ છે, જે હવાઇયન ટાપુઓમાં પણ સ્થાનિક છે, જે વિવિધ વસવાટોમાં રહે છે અને વિવિધ આકારો અને કદમાં આવે છે જેમાં વૃક્ષો, ઝાડીઓ અને જમીનને આલિંગન કરતી સાદડીઓનો સમાવેશ થાય છે, પરંતુ જેને એકબીજા સાથે અને ઉત્તર અમેરિકાના પશ્ચિમ કિનારે જોવા મળતી કેટલીક ટારવીડ પ્રજાતિઓ સાથે સંકરિત કરી શકાય છે; એવું લાગે છે કે તેમાંથી એક ટારવીડે ભૂતકાળમાં હવાઈમાં વસાહત કરી હતી અને સમગ્ર સિલ્વર્સવર્ડ જોડાણને જન્મ આપ્યો હતો. મોલેક્યુલર બાયોલોજી દરેક જીવંત જીવતંત્ર (આર. એન. એ. વાયરસના સંભવિત અપવાદ સાથે) માં ડીએનએના અણુઓ હોય છે, જે આનુવંશિક માહિતી ધરાવે છે. જનીનો એ ડીએનએના ટુકડા છે જે આ માહિતી ધરાવે છે, અને તેઓ જીવતંત્રના ગુણધર્મોને પ્રભાવિત કરે છે. જનીનો વ્યક્તિના સામાન્ય દેખાવ અને અમુક અંશે તેમના વર્તનને નિર્ધારિત કરે છે. જો બે સજીવો નજીકથી સંબંધિત હોય, તો તેમનું ડીએનએ ખૂબ સમાન હશે. બીજી બાજુ, બે સજીવો જેટલા વધુ દૂરથી સંબંધિત હશે, તેમનામાં તેટલા વધુ તફાવતો હશે. ઉદાહરણ તરીકે, ભાઈઓ નજીકથી સંબંધિત છે અને ખૂબ સમાન ડીએનએ ધરાવે છે, જ્યારે પિતરાઈ ભાઈઓ વધુ દૂરના સંબંધો ધરાવે છે અને તેમના ડીએનએમાં વધુ તફાવતો ધરાવે છે. ડીએનએમાં સમાનતાનો ઉપયોગ પ્રજાતિઓ વચ્ચેના સંબંધોને તે જ રીતે નક્કી કરવા માટે થાય છે જેનો ઉપયોગ વ્યક્તિઓ વચ્ચેના સંબંધો દર્શાવવા માટે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચિમ્પાન્ઝીની ગોરિલા અને મનુષ્યો સાથે સરખામણી દર્શાવે છે કે મનુષ્યો અને ચિમ્પાન્જીઓના ડીએનએ વચ્ચે 96 ટકા જેટલી સમાનતા છે. ડીએનએની સરખામણીઓ સૂચવે છે કે મનુષ્યો અને ચિમ્પાન્ઝી બંને પ્રજાતિઓ ગોરિલા કરતાં એકબીજા સાથે વધુ નજીકથી સંબંધિત છે. મોલેક્યુલર સિસ્ટેમેટિક્સનું ક્ષેત્ર આ અણુઓમાં સમાનતાઓને માપવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે અને ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા વિવિધ પ્રકારના સજીવો કેવી રીતે સંબંધિત છે તે જાણવા માટે આ માહિતીનો ઉપયોગ કરે છે. આ સરખામણીઓએ જીવવિજ્ઞાનીઓને પૃથ્વી પરના જીવનની ઉત્ક્રાંતિનું સંબંધ વૃક્ષ બનાવવાની મંજૂરી આપી છે. તેઓએ વૈજ્ઞાનિકોને એવા સજીવો વચ્ચેના સંબંધોને ગૂંચ કાઢવાની પણ મંજૂરી આપી છે જેમના સામાન્ય પૂર્વજો આટલા લાંબા સમય પહેલા જીવ્યા હતા કે સજીવોના દેખાવમાં કોઈ વાસ્તવિક સમાનતા નથી. કૃત્રિમ પસંદગી એ સ્થાનિક છોડ અને પ્રાણીઓનું નિયંત્રિત સંવર્ધન છે. મનુષ્ય નક્કી કરે છે કે કયું પ્રાણી અથવા છોડ પ્રજનન કરશે અને કયું સંતાન ટકી રહેશે; આમ, તેઓ નક્કી કરે છે કે કયા જનીનો ભાવિ પેઢીઓમાં પસાર થશે. કૃત્રિમ પસંદગીની પ્રક્રિયાએ સ્થાનિક પ્રાણીઓની ઉત્ક્રાંતિ પર નોંધપાત્ર અસર કરી છે. ઉદાહરણ તરીકે, લોકોએ નિયંત્રિત સંવર્ધન દ્વારા વિવિધ પ્રકારના શ્વાનો પેદા કર્યા છે. ચિહુઆહુઆ અને ગ્રેટ ડેન વચ્ચેના કદમાં તફાવત એ કૃત્રિમ પસંદગીનું પરિણામ છે. તેમના નાટકીય રીતે અલગ શારીરિક દેખાવ છતાં, તેઓ અને અન્ય તમામ કૂતરાઓ 15,000 વર્ષ પહેલાં ચીનમાં મનુષ્યો દ્વારા પાળેલા કેટલાક વરુઓથી વિકસિત થયા હતા. કૃત્રિમ પસંદગીએ વિવિધ પ્રકારના છોડનું ઉત્પાદન કર્યું છે. મકાઈ (મકાઈ) ના કિસ્સામાં, તાજેતરના આનુવંશિક પુરાવા સૂચવે છે કે પાળતું 10,000 વર્ષ પહેલાં મધ્ય મેક્સિકોમાં થયું હતું. પાળતું પહેલાં, જંગલી સ્વરૂપનો ખાદ્ય ભાગ નાનો અને એકત્રિત કરવો મુશ્કેલ હતો. આજે ધ મકાઈ જિનેટિક્સ કોઓપરેશન સ્ટોક સેન્ટર મકાઈની 10,000 થી વધુ આનુવંશિક વિવિધતાઓનો સંગ્રહ જાળવે છે જે મૂળ જંગલી પ્રકારથી રેન્ડમ પરિવર્તન અને રંગસૂત્રોની ભિન્નતા દ્વારા ઉદ્ભવે છે. કૃત્રિમ પસંદગીમાં જે નવી જાતિ અથવા વિવિધતા ઉભરી આવે છે તે મનુષ્યો માટે આકર્ષક રેન્ડમ મ્યુટેશન્સ ધરાવતી હોય છે, જ્યારે કુદરતી પસંદગીમાં હયાત પ્રજાતિ તેના બિન-માનવ વાતાવરણમાં ઉપયોગી રેન્ડમ મ્યુટેશન્સ ધરાવતી હોય છે. કુદરતી અને કૃત્રિમ પસંદગી બંનેમાં વિવિધતાઓ અવ્યવસ્થિત પરિવર્તનોનું પરિણામ છે, અને અંતર્ગત આનુવંશિક પ્રક્રિયાઓ અનિવાર્યપણે સમાન છે. ડાર્વિને કુદરતી પસંદગીના સમર્થનમાં તેમની ઘણી દલીલો રચવા માટે પ્રાણીઓ અને છોડમાં કૃત્રિમ પસંદગીના પરિણામોનું કાળજીપૂર્વક નિરીક્ષણ કર્યું હતું. તેમનું મોટાભાગનું પુસ્તક ઓન ધ ઓરિજિન ઓફ સ્પીશીઝ કૃત્રિમ પસંદગીમાંથી ઉદ્ભવતા સ્થાનિક કબૂતરોની ઘણી જાતોના આ અવલોકનો પર આધારિત હતું. ડાર્વિને પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો કે જો મનુષ્ય ટૂંકા ગાળામાં પાળેલા પ્રાણીઓમાં નાટ્યાત્મક ફેરફારો હાંસલ કરી શકે, તો લાખો વર્ષો પછી કુદરતી પસંદગી, આજે જીવંત વસ્તુઓમાં જોવા મળતા તફાવતો પેદા કરી શકે છે. સહ-ઉત્ક્રાંતિ એ એક એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં બે કે તેથી વધુ પ્રજાતિઓ એકબીજાની ઉત્ક્રાંતિને પ્રભાવિત કરે છે. બધા સજીવો તેમની આસપાસના જીવનથી પ્રભાવિત છે; જો કે, સહવિકાસમાં એવા પુરાવા છે કે દરેક પ્રજાતિમાં આનુવંશિક રીતે નિર્ધારિત લક્ષણો સીધા બે સજીવો વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને પરિણામે પરિણમે છે. સહ-ઉત્ક્રાંતિનો વ્યાપક રીતે દસ્તાવેજીકૃત કિસ્સો સ્યુડોમિરમેક્સ, એક પ્રકારની કીડી અને બાવળ, એક છોડ કે જેનો ઉપયોગ કીડી ખોરાક અને આશ્રય માટે કરે છે, વચ્ચેનો સંબંધ છે. બંને વચ્ચેનો સંબંધ એટલો ઘનિષ્ઠ છે કે તે બંને સજીવોમાં વિશેષ માળખા અને વર્તણૂકોની ઉત્ક્રાંતિ તરફ દોરી ગયો છે. કીડી શાકાહારીઓ સામે બાવળનું રક્ષણ કરે છે અને હરીફ છોડમાંથી બિયારણના જંગલના તળિયાને સાફ કરે છે. તેના જવાબમાં, છોડમાં ફૂલેલા કાંટા વિકસિત થયા છે જેનો ઉપયોગ કીડીઓ આશ્રય તરીકે કરે છે અને ખાસ ફૂલના ભાગો કે જે કીડીઓ ખાય છે. આવા સહવિકાસનો અર્થ એ નથી કે કીડીઓ અને વૃક્ષ પરોપકારી રીતે વર્તવાનું પસંદ કરે છે. તેના બદલે, વસ્તીમાં કીડી અને વૃક્ષ બંનેમાં નાના આનુવંશિક ફેરફારોથી દરેકને ફાયદો થયો. આ લાભથી આ લાક્ષણિકતા આગામી પેઢી સુધી પહોંચવાની શક્યતા થોડી વધારે હતી. સમય જતાં, ક્રમિક પરિવર્તનોએ આજે આપણે જે સંબંધનું અવલોકન કરીએ છીએ તે બનાવ્યું. વિશિષ્ટતા યોગ્ય સંજોગો અને પૂરતો સમય જોતાં, ઉત્ક્રાંતિ નવી પ્રજાતિઓના ઉદભવ તરફ દોરી જાય છે. વૈજ્ઞાનિકોએ પ્રજાતિઓની ચોક્કસ અને સર્વસમાવેશક વ્યાખ્યા શોધવા માટે સંઘર્ષ કર્યો છે. અર્ન્સ્ટ મેયરે પ્રજાતિને વસ્તી અથવા વસ્તીના જૂથ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી છે, જેમના સભ્યોમાં વ્યવહારુ, ફળદ્રુપ સંતાન પેદા કરવા માટે એકબીજા સાથે કુદરતી રીતે આંતરપ્રજનન કરવાની ક્ષમતા હોય છે. (એક પ્રજાતિના સભ્યો અન્ય પ્રજાતિના સભ્યો સાથે વ્યવહાર્ય, ફળદ્રુપ સંતાન પેદા કરી શકતા નથી). મેયરની વ્યાખ્યાને જીવવિજ્ઞાનીઓમાં વ્યાપક સ્વીકૃતિ મળી છે, પરંતુ તે બેક્ટેરિયા જેવા સજીવોને લાગુ પડતી નથી, જે અલૈંગિક રીતે પ્રજનન કરે છે. વિશિષ્ટતા એ વંશ-વિભાજનની ઘટના છે જે એક સામાન્ય પૂર્વજોની વસ્તીમાંથી બે અલગ-અલગ પ્રજાતિઓમાં પરિણમે છે. વિશિષ્ટતાની વ્યાપક રીતે સ્વીકૃત પદ્ધતિને એલોપેટ્રિક વિશિષ્ટતા કહેવામાં આવે છે. એલોપેટ્રિક વિશિષ્ટતા ત્યારે શરૂ થાય છે જ્યારે વસ્તી ભૌગોલિક રીતે અલગ થઈ જાય છે. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓ, જેમ કે પર્વતમાળાઓનો ઉદભવ, ખીણની રચના અથવા દરિયાની સપાટીમાં ફેરફારો દ્વારા જમીન પુલોનું પૂર અલગ વસ્તીમાં પરિણમી શકે છે. પ્રજાતિકરણ થાય તે માટે, વિભાજન નોંધપાત્ર હોવું જોઈએ, જેથી બે વસ્તી વચ્ચે આનુવંશિક વિનિમય સંપૂર્ણપણે વિક્ષેપિત થાય. તેમના અલગ વાતાવરણમાં, આનુવંશિક રીતે અલગ થયેલા જૂથો તેમના પોતાના અનન્ય ઉત્ક્રાંતિના માર્ગોને અનુસરે છે. દરેક જૂથ વિવિધ પરિવર્તનોનો સંચય કરશે તેમજ વિવિધ પસંદગીયુક્ત દબાણને આધિન રહેશે. સંચિત આનુવંશિક ફેરફારો અલગ વસ્તીમાં પરિણમી શકે છે જે જો ફરીથી જોડાય તો હવે આંતરપ્રજનન કરી શકશે નહીં. આંતરપ્રજનનને અટકાવતા અવરોધો કાં તો પ્રિઝીગોટિક (સમાગમ અથવા ગર્ભાધાનને અટકાવવું) અથવા પોસ્ટઝીગોટિક (ગર્ભાધાન પછી થતા અવરોધો) છે. જો આંતરપ્રજનન હવે શક્ય નથી, તો તેમને અલગ પ્રજાતિ ગણવામાં આવશે. ચાર અબજ વર્ષોના ઉત્ક્રાંતિનું પરિણામ આપણી આસપાસના જીવનની વિવિધતા છે, જેમાં આજે અંદાજે 17.5 લાખ વિવિધ પ્રજાતિઓ અસ્તિત્વમાં છે. સામાન્ય રીતે પ્રજાતિકરણની પ્રક્રિયા ધીમી હોય છે, જે ખૂબ જ લાંબા સમય સુધી થાય છે; આમ માનવ જીવનકાળમાં સીધા અવલોકનો દુર્લભ હોય છે. જો કે હાલના સજીવોમાં વિશિષ્ટતા જોવા મળી છે, અને ભૂતકાળની વિશિષ્ટતા ઘટનાઓ અવશેષોમાં નોંધાયેલી છે. વૈજ્ઞાનિકોએ એક જ સામાન્ય પૂર્વજમાંથી સિક્લિડ માછલીઓની પાંચ નવી પ્રજાતિઓની રચનાનું દસ્તાવેજીકરણ કર્યું છે જે 5,000 વર્ષ પહેલાં નાગુબાગો તળાવમાં મૂળ પ્રાણીઓમાંથી અલગ કરવામાં આવી હતી. આ કિસ્સામાં વિશિષ્ટતા માટેનો પુરાવો આકારવિજ્ઞાન (શારીરિક દેખાવ) અને કુદરતી આંતરપ્રજનનનો અભાવ હતો. આ માછલીઓમાં જટિલ સમાગમ વિધિઓ અને વિવિધ રંગો હોય છે; નવી પ્રજાતિઓમાં રજૂ કરવામાં આવેલા નાના ફેરફારોએ સાથીની પસંદગીની પ્રક્રિયામાં ફેરફાર કર્યો છે અને જે પાંચ સ્વરૂપો ઉદ્ભવ્યા છે તે આંતરપ્રજનન માટે સહમત થઈ શક્યા નથી. ઉત્ક્રાંતિના સિદ્ધાંતને વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં વ્યાપકપણે સ્વીકારવામાં આવે છે, જે જીવવિજ્ઞાનના વિવિધ વિશેષતા ક્ષેત્રોને જોડવામાં મદદ કરે છે. ઉત્ક્રાંતિ જીવવિજ્ઞાનના ક્ષેત્રને નક્કર વૈજ્ઞાનિક આધાર પ્રદાન કરે છે. ઉત્ક્રાંતિવાદના સિદ્ધાંતના મહત્વનો સારાંશ થિયોડોસિયસ ડોબ્ઝાન્સ્કીએ આપ્યો છે કે "ઉત્ક્રાંતિના પ્રકાશ સિવાય જીવવિજ્ઞાનમાં કંઈપણ અર્થપૂર્ણ નથી". તેમ છતાં, ઉત્ક્રાંતિનો સિદ્ધાંત સ્થિર નથી. ઉત્ક્રાંતિ પ્રક્રિયા પાછળની પદ્ધતિઓ અંગે વૈજ્ઞાનિક સમુદાયમાં ઘણી ચર્ચા છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઉત્ક્રાંતિ કયા દરે થાય છે તે હજુ પણ ચર્ચા હેઠળ છે. વધુમાં, ઉત્ક્રાંતિ પરિવર્તનનો પ્રાથમિક એકમ કયો છે તે અંગે વિરોધાભાસી મંતવ્યો છે-જીવતંત્ર અથવા જનીન. પરિવર્તનનો દર ડાર્વિન અને તેના સમકાલિન ઉત્ક્રાંતિને ધીમી અને ક્રમિક પ્રક્રિયા તરીકે જોતા હતા. ઉત્ક્રાંતિ વૃક્ષો એ વિચાર પર આધારિત છે કે પ્રજાતિઓમાં ઊંડો તફાવત એ ઘણા નાના ફેરફારોનું પરિણામ છે જે લાંબા સમય સુધી એકઠા થાય છે. ભૂસ્તરશાસ્ત્રીઓ જેમ્સ હ્યુટન અને ચાર્લ્સ લિયેલના કાર્યોમાં ક્રમિકવાદનો આધાર હતો. હ્યુટનનો મત સૂચવે છે કે ગહન ભૌગોલિક પરિવર્તન એ પ્રક્રિયાઓની પ્રમાણમાં ધીમી સતત કામગીરીનું સંચિત ઉત્પાદન હતું, જે આજે પણ કામગીરીમાં જોઈ શકાય છે, જે આપત્તિવાદના વિરોધમાં છે, જેણે આ વિચારને પ્રોત્સાહન આપ્યું હતું કે અચાનક ફેરફારોના કારણો છે જે હવે કામ પર જોઈ શકાતા નથી. જૈવિક ફેરફારો માટે એકરૂપતાવાદી પરિપ્રેક્ષ્ય અપનાવવામાં આવ્યું હતું. આવા દ્રષ્ટિકોણ અશ્મિભૂત રેકોર્ડની વિરોધાભાસી લાગે છે, જે ઘણીવાર નવી પ્રજાતિઓ અચાનક દેખાય છે, પછી લાંબા સમય સુધી તે સ્વરૂપમાં રહે છે તેના પુરાવા દર્શાવે છે. 1970 ના દાયકામાં પેલિયોન્ટોલોજિસ્ટ્સ નાઇલ્સ એલ્ડ્રેજ અને સ્ટીફન જે ગૌલ્ડે એક સૈદ્ધાંતિક મોડેલ વિકસાવ્યું હતું જે સૂચવે છે કે ઉત્ક્રાંતિ, માનવ દ્રષ્ટિએ ધીમી પ્રક્રિયા હોવા છતાં, સાપેક્ષ સ્થિરતાના લાંબા સમયગાળા સાથે વારાફરતી પ્રમાણમાં ઝડપી પરિવર્તન (50,000 થી 100,000 વર્ષ વચ્ચે) ના સમયગાળામાંથી પસાર થાય છે. તેમના સિદ્ધાંતને વિરામચિહ્ન સંતુલન કહેવામાં આવે છે અને ડાર્વિનના વિચારોનો વિરોધ કર્યા વિના અશ્મિભૂત રેકોર્ડને સમજાવે છે. પરિવર્તનનો એકમ ઉત્ક્રાંતિમાં પસંદગીનો એક સામાન્ય એકમ સજીવ છે. કુદરતી પસંદગી ત્યારે થાય છે જ્યારે કોઈ વ્યક્તિની પ્રજનન સફળતામાં વારસાગત લાક્ષણિકતા દ્વારા સુધારો અથવા ઘટાડો થાય છે, અને પ્રજનનની સફળતાને વ્યક્તિના હયાત સંતાનની સંખ્યા દ્વારા માપવામાં આવે છે. જીવતંત્રના દૃષ્ટિકોણને વિવિધ જીવવિજ્ઞાનીઓ તેમજ તત્વજ્ઞાનીઓ દ્વારા પડકારવામાં આવ્યો છે. રિચાર્ડ ડોકિન્સ સૂચવે છે કે જો આપણે જનીનના દૃષ્ટિકોણથી ઉત્ક્રાંતિને જોઈએ તો ઘણી સમજ મેળવી શકાય છે; એટલે કે, કુદરતી પસંદગી જનીનો તેમજ સજીવો પર ઉત્ક્રાંતિ પદ્ધતિ તરીકે કામ કરે છે. તેમના 1976 ના પુસ્તક, ધ સેલ્ફિશ જીનમાં, તેઓ સમજાવે છેઃ અન્ય લોકો પસંદગીને ઘણા સ્તરો પર કામ કરતા જુએ છે, માત્ર જીવતંત્ર અથવા જનીનના એક સ્તર પર નહીં; ઉદાહરણ તરીકે, સ્ટીફન જે ગૌલ્ડે પસંદગી પર અધિક્રમિક પરિપ્રેક્ષ્ય માટે હાકલ કરી હતી. એબીઓજેનેસિસ ક્રિએશન-ઇવોલ્યુશન વિવાદ પણ જુઓ સામાન્ય વંશના ઉત્ક્રાંતિના પુરાવા હકીકત અને સિદ્ધાંત તરીકે ઉત્ક્રાંતિ માટે સમર્થનનું સ્તર ઉત્ક્રાંતિ સંદર્ભો ગ્રંથસૂચિ "રિવાઇઝ્ડ પ્રોસિડિંગ્સ ઓફ ધ બી. એસ. સી. એસ., એ. આઈ. બી. એસ. સિમ્પોસિયમ નવેમ્બર 2004, શિકાગો, આઈ. એલ" વધુ વાંચન બાહ્ય કડીઓ જીવવિજ્ઞાન સિદ્ધાંતો