Op Aarde leven veel verschillende organismen. Soms worden er fossielen (versteende overblijfselen) gevonden van organismen die niet meer op aarde voorkomen, zoals van dinosauriërs en de mensachtige Neanderthaler. Deze soorten zijn uitgestorven. Sommige fossielen lijken op organismen die nu leven. Toch zijn er ook verschillen; de soorten zijn langzaam veranderd. Het ontstaan, uitsterven en veranderen van soorten wordt evolutie genoemd.
In 1935 reisde Charles Darwin met het schip de Beagle naar de Galapagoseilanden. Als natuurwetenschappelijk onderzoeker viel het hem op dat er op elk eiland andere vinken voorkwamen. Ook hoorde hij van de plaatselijke vissers dat ze aan het uiterlijk van een landschildpad konden zien van welk eiland het dier afkomstig was. Het leek wel alsof elk dier paste bij zijn omgeving.
Jaren later werkte Charles Darwin zijn bevindingen uit en schreef er een boek over: ‘Over het ontstaan van de soorten.’ Dit was een revolutionair boek en hij kreeg veel kritiek, met name van de kerk. Toch was er ook erkenning en inmiddels is Darwins evolutie theorie breed geaccepteerd. Andere onderzoekers hebben zijn theorie verder uitgewerkt.
Evolutie is gebaseerd op een aantal verschijnselen.
Er is variatie. Ieder mens is verschillend. Kijk maar rond in een klaslokaal. Elke leerling is makkelijk te herkennen; verschillen in haarkleur, lengte, gewicht en ga zo maar door. Ook andere organismen laten variatie zien en dit is genetisch bepaald. Een groot deel van het DNA van een soort is hetzelfde, maar er zijn ook verschillen. Het genetisch (DNA) profiel van een organisme wordt het genotype genoemd.
Er is een strijd om het bestaan. Veel organismen die geboren worden, zullen niet de volwassenheid bereiken. Kleine eendjes worden door snoeken en reigers opgegeten, jonge gazelles zijn een makkelijke prooi voor jagende leeuwinnen en zo zijn er ontelbare voorbeelden te noemen. Maar ook de hoeveelheid voedsel is vaak een beperkende factor. Vaak zijn er meer monden te voeden, dan dat er eten beschikbaar is. Een klein musje in het vogelnest zal haar bekje zo ver mogelijk opensperren, in de hoop dat haar vader of moeder er bij haar het meeste voedsel in stopt. Ze krijgt meer energie en heeft daardoor een grotere kans om te blijven leven. Darwin noemde dit natuurlijke selectie.
Alleen de best aangepaste individuen zullen overleven. Het gaat er niet om dat je sneller bent dan het roofdier, maar dat je sneller bent dan je soortgenoten. Het roofdier zal jou dan niet pakken, omdat het makkelijker is om een andere prooi te vellen. Zo zijn er heel veel selectiemogelijkheden.
De organismen binnen een soort die het minst opvallen (schutkleur), het makkelijkst aan eten komen (goed kunnen klimmen, met grote snelheid jagen), beschermd zijn tegen barre omstandigheden (een dikke vacht, snel af kunnen koelen) of sneller aan roofdieren kunnen ontkomen (rennen, klimmen, verstoppen) dan hun soortgenoten hebben een grotere kans om te overleven en zich voort te planten. Berkenspanners, vlinders die veel rondom de Engelse stad Manchester voorkomen, zaten 200 jaar geleden vooral op de witte bast van berken. Er waren lichte en donkere vlinders, maar de donkere staken goed af tegen de lichte bast en waren daardoor een makkelijke prooi voor hongerige vogels. Tijdens de industriële revolutie kwamen er veel vervuilende gassen in de lucht en de berkenbast kleurde er donker van. Opeens vielen de donkere berkenspanners niet meer op en werden hun lichte soortgenoten opgegeten. Dit had tot gevolg dat er nu heel veel donkere berkenspanners zijn en de lichte variant bijna niet meer voorkomt.
Een organisme dat slecht is aangepast aan zijn omgeving, heeft een veel kleinere kans om volwassen te worden dan zijn of haar soortgenoten. Dit zorgt ervoor dat alleen de organismen die het best kunnen overleven hun DNA doorgeven aan de volgende generatie. De nakomelingen hebben dan vaak al wat van de goede eigenschappen van hun ouders geërfd. Toch worden er opnieuw meer organismen geboren dan dat er voedsel voor is en opnieuw zal er selectie plaatsvinden. Op deze manier kan een soort langzaam veranderen.
Het DNA van een organisme kan ook veranderen; er vindt dan een mutatie plaats. Dit wordt bijvoorbeeld veroorzaakt door uv-straling. Vaak heeft een mutatie geen invloed en als er wel iets verandert, dan is het bijna altijd nadelig voor het organisme. Er is echter ook een kleine kans dat de mutatie juist een voordeel oplevert. Als dat zo is, dan zal het organisme makkelijker overleven en als het gemuteerde gen ook zit opgeslagen in de geslachtscellen van het individu dan zal het bij voortplanting de mutatie doorgeven aan het nageslacht.
Binnen een populatie (een groep dieren van dezelfde soort, die met elkaar voortplanten) kan een plotselinge scheiding ontstaan. Door een aardbeving, of het uit haar oevers treden van een rivier kan het zo zijn dat de dieren eerst met elkaar konden voortplanten (en dus genen uitwisselen), maar nu niet meer. In de loop der tijd zullen er mutaties optreden en heel soms hebben die mutaties een voordeel. Ook kan de omgeving er bij de twee groepen anders uit gaan zien. Samen zorgt dit ervoor dat er kleine verschillen ontstaan tussen de groepen. In sommige gevallen kan het er zelfs toe leiden dat er een andere soort ontstaat.