Mutasi, Seleksi Alam, dan Evolusi
Teori Evolusi melalui seleksi alam pertama kali dirumuskan dalam buku Charles Darwin " On the Origin of Species " yang diterbitkan pada tahun 1859. Dalam bukunya, Darwin menjelaskan bagaimana organisme berevolusi dari generasi ke generasi melalui pewarisan sifat fisik atau perilaku, seperti yang dijelaskan oleh National Geographic . Teori ini dimulai dengan premis bahwa dalam suatu populasi, terdapat variasi sifat, seperti bentuk paruh salah satu burung kutilang Galapagos yang diteliti Darwin.Â
Charles Darwin dan Alfred Wallace adalah dua penemu seleksi alam (Darwin & Wallace 1858), namun di antara keduanya, Darwin adalah ahli teori utama gagasan tersebut, yang karyanya paling terkenal mengenai topik ini adalah On the Origin of Species ( Darwin 1859). Bagi Darwin, seleksi alam adalah proses yang berlarut-larut dan rumit yang melibatkan berbagai sebab yang saling berhubungan. Seleksi alam memerlukan variasi populasi organisme. Agar proses tersebut dapat berjalan, setidaknya sebagian dari variasi tersebut harus dapat diwariskan dan diwariskan kepada keturunan organisme melalui cara tertentu. Variasi tersebut dipengaruhi oleh perjuangan untuk eksistensi, sebuah proses yang pada dasarnya "memilih" variasi-variasi yang kondusif bagi kelangsungan hidup dan reproduksi para pembawa variasi tersebut.
 Sama seperti para peternak yang memilih hewan mana yang akan dikembangbiakkan dan dengan demikian menciptakan berbagai ras anjing, merpati, dan sapi peliharaan, alam secara efektif "memilih" hewan mana yang akan berkembang biak dan menciptakan perubahan evolusioner seperti yang dilakukan oleh para peternak. "Seleksi" alami seperti itu, seleksi alam, terjadi sebagai akibat dari perjuangan untuk eksistensi dan, dalam kasus populasi seksual, perjuangan untuk mendapatkan kesempatan kawin. Perjuangan itu sendiri merupakan hasil dari pengendalian terhadap peningkatan geometrik populasi yang akan terjadi jika tidak ada pengendalian. Semua populasi, bahkan populasi yang berkembang biak dengan lambat seperti gajah, akan bertambah besar karena tidak adanya pembatasan pertumbuhan yang disebabkan oleh alam. Pemeriksaan ini mempunyai bentuk yang berbeda-beda pada populasi yang berbeda.
 Keterbatasan tersebut dapat berupa terbatasnya persediaan makanan, terbatasnya tempat bersarang, predasi, penyakit, kondisi iklim yang keras, dan masih banyak lagi. Dengan satu atau lain cara, hanya beberapa calon reproduksi dalam populasi alami yang benar-benar bereproduksi, sering kali karena yang lain mati sebelum dewasa. Karena adanya variasi di antara calon pereproduksi, beberapa kandidat memiliki peluang lebih besar untuk dijadikan sampel pereproduksi sebenarnya dibandingkan kandidat lainnya. Jika variasi tersebut dapat diwariskan, maka keturunan dari orang-orang yang memiliki sifat "menguntungkan" kemungkinan besar akan menghasilkan lebih banyak keturunan lagi.Â
Jika kita menggunakan salah satu contoh Darwin, serigala dengan kaki yang sangat panjang sehingga memungkinkan mereka berlari lebih cepat akan lebih mungkin menangkap mangsa sehingga terhindar dari kelaparan sehingga menghasilkan keturunan dengan kaki yang sangat panjang sehingga mereka, pada gilirannya, dapat berkembang biak dan berkembang biak. menghasilkan lebih banyak lagi keturunan berkaki panjang, dan seterusnya. Melalui proses berulang ini, suatu sifat yang mendukung reproduksi yang awalnya ditemukan pada satu atau beberapa anggota populasi akan menyebar ke seluruh populasi.
Sistem yang kompleks adalah jaringan elemen yang berinteraksi satu sama lain untuk mencapai tujuan bersama. Masing-masing elemen ini sendiri dapat menjadi jaringan sub-elemen, sehingga membentuk suatu hierarki. Hal ini berbeda dengan rantai sebab dan akibat yang tindakannya bersifat satu arah.
Sistem paling kompleks yang dikenal dalam sains adalah sistem biologis kita memiliki sel-sel yang membentuk jaringan yang membangun organ, dikendalikan oleh sistem saraf yang kompleks dan otak yang mampu berpikir abstrak dan logis. Sel-sel kita diganti secara berkala, namun kita tetap sama, atau berubah dengan cara yang sama.
Sistem yang kompleks bersifat non-linier, yang secara umum berarti kita tidak dapat memprediksi perilaku keseluruhan hanya dengan mengetahui bagian-bagiannya saja sebuah contoh betapa tidak dapat diandalkannya ukuran kedekatan perbedaan genom suatu spesies. Berbagi 95-98% gen yang sama tidak menghasilkan 95-98% kedekatan antara manusia dan simpanse. Penelitian telah menunjukkan seperlima gen umum manusia dan simpanse berperilaku berbeda. Gen membentuk jaringan interaksi yang berbeda pada manusia dan simpanse. Struktur ternyata lebih penting dibandingkan komposisi.Â
Oleh karena itu, rumus untuk menghitung jarak genetik jauh lebih kompleks daripada perbandingan sederhana gen-gen umum. Sistem yang kompleks dicirikan oleh ketidakmungkinan membedakan sebab dan akibat, karena adanya loop tertutup antara berbagai elemen. Banyak dari mereka, misalnya biologis, dicirikan oleh kemampuan beradaptasi perubahan struktur, elemen, komplikasi sebagai akibat dari pengaruh eksternal untuk menjaga keseimbangan. Contohnya adalah respon adaptif tubuh saat mengangkat beban meningkatkan massa dan kekuatan otot, memperkuat tulang dan tendon sebagai respon terhadap stres. Ketidaklinieran sistem dinyatakan dalam kenyataan tekanan yang terlalu sedikit atau terlalu banyak tidak mengarah pada adaptasi, dan dalam kasus kedua mungkin terjadi hilangnya kekuatan dan massa, yang disebut latihan berlebihan.Â