Evolucija (lat. evolutio, »razvoj, razvitak«) je naziv za proces zbog kojeg dolazi do promjena nasljednih osobina bioloških populacija tijekom velikog broja uzastopnih generacija.[1][2] Nasljedne osobine određuju geni koji se od predaka prenose na potomstvo tijekom razmnožavanja. Unutar populacije organizama obično postoje razlike između jediniki kao posljedica mutacije, genske rekombinacije i drugih izvora genskih varijacija.[3] Evolucija se javlja kad evolucijski procesi poput prirodnog odabira (uključujući i spolni odabir) i genskog pomaka postepeno, tijekom duljeg razdoblja, dovode do toga da neke varijacije, odnosno karakteristike jedinki, postaju češće ili rjeđe unutar neke populacije.[4] Evolucijski procesi dovode do bioraznolikosti na svakom stupnju biološke organizacije, uključujući stupnjeve vrsta, individualnih organizama i molekula.[1][5]
Neprestano formiranje novih vrsta (specijacija), promjene unutar vrsta (anageneza) i nestanak vrsta (izumiranje) tijekom cijele evolucijske povijesti života na Zemlji obilježeno je pojavom brojnih zajedničkih morfoloških i biokemijskih osobina organizama, uključujući i međusobno identične sekvence DNK.[6] Ove zajedničke osobine su sličnije među vrstama koje dijele nedavnog zajedničkog pretka i mogu se koristiti kako bi rekonstruirali biološko "stablo života" zasnovano na evolucijskim poveznicama (filogenetika) koristeći kako postojeće žive vrste tako i fosile. Fosilni zapisi u sebi uključuju prikaz progresije u razvoju živoga svijeta od ranog biogenog grafita,[7] preko fosila mikrobnih naslaga,[8][9] do fosiliziranih višestaničnih organizama. Svi danas postojeći oblici bioraznolikosti su oblikovani procesima specijacije, ali i izumiranja.[10]
Iako način djelovanja evolucije stvara privid svrhovitosti ili usmjerenosti ka cilju samog procesa prirodnog odabira koji naizgled ciljano stvara i prilagođava nužne osobine organizma funkcionalnoj ulozi koju obavljaju (telenomija),[11] prethodni stavovi i razmišljanja o evoluciji, kao što su ortogeneza, evolucionizam te druge hipoteze o "prirodnom" smjeru evolucijskog procesa u smislu stalnog trenda uvećanja kompleksnosti živih organizama, postaju suvišne i više se ne smatraju znanstvenima.[12]
Sredinom 19. stoljeća Charles Darwin je postavio znanstvenu Teoriju evolucije putem prirodnog odabira koju je objavio u svojoj knjizi Postanak vrsta (1859.) te ga zbog toga danas smatramo ocem kako Teorije o evoluciji tako i moderne biologije. Iako Teorija evolucije ne objašnjava kako je život nastao, u potpunosti objašnjava svu raznolikost života koju danas susrećemo i smatra se najvažnijom teorijom iz područja znanosti o životu na kojoj se temelje sva suvremena istraživanja i znanstvene spoznaje u biologiji. Iz temeljnih postulata teorije evolucije nužno proizlazi i teorija o zajedničkom porijeklu odnosno pretpostavlja postojanje posljednjeg univerzalnog zajedničkog pretka, životnog oblika koji je živio prije 3.5 - 3.8 milijardi godina i koji predak svim danas poznatim živim vrstama.[7][8][9][13][14][15] Teoriju o univerzalnom zajedničkom porijeklu je također prvi formulirao Darwin.
Početkom 20. stoljeća moderna evolucijska sinteza je integrirala klasičnu genetiku Gregora Mendela s Darwinovom Teorijom evolucije putom prirodnog odabira kroz disciplinu populacijske genetike, a ključna važnost prirodnog odabira kao uzroka procesa evolucije je prihvaćena u svim granama biologije. Znanstvenici i dalje nastavljaju proučavati različite aspekte evolucijske biologije postavljajući i testirajući nove hipoteze, stvarajući nove matematičke modele teorijske biologije, kao i biološke teorije, koristeći empirijske podatke, te i dalje provode opsežne eksperimente na terenu i u laboratoriju kako bi proučili i opisali evolucijske procese i mehanizme. U suvremenoj znanosti četiri najčešće spominjana evolucijska mehanizma su su prirodan odabir (uključujući i spolni odabir), genski pomak, mutacije i genski tok. Mutacije i genetski tok uzrokuju varijacije, a prirodni odabir i genski pomak ih probiru.[16]
U smislu praktične primjene, naše razumijevanje evolucije je bilo ključno u razvoju brojnih novih znanstvenih disciplina kao i industrijskih polja primjene stečenih spoznaja o evoluciji, uključujući posebno poljoprivredu, ljudsku i veterinarsku medicinu, kao i znanost o životu uopće.[17][18] Otkrića u evolucijskoj biologiji značajano su utjecala ne samo na tradicionalne znanstvene discipline na polju biologije nego i na druge akademske discipline, uključujući biološku antropologiju, evolucijsku psihologiju pa čak i na informacijske znanosti, a posebno na razvoj umjetne inteligencije i primjenu genetskih i općenito evolucijskih algoritama nastalih na principima Darwinove Teorije evolucije na rješavanje problema optimizacije u računalnim znanostima.[19][20]
Evolutionary processes are generally thought of as processes by which these changes occur. Four such processes are widely recognized: natural selection (in the broad sense, to include sexual selection), genetic drift, mutation, and migration (Fisher 1930; Haldane 1932). The latter two generate variation; the first two sort it.