Darwin explicou seleção natural sem conhecer o mecanismo físico da herança. Experimentos de Gregor Mendel mostraram que fatores herdados podiam permanecer discretos em vez de se diluir. No século XX, a genética de populações uniu herança mendeliana e seleção, construindo a síntese moderna: evolução como mudança da variação herdada em populações.
Quatro forças mudam frequências
Mutação cria variantes. Seleção natural muda suas frequências quando afetam sucesso reprodutivo. Deriva genética produz mudanças ao acaso, sobretudo em populações pequenas, e pode fixar variantes neutras ou levemente nocivas. Fluxo gênico move variantes entre populações. Recombinação reorganiza variação a cada geração.
Os processos interagem. Mutação benéfica pode desaparecer por acaso enquanto rara. Fluxo gênico pode espalhar adaptação ou impedir divergência local. Tamanho populacional, acasalamento, ligação entre genes e gargalos históricos deixam assinaturas reconhecíveis.
DNA registra parentesco, imperfeitamente
Como descendentes herdam sequências modificadas, genomas guardam ancestralidade comum. Mutações inativadoras compartilhadas, inserções de elementos móveis, genes duplicados e rearranjos cromossômicos identificam ramos. Filogenias moleculares são testadas contra anatomia, fósseis e biogeografia.
Genes individuais podem contar histórias diferentes devido a recombinação, separação incompleta de linhagens, hibridação e transferência horizontal. Cientistas estimam relações usando muitas regiões genômicas e declaram incerteza. A árvore é inferência baseada em evidências, não genealogia decorativa.
Novidade com material antigo
Duplicação gênica libera uma cópia para conservar função enquanto outra muda. Mutações regulatórias alteram onde e quando genes atuam. Ferramentas do desenvolvimento partilhadas por animais produzem corpos distintos por mudanças de tempo, lugar e interação. Grandes diferenças anatômicas não exigem inventário totalmente novo.
Nem toda sequência conservada é adaptação, nem todo traço visível pertence a um gene. Muitos são poligênicos e influenciados pelo ambiente. A teoria neutra explica boa parte da mudança molecular sem seleção; genômica comparativa identifica sequências limitadas por função.
Genômica não substituiu fósseis ou história natural de campo. Acrescentou outro arquivo. As reconstruções mais fortes são aquelas em que moléculas, organismos, geografia e rochas convergem na mesma história ramificada.