Evolution ist eine der bedeutendsten Kräfte in der Biologie und beschreibt die Weiterentwicklung von Lebewesen.
Vor noch nicht allzu langer Zeit existierten verschiedene Evolutionstheorien: Bis zum Ende des 18. Jahrhunderts glaubten die Menschen wegen der Schöpfungsgeschichte nicht an die Veränderung der Lebewesen. Dies lag auch daran, dass man diese aufgrund der eigenen kurzen Lebenszeit nicht mitbekam. Viele Persönlichkeiten haben verschiedene Ansichten gehabt:

Carl von Linné vertrat die Lehre der Artkonstanz. Er glaubte, dass alle Arten im Schöpfungsprozess entstanden sind und es keine Veränderungen gegeben hat.

Georges Cuvier vertrat die Katastrophentheorie. Er glaubte, dass Naturkatastrophen im Laufe der Zeit immer wieder das Leben auf der Erde auslöschte und es dann Neuschöpfung und die Entstehung neuer Arten gab. Er lehnte den Evolutionsgedanken ab und war zudem Begründer der Paläontologie, der Forschung der Lebewesen in früheren Stufen der Erdgeschichte, zum Beispiel der Dinosaurier.

Lamarck glaubte an einen fortlaufenden Artenwandel. Er war der Ansicht, dass veränderte Bedürfnisse und Gewohnheiten, verursacht durch Umweltveränderungen, zur allmählichen Umwandlung von Körperteilen führten. Intensiv genutzte Körperteile werden größer und stärker, andere vermindern sich, das heißt, die im Individuum erworbenen Eigenschaften werden weitervererbt. Bis heute gibt es zwar keine wissenschaftlichen Belege für die Ansicht, dennoch gilt er damit als Begründer der Evolutionstheorie.

Der bekannteste Evolutionsforscher ist vermutlich Charles Darwin. Während einer Weltreise mit seinem Forschungsschiff „Beagle“ machte er viele Beobachtungen und schrieb später das Werk „Über die Entstehung der Arten“. Er glaubte an Evolution, die durch natürliche Auslese bzw. Selektion geschah. Er hatte nämlich die Beobachtung gemacht, dass Lebewesen viel mehr Nachkommen produzieren als nötig, dass die Populationen dennoch stabil bleiben. Daraus schlussfolgerte er, dass es einen Wettbewerb im Kampf ums Überleben geben müsse und nur die überleben, die am besten an ihre Umwelt angepasst waren. Dies nannte er „Survival of the Fittest“. Hierbei ist zu beachten, dass die Fitness nicht, wie man aus heutiger Sicht vermuten könnte, mit körperlicher Kraft oder Ausdauer zu tun hat, sondern mit der Angepasstheit. Seine Erkenntnis wurde später von der Genetik bestätigt, die Darwin noch nicht kannte.

Darwins Evolutionstheorie und die moderne Genetik führten zusammen zu der heute geltenden „Synthetischen Evolutionstheorie“. Dabei geht man von einer Population aus, einer Gruppe Lebewesen einer Art, die alle eine Sammlung an Genen besitzen, den Genpool. Im Laufe der Zeit führen die Selektion und Evolution durch verschiedene Faktoren zur Veränderung der Arten. Diese Faktoren betreffen den Genpool, indem die Allelhäufigkeiten des Genpools der Population verändert werden. Zu diesen Evolutionsfaktoren gehören unter anderem Mutation, Rekombination, Isolation und Gendrift.

Isolation bedeutet, dass Populationen getrennt werden, zum Beispiel durch Gebirgsbildung, sodass sie sich nicht mehr untereinander fortpflanzen können und kein Austausch der Gene mehr stattfinden kann. Somit entstehen eigene Genpools, die sich unabhängig voneinander verändern. Dies kann auch zur Bildung neuer Arten führen.

Gendrift beschreibt, dass ein Lebewesen, welches als letztes seiner Art ein bestimmtes Allel besitzt, stirbt. Dies führt ebenfalls zu einer starken Veränderung der Allelhäufigkeiten in einer Population.

Rekombination ist die Neuanordnung der Gene, Mutation ist die zufällige Veränderung von Genen. Im Gegensatz dazu werden Modifikationen nicht vererbt. Modifikationen sind äußerliche Veränderungen, die durch Umwelteinflüsse zustandegekommen sind, wie zum Beispiel durch Sonneneinstrahlung ausgeblichene Haare.

Auch man Evolution meistens nicht innerhalb eines Lebens wahrnehmen kann, gibt es doch Beispiele, die Evolution beweisen. Dies sind Fossilien – Überreste lange ausgestorbener Lebewesen und Pflanzen, doch auch Abdrücke oder in Bernstein eingeschlossene Insekten zählen als Fossilien. Mit diesen beschäftigen sich Paläontologen.
An Fossilien können Wissenschaftler das „Gesetz der Irreversibilität“ erkennen. Dies bedeutet, dass ausgestorbene Arten nicht noch einmal entstehen können und dass auch verschwundene Merkmale können noch einmal entstehen können.

Leitfossilien spielen eine wichtige Rolle für die Altersbestimmung, da beispielsweise Trilobiten in den Gesteinsschichten des Erdaltertums und Ammoniten in denen des Erdmittelalters vorkommen. Es gibt aber auch weiter Methoden, um das Alter zu bestimmen. Hierzu zählt die „relative Altersbestimmung“, die besagt, dass Fossilien und Gesteine älter sind, wenn sie tief in den Gesteinsschichten liegen, und jünger, wenn sie weiter oben liegen. Zur „absoluten Altersbestimmung“ gehören die Radiokarbonmethode und die Kalium-Argon-Methode, mit denen man anhand physikalischer Halbwertszeiten das Alter bestimmen kann.

Ein wichtiges Fossil für die Wissenschaft ist der Urvogel „Archaeopteryx“, der als bedeutend gilt, weil er eine Übergangsform zwischen Reptilien und Vögeln darstellt und Merkmale beider Gruppen aufweist. Er besaß einerseits Zähne, Krallen und einen langen Schwanz wie Reptilien und andererseits Federn, bestimmte Knochen und eine (teilweise) Flugfähigkeit wie Vögel. Er gilt daher als Beweis dafür, dass Vögel von Dinosauriern abstammen.

Weiterhin gibt es lebende Fossilien. Das sind Lebewesen, von denen man Fossilien gefunden hat und lange dachte, sie wären ausgestorben, bis man herausgefunden hat, dass sie immer noch existieren. Hierzu gehören zum Beispiel der Quastenflosser (ein Fisch), Nautilus, Ameisenigel und die Pflanzen Ginkgo und Farn.

An Fossilien kann man auch Homologien erkennen. Homologien sind Ähnlichkeiten zwischen Arten, die durch Verwandtschaft zustande kommen, wie zum Beispiel, dass Wirbeltiere fünf Finger besitzen (auch Wale haben fünf Fingerknochen in ihren Flossen). Im Gegensatz zu Homologien sind Analogien Ähnlichkeiten, die durch gleiche Anpassung zustande kommen, ohne dass die Lebewesen miteinander verwandt sind. Hier kann man zum Beispiel das Geweih eines Hirsches und die Zangen eines Hirschkäfers nennen.

Rudimente sind Überbleibsel, die im Laufe der Evolution nutzlos geworden sind. Hierzu zählen beim Menschen das Steißbein und die Weisheitszähne. Es gibt auch Atavismen: Das sind Ausprägungen von Merkmalen unserer Vorfahren, wie ein verlängertes Steißbein und kann als Beweis dafür gesehen werden, dass die Gene unserer Vorfahren noch in uns vorhanden sind. Atavismen treten durch Mutationen auf.