Evrimin onemli ham malzemelerinden biri mutasyonlardır. Mutasyonu acıklamadan once modifikasyon (ya da diğer adıyla varyasyon) tanımını doğru yapmak gerekir. Modifikasyon, cevre koşullarının etkisiyle canlının genetik yapısındaki şu ya da bu genin zorunlu veya tercihli olarak uyarılması ya da işlevlerin teşvik edilmesi-guclendirilmesi sonucunda dış gorunuşunde (fenotip) ortaya cıkan kalıtsal olmayan değişikliklerdir. Coğu yayında bunlara kalıtsal olmayan varyasyonlar denir. Evrimsel onemi pek yoktur. Bir ciceğin farklı sıcaklıklarda farklı renkli cicek acması, iyi ya da kotu beslenen bir insanın kilosunun fazla ya da eksik olması, değişik sıcaklıklarda yetiştirilen boceklerin farklı renkli olması gibi durumlar, kalıtsal olmayan modifikasyon ornekleridir. Kalıtsal olarak aktarılabilen değişiklikler ise iki ana grupta toplanır

1) Nokta mutasyonları: Başta morotesi, yuksek enerjili X, gama, alfa ve beta ışınları olmak uzere; kimyasal maddeler ve fiziksel etmenler DNA'nın yapısını doğrudan etkileyebilir. En azından DNA'nın yapısındaki tek bir bazın farklılaşmasını sağlayabilir. Bir bazın değişmesi, bazın kromozom uzerindeki yerine gore, canlıya yeni bir ozellik, ustunluk sağlayabilir. Bunlara yararlı mutasyonlar denir. Buna karşılık, enzimlerin aktif merkezlerine isabet eden bir değişiklik, canlının uzerinde oldurucu ya da yaşamsal işlevleri azaltıcı etkiye sahip olabilir.

Canlılığın evriminde lokomotif gorevi ustlenen mutasyonlar "notr" olanlardır. Bunlar proteinlerin belirli amino asitlerini değiştirirler. Bunlar canlının yaşamı uzerinde belirgin yararı ya da zararı olmayan değişikliklerdir. Ortam değiştiğinde o gune kadar etkisiz olan bu mutasyonlar, yeni ortamda canlının ayakta kalabilmesini sağlayabilir. Orneğin hic antibiyotikle karşılaşmamış bir bakteri kolonisinden bazı bireyler antibiyotikli bir ortamda yaşamaya devam edebilirler. Bu bakterilerde meydana gelmiş notr mutasyonlar, daha onceleri kendilerini belli etmeseler dahi, bakterileri antibiyotiklere karşı direncli hale getirmiştir.

2) Bircok canlı, bircok kitapta mutasyon olarak adlandırılmasına karşın doğru adıyla, kromozom değişimleri ile farklı ozelliler kazanır. Yani kromozomların yapısında ya da kromozom sayısında değişiklikler olabilir. Bu sayıda değişme ya aynı turun kromozomunun katları şeklinde (n, 2n, 3n, 4n, 8n ...) artma ya da kromozomlarının tek tek bir veya iki artıp-azalması (2n+1, 2n+2, 2n-1 ...) şeklinde, ya da farklı bir turle dollenmesiyle ortaya cıkar. Bu yeni kombinasyonların bazıları verimlidir; cunku kromozom ayrışımı sağlanır. Bazen de, katırda olduğu gibi, verimsizdir. Bu yolla cok değişik bitki formları elde edilmiştir.

Kararlı ve kararsız populasyonlar dunyanın jeolojik, coğrafi ve iklimsel değişimine bağlı olarak, her donemde vardı. Dunyadaki değişiklikler, bazı turlerin genetik kombinasyonunun kararlı kalmasını sağlar, bazen de onların darmadağın olmasına yol acar. Bircok tur uyum yapabilme yeteneğini artırabilmek icin, herhangi bir ozellik uzerinde birden fazla gen ciftinin etki gostermesini sağlayacak kalıtsal bileşime sahip olabilir. Bunların bir kısmı aynı ozelliğin aşama aşama guclendirilmesi şeklinde olabilir (boy uzunluğunu saptayan genler). Bazıları bir ozelliğin değişik karakterleri şeklinde ortaya cıkmasını sağlayabilir (A, B, O kan grubu). Bazıları iki farklı ozelliğin değişik kombinasyonları şeklinde etkiye sahip olabilir. Bir ture ait genlerin toplamına gen havuzu denir. Bir havuzda aynı ozellik uzerine etki eden birden fazla gen bulunsa da, kural olarak bir bireyde bunlardan yalnız bir cifti bulunur (kan gruplarında olduğu gibi). Yaşam ortamındaki koşullar eğer kararlı haldeyse, bu havuzdaki genler belirli bir sure icerisinde o gunku cevre koşullarına en fazla uyum sağlayacak şekilde kararlı bir yapı oluşturur. Bunlara kararlı populasyonlar adı verilir. Dunyada boyle bir populasyon hicbir zaman tam olarak oluşmamıştır. Boyle bir kararlı populasyonda kuramsal olarak nokta mutasyonu ya da kromozom değişimi olmamalıdır. Doğal koşullar şu ya da bu ozelliğin (genin) ortadan kalkmasına ya da yayılmasına neden olacak bir etki yaratmamalıdır. Populasyona, farklı gen frekansına sahip bir başka populasyondan goc olmamalıdır. Benzer şekilde, populasyon icerisinden gen frekansını değiştirecek şekilde, dış ortama herhangi bir goc olmamalıdır. Ureme davranışında, ozel bir karakteri daha yaygın duruma getirecek eşeysel secim olmamalıdır. Hic bir ozelliğin ozel olarak secilmediği ya da elenmediği, doller boyunca genlerin frekansının sabit kaldığı, yeterince buyuk olan (eğer populasyon kucuk ise frekanslar hızla değişebilir) populasyonlarda, genlerin frekansının toplamı 1'dir ve boylece, kuramsal olarak tum frekansların sabit olduğu bir populasyon elde edilir.

Daha once evrimin ham malzemeleri olarak adlandırılan surecler, her koşulda populasyonun kararlılığını bozarlar. Ancak evrimsel ham malzeme hic var olmamış olsaydı bile, populasyonun kararlı kalmasını sağlayan koşullardan birinin ya da birkacının değişmesi evrime yol acabilirdi.

1) Koşulların değişmesi: Dunyanın başlangıcından bu yana, iklimde, coğrafi yapıda, hatta biyolojik yapıların diğer unsurlarında (orneğin. av-avcı ilişkisi) meydana gelen (ve gelecek olan) değişiklikler, kararlı diye tanımladığımız populasyonların uzerinde bazı genlerin daha cok secilmesini sağlayabilir. Zaman icerisinde o genlerin frekansları başlangıc değerlerinden farklılık gosterir. Orneğin bir ozellik % 1 oranında tercih ediliyorsa ve o tur senede bir defa dol veriyorsa, kaba bir hesapla en gec 100.000 yıl icerisinde bu frekansın % 99 a ulaşması demektir. Bir tur, yaprakbitleri gibi, senede birden fazla dol veriyorsa, sure 10.000 yıla duşer. İşte kısa yaşayan, cok dol veren populasyonların hızlı evriminin nedeni buna dayanır. Doğal koşullar, bazen bir populasyondaki aşırı ucları eleyerek, orta kısımdakileri daha şanslı kılabilir. Bu genellikle kararlı populasyonlardaki temel işleyiş şeklidir. Bazen doğal koşullar o populasyonlardaki ozelliklerin iki aşırı ucunun secilmesini, ortalamaların ayıklanmasını da sağlayabilir. Buna parcalayıcı değişim denir. Dunyadaki kıtaların kayması, ormanlaşma, colleşme, stepleşme, tarım arazisine donuşme gibi fiziksel ve kimyasal değişimler belirli bir doğal secilim baskısı ortaya cıkarır. Bir tarım arazisine uygulanan ilaclamanın bile secilim baskısında etkisi vardır. Bircok gen pleitropiktir, yani canlının birden fazla ozelliği uzerinde etkilidir. Doğal secilim bu ozelliklerden birinin yararına, diğerinin zararına da calışabilir. Sonucta evrimsel yonlendirilme pleitropik genin kontrol ettiği ozelliklerin secilmesine ya da elenmesine, seciliminin cebirsel toplamına eşit olur. Orneğin cok tipik olan orak hucreli anemide S geni, bir taraftan oksijen bağlanmasını kısıtlarken, diğer yandan sıtmaya karşı dayanıklılık sağlar. Sıtmanın yaygın olduğu ortamda, doğal secilim bu ikisinin cebirsel toplamına gore yonlendirilir. 100 bireyin 60'ı sıtmadan; bu gen olduğu zaman da 50'si oksijensizlikten oluyorsa, o zaman % 10'luk bir kesim avantajlı olduğundan, bu gen o populasyonda korunur. Ortamdan sıtma mikrobu yok edilirse (ya da tersine yaygınlaşırsa) frekans değişir. Bu genin frekansı sıtmalı bolgelerden sağlam bolgelere gidildikce azalır. Doğal secilimin etkisinin artırılması, populasyondaki gen ceşitliliğini de artırır. Dolayısıyla parca değişimi, mutasyon her ne kadar populasyon kararlığını karıştırırsa da, doğal secilim icin uygun bir zemin oluşturması nedeniyle evrimsel ceşitlenmede lokomotif gorevi yapar. Mutasyonların ve rekombinasyonların fazla oluşması, populasyonun kararlılığını bozacağı icin negatif etki yapar. Az oluşması ceşitlilik bakımından seceneği azaltacağı icin etkisi olumsuzdur. Bu nedenle her tur icin doğal koşullarda yeterince mutasyon meydana getirecek ve secilime uğratacak bir duzenek kurulmuştur. Farklı yaşam ortamlarında doğal secilim baskısı farklı şekilde yurutulduğunden, zaman icerisinde hem o ortama uygun canlı turleri oluşmuş hem de yaşam ortamları ortaya cıkmıştır.

Morotesi ışınlar bilinen mutasyona yol acan en etkili faktorlerden biridir. Yukseklere doğru cıkıldıkca mor otesi ışınların etkisinin artmasıyla birlikte mutasyon oranında da artmalar ortaya cıkar. Ayrıca dağların tepesine doğru cıkıldıkca, yaşam ortamındaki ceşitlilik de artar. Yani doğal secilim baskısı ceşitlenir. Yukseklere doğru cıkıldıkca tur ceşitliliğinin artması bu nedenden oturudur. Bununla birlikte, yaşam koşullarının aşırıya doğru kayması, turlerin yaygınlaşmasına ya da sıklığının artmasına engel olur. Buna karşılık toprak altında yaşayan ya da coğunlukla gececi olan (guneş ışınlarından kacan) bircok hayvan turu ilkel ozelliklerini korumuşlardır. Akreplerin uzun yıllardan beri değişmemelerinin nedeni budur.

2) Populasyon icine ya da dışına goc: Goc, kararlı populasyonların bozulma nedenlerinden biridir. Aynı ture ait, bazı ozellikleri bakımından farklı gen frekansına sahip bir topluluk, herhangi bir yolla bir populasyonun icerisine girerse, o populasyonda bir dalgalanmaya ve frekans değişimine neden olur: Orneğin Turk toplumunda mavi goz frekansı % 16, Almanlarda % 81'dir. Her dol başına (bu, insan soyunda 30-50 yıldır) ne oranda bir gocun gercekleştiğini ve her iki populasyonun ne miktarda ciftleştiğini biliyorsak, bu sayılardan yola cıkarak, gelecekte, bu populasyonlardaki mavi goz geninin frekansının nasıl değişeceğini ongorebiliriz.

Eğer bir populasyon icerisinde, deme, ırk gibi kucuk grupların herhangi bir nedenle populasyon dışına gocu sağlanırsa, toplam populasyon frekansında yine onemli değişmeler meydana gelebilir. Doğal populasyonların hicbirinin sabit kalması mumkun değildir. Cunku dış ve ic goc engellenemez.

3) Genetik Suruklenme: Bir populasyon yeterince buyukse, kararlı yapısını koruyabilir. Gen frekansları yonunden ait olduğu populasyondan onemli olcude farklı olan, kucuk bir birim, o populasyondan ayrılıp, yeni bir populasyonun kurucusu olarak gorev yaparsa, zaman icerisinde yeni populasyonların ortaya cıkmasına neden olur. Orneğin Anadolu'da % 80 mavi gozlu olan bir koy (normal frekans %16) bulunduğu yerden surulup herhangi başka bir yere yerleştirildiğinde, yeni populasyon ana populasyondan mavi goz geninin frekansı bakımından buyuk olcude farklı olacaktır.

4) Eşey Secimi: Kural olarak canlılarda, erginliğe ulaşmış bireylerin bir araya gelmeleri ve ciftleşmeleri aynıdır. Kuramsal olarak her bireyin ciftleşme şansı eşittir. Fakat gametlerde, kalıtsal yapıya bağlı olarak ya da olmayarak, hareket yeteneğinde ve cekici kimyasal maddelerin yapısında değişiklik olursa gamet secilimi olur. Ancak en onemli eşeysel secilim, ergenlik donemindekidir. Bunun nedeni kalıplaşmış davranışlardır (imprinting behaviour). Biyolojik ceşitliliğin korunabilmesi icin erkek ve dişi gecişlerinin tam olarak ayrılması ve ozelliklerin kesin olarak farklılaşması gerekir. Bunun icin de ozellikle yalnızca rekombinasyon meydana getiren, coğunlukla bunun otesinde başka onemi olmayan, yavru bakımıyla ilgilenmeyen erkeğin guclendirilmesi daha iyi sonuclar verir. Dişilerin zemine uygun, gosterişsiz, parlak renklerden arınmış, abartısız bireyler olarak kalması; buna karşılık erkeklerde goze carpıcı, ancak doğal tehlikelere de acık ikincil eşey ozelliklerinin ortaya cıkması sağlanmıştır. İkincil eşeysel ozelliklerin gosterimi ile erkeklik genlerinin diziliminin gucu arasında doğrusal bir ilişki mevcuttur. Canlılar aleminde basitten gelişmişe doğru gidildikce, sağlam genetik yapının bir ifadesi olarak sağlam fiziksel yapının secilmesi icin, aynı eşeyin bireyleri arasında (coğunlukla da erkekler arasında); kavgalar, danslar gittikce guclenmiştir. Bu gosteri sırasında bugun biyolojik olarak cok defa anlam taşımayan renk-şekil-ses ozellikleri, kalıplaşmış davranış şekliyle secilmiştir. Gunluk yaşamımızda da kalıplaşmış davranış hicbir nedeni olmadan işlev gorur. Herhangi bir erkeği/kızı sevmemiz ya da ilk defa karşılaşılan bir insanı itici gorme davranışı tamamen kalıplaşmış davranıştır. Sonuc olarak bir populasyonda eşeyler, birbirini rasgele secer desek de, insanlarda ve bircok populasyonda belirli ozelliklere sahip bireylerin, belirli ozelliklere sahip bireylerce secildiğini goruruz. Bu da populasyonun bir anlamda dallanması demektir.

5) Aşırı ucların ayıklanması: Tum canlılarda, her ne yolla olursa olsun yeni ozellikler o turun geleceğini tehliaaae atmayacak kadar teşvik edilir. Fakat doğal secilimle aşırı uclar coğunlukla ayıklandığı icin sonucta dengelenmiş polimorfizm dediğimiz, o ortam icin en uygun boyutlar elde edilir. Orneğin, insan beyninin buyumesi, başarısı icin koşuldur. Fakat surekli buyumesi teşvik edilen kafanın, ananın catı kemiğinden gecememesi de soz konusudur. Bu nedenle ananın simfis acıklığı, kafa buyukluğunun optimum olmasını sağlamıştır. Başka bir ornek ise, kavakların guneşe ulaşmak icin boylarını surekli uzatmalarının, uzun boylu kavakların ruzgÂrla devrilme secilimiyle dengelenmesidir. Bu nedenle her bolge icin optimum (ruzgar-guneş ilişkisi) boy belirlenir. Biz geniş bir populasyonda en uzun kavağı elde etmek istiyorsak derelere, en kısa olanı istersek dağlara gitmeliyiz.

6) Coğrafi izolasyon: Populasyonlarda genetik ceşitlenme, eşey secilimi, doğal secilim olsa da, zaman icerisinde kalıtsal yapının alt tur, tur duzeyinde farklılaşması icin, belirli bir sure etkin bir şekilde işlev yapan yalıtım sistemine gereksinim vardır (kara canlıları icin su, suda yaşayan canlılar icin kara, sıcaklık, kimyasal feromonlar, ses vs.). Bunun en etkin yolu coğrafi yalıtımdır. Coğrafi yalıtım yeterli sure etkili olamamışsa, farklı populasyonlar tekrar bir araya gelebilir. Yalıtılmış populasyonlar arasında sınırlı da olsa gen akışı meydana gelirse alt turler oluşur.

Dunyada coğunlukla doğal koşulların değişimiyle ve buna bağlı olarak doğal secilimle, ortaya cıkan fenotipler arasında belirli bir denge soz konusudur. Ancak koşullar surekli şiddetini artıracak şekildeyse ve o koşulların etkisi altında kalan canlının kalıtsal yapısı bu değişimi karşılayacak kalıtsal ceşitlilikten yoksunsa, o tur ortadan kalkar. Kalıtsal varyasyonlar bu değişimi karşılayacak yeterlilikte değilse, bu canlının izleyeceği iki ana yol vardır:

Canlı bu koşullardan uzaklaşmak icin goc edebilir; kucuk ve uygun koşulları barındıran sığınaklara kacabilir. Populasyonun bir kısmı goc olanağını bulurken, diğer kısmı doğal secilimle başka bir ture (turlere) donuşmek suretiyle varlığını surdurebilir. Biri tukenme, diğeri ise evrimdir.

Anadolu bu nedenle tur, alt-tur ve ekotip bakımından bir cennet durumuna ulaşmıştır. Dileriz ki yetkililer ve kamu, bu hazineyi yeterince koruyabilir ve değerlendirebilir.