Tiến hoá là quá trình biến đổi của các loài sinh vật qua thời gian, tạo ra sự đa dạng về sinh học mà chúng ta quan sát được trong tự nhiên. Cơ chế tiến hoá là những quá trình sinh học và di truyền giúp các đặc tính của các sinh vật thay đổi, làm xuất hiện những đặc điểm mới hoặc giúp sinh vật thích nghi tốt hơn với môi trường sống. Các cơ chế này bao gồm đột biến gen, di truyền, chọn lọc tự nhiên và giao phối.
Một trong những cơ chế quan trọng nhất trong tiến hoá là đột biến gen. Đột biến gen là sự thay đổi trong cấu trúc của gen, có thể xảy ra do các yếu tố môi trường hoặc sai sót trong quá trình sao chép ADN. Đột biến này có thể là có hại, trung lập hoặc có lợi cho sinh vật. Những đột biến có lợi sẽ giúp sinh vật có khả năng sống sót tốt hơn trong môi trường và có thể được di truyền sang thế hệ sau, góp phần vào quá trình tiến hoá.
Một cơ chế quan trọng khác là di truyền. Di truyền là quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác thông qua ADN. Các đặc điểm của sinh vật được di truyền từ cha mẹ sang con cái, và thông qua quá trình di truyền, các đặc điểm có thể thay đổi dần qua nhiều thế hệ.
Đột biến là một trong những cơ chế đầu tiên thúc đẩy tiến hoá. Đột biến là sự thay đổi trong cấu trúc gen, có thể xảy ra tự nhiên trong quá trình phân bào, khi sao chép ADN hoặc do tác động của môi trường như bức xạ hay hóa chất. Đột biến có thể xảy ra ở cấp độ gene, nhiễm sắc thể, hoặc thậm chí toàn bộ bộ gen. Khi một đột biến có lợi cho sinh vật, nó có thể giúp sinh vật thích nghi tốt hơn với môi trường và có khả năng sống sót cao hơn. Những đột biến này có thể được di truyền cho thế hệ sau, làm gia tăng sự đa dạng di truyền trong quần thể.
Chọn lọc tự nhiên là cơ chế tiến hoá mạnh mẽ mà Charles Darwin đã lý giải. Chọn lọc tự nhiên dựa trên nguyên lý rằng những cá thể có đặc điểm thuận lợi hơn trong môi trường sống sẽ có khả năng sống sót và sinh sản cao hơn. Theo đó, những đặc điểm di truyền có lợi được truyền lại cho các thế hệ sau và trở thành phổ biến trong quần thể. Ví dụ, những loài động vật có khả năng ngụy trang tốt sẽ dễ dàng tránh khỏi kẻ thù, hoặc những loài cây có khả năng chịu hạn tốt sẽ sống sót trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.
Bên cạnh chọn lọc tự nhiên, chọn lọc nhân tạo cũng là một cơ chế tiến hoá đặc biệt. Đây là quá trình con người chủ động lựa chọn và lai tạo các cá thể có đặc điểm mong muốn để tạo ra các giống mới với đặc tính vượt trội. Chọn lọc nhân tạo được áp dụng rộng rãi trong nông nghiệp, chăn nuôi và nghiên cứu khoa học, tạo ra các giống cây trồng, vật nuôi có khả năng chống chịu bệnh tật, năng suất cao hơn và phù hợp với nhu cầu của con người. Một ví dụ điển hình là việc lai tạo các giống lúa, ngô có khả năng chịu hạn hoặc chống sâu bệnh.
Ngoài ra, di truyền và giao phối cũng đóng vai trò quan trọng trong tiến hoá. Di truyền là quá trình truyền đạt thông tin di truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác, giúp duy trì các đặc điểm của loài. Mỗi sinh vật mang một bộ gen đặc trưng từ cha mẹ, và thông qua giao phối, sự kết hợp giữa các gen của hai cá thể khác nhau tạo ra các cá thể mới, làm tăng sự đa dạng di truyền trong quần thể. Sự đa dạng này giúp quần thể có khả năng đối phó với sự thay đổi của môi trường, từ đó tăng cường khả năng sống sót.
Di cư cũng là một yếu tố quan trọng trong tiến hoá. Khi một nhóm sinh vật di cư sang một vùng đất mới, quần thể có thể mang theo những đặc điểm di truyền đặc trưng của mình. Điều này có thể dẫn đến sự thay đổi về cấu trúc di truyền của quần thể mới, nhất là khi môi trường sống ở nơi đó khác biệt so với nơi ban đầu. Quá trình di cư giúp sự trao đổi gen giữa các quần thể khác nhau, tạo ra sự phong phú và đa dạng di truyền.
Chọn lọc tự nhiên là một cơ chế tiến hoá quan trọng mà Charles Darwin đã mô tả. Chọn lọc tự nhiên là quá trình mà các sinh vật có đặc điểm thuận lợi sẽ sống sót và sinh sản nhiều hơn, trong khi những sinh vật có đặc điểm không thuận lợi sẽ bị loại trừ khỏi quần thể. Những đặc điểm thuận lợi này sẽ trở nên phổ biến hơn trong quần thể qua nhiều thế hệ, dẫn đến sự thay đổi về di truyền của quần thể.
Ngoài chọn lọc tự nhiên, còn có chọn lọc nhân tạo, trong đó con người chủ động lựa chọn những cá thể có đặc điểm mong muốn để lai tạo ra những thế hệ mới. Chọn lọc nhân tạo được ứng dụng trong nông nghiệp, chăn nuôi, và nghiên cứu khoa học để tạo ra các giống cây trồng và động vật có những đặc tính vượt trội, như năng suất cao hơn hoặc khả năng chống chịu với sâu bệnh tốt hơn.
Một yếu tố khác của tiến hoá là di cư và giao phối. Sự di cư của các cá thể giữa các quần thể khác nhau có thể tạo ra sự trao đổi di truyền, góp phần vào sự đa dạng di truyền trong quần thể. Giao phối ngẫu nhiên giữa các cá thể trong cùng một quần thể cũng có thể tạo ra những tổ hợp gen mới, làm tăng sự đa dạng di truyền và tác động đến tiến hoá của loài.
Cơ chế tiến hoá không phải là một quá trình đơn giản mà là một sự kết hợp của nhiều yếu tố. Đột biến, di truyền, chọn lọc tự nhiên và nhân tạo, cùng với các yếu tố khác như giao phối và di cư, tạo thành một hệ thống tương tác phức tạp giúp các loài sinh vật thích nghi và phát triển qua thời gian.
