320px|miniatura|Os hominoideos son descendentes dun antepasado común. As probas da evolución son as evidencias que indican que os organismos vivos teñen un antepasado común e foron sufrindo cambios e diversificándose co tempo por causas naturais. As evidencias dun antepasado común (ou da ascendencia común) de todos os organismos foron descubertas polos científicos que investigaban diversas disciplinas ao longo de moitas décadas e demostran que toda a vida na Terra procede dun só antepasado. Nesta ascendencia común baséanse boa parte das probas que indican que a evolución realmente ocorre e ilustra os procesos que xeraron a biodiversidade na Terra. Igualmente, apoian a síntese evolutiva moderna, que é a teoría científica que explica como e por que a vida cambia co tempo. Os biólogos evolutivos documentaron as evidencias dun antepasado común remontándose ata o último antepasado común universal, realizando predicións comprobables, verificando as hipóteses e construíndo teorías que ilustran e describen as súas causas.
A comparación das secuencias xenéticas de ADN de diferentes organismos revelou que se estes están filoxeneticamente próximos teñen un maior grao de similitude de secuencia que os organismos que están filoxeneticamente afastados. A existencia de fragmentos xenéticos como os pseudoxenes, rexións de ADN que son ortólogas dun xene nun organismo relacionado, pero xa non son activos e parecen estar sufrindo un proceso de dexeneración por acumulación de mutacións, apoia a ascendencia común xunto coa organización bioquímica universal e os padróns de variación molecular que se encontran en todos os organismos. A información xenética adicional apoia concluintemente o parentesco de todas as formas de vida e permitiu aos científicos (desde o descubrimento do ADN) elaborar árbores filoxenéticas: unha construción de relacións evolutivas dos organismos. Tamén levou ao desenvolvemento de técnicas de reloxo molecular para datar os tempos de diverxencia aproximada dos taxons e para calibrar estes co rexistro fósil.
Os fósiles son importantes para estimar cando se desenvolveron diversas liñaxes no tempo xeolóxico. Como a fosilización é algo pouco común e xeralmente require partes duras do corpo e a morte do organismo preto dun sitio onde se están depositando sedimentos, o rexistro fósil só proporciona información espallada e intermitente sobre a evolución da vida. Os restos fósiles de organismos que datan de antes do desenvolvemento de partes duras do corpo, como cunchas, ósos e dentes son especialmente escasos, pero existen na forma de antigos microfósiles, así como impresións de varios organismos de corpo brando. O estudo comparativo da anatomía de grupos de animais mostra características estruturais que son fundamentalmente similares (homólogas), demostrando as relacións filoxenéticas e ancestrais con outros organismos, moi especialmente cando os comparamos con fósiles de antigos organismos hoxe extinguidos. As estruturas vestixiais e a comparación do desenvolvemento embrionario contribuíron moito a establecer as semellanzas anatómicas relacionadas coa súa ascendencia común. Como os procesos metabólicos non deixan fósiles, a investigación da evolución de procesos celulares faise en gran medida comparando a fisioloxía e bioquímica de organismos existentes. Moitas liñaxes diverxeron en diferentes estadios do desenvolvemento, polo que é posible determinar cando apareceron certos procesos metabólicos ao comparar os trazos dos descendentes dun antepasado común.
Algúns dos contemporáneos de Darwin reuniron probas procedentes da coloración animal. A camuflaxe, o mimetismo e a coloración de advertencia son todos doadamente explicables pola selección natural. Os casos especiais, como os cambios estacionais na plumaxe do lagópodo cinsento, que se camufla na neve en inverno e no páramo pardo en verán, proporciona evidencias de que a selección está actuando. Outras evidencias proceden do campo da bioxeografía porque a evolución con ascendencia común é a máis clara explicación dunha variedade de feitos sobre a distribución xeográfica de plantas e animais ao longo do mundo. Isto é especialmente obvio no campo da bioxeografía insular. Combinada coa ben establecida teoría xeolóxica da tectónica de placas, a ascendencia común serve para combinar os feitos sobre a distribución actual de especies coas evidencias do rexistro fósil para proporcionar unha explicación lóxica consistente de como cambiou a distribución dos seres vivos co tempo.
O desenvolvemento e espallamento de bacterias con resistencia a antibióticos proporciona probas de que a evolución debida á selección natural é un proceso que está en marcha no mundo natural. A selección natural aparece continuamente nas investigacións sobre evolución, como documentan os exemplos que se dan máis adiante nos distintos capítulos deste artigo. Xunto con isto obsérvanse exemplos da separación das poboacións dunha especie en conxuntos de novas especies (especiación). A especiación foi observada no laboratorio e na natureza. Dela describíronse e documentáronse moitas formas e tipos. Ademais, as probas dun antepasado común esténdense aos experimentos de cruzamento selectivo de organismos (históricos e actuais) e outros experimentos controlados que afectan a moitos dos asuntos tratados neste artigo. Neste artigo resúmense investigacións realizadas nas diversas disciplinas que proporcionan evidencias da evolución e a ascendencia común de toda a vida na Terra, acompañados de exemplos numerosos e especializados, o que indica unha convincente consistencia das evidencias.
Probas da fisioloxía e bioquímica comparadas
Xenética
Unha das probas máis fortes da ascendencia común procede das secuencias xénicas. A análise comparativa de secuencias examina as relacións entre as secuencias de ADN de diferentes especies, producindo varias series de evidencias que confirman a hipótese orixinal de Darwin do antepasado común. Se a hipótese do antepasado común é certa, entón as especies que comparten un antepasado común herdaron a secuencia de ADN do antepasado, así como as mutacións únicas do antepasado. As especies máis estreitamente relacionadas teñen unha fracción maior de secuencia idéntica e comparten algunhas substitucións con especies cunha relación máis distante.
miniatura|Figura 1a:Na súa viaxe no HMS Beagle, Charles Darwin recolleu numerosos espécimes, moitos novos para a ciencia, que serviron para apoiar a súa teoría da evolución por selección natural.
Unha evidencia procede da reconstrución filoxenética molecular. Tales reconstrucións, especialmente cando se usan secuencias de proteínas que evolucionan lentamente, son a miúdo bastante robustas e poden utilizarse para reconstruír unha gran parte da historia evolutiva dos organismos modernos (e incluso nalgúns casos da historia evolutiva de organismos extintos, como as secuencias xénicas recuperadas do mamut ou o neandertal). Estas filoxenias reconstruídas recapitulan as relacións establecidas por estudos morfolóxicos e bioquímicos. As reconstrucións máis detalladas realizáronse baseándose nos xenomas mitocondriais compartidos por todos os organismos eucariotas, que son curtos e doados de secuenciar; as reconstrucións máis amplas foron realizadas utilizando as secuencias dunhas poucas proteínas antigas ou secuencias de ARN ribosómico.
As relacións filoxenéticas afectan a unha ampla variedade de elementos de secuencia non funcionais, incluíndo repeticións, transposóns, pseudoxenes e mutacións silenciosas, que son cambios na secuencia codificadora da proteína que non fan cambiar o aminoácido codificado. Aínda que unha minoría destes elementos podería máis tarde atopar unha función que desempeñar, en conxunto demostran que a identidade debe ser o produto da ascendencia común e non dunha función común.
Organización bioquímica universal e padróns de variación molecular
Todos os organismos existentes (superviventes) coñecidos funcionan baseándose nos mesmos procesos bioquímicos: a información xenética codificada nos ácidos nucleicos (ADN, ou ARN en moitos virus), transcríbese a un ARN e despois tradúcese a proteínas (que son polímeros de aminoácidos) nos altamente conservados ribosomas. O código xenético (a correspondencia entre as combinacións de nucleótidos e os aminoácidos) é a mesma en practicamente todos os organismos (só hai algunhas excepcións nalgúns codóns nunhas poucas especies), o que significa que un mesmo codón de ADN nunha bacteria codifica o mesmo aminoácido que nun ser humano ou nun piñeiro. O ATP utilízase como molécula enerxética básica en todas as formas de vida. Unha comprensión profunda da bioloxía do desenvolvemento mostra que hai unha morfoloxía común que é resultado de compartir elementos xenéticos. Por exemplo, aínda que se cre que os ollos en cámara evolucionaron independentemente en moitas ocasións, comparten un conxunto común de proteínas sensibles á luz (opsinas), o que suxire un punto de orixe común para todas as criaturas con visión.Land, M.F. and Nilsson, D.-E., Animal Eyes, Oxford University Press, Oxford (2002) . Outro exemplo é o plan corporal común dos vertebrados, cuxa estrutura está controlada pola familia dos xenes homeobox (Hox).
Secuenciación do ADN
A comparación de secuencias de ADN permite agrupar os organismos por similitude de secuencia, e as árbores filoxenéticas resultantes son normalmente congruentes coa taxonomía tradicional, e a miúdo son utilizadas para reforzar ou corrixir as clasificacións taxonómicas. A comparación de secuencias considérase unha medida fiable para corrixir asuncións erróneas nas árbores filoxenéticas en casos onde son escasas outras evidencias. Por exemplo, as secuencias de ADN humano neutras diverxen aproximadamente un 1,2% (baseándose en substitucións) das dos seus parentes xenéticos máis próximos vivos, os chimpancés, diverxen un 1,6% dos gorilas, e un 6,6% dos babuínos. Xa que logo, as probas de secuencias xenéticas permítennos inferir e cuantificar o parentesco xenético entre os humanos e outros simios.A figura titulada "Human Chromosome 2 and its analogs in the apes" do artigo Comparison of the Human and Great Ape Chromosomes as Evidence for Common Ancestry representa a ligazón que se produciu nos humanos de dous cromosomas que estaban separados nos simios non humanos, que creou un só cromosoma, o cromosoma 2 humano. Ademais, aínda que o termo se refería orixinalmente a unha evidencia fósil, isto é tamén un trazo procedente do pasado que se observa en seres hoxe vivos.O informe de The New York Times Still Evolving, Human Genes Tell New Story, baseado en A Map of Recent Positive Selection in the Human Genome , afirma que o International HapMap Project está "proporcionando as probas máis fortes de que os humanos están aínda evolucionando" e detalla algunhas desas evidencias. A secuencia do xene do ARN ribosómico 16S, que é un xene vital que codifica un compoñente do ribosoma, utilizouse para atopar as amplas relacións filoxenéticas entre toda a vida existente. As análises realizadas por Carl Woese tiveron como resultado a elaboración do sistema de tres dominios, no que se observan dúas grandes separacións, que se produciron nos inicios da evolución da vida. A primeira división deu lugar ás modernas Bacteria e a seguinte división orixinou as modernas Archaea e Eukaryota.