关于自然选择，有一个著名的例子，这个例子就是英国的白桦尺蛾。
19世纪初的伦敦，那时工业革命刚刚开始，尺蛾的体色是浅色的，这样的体色可以融入浅色的树皮和地衣，很难被鸟这样的天敌发现。但是，随着工业的发展，工业的黑烟和粉尘使周围的树木和草的外表渐渐变黑。
尺蛾有两种，深色和浅色的，工业革命开始时深色尺蛾数量只有2%，到了19世纪末，深色尺蛾数量达到95%，为什么会这样，因为环境变脏浅色的尺蛾更容易被天敌发现吃掉，随着时间的推移，具有深色特征的尺蛾就逐渐多了起来。
这是支持自然选择理论的一个很好的例子，被收录在达尔文那本著名的《物种起源》书里。
当然，并不是所有人都认同这样的解释。他们认为这种现象不完全是自然选择的结果，也可能是尺蛾本身就具有感应环境的能力，这种蛾子与环境之间进行了信息交换，体色的改变是应对背景的变化。其实，在自然界，很多昆虫的体色有根据环境改变的特性，这到底是自然选择的结果，还是这些昆虫体内本身就存在应变机制，这还需要进一步研究。
对于自然选择，有种动物的存在让达尔文感到很是不爽，这种动物就是美丽的孔雀。雄孔雀有一个很张扬的尾巴，走路扬头挺胸，不时地炫耀着自己的光鲜无比的羽毛。
在达尔文看来，孔雀这一套漂亮的行头实在是没有道理，如此鲜艳，异常夺目，虽然在文明人的眼里是一种美丽的象征，但在饥肠辘辘的丛林野兽们看来，孔雀什么都不是，只不过是一盘打扮的花里胡哨的美味鸟肉而已。 肉也要打扮的这么好看，真是毛病。特别是在进化论支持者的眼里看来，更是毛病！而在达尔文的眼里，简直就是有毛病至极！ 达尔文曾经说过：我一看到雄孔雀华丽的大尾巴心里就烦！
动物的眼睛虽然结构复杂，但那东西有用，有用的东西当然有资格搞的复杂一点。可是孔雀的大尾巴不然，这玩艺豪华，夸张，鲜艳无比，再加上雄孔雀趾高气扬有恃无恐的在那里惟恐天下不知的张扬着，炫耀着，而且这东西它不是衣服，不是披在身上保暖用的，它只不过是一个无聊的尾巴！ 雄孔雀的尾巴与达尔文的自然选择原理格格不入，根据自然选择的说法，动物身上的某一特征必定要对个体生存有好处，但这么长的尾巴能有什么好处呢？这种不理性的生长方式早该被淘汰掉，可是人家孔雀现在还活的好好的，所以必需对此加以解释，如果解释不通，自然选择理论该怎么办。 孔雀的大尾巴完全让达尔文想不通。他不得不听神创论者用简单而且可爱的话语在那里不停的唠叨说：孔雀的尾巴之所以那么好看，因为那就是上帝造给人类看的。
与雄孔雀的豪华艳丽相比，雌孔雀却长的灰不溜秋的，其间的反差让人想到公鸡和母鸡。昆虫、鸟类、鱼类、爬行动物直到哺乳动物，只要行两性生殖者，几乎都按照这样的一个模式在发展自己的装备，雄性华丽夺目，而雌性低调朴素。大概唯一的例外就是我们人类，这是为什么？
在达尔文的进化论问世之后，一些人对自然选择产生了疑问，如果自然演化不存在某种机制，那么没有目的的自然选择能创造出什么？有人批评说，达尔文不过是将自然人格化，当神论者诉求于上帝时，达尔文则求助于自然选择，认为达尔文废黜了圣经中的上帝是为了用一个新的上帝来代替它？
长期以来，人们所理解的生物进化，就是通过自然选择对基因变异进行筛选。
达尔文主义这样解释自然选择，变异（突变）提供选择 的材料，变异的随机性是选择的前提，选择是非随机的过程，自然选择是建立在随机性基础上的非随机过程。
自然选择是一个非常神奇的机制, 它是掌控生命世界的无形之手，没有自然选择，生物界就没有秩序，只是一片混沌，自然选择这只无形之手造就了众多完美的物种。
人们不禁有这样的疑惑：自然选择具有无限的创造力吗？又是谁赋予了它如此的神力？所有生命在深层意义上都是偶然的，是通过一大堆巧合拼凑而成的吗？这些疑问成为许多人难以解开的心结。
进化中的幸运或机遇好像“中彩”。但是，一度“中彩”或数度幸运降临，并不能创造出（或产生出）一个复杂的适应。一个复杂的适应结构或适应的机能需要无数相关的遗传变异的积累，而无数次连续“中彩”的机会几乎等于零。
生物进化过程中，自然选择的确起着一定作用，但问题是，它是不是导致生物进化的主要动因，它能不能决定生物的进化方向？能不能导致复杂生物结构的形成？
长期以来，对自然选择说的异议主要有下面三种：第一种异议认为自然选择理论不能像物理学或化学定理那样能够通过实验来证明，是“不能被证明的理论”。第二种异议认为自然界不存在自然选择，一切进化过程都是随机的、偶然的、碰巧的。第三种异议认为自然选择在进化中只起微小作用，不能造成显著的进化改变，认为大的和主要的进化改变有另外的、特殊的进化机制。
达尔文的自然选择学说主要内容概括为这样几点：遗传和变异，繁殖，生存竞争，适者生存。
在一些达尔文主义者的眼中，自然选择是进化的唯一秩序，甚至可能是唯一动力。
变异：生物体偶尔会发生变化或变异。变异是生物的普遍特性，不但同种个体之间有差异，甚至来源相同的个体在相似条件下也会产生变异。在一定环境下，不同变异的生存价值是有差异的，有的变异不能产生遗传，自然选择的对象是能产生遗传的变异，变异为自然选择提供了条件。
达尔文发现，地球上的生物普遍具有很强的繁殖能力，都有依照几何比率增长的倾向。因此，如果按照数学的计算，这些动、植物会在不太长的时期内产生大量的后代占满整个地球。但事实上，自然界里各种生物的数量在一定的时期内都保持相对的稳定状态，这是为什么呢？达尔文因此想到了生存竞争。
例如，一颗一年生的植物即使每年只结两粒种子，如果全部成活的话，二十年后就有一百万棵后代。大象的繁殖力很弱，三十岁开始生育，活到一百岁，一生只生六头小象，但如果全部成活，经过750年后，一对大象的后代可达一千九百万头。可事实上，生物产生的后代只有一小部分能活下来，而种群的大小保持相对稳定，其原因是存在着生存竞争。
达尔文认为一切生物都具有产生变异的特性。变异带来的变化可能有益，也可能有害，或者无益也无害。如果变化有害，那么其后代就不太可能继续生存繁衍，变种也就会灭绝消失。如果变化有益，那么其后代就可能比其他后代更具竞争力，从而繁殖得更多。通过繁殖，有利于生存变异得到广泛传播。这种淘汰有害变异而传播有益变异的过程称为自然选择。
人工饲养的动物也给达尔文启发。人们在饲养家禽家畜时，会根据人的需要选择性状，经过长时间的驯化，这些动物身上就有了人为的特征，看上去像是变异不断累积的结果。这样达尔文就将人工选择延伸到自然界。
达尔文认为，任何一种生物在生活过程中都必须为生存而竞争。生存竞争包括生物种内的竞争，如为食物、配偶和栖息地等的竞争，以及生物种间的竞争。由于生存竞争的存在，导致大部分生物死亡，生存下来的只有少量个体。那么，什么样的个体能够生存下去呢？达尔文用优胜劣汰来进行解释。
在生物产生的各种变异中，有的可以遗传，有的不能够遗传。变异没有方向，需要通过自然选择来确定进化的方向。哪些变异可以遗传呢？达尔文用适者生存来进行解释。
在生存竞争中，具有有利变异的个体，容易在生存竞争中获胜而生存下去。反之，具有不利变异的个体，则容易在生存竞争中失败而死亡。这就是说，凡是生存下来的生物都是适应环境的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适者生存。达尔文把在生存竞争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。
由于生存竞争不断地进行，因而自然选择也是不断地进行，通过一代代的生存环境的选择作用，物种变异被定向地向着一个方向积累，于是性状逐渐和原来的祖先不同了，这样，新的物种就形成了。
因为生物所在的环境是多种多样的，因此，生物适应环境的方式也是多种多样的，所以，经过自然选择也就形成了生物界的多样性。
根据现代综合论对自然选择的解释，在下面的情况下发生选择：一是种群内存在突变和不同基因型的个体；二是突变影响表型，影响个体的适应度；三是不同基因型个体之间适应度有差异。按照综合论的解释，繁殖过剩并非选择发生的必要条件；只要不同基因型个体之间适应度有差异，就会发生选择。自然选择也可以理解为随机变异（突变）的非随机淘汰与保存。变异（突变）提供选择的材料，变异的随机性是选择的前提。
达尔文主义者认为，自然选择是建立在随机性基础上的非随机过程。自然选择的前提是生物本身可提供无穷的变异，变异（突变）的“不定性”、“盲目性”或随机性。
自然选择能够把所有的变异整合在了一起, 形成了一个千百万年来能不断改变的系统以应对各种环境的挑战。自然选择为变化指明了方向，带来了非随机性，并且慢慢的一步一步的造就了越来越复杂的结构,，越来越复杂的器官，和越来越多的新物种。新的生物特性来自于重新结合早已存在的材料，创造无非就是重组。
然而，这种说法有生物学方面的依据吗，是不是有想当然的成分在里面。
进化的随机性与非随机性一直是争论的焦点。批评自然选择学说的人认为，幸运或机遇好像“中彩”，但是，一度“中彩”或数度幸运降临，并不能创造出（或产生出）一个复杂的适应。一个复杂的适应结构或适应的机能需要无数相关的遗传变异的积累，而无数次连续“中彩”的机会几乎等于零。所以，有学者认为，进化中必定有非随机因素的存在。
在经典的进化学说里，重要的前提都是预先设定的、不证自明的，生物体就是这样奇妙的、特别的存在。达尔文理论体系的最重要假设，就是“渐变论”，即基因的突变会引起生物性状微小的变化。这种观点进而假定，这些微小有益的变异可以一点点积累起来，经过亿万年，经过自然选择这只魔力之手的打造，于是有了今天我们看到的自然界中千姿百态的生物。
然而，这样的说法真的准确吗？复杂的生物系统能够通过随机的微小变化不断积累而产生进化吗？微小的变异中有害的、有益的各占多少，有害变异造成的危害如何消除。今天我们之所以存在，不过是一场又一场幸运的巧合。总之，用“突变”和自然选择去解释复杂系统的产生令人怀疑。
自然选择学的前提是生存竞争，然而竞争并不是生存的唯一法则。随着人类对生物学研究的不断加深，用自然选择的进化机制来解释生物的进化是有问题的。
首先，自然选择不能解释各种生物结构和功能的产生和存在。
举些例子。许多重要性较低，不影响生物生存的的器官和特征仍有其特定的功能，如眉毛、头发、喜怒哀乐的表情，缺乏这些器官和功能不足以使生物成为“不适者”，自然选择理论无法解释这些生物现象的存在。
大家知道，人有害羞、恻隐之心、腼腆、同情心、怜悯心等，这些情感在生存竞争中可能还会起副作用，按照自然选择的原理人根本就不应该有这类情感的存在。
又譬如，人与人之间有许多微小差异，人的眼睛、耳朵大一点、小一点；肤色浅一些、淡一些；不同人头发的颜色，这些差异的存在也不是通过自然选择产生的。更极端的例子，比如北欧人鼻子长，那么是否说有个人鼻子因为突变长长了一毫米，然后他就存活下来，那些鼻子一般的人就都死了? 还有，非洲人头发短而卷，是否当时头发稍长点的，头发直的都热死了？通过这些小细节，说明自然选择并不是决定进化的最重要因素。
自然选择还给人这样的感觉，它一直在等待合适的变异发生，如果运气不好，没有那种需要的突变发生，它该怎么办。根据达尔文的进化是渐变型，也就是一点点有益变异的积累，这存在变异的量度如何界定的问题，如果变异导致的是微变化，自然选择如何去识别这样的变化。另外，在有益变异发生的同时，还有更多的有害变异，如何去排除这些变异的干扰。
我们发现，生物功能和生存需要之间有紧密的关系。如果生物进化是无数小的有益变异的积累，那么，如何保证那些有利于生存的突变一定发生，并且要在恰当的时间和地点，自然选择又如何把众多微小的变异积累起来，这就是一个问题了。以眼睛为例，眼睛由许多不同部件组成，这些部件的形成都需要无数微小的有益的变异累积，而自然选择必须在这些变异发生后才能起作用，那么，由什么来保证这些变异一定会发生呢。同时，眼睛的进化还需要大脑和其它神经系统的配合，这些如何用自然选择去衔接。
另外，在各种功能完善的过程中还不能有灾难性的变异发生，否则，有害变异的发生会不会将已有的有用性状毁掉，导致前功尽弃。总之，通过自然选择达到进化的目的，需要太多的机缘巧合，这对自然选择来说是不可能完成的任务。
所以，自然选择在进化中的作用需要重新定义。自然选择并不具备产生复杂结构的功能，或者新的生物种类，它的作用是修剪和打磨，剔除生物群体中的一些次品。
其次，把过度繁殖所引起的生存竞争当作生物进化的主要动力是不恰当的。
达尔文认为没有生存竞争，生物就不可能实现性状分歧并最终出现新种，显然这也是不恰当的。其实，没有过度繁殖，物种也会变异，旧物种也会绝灭，为新物种所取代。竞争与生物性状改变之间没有直接关系，竞争可以起到淘汰弱势个体的作用，但不能引导新的生物组织结构及特征的产生。
现代生物学告诉我们，变异的原因是多种多样的。例如，有学者发现，寒地动物的生活，其最大的威胁并不是同种间的利害冲突，而是严酷的寒冷等恶劣的自然环境。大量事实说明，适应性变异必须先于选择，适应环境的变异与遗传的交互作用才能决定生物进化的全过程。
又譬如，在动物繁殖的季节里，我们常见到同性争偶的现象，这历来都被当作自然选择的一个重要证据。其实我们也不难发现，远不是所有个体的有利变异同时也是这种竞争的有利因素。比如，有的个体跑得快是有利变异，有的个体耳朵灵是有利变异，有的个体眼睛尖是有利变异，还有的个体善于改变自己的颜色或形体是它的有利变异等等。很显然，这些有利变异都不能保证它们在争偶中取胜，因而也就不能保证它们“有着较多的后代”。
对于雌性来讲就更不用说了，“具有更适应于环境的变异”与具有较强的繁殖能力显然是两码事。总而言之，根据以上的分析我们至少也可以感觉到：达尔文主义远不像原先所想象的那么周密。
自然界中影响生物存活的因素很多，自然选择只是其一。因此，不能把自然选择的作用过分夸大，将自然选择作为生物进化的主要动因实在有太多说不通的地方。
根据自然选择法则，自然界是残酷的，生物为了争夺有限的资源进行着你死我活的竞争。确实，在自然界中，生存斗争无处不在也非常激烈，但是大自然还有另外的一面，生物之间也有和谐共存的一面。
在自然界，无论是物种之间还是物种内部，生存竞争的存在无可置疑的。但是，近百年的生态学研究的成果表明，自然界任何物种都处于一定的生态系统的构架之中，既不存在脱离生态系统的孤立物种和孤立种群的进化，也不存在脱离具体物种的生态系统的进化。生态系统内生物之间及其与环境之间的复杂关系构成了物种进化的背景，一个物种的进化必然受到生态系统内其他物种和环境因素的制约与影响。
生态系统内的生物个体、物种、种群、群落的内部，以及它们之间，它们与环境的关系，不但有竞争，又有协同发展。达尔文主义者只看到了生物的竞争，没有认识到它们之间的相互依赖，协同进化。
达尔文关于生存竞争主要是指繁殖过剩所引起的种内竞争。显然，这种认识是不全面的，事实上自然界的矛盾错综复杂，各类生物之间，既包含冲突，也包含和谐；既包含对抗，也包含合作。达尔文过分强调"竞争"这个侧面而忽略了其他方面的种种联系。
在生态系统中生物之间的关系极为复杂，生物种类间既相互竞争、制约，又相互协同、受益。在生态系统中，一物种与其它物种及其环境存在着相互依存的关系，这种关系也是协同进化，协同进化的结果导致某一具体环境的生态系统内，生物和种群以最佳或较佳的方式组合，生物与其环境相对稳定。
生态系统是一个非常复杂的生态系统，其内部生物结构错综复杂，相互联系，整体结构都是建立在生物之间共生的基础之上的。微生物、植物、昆虫、鸟类、哺乳类等生物之间是共生关系，没有这种共生关系，整个生态系统就会失去平衡稳定。
昆虫在寻花采蜜的时候，也为植物完成了授粉作用。在这一过程中，昆虫得到食物，花得以授粉，动物与植物彼此受益，相得益彰。这种相互依赖的关系有时甚至协同进化出令人惊讶的现象，动植物的一方仿佛完全是为了适应另一方而存在，如蝴蝶的口器刚好适合兰花的唇瓣，一些花筒的长度和形状恰巧与采蜜蜂鸟的喙相吻合。
昆虫中的蜜蜂、蚂蚁等以群体为生存单位，不同的个体各司其职，相互协作，在遭遇有外敌入威胁时个体还表现出牺牲精神，它们通过种群内部团结合作来维持正常繁衍生存。在一些高等动物的群体，如狮子、狼等，不同的个体之间也存在团结协作的关系。
在整个生态系统中，存在着各种各样的生物，不同的生物担任不同的角色，它们之间相互联系，共同维持生态系统的平衡稳定。自然界中的生物在长期生存与发展的过程中，形成了相互联系、相互依存的生物间关系。
另外，自然选择的主要作用并不是筛选，而是营造出一种竞争的氛围，自然选择是一种外力，反映了自然环境对生物进化间接性的影响，表现为该物种与其他物种及其环境的相互适应。在同一物种中的不同个体之间，不同的物种之间，它们要承受的竞争压力，这样的压力会对生理及心理产生作用，这样的作用有可能导致生物性状的改变。
自然选择只是起剔除或保持种群内的变异，而不能创造新类型。生物主动适应生存环境变化是导致生物进化的内因，这应该是生物分子适应环境的内在机制在起作用，生物新的性状是在环境诱导下的变化。生物的变异具有规律性，不是对随机变化的选择，各种生物组织是通过生物自身复杂的内在体系而不是自然选择逐渐合成的，自然选择在生物进化中只是起次要作用。
不同生物物种之间的关系是相生相克的，既互相制约，又是相互受益的，它们之间通过竞争夺取资源，求得自身的生存发展，又通过共生节约资源，求得相互之间的持续稳定。
自然选择在生物进化过程中的确起一定作用，但它始终是一种外力，只起到辅助的作用，我们不能给其赋予无限的功能。自然选择学说不能解释新物种的产生，也不能解释复杂生物结构和功能的产生。
现代生物学的发展，促使人们重新考虑一个老问题：生物内部是否存在进化的“导向”和“驱动”因素？
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