Il existe aujourd'hui de nombreux exemples de sélection naturelle dans les populations naturelles.
Résistance aux antibiotiques
Un exemple bien connu de la sélection naturelle en action est le développement de la résistance aux antibiotiques chez les micro-organismes. Depuis la découverte de la pénicilline en 1928 par Alexander Fleming, les antibiotiques sont utilisés pour combattre les maladies bactériennes. Les populations naturelles de bactéries contiennent, parmi leur grand nombre de membres individuels, une variation considérable de leur matériel génétique, à la suite de mutations. Lorsqu'elles sont exposées aux antibiotiques, la plupart des bactéries meurent rapidement, mais certaines présentent des mutations qui les rendent légèrement moins sensibles. Si l'exposition aux antibiotiques est courte, ces individus survivront au traitement. L'élimination des individus qui n'ont aucune résistance est un exemple de sélection naturelle.
Si l'on dispose de suffisamment de temps et que l'on s'expose de manière répétée à l'antibiotique, une population de bactéries résistantes aux antibiotiques apparaîtra. Cela conduit à ce que l'on appelle une course aux armements évolutive, ou co-évolution, dans laquelle les bactéries continuent à développer des souches moins sensibles aux antibiotiques, tandis que les chercheurs médicaux continuent à développer de nouveaux antibiotiques qui peuvent les tuer. Les stratégies de réponse comprennent généralement l'utilisation d'antibiotiques différents et plus puissants ; cependant, de nouvelles souches de SARM sont apparues récemment, qui sont même résistantes à ces médicaments. Une situation similaire se produit avec la résistance aux pesticides des plantes et des insectes, et avec la résistance à la quinine du paludisme.
Camouflage
Une étude de cas célèbre est celle de l'évolution de la teigne poivrée, et il existe de nombreux autres exemples. La plupart de ces papillons de jour étaient de couleur claire, mais quelques-uns seulement étaient foncés. Au début, les papillons de couleur claire survivaient mieux car ils étaient camouflés par la couleur claire des arbres voisins. Il était donc difficile pour les oiseaux de les voir.
Quand les usines ont été construites, la pollution a fait paraître tous les arbres noirs. Maintenant, les mites de couleur claire étaient évidentes sur l'écorce sombre. Les mites de couleur foncée ont eu l'avantage après que l'environnement ait changé. Les gènes contrôlant la couleur foncée se sont répandus dans la population de mites. Après la seconde guerre mondiale, les mesures de lutte contre la pollution ont permis de rendre l'environnement plus propre. Les papillons de nuit plus clairs ont ensuite repris l'avantage, et sont maintenant beaucoup plus courants.
Le mimétisme en est un autre exemple : Certains insectes inoffensifs imitent d'autres insectes qui sont dangereux ou qui ont un goût désagréable. Le mimétisme évolue parce que les meilleurs imitateurs survivent mieux. Ils vivent pour produire plus de descendants que les moins bons imitateurs. Les gènes des meilleurs imitateurs deviennent plus communs dans l'espèce. Avec le temps, les espèces mimétiques se rapprochent de leurs modèles.
