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Es ist äußerst schwierig, die Evolution experimentell nachzuahmen. Aus der Genetik weiß man, dass es für genetische Veränderungen nur zwei Ursachen gibt: Rekombination und Mutation. Die Mutationen spielen somit auch eine wichtige Rolle was die Weiterentwicklung verschiedener Organismen betrifft. Man mag jetzt meinen, dass das nicht stimmen kann, weil Mutationen meist negative Auswirkungen haben. Es gibt allerdings auch Mutationen , die in gewissen Lagen einen Lebensvorteil bringen. Bestes Beispiel dafür ist die Geschichte mit den Birkenspannern. Ein Schmetterling mit überwiegend weißer Oberfläche und einigen wenigen dunklen Flecken. Mit diesem Aussehen waren sie auf Birken gut getarnt. Hin und wieder gab es auch Mutanten unter den Birkenspanner, deren Farbe eher dunkel war. Auf den Birken für Vögel gut sichtbar überlebten diese nie lange. Mit zunehmender Industrialisierung wurde die Rinde der Birken in Industriegebieten von Ruß geschwärzt. Das Leben der Spanner nahm eine Wende. Nun wurden die weißen Birkenspanner viel sichtbarer und wurden gefressen, wobei die dunklen Mutanten sich jetzt überlebten und sich fortpflanzten.
Im Studium der Evolution experimentiert man auch sehr viel mit Pflanzen, da viele erst vor kurzer Zeit von Wildpflanzen zu Kulturpflanzen wurden. Man hat beispielsweise die Evolution der Tomatenfrucht in Versuchen nachvollzogen. Der Wildtyp der Tomate ist nicht größer als eine Johannisbeere. Durch wiederholte Röndgenbestrahlung hat man großfrüchtige Mutanten selektieren können. Man hat nachgewiesen, dass die Tomatenfrucht in vier Mutationsschritten von 2g auf 20g stieg. Versuche wie dieser zeigen, dass experimentell erzeugte Mutationen ähnliche Veränderungen zur Folge haben, wie sie im Laufe der Evolution aufgetreten sind.
Auch neutrale Mutationen sind für die Evolution von Bedeutung. An ihnen kann man die verwandtschaftlichen Beziehungen verschiedener Organismen untersuchen(besonders untersucht werden z.B. das Atmungsenzym Cytochrom, Insolin und Hämoglobin, deren Aminosäuresequenz in vielen Organismen eine verschiedene Struktur, die Enzyme selber jedoch immer annähernd dieselbe Funktion haben).
Für die Entstehung neuer Merkmale sind größere Mutationen von Nöten. Grundlage aller dieser sind Duplikationen. Im menschlichen Körper gibt es Hormone mit ähnlichen Aminosäurestrukturen. Diese sind oft dadurch entstanden, dass sich ein Gen verdoppelt hat und nachher mutiert ist und eine eigene Aufgabe übernommen hat.
"Ob eine Mutation für die Evolution Bedeutung erlangen kann, ist davon abhängig, ob die Mutation einen Selektionsvorteil bedingt und damit eine Zunahme der Individuenanzahl der Mutante im Vergleich zum Wildtyp ermöglicht."
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