Arten passen sich dauernd an ihre Umwelt an, vor allem wenn diese sich ändert. Geographische Veränderungen und Mutationen führen oft zur Bildung neuer Arten. 2010 ist das Jahr der Biodiversität (Artenvielfalt). Artenvielfalt kann nur durch einen andauernden Prozess der Artbildung entstehen. Die Form der Artbildung wird an Hand verschiedener Faktoren unterschieden.
Durch Divergenz werden aus einer Art mehrere Arten
Wandelt sich eine Art in eine andere Art um, so nennt man das Anagenese. Allerdings wird durch diesen Prozess die Vielfalt an Arten nicht erhöht. Spaltet sich eine Art in mehrere Schwesterarten auf, spricht man von Divergenz oder Artaufspaltung. Eine Serie von Divergenzen führt zu einer Stammesverzweigung (Klodogenese) und ist Grundlage der biologischen Vielfalt.
Eine Aufspaltung von Arten verläuft allmählich über die Aufspaltung in unterschiedliche Populationen (Population: lokal begrenzte Gruppe von Individuen derselben Art) und Rassen, die sich noch untereinander kreuzen können. Nebelkrähe und Rabenkrähe sind zum Beispiel nur unterschiedliche Rassen und können sich kreuzen. Steigen die Unterschiede im Genpool und bilden sich Fortpflanzungsbarrieren, so entstehen unterschiedliche Arten oder sogar unterschiedliche Gattungen (Gattung: Überbegriff für mehrere Arten, die gemeinsame Merkmale besitzen). Fortpflanzungsbarrieren sind wichtig für die Bildung unterschiedlicher Arten. Die unterschiedlichen Fortpflanzungsbarrieren werden im Artikel Wie Arten voneinander unterschieden werden erläutert.
Artaufspaltung durch räumliche Trennung
Wird eine Artaufspaltung durch räumliche Trennung hervorgerufen, spricht man von allopatrischer Artbildung. Durch geographische Barrieren wie entstehende Gebirgszweige, voranschreitende Gletscher, sinkende Wasserspiegel oder Landbrücken entstehen zwei getrennte Populationen, zwischen denen kein Genfluss besteht. Die beiden Populationen passen sich an ihre jeweilige Umwelt an (Mikroevolution) und häufen so genetische Unterschiede an. Irgendwann sind die Unterschiede so groß, dass eine Kreuzung nicht mehr möglich ist, selbst wenn die geographische Barriere aufgehoben wird. Es haben sich unterschiedliche Arten gebildet.
Beispiel für die allopatrische Artbildung sind Lerche und Sprosser. Durch Vergletscherungen in der Eiszeit wanderten viele Populationen in verschiedene Gebiete aus und wurden so in Teilpopulationen aufgespalten. Aus zwei Teilpopulationen der gleichen Vogelart entwickelten sich schließlich Lerche und Sprosser.
Reproduktive Isolation führt auch ohne räumliche Trennung zu Artaufspaltung
Findet die Artaufspaltung statt, obwohl sich die Verbreitungsgebiete überlappen, so spricht man von einer sympatrischen Artbildung. Diese kann nur stattfinden, wenn frühzeitig eine Fortpflanzungsbarriere ausgebildet wird. Ansonsten würden sich die Genpools wieder miteinander vermischen.
Bei Pflanzen entsteht bei der Zellteilung manchmal durch Mutation ein zusätzlicher Chromosomensatz. Da die Chromosomenzahl für eine Kreuzung übereinstimmen muss, können sich diese Pflanzen nur noch untereinander, aber nicht mehr mit der Elterngeneration kreuzen. Die fast 200 Buntbarsch-Arten im Victoriasee in Afrika sind durch sympatrische Artbildung entstanden. Sie haben sich nach und nach auf unterschiedliche Nahrungsquellen und Ressourcen spezialisiert. Generell findet bei Tieren die sympatrische Artbildung aber sehr viel seltener statt.