交互式自然选择驱动的雀鸟喙部进化模拟，观察种群在环境压力下的性状演化
自然选择是进化的核心驱动力。在特定环境中，具有有利性状的个体更容易存活和繁殖，将这些性状传递给后代。达尔文雀的喙部形态是自然选择的经典案例——不同的食物来源（硬壳种子需要深而强壮的喙，软种子适合浅而细的喙）产生不同的选择压力，驱动喙部形态逐代演化。适应度函数使用高斯模型：w = exp(-s × (z - θ)²)，其中 s 为选择强度，z 为个体性状值，θ 为环境最优值。
适应度（Fitness）衡量个体在特定环境中的生存和繁殖成功率。在本模拟中，喙深越接近环境最优值，个体适应度越高。选择强度参数控制适应度曲线的陡峭程度——强度越大，偏离最优值的个体适应度急剧下降，选择压力更强。种群通过轮盘赌选择（roulette wheel selection）进行繁殖：适应度高的个体被选为亲本的概率更大，但低适应度个体也有小概率被选中。
Hardy-Weinberg 平衡定律指出，在没有选择、突变、迁移和遗传漂变的情况下，种群的等位基因频率和基因型频率在世代间保持不变。当环境发生剧烈变化时，自然选择打破了这一平衡，种群迅速向新的适应方向演化。本模拟展示的就是 H-W 平衡被打破的过程——环境变化引入选择压力，等位基因频率（以喙深分布表示）逐代偏移，直到达到新的平衡。
遗传漂变是种群中等位基因频率的随机波动，在小种群中效应尤为显著。突变是遗传变异的终极来源，为自然选择提供原材料。在本模拟中，突变率控制每个后代发生表型变异的概率，突变效应控制变异的幅度。高突变率维持种群的遗传多样性，使种群能够快速响应环境变化；低突变率使种群的演化主要依赖现有变异。
1835年，26岁的达尔文随贝格尔号到访加拉帕戈斯群岛，采集了多种雀鸟标本。他注意到不同岛屿上的雀鸟喙部形态各异，但当时并未充分意识到其重要性。后来在整理标本时，这些雀鸟成为他自然选择理论的关键证据之一。这些雀鸟实际上由多种不同的物种组成，被统称为'达尔文雀'（Darwin's finches），尽管分类上它们属于裸眼雀科（Thraupidae），而非真正的雀科（Fringillidae）。
普林斯顿大学的彼得·格兰特和罗斯玛丽·格兰特夫妇从1973年开始，在加拉帕戈斯群岛的达夫尼·梅杰岛（Daphne Major）上对达尔文雀进行了长达40年的持续研究。他们的工作是演化生物学史上最长的野外研究项目之一，直接观察到了自然选择在野外实时发生的过程，为进化生物学提供了无可辩驳的实证。
1977年，加拉帕戈斯群岛遭遇严重干旱，降雨量仅为正常年份的1/5。中地雀（Geospiza fortis）种群从约1200只骤降至约180只。干旱导致小而软的种子枯竭，只剩下大而硬的种子。结果，喙更深、更强壮的个体更容易打开硬壳种子存活下来。仅仅一年之间，种群的平均喙深增加了约4%——这是人类直接观察到的最快速的进化事件之一。平均喙深从约9.2mm增加到约9.7mm，是自然选择在单一生殖季节内驱动可测量进化的经典证据。
① 注意喙深分布直方图的峰值如何随世代偏移——这是选择压力在可视化层面最直观的体现。② 切换到干旱模式后，观察种群如何从分散迅速收窄并偏向深喙——对应1977年真实事件。③ 使用干旱-湿润周期模式，观察种群的振荡适应——当环境反复变化，种群的喙深分布也随之来回摆动。④ 降低种群大小到50左右，注意遗传漂变的随机效应变得更明显——即使没有选择，等位基因频率也会随机波动。⑤ 将突变率设为0，观察种群多样性如何逐渐耗尽——最终所有个体趋同，失去适应新环境的能力。
实验一（定向选择）：稳定环境下最优喙深设为5，运行20代，然后突然将最优喙深改为9，观察选择响应的速度。实验二（稳定化选择）：将最优喙深设为当前种群均值，观察变异如何逐渐减少。实验三（漂变速率）：关闭选择（强度最低），种群设为50 vs 500，比较漂变幅度。实验四（突变瓶颈）：先运行50代积累变异，然后将突变率降为0，观察遗传多样性耗尽的过程。实验五（周期振荡）：使用干旱-湿润周期模式，调整周期长度，观察种群是否能跟上环境变化的节奏。