Do dějin se zapisují slavní vědci jako Lamarck, Wallace, a hlavně Darwin. Lamarckismus předpokládá, že organismus se aktivně přizpůsobuje svému prostředí užíváním nebo neužíváním různých orgánů a že tyto změny, k nimž může docházet i za života organismu přímým vlivem prostředí, se přenášejí na potomstvo. Proti tomu darwinismus (dnes obecně rozšířený názor na evoluci čili historický vývoj organismů) říká, že jedinci v populaci určitého druhu se liší drobnými odchylkami, které předávají svému potomstvu. V každé generaci tedy vzniká mnoho jedinců, z nichž ale přežívá jen malé množství a ještě méně dospívá a zanechává potomstvo. Jejich úspěšnost omezuje přírodní výběr, dodnes uznávaný jako hybná síla evoluce. Přežívají jen ti, kteří jsou nejlépe přizůsobeni měnícím se podmínkám prostředí. Odchylky mezi nimi jsou přitom náhodné a nezávislé na vnějších vlivech, předávají se ovšem dědičně na potomstvo. Během tisíců až milionů let se tak určité formy organismu přeměňují v jiné, lépe adaptované na měnící se životní prostředí. Z výchozího druhu přitom vzniká více samostatných linií při tzv. adaptivní radiaci, hlavně tam, kde se dostávají do odlišných životních podmínek a jsou postupně izolované. Jako každá teorie i darwinismus byl podrobován kritice a upravován či jednostranně vykládán. Typickým příkladem je neodarwinismus, rozvinutý před sto lety A. Weis-mannem. Ten definoval jakousi nesmrtelnou zárodečnou plazmu, jejíž změny se uskutečňují náhodnými změnami při splývání rodičovských pohlavních buněk. Weismann studoval cytologii a snažil se ji spojit s evoluční teorií. Podle něho tedy vede výběr jednotek dědičnosti v chromozomech a jejich nerovnoměrné rozdělení, vyplývající z jejich boje v pohlavní buňce, ke vzniku nových životních forem. Myšlenka, že chromozomy hrají významnou roli v dědičnosti, byla objevná stejně jako definování nemožnosti dědění získaných vlastností, avšak celkově byl neodarwinismus chybnou hypotézou. Vraťme se ale k Darwinovi. Ten se od počátku bál střetu se svými protivníky a dobře věděl, že šanci na úspěch bude mít jedině v případě, když se mu podaří získat přesvědčivé důkazy. Ty hledal jak mezi fosilními nálezy, tak v muzejních sbírkách zvířat a v herbářích rostlin. Samozřejmě obrovskou úlohu sehrály jeho zkušenosti z cesty kolem světa. V Jižní Americe objevil kosterní pozůstatky vyhynulého obrněného tvora Glyptodona, který se velice podobal známým žijícím pásovcům a byl svědectvím kontinuity mezi minulostí a současností. Ještě přesvědčivější bylo porovnání kostí předních končetin obratlovců. Darwin zjistil, že ač je jejich stavba odlišná, nepochybně na počátku stál společný předek s univerzální pětiprstou končetinou. Evoluce tedy probíhá na určitém území, a pokud mají organismy možnost a podmínky, šíří se všemi směry. Některé skupiny živočichů jsou přitom schopny překonávat mnohem větší vzdálenosti než jiné. Snad nejtypičtějším příkladem jsou Galapágy, kde již Darwin nalezl celou řadu živočichů, ať už ptáků nebo plazů, jejichž příbuznost s tvory jihoamerickými byla jasně patrná. Byla tam ale i řada zvířat totožných. Bylo jasné, že vodní ptáci či savci bez problémů překonávají tisícikilometrové mořské vzdálenosti, zatímco ještěři a drobní ptáci se na ostrovy mohli dostat jen za mimořádné situace spíše náhodně a jejich vývoj dále probíhal izolovaně směrem k novým druhům. Například pěnkavy, kterých tu žije 13 druhů, se vyvinuly z jednoho hejnka, na ostrovy pravděpodobně zahnaného vichřicí z pevniny. Na Novém Zélandě, kde by se daly očekávat podobné závislosti, ovšem Darwin nalezl něco úplně jiného. Zcela unikátní fauna a flóra v čele s velkým nelétavým ptákem moa (toho vyhubili až lidé poměrně nedávno) se mohla na ostrovy dostat jen vzduchem. Mimořádně silné mořské proudy podél australských břehů totiž nedovolují průnik oceánem. Proto na ostrovech ptáci a hmyz zaujali i prostor, který by jinak přináležel savcům. Moa a kivi ztratili schopnost letu podobně jako obrovský cvrček weta.
Proměnlivost a dědičnost
Přirozený výběr jako hnací síla evoluce je možný jen v případě, že organismy jsou proměnlivé a znaky se předávají z generace na generaci. Při podrobném studiu populací jakýchkoliv organismů zjistíme, že jedinci se někdy dost výrazně liší. Velikostí, barvou, detaily, chováním atd. Přirozený výběr je tedy podmíněn třemi základními projevy: proměnlivostí, dědičností a konkurencí. Konkurence čili boj o přežití je právě tím faktorem, který zabezpečí přežití těch nejsilnějších a nejpřizpůsobenějších jedinců, kteří předají genetickou infomaci na potomstvo.
Darwin bohužel nikdy nepochopil zákony dědičnosti, i když její obecné rysy znal. Vývoj postoupil až po znovuobjevení Mendelových zákonů, vedoucích k rychlému rozvoji genetiky, a zejména po objevu a objasnění mutací jako náhodných dědičných změn. Teorie podpořil i rychlý rozvoj molekulární genetiky, která studuje strukuru DNA v genech jako základního nositele dědičnosti.
Taktovku drží člověk
Vedle přirozeného výběru hraje významnou roli i výběr umělý, kterým rozumíme selektivní křížení domácích zvířat. Právě vstup člověka, který při šlechtění využívá jen jedince s požadovanými vlastnostmi, neuvěřitelně urychluje a usměrňuje to, co by možná někdy dokázala příroda. Darwin určil, že všechna plemena ovcí na britských ostrovech pocházejí z jediného divokého předka. Proti němu vystoupila řada přírodovědců, kteří trvali na tom, že každé plemeno bylo vyšlechtěno ze samostatného divokého druhu. To se ale záhy ukázalo jako nesmyslné, vždyť 11 druhů divokých ovcí nenajdeme na celém světě, natožpak v Británii.
Darwin mimo jiné choval i několik plemen holubů. Na rozdíl od jiných holubářů je mezi sebou náhodně křížil a zjistil, že občas se některé holoubě nápadně podobalo holubu skalnímu z jižní Evropy. Došel tedy ke správnému závěru, že holub skalní je jediným předkem domácích holubů.