В 19 в. труды английского геолога Ч.Лайеля отвергли представление Ж.Кювье о действии каких-либо особых сил, вызывающих различные природные изменения на Земле; клеточная теория немецкого ученого Т.Шванна подтвердила единство живой природы; также исследования в области эмбриологии, палеонтологии, биогеографии, селекции, сравнительной анатомии обогатили эволюционное учение. Значительный вклад в развитие эволюционной идеи внесли русские ученые – естествоиспытатели К.М.Бэр, К.Ф.Рулье и др. Накопленные теоретические и фактические материалы были приведены английским ученым Ч.Дарвином (1809-1882 гг.) в систему, названную впоследствии дарвинизмом
, по которой главными действующими факторами эволюции являются наследственность, изменчивость и естественный отбор в природе (искусственный – в домашних условиях). В своей теории Дарвин исходил из существования 2 типов изменчивости – определенной и неопределенной (наследственной). В том случае, когда действующие условия среды одинаково влияют на изменение всех или большинства особей, имеет место определенная изменчивость, например, зависимость между климатом и степенью развития кожи или шерстного покрова. Определенная изменчивость, как правило, наследственно не закрепляется (т.е. носит сугубо приспособительный характер). Неопределенные изменения возникают у отдельных особей также под влиянием окружающей среды, но носят случайный характер и наследственны по своей природе. Если возникшие неопределенные изменения полезны для данного вида, то в процессе естественного отбора они закрепляются. Например, если внутри группы растений одного вида под воздействием случайных причин возникли отдельные растения с признаками холодоустойчивости, то при попадании в более холодный климат выживают именно холодоустойчивые растения, давая, таким образом, начало холодоустойчивым растениям. Благодаря непрерывному действию естественного отбора животные или растения, находящиеся в различных районах обитания, приспосабливаются к местным условиям, изменяются в различных направлениях (в соответствии с этими условиями) и будут расходиться в своих признаках или дивергировать. В работе «Происхождение видов путем естественного отбора или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь» (1859 г.) Дарвин изложил основные положения своей теории. В книге «Прирученные животные и возделываемые растения» (1868 г.) он объяснил возникновение домашних животных и культурных растений путем искусственного отбора. В труде «Происхождение человека и половой отбор» (1871 г.) дал естественнонаучное объяснение происхождению человека от животных предков. Труды Ч.Дарвина были названы Ф.Энгельсом одним из крупнейших достижений естествознания 19 в. Эволюционное учение в форме дарвинизма обосновало возможность использования исторического метода в приложении к природе, на этом этапе нанесло удар по религиозным представлениям о постоянстве и неизменности всего существующего, по идеалистическим и метафизическим взглядам на развитие органического мира.К началу 21 в. эволюционное учение было основано на фундаменте достижений генетики, раскрывшей материальную природу наследственности. Эволюционирующей единицей является не особь и не вид, а популяция – совокупность особей одного вида, длительно населяющих определенную территорию и свободно скрещивающихся между собой.
В основе наследственных изменений в популяции лежит мутационная изменчивость как следствие внезапно возникающих мутаций – наследственных изменений генетического аппарата. Мутации могут возникать в любой клетке на любой стадии развития как в обычных условиях существования (спонтанные мутации), так и под воздействием каких-либо физических или химических факторов (индуцированные мутации). Поэтому движущими факторами эволюции являются мутагенез (процесс образования мутаций) и естественный отбор. Процесс естественного отбора заключается в выживании тех организмов, мутационные изменения которых обеспечивают наибольшую приспособленность организмов к условиям среды. Изменения некоторых природных популяций связаны с последствиями деятельности человека (например, с изменением химической и радиационной обстановки). Генетические исследования популяций вирусов, бактерий и др. микроорганизмов при действии антибиотиков и сульфаниламидных препаратов показали мутационную природу быстрой эволюции этих форм в сторону появления устойчивых штаммов. Внедрение инсектицидов для массовой борьбы с вредными насекомыми привело к появлению новых форм насекомых, устойчивых к действию ядов, а влияние радиации обусловило эволюцию популяций на пути приобретения радиоустойчивости и т.д.