Чимало епізодів «Утраченого світу» мають суто літературний, белетристичний характер, які споріднюють роман з популярними пригодницькими творами другої половини XIX століття. На перипетії експедиції по-своєму впливають інтриги підступного метиса Гомеса, відданість чесного негра Самбо, шляхетність молодого вождя індіанців аккала Маретаса. В той же час фантастичні припущення Конан Дойля багато в чому мають об'єктивний характер, обумовлені тогочасним рівнем наукових знань про розвиток життя на Землі. Як не згадати тут ще один вислів популярного Холмса: «Щоб розшукати незрозумілі явища і незвичайні ситуації, ми повинні звернутися до самого життя, адже воно завжди здатне на більше, ніж будь-яке зусилля фантазії».
Інтерес А. Конан Дойля до відкриттів палеонтології — науки про минулі форми життя на Землі, так само як загальне поширення «біологічних мотивів» у фантастиці рубежу XIX–XX століть, можна пояснити тим, що в цей період біологія, наука про живу природу і людину як її частку, була в авангарді наукового прогресу. Англійській біологічній школі, до того ж, належала першість у багатьох сферах досліджень. Швидкими темпами йшло вивчення природних багатств і ресурсів у тих частинах світу, де Англія мала свої колонії. На протязі всього XIX століття організовувались англійські наукові експедиції, в тому числі і навколо світу: з 1831 по 1836 рік у такій експедиції на кораблі «Бігл» брав участь відомий натураліст Чарлз Дарвін. Цілком імовірно, що ім'я головного героя «Утраченого світу» Конан Дойлю підказала одна з перших океанографічних експедицій 1872–76 років на кораблі «Челенджер». Англійські дослідники знайшли й систематизували багато фактів, що підтверджували ідею поступового розвитку всього живого на нашій планеті. Вершиною цього процесу стала теорія Чарлза Дарвіна про походження видів шляхом природного відбору.
У тісному контакті з розвитком біології та геології розвивалася в цей час ще одна наукова галузь — палеонтологія. Вивчати закам'янілі залишки живих організмів англійські натуралісти почали ще у XVIII столітті. Тут же, в Англії, інженер В. См. Іт (1769–1839) звернув увагу на те, що в різних шарах гірських порід знаходять характерні саме для них залишки живих організмів, і став застосовувати палентологічний метод задля уточнення геологічних карт.
В історії експедиції Челенджера до Південної Америки Конан Дойль популяризує здобутки біології та палеонтології своєї доби. «Утрачений світ» — це повість дарвіністська духом, адже ідея боротьби видів безпосередньо визначає його конфлікт. І в тих аспектах твору, де автор дає волю уяві, відчуваємо свідомий відхід від наукових істин в ім'я художньої достовірності й виразності. Так працюючи над цією темою, Дойль не міг не знати відкритого ще у 1893 році бельгійським дослідником А. Долло закону «необоротності еволюції», за яким живі організми не можуть повертатися на ступінь еволюції, вже пройдений їхніми попередниками. Закон Долло в певному розумінні не дозволяє повірити в можливість збереження птеродактилів, якщо цей етап еволюції птахів було пройдено ще в мезозої. Слідом за Ж. Верном, А. Конан Дойль порушив історичну послідовність розвитку видів, адже для більшого драматизму сюжету він звів у одному відтинкові часу й простору представників різних геологічних епох — гігантських ящерів мезозойської ери, що почалася сотні мільйонів років тому, з фороракосом і токсодоном кайнозойської ери і людиноподібними мавпами антропогенного періоду кайнозоя, що його відлік сучасна наука починає за 25 мільйонів років до наших днів.
Такі невідповідності викликали гостру реакцію фахівців: у 1915 році відомий російський геолог, географ і мандрівник В. О. Обручев на противагу Ж. Верну і А. Конан Дойлю написав роман «Плутонія», в. якому експедиція до підземної країни зустрічає представників давньої фауни, поступово заглиблюючись у надра Землі: спочатку мамонтів, які жили десятки тисяч років тому, потім шаблезубих тигрів, а вже потім гігантських ящерів.
Однак надмірний науковий об'єктивізм роману «Плутонія» не сприяв його художньому успіхові: твір Обручева лишився дидактичним романом-схемою.