У Дарвин се породило съмнението, че видовете не са неизменни. Ами ако те могат да се превръщат един в друг? Може би преди хиляди години птици и влечуги от южноамериканския континент са достигнали Галапагоския архипелаг върху салове от растителност, които реките изхвърлят в открито море. А веднъж озовали се там, те са се променяли, поколение След поколение, за да се приспособят към новите си домове, докато са се превърнали в днешните видове.
Разликите между тях и роднините им от материка били малки, но щом като у тях са настъпили такива изменения, не е ли възможно у една или друга група животни измененията да са се натрупвали незабележимо в продължение на много милиони години, докато коренно са я преобразили? Може би рибите са развили мускулести перки и са изпълзели на сушата, за да се превърнат в земноводни; може би на свой ред земноводните са се сдобили с непропусклива кожа и са се превърнали във влечуги; може би дори някои маймуноподобни същества са започнали да ходят изправени и са станали прародители на човека.
Всъщност тази идея не била съвсем нова. Много учени преди Дарвин били изказвали предположението, че формите на живот на Земята са взаимно свързани. Революционното в Дарвиновата догадка било прозрението за механизма на тези изменения. По този начин той заменил умозрителните хипотези с подробно описание на конкретен процес, подкрепено с изобилие от доказателства, които можели да бъдат проверени и потвърдени. Така вече никой не можел да отрече съществуването на еволюцията.
Накратко изложени, Дарвиновите разсъждения били следните. Представителите на един и същи вид не са идентични. Например от едно люпйло яйца на гигантска костенурка ще се излюпят няколко малки, които поради генетичното си устройство ще имат по-дълги шии от останалите. По време на засушавания те ще бъдат в състояние да достигат по-високите листа и благодарение на това ще оцелеят, докато техните братя и сестри с по-къси шии ще умрат от глад. И така онези, които са най-приспособени към обкръжаващата ги среда, ще останат да живеят и ще могат да предадат своите отличителни белези на потомството си. След много поколения костенурките на безводните острови ще имат по-дълги шии от тези на влажните острови: Така от един вид възниква друг.
Тази идея се оформяла в съзнанието на Дарвин дълго след като напуснал Галапагоските острови. В продължение на 25 години той ревностно събирал доказателства. Публикувал своя труд едва в 1859 г., на 50-годишна възраст, и то единствено защото един друг по-млад натуралист, Алфред Уолас, който работел в Югоизточна Азия, достигнал до същите предположения. Книгата, в която изложил подробно теорията си, Дарвин нарекъл „Произход на видовете чрез естествен отбор или запазване на избраните породи в борбата за живот“.
Оттогава насам теорията за естествения отбор се оспорва и проверява. Уточнява се, усъвършенства се и се допълва. Последните открития в областта на генетиката, молекулярната биология, динамиката на популациите и науката заповедението — етологията — й придават нови измерения. Тя си остава ключ къмнашето разбиране за природата. Тя ни помага да осъзнаем, че животът на Земятаима дълга и непрекъсната история, по време на която организмите — както растителните, така и животинските, са се изменяли поколение след поколение, докато малко по малко са заселили всички земни кътчета. Преките, макар и откъслечни свидетелства на тази история се пазят в архивите на Земята — утаечните скали. Огромното мнозинство животни не са оставили следи от съществуването си. След смъртта им техните тела са се разложили, черупките и костите им са се превърнали в прах. Но понякога на един или два индивида измежду многохилядна популация е била отредена по-различна съдба. Представете си влечуго, което затъва в блато и умира. Тялото му се разлага, но костите остават в тинята. На дъното се наслагва мъртва растителност и постепенно го затрупва. Така минават век след век, натрупват се все повече растения, останките им се превръщат в торф. Случва се така, че морското равнище се покачва, вълните заливат блатото и върху торфа се наслагват слоеве пясък. После, в течение на векове, торфът се пресова и се превръща в каменни въглища. Костите на мъртвото влечуго остават във въглищния слой. Огромното налягане на утаечните пластове и богатите на минерални соли разтвори, които се нижат из тях, предизвикват химични изменения в калциевия фосфат на костите. В края на краищата костите се вкаменяват, като запазват, понякога деформирани, не само външните очертания, които са имали приживе, но макар и рядко, дори клетъчната си структура. Ако ги гледа с микроскоп, човек може да открие формата на заобикалялите ги кръвоносни съдове и нерви.