Evolusi
Dokumentasi fakta-fakta terjadinya evolusi dilakukan oleh cabang biologi yang dinamakan biologi evolusioner. Cabang ini juga mengembangkan dan menguji teori-teori yang menjelaskan penyebab evolusi. Kajian catatan fosil dan keanekaragaman hayati organisme-organisme hidup telah meyakinkan para ilmuwan pada pertengahan abad ke-19 bahwa spesies berubah dari waktu ke waktu. Namun, mekanisme yang mendorong perubahan ini tetap tidaklah jelas sampai pada publikasi tahun 1859 oleh Charles Darwin, "On the Origin of Species" yang menjelaskan dengan detail teori evolusi melalui seleksi alam. Karya Darwin dengan segera diikuti oleh penerimaan teori evolusi dalam komunitas ilmiah. Pada tahun 1930, teori seleksi alam Darwin digabungkan dengan teori pewarisan Mendel, membentuk sintesis evolusi modern, yang menghubungkan "satuan" evolusi (gen) dengan "mekanisme" evolusi (seleksi alam). Kekuatan penjelasan dan prediksi teori ini mendorong riset yang secara terus menerus menimbulkan pertanyaan baru, di mana hal ini telah menjadi prinsip pusat biologi modern yang memberikan penjelasan secara lebih menyeluruh tentang keanekaragaman hayati di bumi.
Asal Usul Spesies
Asal Usul Spesies oleh Charles Darwin (terbit tahun 1859) adalah karya penting dalam literatur ilmiah dan dianggap sebagai tonggak dalam teori evolusi. Judul lengkapnya adalah On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life ("Tentang Asal Usul Spesies Melalui Cara Seleksi Alam, atau Pelestarian Kelompok Dalam Perjuangan Untuk Hidup"). Buku ini memperkenalkan teori ilmiah bahwa populasi berevolusi dari generasi ke generasi melalui proses seleksi alam. Isi buku ini kontroversial karena menentang teori penciptaan menurut kepercayaan agama, dan merupakan pencetus timbulnya ilmu bernama biologi pada abad ke-19. Buku yang ditulisnya merupakan hasil ekspedisi lautnya dengan kapal layar HMS Beagle pada tahun 1830-an, dan dilanjutkan dengan penyelidikan dan eksperimen setelah tiba kembali dari ekspedisi.