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.
Teori evolusi molekuler netral
Teori evolusi molekuler netral diperkenalkan oleh Motoo Kimura pada akhir tahun 1960-an dan awal tahun 1970-an. Teori ini menyatakan bahwa kebanyakan mayoritas perubahan evolusioner pada tingkat molekuler disebabkan oleh hanyutan genetik mutan-mutan yang netral. Walaupun teori ini dianggap oleh beberapa orang sebagai argumen yang membantah teori evolusi Charles Darwin melalui seleksi alam, Kimura menegaskan bahwa kebanyakan ahli biologi evolusioner setuju bahwa kedua teori ini sesuai dengan satu sama lainnya. Menurutnya "teori ini tidak menyangkal peranan seleksi alam dalam menentukan jalur evolusi adaptif" (Kimura, 1986). Walaupun demikian, teori ini memberikan peran yang lebih besar kepada hanyutan genetik.