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.
Taksonomi (biologi)
Dengan teori Darwin, sebuah penerimaan umum dengan cepat muncul bahwa klasifikasi harus merefleksikan prinsip turunan umum Darwin. Representasi pohon kehidupan menjadi populer dalam karya ilmiah, pohon kehidupan ini dibentuk dengan kelompok fosil yang dikenal. Salah satu kelompok modern pertama yang terikat pada nenek moyang fosil adalah burung. Dengan menggunakan fosil "Archaeopteryx" dan "Hesperornis" yang baru ditemukan, Thomas Henry Huxley mengatakan bahwa mereka telah berevolusi dari dinosaurus, sebuah kelompok yang secara formal dinamai oleh Richard Owen pada tahun 1842. Deskripsi yang dihasilkan, bahwa dinosaurus "menimbulkan" atau menjadi "nenek moyang" burung, merupakan ciri penting dari pemikiran taksonomi evolusioner. Karena semakin banyak kelompok fosil ditemukan dan dikenal pada akhir abad 19 dan awal abad ke-20, palaeontolog bekerja untuk memahami sejarah hewan selama berabad-abad dengan menghubungkan bersama kelompok-kelompok yang dikenal.