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.
Keseimbangan bersela
Evolusi kuantum adalah hipotesis kontroversial yang diajukan oleh paleontolog dari Universitas Columbia, George Gaylord Simpson. Ia menyatakan bahwa berdasarkan catatan geologis, dalam satu kesempatan yang sangat jarang evolusi akan berlangsung dengan sangat cepat hingga membentuk seluruh familia, ordo, dan kelas organisme yang baru. Hipotesis ini tidak sama dengan kesembangan bersela. Pertama, keseimbangan bersela hanya berbicara mengenai evolusi dalam tingkatan spesies. Gagasan Simpson terkait dengan evolusi dalam kelompok taksonomis yang lebih tinggi. Kedua, Eldredge dan Gould menggunakan mekanisme yang sangat berbeda. Simpson menggunakan mekanisme interaksi sinergistik antara hanyutan genetik dengan pergeseran dalam lanskap kebugaran adaptif, sementara Eldredge dan Gould bergantung kepada konsep spesiasi, terutama spesiasi alopatrik Ernst Mayr. Terakhir dan yang paling penting adalah bahwa evolusi kuantum tidak berbicara mengenai stasis. Meskipun Simpson menyatakan bahwa keberadaan stasis itu mungkin dalam mode braditelik, ia menganggapnya (bersama dengan evolusi cepat) tidak cukup penting dalam lingkup evolusi yang lebih besar.Meskipun kedua model tersebut berbeda, kritikus awal - seperti Sewall Wright dan G. G. Simpson — menganggap keseimbangan bersela sebagai evolusi kuantum yang menggunakan nama lain.