Эволюционизм
Концом доминирования в биологии представлений о неизменности видов стала теория эволюции посредством естественного отбора, сформулированная Чарльзом Дарвином. Частично под воздействием «Опыта закона о народонаселении» Томаса Мальтуса, Дарвин заметил, что прирост населения ведёт к «борьбе за существование», в ходе которой начинают преобладать организмы с благоприятными признаками, поскольку те, у кого их нет, погибают. Этот процесс начинается, если каждое поколение производит больше потомства, чем может выжить, что приводит к борьбе за ограниченные ресурсы. Это могло объяснить происхождение живых существ от общего предка за счёт законов природы. Дарвин развивал свою теорию начиная с 1838 года, пока Альфред Уоллес в 1858 году не прислал ему свою работу с такими же идеями. Статья Уоллеса была опубликована в том же году в одном томе трудов Линнеевского общества вместе с краткой выдержкой из работ Дарвина. Публикация в конце 1859 года книги Дарвина «Происхождение видов», в которой детально объясняется концепция естественного отбора, привела к более широкому распространению дарвиновской концепции эволюции.
Зоология
В сочинениях крупных зоологов конца XVIII — начала XIX вв. появляется идея исторического развития органического мира. Первую теорию эволюции органического мира изложил французский естествоиспытатель Жан-Батист Ламарк в своей книге «Философия зоологии», опубликованной в 1809 году. В 30—40-х гг. XIX в. немецкий учёный Теодор Шванн создал клеточную теорию, считающуюся одним из трёх великих открытий естествознания XIX в. Создание Чарльзом Дарвином в 1859 году теории эволюции органического мира утвердило исторический взгляд на природу и описало основной движущий фактор эволюции — естественный отбор. Продолжением идей эволюционизма стали основы филогенетической зоологии, заложенные во второй половине XIX в. немецким учёным Эрнстом Геккелем. Геккель сформулировал биогенетический закон, устанавливающий связь между индивидуальным и историческим развитием животных.