Johdatus evoluutioon

Evoluution mekanismit

Evoluution mekanismeja ovat muun muassa luonnonvalinta, seksuaalivalinta, mutaatiot, migraatio ja isolaatio. Teorian mukaan luonnonvalinta johtaa populaation parempaan sopeutumiseen ympäristöönsä, sillä menestyneimmistä yksilöistä tulee tehokkaamman lisääntymisen myötä lopulta populaation vallitseva tyyppi. Toisin sanoen geenit määräävät eliön ominaisuudet, ja paremmin menestyvät eliöt kantavat geenejä, joista tämä parempi menestys johtuu. Paremmin menestyvät yksilöt pääsevät lisääntymään useammin, ja niiden kantamat parempaa menestystä aikaansaavat geenit yleistyvät populaatiossa.
Ihminen itse aiheuttaa eräänlaista evoluution kaltaista kehitysprosessia eläin- ja kasvilajeja jalostaessaan. Tämä tapahtuu kuitenkin ihmisen omien etujen, ei luonnon periaatteiden, mukaisesti, ja seurauksena saattaakin olla luonnontilaan nähden epäedullisten geneettisten ominaisuuksien keräytyminen uusiin rotuihin. Darwin piti tätä ihmisten suorittamaa valintaa eräänlaisena mallina luonnonvalinnalle. 
Evoluutioteoria selittää myös uusien elinten syntymisen tai aikaisemmin eri käytössä olleiden elinten uudet tehtävät. Esimerkiksi selkärankaisten nouseminen maalle tapahtui uusimpien teorioiden mukaan siten, että soisella ranta-alueella eläneet alkeelliset kalat saivat etua sellaisista evistä, joilla saattoi työnnellä vedenalaista kasvillisuutta syrjään ja tunkeutua tiheisiinkin kasvustoihin. Näin ne esimerkiksi pääsivät piiloon saalistajiaan. Tässä kalapopulaatiossa lyhyempi- ja heikompieväiset eivät pärjänneet pitempieväisten kanssa, ja pitempieväiset yksilöt saivat useammin välitettyä geeninsä jälkipolville: geenit, jotka kasvattivat yksilölle pitemmät evät. Tämän seurauksena evät pitenivät ja voimistuivat, niistä tuli miljoonien vuosien kuluessa jonkinlaiset raajojen esiasteet. Näistä oli epäilemättä myös apua vuorovesitasangoilla liikkuessa. Nämä varsieväiset kalat olivat keuhkokaloja, jotka hankkivat osan tarvitsemastaan hapesta siemailemalla sitä ilmakehästä ja tällä tavoin ne sopeutuivat mataliin, lämpimiin ja vähähappisiin vesiin, joissa muiden kalojen oli hankala menestyä. Keuhkojensa avulla ne kykenivät sitten siirtymään maalle ja maanpinta ravinnonhankintamahdollisuuksineen soi lisääntymisedun niille, jotka sitä hyödynsivät (edes harvoin). Näin alttius maaretkiin pikkuhiljaa lisääntyi populaatiossa, ja kyky nousta maalle ja tulla siellä toimeen parani. Veden ja ilman raja oli rikottu sulavasti ja vaihe vaiheelta, ilman valtavaa evolutiivista "hyppäystä".
Darwin esitti mallin silmän kehitykselle esimerkkinä siitä miten monimutkaiset elimet voivat muodostua vaiheittain yksinkertaisemmista kantamuodoista. Myöhemmin on havaittu että silmän toiminta on paljon monimutkaisempaa kuin 1800-luvulla uskottiin.
Evoluutio voi myös johtaa monimutkaistumiseen, yksinkertaistumiseen tai luonnon biodiversiteetin eli monimuotoisuuden kasvuun: elinympäristön vapaana olevaan lokeroon kehittyy yleensä jossain vaiheessa oma siihen erikoistunut lajinsa. Teoriassa ei väitetä että tämä johtaisi välittömästi uusien lajien syntyyn, mutta sille ei ole mitään estettä, ja lajiutumista on havaittu runsaasti tutkittaessa fossiileja.

Mutaatiot

Mutaatio on eliön perinnöllinen muutos, geneettisen materiaalin eli DNA:n kopioitumisessa tapahtuva virhe. Mutaatiot aikaansaavat "raaka-aineen" luonnonvalinnalle, ja ne ovat uuden geneettisen materiaalin ainoa lähde.
Mutaatioista suurin osa on neutraaleja, toisin sanoen ne eivät johda havaittaviin muutoksiin eliön elonjäämismahdollisuuksissa tai sopivuudessa elinympäristöönsä. Mutaatioista, jotka eivät ole neutraaleja, suurin osa on vahingollisia tai haitallisia. Vain pieni osa on adaptiivisia eli sellaisia, jotka auttavat eliötä elämään ja lisääntymään elinympäristössään, mutta tämä pieni hyödyllisten mutaatioiden määrä mahdollistaa evoluution.
Useampien eläinten ja kasvien DNA:ssa on suurehko määrä materiaalia, jolla ei ole tunnettua geneettistä roolia. Ihmisen tapauksessa tämän ”roska-DNA:n” eli tilke-DNA:n osuus on peräti 97 %. Tämä prosenttimäärä vaihtelee suuresti myös toisiaan lähellä olevien lajien välillä. Mutaatiot näissä alueissa ovat aina neutraaleja eikä näihin kohdistu ns. selektiivistä painetta. Siksi ne ovat sopivia niin sanottuja ”molekyylikelloja”, joiden avulla eri lajien geneettiset etäisyydet voidaan mitata. Se, ettei jonkin DNA-alueen merkitystä tunneta, ei kuitenkaan välttämättä merkitse, ettei sellaista olisi olemassa. Viime aikoina on löytynyt esimerkkejä tästä juuri roska-DNA:n joukosta. Silloin molekyylikellon käytön edellytykset eivät täyty.
Hyödyllisten mutaatioiden todennäköisyys eliössä on pieni. Lisäksi, jotta kyseinen hyödyllinen mutaatio voisi periytyä jälkeläisille, sen täytyy tapahtua sukusolulinjassa jossa se ei tapahdu kuin äärimmäisen harvoissa tapauksissa. Silti niin voi tapahtua ja tapahtuukin jatkuvasti.
Esimerkiksi säteilyttämällä on saatu aikaan erilaisten eläin- ja kasvilajien sukusolulinjoihin sellaisia muutoksia, jotka ovat periytyneet jälkipolville. Eräät näistä ovat olleet eliölle eduksi. Luonnossa esiintyvä säteily on mutaatioiden aiheuttaja, mutta koska luonnossa säteily on huomattavasti alhaisempaa kuin säteilytyskokeissa, tapahtuu luonnossa mutaatioita paljon harvemmin. Luonnollisessa prosessissa on kuitenkin huomattavasti enemmän aikaa ja useampia yksilöitä kuin säteilytyskokeissa, joten edullisia mutaatioita syntyy lähes välttämättä pitkien aikojen kuluessa, vaikka ne ovat harvinaisia ihmisten aikaskaalalla.
Edullisen mutaation tunnistaa siitä, että sen saaneet eliöt menestyvät sukupolvesta toiseen. Niitä, jotka eivät saa yksilöä menestymään, kutsutaan haitallisiksi tai neutraaleiksi mutaatioiksi. Vähänkin edulliset mutaatiot toisinaan leviävät ja tulevat vallitsevaksi tyypiksi populaatiossa. Silloin edullisen mutaation saaneet ovat enemmistössä, ja seuraavan edullisen mutaation saa luultavimmin joku edellisen mutaation saanut yksilö. Näin edulliset mutaatiot kasautuvat. Tätä kasautumista nopeuttaa ns. suvullinen lisääntyminen, jonka seurauksena geenit ”sekoittuvat” kuin korttipakka, ja populaation eri osissa yhtä aikaa sattuneet hyödylliset mutaatiot voivat yhdistyä yhteen yksilöön. Näin evoluutio muuttuu ”rinnakkaisprosessoinniksi”.
Jos laji hyötyy nykyisessä ympäristössään esimerkiksi pitkistä jaloista, jalan pituutta ja sitä kautta nopeutta kasvattavat mutaatiot ovat edullisia mutaatioita. Koska esimerkiksi nopeammat pääsevät paremmin pakoon saalistajiaan, ne pääsevät lisääntymään useammin, ja monen sukupolven aikana on todennäköistä että pitempijalkaisuuden geenit tulevat yleisiksi ominaisuuksiksi populaatiossa. Nämä pidempijalkaiset voivat saada myös muita edullisia mutaatioita, jolloin mutaatiot kasautuvat. Mikäli laji on jakaantunut useammalle eristäytyneelle alueelle, nämä edulliset mutaatiot tai niiden kasaumat eivät kulje kaikkien lajin edustajien saataville. Pian mutaatioita on kertynyt niin paljon, etteivät eri kantojen edustajat ole keskenään lisääntymiskykyisiä. Tällöin on tapahtunut lajiutuminen edullisten mutaatioiden kasaantumisen seurauksena.

Fossiiliset todisteet

Paleontologia tutkii fossiileja. Fossiiliaineisto on vakuuttavin näyttö evoluution tapahtumista ja sen avulla päästään evoluution jäljille usein pienimpiä yksityiskohtia myöten. Tiettynä ajanjaksona eläneiden eläinten ja kasvien jäännöksiä löytyy kivettyneinä hyvinkin vanhoissa geologisissa kerrostumissa. Varhaisempi kerros sisältää aina seuraavasta kerroksesta löytyvien fossiilien kantamuotoja. Tuoreimpien kerroksien sisältämät fossiilit ovat usein hyvin samannäköisiä kuin nykyisin elävät eläimet. Mitä kauemmaksi mennään, sitä enemmän fossiilit poikkeavat nykyisistä eläimistä. Darwin päätteli, että juuri tätä voitiin odottaa, jos varhaisimmista kerroksista löytyneet eläimet ja kasvit olivat asteittain kehittyneet myöhäisemmistä kerroksista löytyneiksi lajeiksi.
Fossiileista saadun tiedon kertyminen tarkentaa toistaiseksi hyvin aukkoista kuvaa nykyajan lajien oletetuista esi-isistä, sukulaisuuksista ja synnystä. Fossiiliaineisto on tavallisesti poukkoilevaa; on yleensä harvinaista löytää katkeamaton fossiilien sarja, josta näkisi kantalajin muuttuvan vähittäin toiseksi lajiksi. Vain murto-osa kaikista maapallolla eläneistä eliöistä on fossiloitunut. Moni kerrostuma on sijainnut alueella, joka on huuhtoutunut tai tuhoutunut mannerlaattojen liikkuessa. Kerrostumat ovat taittuneet, litistyneet tai muuttaneet muotoaan tuhoten fossiiliaineiston, lisäksi maan päälle ulottuu nykyisin vain murto-osa fossiileja sisältävistä kerrostumista.
Esimerkiksi lintujen ja nisäkkäiden oletetaan kehittyneen matelijoista, ja jo vuonna 1861 löydettiin Archaeopteryxin (höyhenpeitteinen lintulisko) fossiili, joka oli välimuoto lintujen kehityksessä. Fossiileja, jotka täyttävät tyhjän aukon, kutsutaan puuttuviksi lenkeiksi. Jotkut fossiililinjat ovat melko täydellisiä, kuten kehityslinja nisäkäsliskoista nisäkkäiksi, valaiden evoluutio ja hevosen heimon evoluutio kantalajista (Eohippus) nykyiseen hevoseen (Equus). Myös ihmisen esi-isät muodostavat vaikuttavan sarjan välimuotoja nykyiseen ihmiseen.

Molekyylibiologiset todisteet

Molekyylibiologia on biologian osa-alue. Vertailemalla homologisia geenejä tai homologisia molekyylejä kahden eliön välillä voidaan päätellä, miten samankaltaisia ne ovat. Molekyylit kuitenkin muuttuvat eri tahdissa, jotkut hyvinkin nopeasti ja toiset hitaasti, mikä voi aiheuttaa ongelmia. Molekyylejä, jotka muuttuvat hyvin tasaisella nopeudella, käytetään useimmiten molekyylikelloina. Menetelmää on kuitenkin sovellettava varovasti, sillä molekyylikellot eivät aina käy niin tasaisella nopeudella kuin oletetaan. Eri molekyyleillä on useasti eri muutosvauhti, mutta yksittäinenkin molekyylin muutosvauhti voi muuttua ajan kuluessa. Tämä edustaa niin sanottua mosaiikkievoluutiota. Ristiriitaisissa tapauksissa määritetään jonkin toisen molekyylin muutosvauhti tai yritetään etsiä parempia fossiilitodisteita.
Molekyylikellomenetelmä ei ole ongelmaton: kellojen kalibrointi voi olla vaikeaa ja kellojen "tikitysnopeus" riippuu muiden muassa siitä, kohdistuuko tiettyyn geenisekvenssiin ns. selektiivinen paine. Parhaat molekyylikellot ovat ns. tilke-DNA-alueet, jotka eivät koodaa mitään proteiinia eivätkä siis tule ilmentyneeksi fenotyypissä. DNA-alueet, jotka koodaavat toimivaa proteiinia (eli geenit), muuttuvat yleensä paljon hitaammin, koska mutaatiot toimivassa geenissä ovat suurilta osin vahingollisia ja siksi luonnonvalinta hoitaa ne pois populaatiosta.
Molekyylikelloista saatu luotettava tieto vahvistaa suurilta osin ne samat polveutumissuhteet lajien välillä, jotka saatiin selville jo vertailevasta anatomiasta ja fossiilisesta aineistosta. Näennäiset ristiriidat liittyivät yleisesti tapauksiin, jossa polveutumistilanne oli alun perin anatomian ja fossiilien perusteella epäselvä.
Toinen menetelmä näiden sukulaissuhteiden selville saamiseksi geneettisistä sekvensseistä perustuu ns. plagioituihin virheisiin. Tilke-DNA-alueissa on monien toimivien geenien kopioita, jotka ovat vahingoittuneet siten, etteivät ne enää toimi. Tällaisista lajeille yhteisistä virheistä voidaan päätellä, että virheet ovat olleet olemassa jo ennen lajien erkaantumista. Esimerkki tällaisesta tapauksesta on kädellisille yhteinen mutaatio, jonka takia ne eivät pysty valmistamaan C-vitamiinia toisin kuin lähes kaikki muut nisäkkäät. (Marsutkaan eivät pysty valmistamaan C-vitamiinia itse, mutta niillä mutaatio on erilainen.)
Molekyylibiologian ilmaantumisen myötä huomattiin, että myös molekyylit kehittyvät samalla tavalla kuin somaattiset rakenteet. Mitä lähempänä kaksi lajia on toisiaan, sitä samankaltaisempia myös niiden molekyylit ovat. Monissa tapauksissa morfologisen aineiston epäselvyys on herättänyt epäilyksiä, mutta molekyylejä vertailemalla on saatu paljastettua lajien todellinen suhde. Molekyylibiologia on nykyisin tärkein tietolähde tutkittaessa fylogeneettisiä suhteita.

Muita evoluution todisteita

Vertaileva anatomia paljastaa eliöiden rakenteessa tavattavat yhtäläisyydet. Esimerkiksi hyönteisten ruumiissa on aina pää, takaosa ja keskiruumis, niillä on kolme jalkaparia ja yleensä kaksi paria siipiä. Ominaisuudet ovat periytyneet yhteisistä kantamuodoista, sillä yhtäläisyydet ovat aivan liian suuria ollakseen sattumanvaraisia. Samoin ovat myös nisäkkäiden, kuten esimerkiksi ihmisen käsivarsi, kissan tai hevosen etujalka, lepakon siipi ja hylkeen evä saman peruskaavan mukaisia, ja niiden luut voidaan tunnistaa luu luulta - ne ovat vain kehittyneet yksityiskohdiltaan erilaisiksi erilaisten elintapojen vuoksi.
Yksilönkehityksen aikana tavatut yhtäläisyydet. Nisäkkäiden, lintujen ja matelijoiden hyvin varhaiset kehitysvaiheet muistuttavat erittäin paljon toisiaan. Samankaltaisuus selittyy sillä, että eri selkärankaisryhmät ovat perineet yhteisiltä esivanhemmiltaan kehitystapansa, joka niissä edelleen toistuu.
Surkastuneet elimet ovat toimintansa lopettaneita elimiä. Tällaisia ovat esimerkiksi lentotaidottoman strutsin siivet ja ihmisen häntäluu. Niiden esiintyminen voidaan ymmärtää, jos oletetaan strutsien kehittyneen lentävistä muodoista jotka myöhemmin liian suuriksi ja painaviksi tultuaan ovat kadottaneet lentotaitonsa. Samoin myös ihmisen ja simpanssin esi-isien voidaan olettaa joskus olleen hännällisiä, mutta kadottaneen hännän tarpeettomana ihmiseen ja simpanssiin johtaneen lajiutumisen aikana. Muita esimerkiksi ovat käärmeissä tavattavat jäänteet takajalan luista ja hetulavalaiden kidassa olevat hampaiden jäänteet.
Muuntuneet elimet vastaavat sijaintinsa ja anatomiansa puolesta sellaisia elimiä, jotka toisilla muodoilla suorittivat toisia toimintoja. Esimerkiksi kärpäsillä on vain yksi siipipari, mutta toisen siipiparin paikalla niillä on nuijanmuotoiset väristimet, jotka toimivat lennon aikana gyroskooppisena elimenä. Tämä esimerkki ja monet muut muutokset voidaan helposti selittää, jos oletetaan tällaisten eläinten polveutuvan sellaisista eläimistä, joilla kyseessä olevat elimet olivat alkuperäisessä tehtävässään.
Etologia on biologian tieteenhaara, joka tutkii eläinten käyttäytymistä. Se paljastaa yhtäläisyyksiä eri muotojen, kuten sosiaalisten hyönteisten, muurahaisten, ampiaisten ja mehiläisten pesänrakennustavoissa. On mahdollista osoittaa, miten monimutkaiset käyttäytymisen sarjat ovat erilaisten vaikutusten alaisena muotoutuneet pysyviksi.
Parasitologia eli loisoppi osoittaa jokaisen loisen olevan elävä todiste siitä, että se polveutuu vapaana eläneistä muodoista, joiden jälkeläiset ovat sopeutuneet elämään isäntäeliön kustannuksella.
Biokemia tutkii elävien organismien kemiallista rakennetta ja niiden osuutta organismeissa. Esimerkiksi eräs biokemian erikoisala, serologia, tutkii veren kemiallista koostumusta. Anti-ihmisseerumia saadaan ruiskuttamalla ihmisverta koe-eläimeen, ja kun seerumia sekoitetaan toisten verilaatujen kanssa, voidaan reaktioiden avulla mitata testattujen lajien eroja.
Eläinten maantieteellisestä levinneisyydestä voidaan tehdä johtopäätöksiä. Esimerkiksi Galápagossaarten eläimillä on samanlaisia piirteitä kuin Etelä-Amerikan eläimillä ja Kap Verde -saaren eläimillä Afrikan eläimistön piirteitä. Jos kumpaisenkin saaren eläimet olisivat syntyneet erikseen, ei sille olisi mitään järkevää selitystä, mutta jos molemmille saaristoille on levinnyt eläimiä läheisiltä mantereilta ja ne ovat sopeutuneet ajan myötä erilaisiin olosuhteisiin, voidaan ongelma ratkaista helposti evoluution avulla.
Myös suoria todisteita evoluutiosta on saatu. Esimerkiksi koivumittari-niminen perhoslaji on Englannin teollisuusalueilla muuttanut väriään sadan vuoden aikana harmaasta mustaksi. Siinä paljastuvat evoluution selittämiseksi vaadittavat oleellisen tärkeät yksityiskohdat. Kahden vanhan perhoslajin on nähty risteytyvän ja siitä on syntynyt täysin uusi perhoslaji.

Yksilön kehitys ja elinten alkuperä

Kun monisoluinen eliö kehittyy munasolusta, alkaa ennen pitkää kehittyä erityyppisiä kudoksia ja muodostua elimiä. Prosessi on monivaiheinen ja peräkkäiset vaiheet ovat geenien ohjaamia.
Eri eläimillä voi olla hyvin samannäköisiä elimiä. Esimerkiksi hyönteisillä ja linnuilla on siivet, delfiineillä, pingviineillä ja kaloilla evät, jne. Toisaalta eri eläinlajeilla voi olla hyvinkin erinäköiset elimet, kuten evät, siivet ja kädet, joilla voi erilaisuudesta huolimatta olla yhteinen alkuperä.
Samannäköisyys ja sama toiminnallinen funktio eivät välttämättä merkitse samaa evolutiivista historiaa. Jos samanlaisilla ja samaa toimintaa suorittavilla eläimillä ei ole samaa kehityksellistä (embryologista) taustaa, kyse on analogisista elimistä. Hyönteisten ja lintujen siivet tai nisäkkäiden ja mustekalojen silmät ovat analogisia elimiä.
Nisäkkäiden etujalat ja lintujen siivet puolestaan ovat alkiovaiheensa alussa hyvin samanlaisia ja sitten erilaistuvat omiin tehtäviinsä. Tätä kutsutaan homologiaksi.
Evoluutioteorian mukaan yksilöiden kehityksen yhtäläisyys edustaa lajien yhteistä alkuperää ja kehityksen yhtäläisyyttä. Räikeästi yksinkertaistaen lajin vanha kehityspolku näyttäytyy ainakin osittain jokaisen yksilön
alkionkehityksessä.
Evoluutioteoria ennustaa, että eri eläinlajit, joilla on yhteisesti homologiset elimet, ovat ”lähisukulaisia”. Ja näin on yleisesti havaittu: mitä enemmän todisteita, että lajit ovat lähellä toisiaan, sitä enemmän löytyy myös elinten homologioita. Evoluution edellyttämä sukulaisuussuhde eli ”yhteinen polveutuminen” on ainoa teoria joka vaatii tätä, ja sen puuttuminen olisi evoluutioteorian kohtalokas vastatodistus.
Mielenkiintoisia ovat myös ns. rudimentaariset eli surkastuneet elimet: ihmisillä muun muassa viisaudenhammas ja umpilisäke. Darwin itse mainitsi Boa-käärmeiden surkastuneet takaraajat. Muilla käärmeillä sellaisia löytyy vain alkiovaiheessa eikä enää aikuisyksilössä. Myös linnuilla on alkiovaiheessa hampaiden alkuja (vrt. Archaeopteryx), jotka sitten häviävät.

Ennen Darwinia

Geologeja alkoi jo 1700-luvulla askarruttaa kysymys siitä, mistä sukupuuttoon kuolleiden eläinten jäännökset kallioperässä olivat peräisin. Aluksi tätä yritettiin selittää siten, että nämä eläimet olivat kuolleet vedenpaisumuksessa. Vedenpaisumuskertomukset ovat yleismaailmallisia, ja sellainen on myös Raamatussa (1. Moos:7-9). Todisteena vedenpaisumuksesta pidettiin myös sitä, että korkealta vuoristoistakin saattoi löytyä simpukoiden ja muiden vesieläinten jäänteitä. Asiaa mutkisti se, että alemmista kerroksista löytyi oletettua vedenpaisumusta edeltäneitä eläimiä, jotka näyttivät edustavan jotenkin alkukantaisempaa kehitysvaihetta.
Kun teologit, esimerkiksi James Ussher, yrittivät määrittää Maan ikää Raamatun perusteella, he päätyivät yleensä noin 6000 vuoteen. Geologiset todisteet viittasivat kuitenkin jo varhain siihen, että Maan on oltava paljon vanhempi, erään tuonaikaisen arvion mukaan noin 80 000 vuotta. Nykyaikaisen geologian isänä tunnettu Charles Lyell osoitti vuonna 1830, että ihminen asui hyvin iäkkäällä planeetalla. Hieman myöhemmin Alcide d'Orbigny antoi geologisille ajanjaksoille niistä nykyäänkin käytetyt nimet.
Tärkeässä osassa kiistassa kehityksen ja luomisen kannattajien välillä oli Charles Darwinin isoisä Erasmus Darwin, joka päätyi siihen lopputulokseen, että kaikki elolliset oliot ovat yhteisen esi-isän jälkeläisiä. Ihmisen hän sijoitti apinoiden sukulaiseksi. Jean-Baptiste Lamarck rakensi Erasmus Darwinin pohjalle ja yritti selittää, että esimerkiksi kirahvin pitkä kaula olisi syntynyt sukupolvia seuranneesta kaulan venyttämisestä. Lamarckin teoria perustui oleellisesti käsitykseen, että hankitut ominaisuudet periytyvät. Tämä väite osoitettiin myöhemmin paikkansapitämättömäksi.
Pian löydettiin ensimmäiset esi-ihmisten kallot. Aluksi niiden merkitystä ei kuitenkaan ymmärretty. Kun vuonna 1856 löydettiin ensimmäiset Neandertalin ihmisen luurangot, niiden väitettiin kuuluneen raakalaisille, ja suurin osa luista hävisi. Vuonna 1868 löydettiin Cro-Magnonin ihmisen jäännöksiä.

Charles Darwin

Lopullisesti evoluutioteorian teki tunnetuksi Charles Darwinin kirja Lajien synty, joka julkaistiin 1859. Kirja sisälsi myös nykyään yleisesti hyväksytyn käsityksen lajien kehityksen syistä.
Charles Darwin oli jo opiskellut yliopistossa, mutta hänellä ei ollut vielä luonnontieteellistä koulutusta, joten vuonna 1831 hän lähti maailman ympäri purjehtineen HMS Beagle -aluksen mukaan. Koko matkan tärkein vaihe oli kuukausi Galápagossaarilla, yksinäisellä saariryhmällä Ecuadorista länteen. Siellä hän huomasi, että jokaisella saarella näytti olevan aivan oma peippotyyppinsä. Yhdenkin saaren eri lokeroissa elivät eri peippolajit. Kuitenkin ne olivat selvästi peräisin samasta kannasta.
Se, mitä Darwin matkalla näki, teki hänet vakuuttuneeksi siitä, etteivät lajit säily muuttumattomina, vaan että ne pystyvät mukautumaan uusiin oloihin. Jäljelle jäi vain kysymys, miten muutos tapahtuu.
Vuonna 1838, lokakuun 3. päivänä hän sai äkillisen oivalluksen lueskellessaan Thomas Malthusin teosta väestöjen kasvusta. Malthusin teoksessa väitettiin, että väestö lisääntyy räjähdysmäisesti, ellei mitään esteitä ole. Darwin ajatteli, että syntyvästä ylijäämästä menestyivät ne, joilla oli olosuhteiden kannalta suotuisia muutoksia ja ne, joilla oli epäsuotuisia muutoksia, hävisivät. Tästä periaatteesta käytetään nimitystä luonnonvalinta. Olosuhteet eli ympäröivä luonto valitsee, mitkä yksilöt jäävät eloon. Olosuhteiden muuttuessa myös laji kehittyy uusien olosuhteiden mukaiseksi.
Juuri, kun Darwin oli saamaisillaan pääteoksensa valmiiksi, ilmeni, että Alfred Russel Wallace oli Malaijien saaristossa tullut samoihin johtopäätöksiin kuin Darwin.
Darwinin pääteos Lajien synty ilmestyi marraskuun 24. päivänä vuonna 1859. 1250 kappaleen painos myytiin loppuun seuraavana päivänä.