Υπάρχουν τόσα πολλά επιστημονικά δεδομένα που οι επιστήμονες και ακόμη και το ευρύ κοινό θεωρούν δεδομένες στη σύγχρονη κοινωνία μας. Ωστόσο, πολλοί από αυτούς τους κλάδους που θεωρούμε σήμερα ως κοινές σκέψεις δεν είχαν ακόμη συζητηθεί στη δεκαετία του 1800 Κάρολ Δαρβίνος και Alfred Russel Wallace ήταν η πρώτη συναρμολόγηση της Θεωρίας της Εξέλιξης μέσω ΦΥΣΙΚΗ ΕΠΙΛΟΓΗ. Ενώ υπήρχαν κάποιες αποδείξεις ότι ο Ντάργουιν γνώριζε, καθώς διατύπωσε τη θεωρία του, υπήρχαν πολλά πράγματα που ξέρουμε τώρα ότι ο Δαρβίνος δεν ήξερε.
Γενεσιολογία, ή η μελέτη του τρόπου με τον οποίο τα γνωρίσματα μεταβιβάζονται από τους γονείς στους απογόνους τους, δεν είχε ακόμη ολοκληρωθεί όταν ο Δαρβίνος έγραψε το βιβλίο του Σχετικά με την προέλευση των ειδών. Συμφωνήθηκε από τους περισσότερους επιστήμονες εκείνης της χρονικής περιόδου ότι οι απόγονοι είχαν πράγματι τα φυσικά χαρακτηριστικά τους από τους γονείς τους, αλλά πώς και σε ποιους λόγους ήταν ασαφής. Αυτό ήταν ένα από τα κύρια επιχειρήματα αντιπάλων του Δαρβίνου εκείνη την εποχή εναντίον της θεωρίας του. Ο Δαρβίνος δεν μπόρεσε να εξηγήσει, με την ικανοποίηση του πρώιμου πλήθους αντι-εξέλιξης, πώς συνέβη αυτή η κληρονομιά.
Δεν ήταν μόνο μέχρι τα τέλη του 1800 και στις αρχές του 1900 Γκρέγκορ Μέντελ έκανε τη δουλειά του που αλλάζει το παιχνίδι με τα φυτά του μπιζελιού και έγινε γνωστός ως ο «Πατέρας της Γενετικής». Αν και το έργο του ήταν πολύ υγιές, είχε μαθηματική υποστήριξη και ήταν σωστό ότι χρειάστηκε αρκετός χρόνος για να αναγνωρίσει κανείς τη σημασία της ανακάλυψης του Mendel στον τομέα της γενεσιολογία.
Δεδομένου ότι ο τομέας της γενετικής δεν υπήρχε μέχρι τη δεκαετία του 1900, οι επιστήμονες του χρόνου του Δαρβίνου δεν αναζητούσαν το μόριο που μεταφέρει γενετικές πληροφορίες από γενιά σε γενιά. Μόλις η πειθαρχία της γενετικής έγινε πιο διαδεδομένη, πολλοί άνθρωποι αγωνίστηκαν για να ανακαλύψουν ποιο μόριο ήταν αυτό που έφερε αυτές τις πληροφορίες. Τέλος, αυτό αποδείχθηκε DNA, ένα σχετικά απλό μόριο με μόνο τέσσερα διαφορετικά δομικά στοιχεία, είναι πράγματι ο φορέας όλων των γενετικών πληροφοριών για όλη τη ζωή στη Γη.
Ο Δαρβίνος δεν ήξερε ότι το DNA θα το έκανε να γίνει ένα σημαντικό μέρος της Θεωρίας της Εξέλιξης. Στην πραγματικότητα, ονομάζεται η υποκατηγορία της εξέλιξης μικροεπεξεργασία βασίζεται εντελώς στο DNA και στον μηχανισμό της μετάδοσης των γενετικών πληροφοριών από τους γονείς στους απογόνους. Η ανακάλυψη του DNA, το σχήμα του και τα δομικά στοιχεία του έχουν καταστήσει δυνατή την παρακολούθηση αυτών των αλλαγών που συσσωρεύονται με την πάροδο του χρόνου για να οδηγήσουν αποτελεσματικά την εξέλιξη.
Ένα άλλο κομμάτι του παζλ που προσδίδει αποδείξεις στο Σύγχρονη σύνθεση της εξελικτικής θεωρίας είναι ο κλάδος της αναπτυξιακής βιολογίας που ονομάζεται Evo-Devo. Ο Δαρβίνος αγνοούσε τις ομοιότητες μεταξύ ομάδων διαφορετικών οργανισμών με το πώς αναπτύσσονται από τη γονιμοποίηση μέχρι την ενηλικίωση. Αυτή η ανακάλυψη δεν ήταν προφανής παρά πολύ καιρό μετά από πολλές τεχνολογικές εξελίξεις, όπως τα υψηλής ισχύος μικροσκόπια, και οι τεστ in-vitro και οι εργαστηριακές διαδικασίες τελειοποιήθηκαν.
Οι επιστήμονες σήμερα μπορούν να εξετάσουν και να αναλύσουν πώς ένας μονοκύτταρος ζυγώτης αλλάζει με βάση τα συνθήματα από το DNA και το περιβάλλον. Είναι σε θέση να παρακολουθήσουν ομοιότητες και διαφορές διαφορετικών ειδών και να εντοπίσουν τους πίσω στον γενετικό κώδικα σε κάθε ένα ωάρια και σπέρμα. Πολλά ορόσημα ανάπτυξης είναι τα ίδια ανάμεσα σε πολύ διαφορετικά είδη και δείχνουν την ιδέα ότι υπάρχει ένας κοινός πρόγονος για τα ζωντανά πράγματα κάπου στο δέντρο της ζωής.
Ακόμα κι αν ο Charles Darwin είχε πρόσβαση σε έναν αρκετά κατάλογο απολιθώματα που είχαν ανακαλυφθεί μέχρι το 1800, υπήρξαν τόσα πολλά επιπλέον απολιθώματα από το θάνατό του που χρησιμεύουν ως σημαντικά στοιχεία που υποστηρίζουν τη Θεωρία της Εξέλιξης. Πολλά από αυτά τα "νεότερα" απολιθώματα είναι ανθρώπινων προγόνων που βοηθούν στην υποστήριξη της ιδέας του Ντάργουιν για «κάθοδο μέσω τροποποίησης» των ανθρώπων. Ενώ οι περισσότερες από τις αποδείξεις του ήταν περιστασιακές όταν υποτίθεται αρχικά ότι οι άνθρωποι ήταν πρωτεύοντα και σχετίζονταν με τους πιθήκους, πολλά απολιθώματα έχουν βρεθεί από τότε που συμπληρώνουν τα κενά της ανθρώπινης εξέλιξης.
Ενώ η ιδέα της ανθρώπινης εξέλιξης είναι ακόμα πολύ α αμφιλεγόμενο θέμα, όλο και περισσότερα στοιχεία εξακολουθούν να αποκαλύπτονται, γεγονός που συμβάλλει στην ενίσχυση και την αναθεώρηση των πρωτότυπων ιδεών του Δαρβίνου. Αυτό το τμήμα της εξέλιξης πιθανότατα θα παραμείνει αμφιλεγόμενο, εντούτοις, έως ότου όλοι οι ενδιάμεσοι απολιθώματα της ανθρώπινης εξέλιξης έχουν βρεθεί ή η θρησκεία και οι θρησκευτικές πεποιθήσεις των ανθρώπων παύουν να υπάρχουν. Δεδομένου ότι αυτές είναι απίθανο να συμβούν, θα εξακολουθήσει να υπάρχει αβεβαιότητα γύρω από την ανθρώπινη εξέλιξη.
Ένα άλλο στοιχείο που έχουμε στη διάθεσή μας τώρα για να υποστηρίξουμε τη Θεωρία της Εξέλιξης είναι το πώς τα βακτηρίδια μπορούν να προσαρμοστούν γρήγορα για να γίνουν ανθεκτικά στα αντιβιοτικά ή σε άλλα φάρμακα. Παρόλο που οι γιατροί και οι ιατροί σε πολλούς πολιτισμούς είχαν χρησιμοποιήσει μούχλα ως αναστολέα βακτηριδίων, η πρώτη ευρέως διαδεδομένη ανακάλυψη και χρήση αντιβιοτικών, όπως η πενικιλίνη, δεν συνέβη παρά μόνο όταν πέθανε ο Δαρβίνος. Στην πραγματικότητα, η συνταγογράφηση αντιβιοτικών για βακτηριακές λοιμώξεις δεν έγινε ο κανόνας μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1950.
Μόλις μετά από χρόνια μετά τη συνηθισμένη χρήση αντιβιοτικών έγινε κοινή ότι οι επιστήμονες κατανοούσαν ότι η συνεχής έκθεση στα αντιβιοτικά θα μπορούσε να οδηγήσει τα βακτήρια να εξελιχθούν και να γίνει ανθεκτική στην αναστολή που προκαλείται από τα αντιβιοτικά. Αυτό είναι πραγματικά ένα πολύ σαφές παράδειγμα φυσικής επιλογής στη δράση. Τα αντιβιοτικά σκοτώνουν τα βακτήρια που δεν είναι ανθεκτικά σε αυτό, αλλά τα βακτήρια που είναι ανθεκτικά στα αντιβιοτικά επιβιώνουν και ευδοκιμούν. Τελικά, μόνο τα βακτηριακά στελέχη που είναι ανθεκτικά στο αντιβιοτικό θα λειτουργήσουν ή "επιβίωση του ισχυρότερου"έχουν γίνει βακτήρια.
Είναι αλήθεια ότι ο Κάρολος Δαρβίνος διέθετε περιορισμένο αριθμό στοιχείων που θα μπορούσαν να πέσουν στην κατηγορία της φυλογενετικής, αλλά πολλά άλλαξαν από την εποχή που πρότεινε για πρώτη φορά τη Θεωρία της Εξέλιξης. Carolus Linnaeus είχε ένα σύστημα ονοματοδοσίας και κατηγοριοποίησης, καθώς ο Δαρβίνος μελέτησε τα στοιχεία του, τα οποία τον βοήθησαν να διατυπώσει τις ιδέες του.
Ωστόσο, από τις ανακαλύψεις του, το φυλογενετικό σύστημα έχει αλλάξει δραστικά. Αρχικά, τα είδη τοποθετήθηκαν στο φυλογενετικό δέντρο της ζωής με βάση παρόμοια φυσικά χαρακτηριστικά. Πολλές από αυτές τις ταξινομήσεις έχουν αλλάξει από την ανακάλυψη βιοχημικών εξετάσεων και προσδιορισμού αλληλουχίας DNA. Η αναδιάταξη των ειδών έχει επηρεάσει και ενισχύσει τη Θεωρία της Εξέλιξης, αναγνωρίζοντας προηγούμενες αναπάντητες σχέσεις μεταξύ ειδών και όταν αυτά τα είδη διακλαδίζονται από τα κοινά τους προγόνους.