Especiação
Entretanto evidências da Biologia e Geologia mostravam que as espécies mudavam ao longo do tempo e descendiam com modificações de ancestrais comuns.
A homologia foi definida como uma similaridade devido a caminhos de desenvolvimento comuns. Darwin explicou essa similaridade através da existência de um ancestral comum. Durante a viagem da Beagle, Darwin observou que a população de um tipo de pássaro imitador variava de ilha para ilha. Apesar de similares na cor, tamanho e formato e de serem bastante parecidos uns com os outros, cada população parecia distinta o suficiente para ser classificada como outra espécie. Isso foi confirmado por colegas taxonomistas ingleses de Darwin na sua volta. O mesmo ocorreu para espécies de tartarugas e pássaros canoros.
Assim, a radiação de espécies correlacionadas pela cadeia de ilhas confirma a teoria de descendência com modificação.
Mudanças ao longo do tempo
Pelo estudo de fósseis, o paleontologista William Clift verificou que mamíferos vivos de um local estavam mais intimamente ligados aos fósseis do mesmo local do que à fauna de outras regiões. Com isso, mais evidências se acumulavam a favor da Teoria Evolucionista.
Darwin notou que a presença de estruturas vestigiais (órgãos rudimentares) em grande quantidade de organismos. Alguns peixes cavadores demersais cegos possuiam globo ocular, mas não possuiam olhos. Aves e insetos que não voam possuiam