Lamarck
Ensimmäisen teorian evoluution syistä esitti Jean-Baptiste de Lamarck 1800-luvun alussa. Lamarck esitti kuuluisassa esimerkissään, että miksi kirahveilla on pitkä kaula:
Kirahvit ovat sukupolvien kuluessa kurkottaneet puiden korkeisiin oksiin. Lamarckin mukaan rakenteen jatkuva käyttö vahvistaa sitä.
Lamarckin teorian mukaan eliön elämän aikana hankitut ominaisuudet periytyvät jälkeläisille. Tämä ei nykyteorian mukaan pidä ainakaan täysin paikkaansa.
Darwin
Darwinin evoluutioteoria on jo lähellä nykyistä mallia. Sen pääkohdat olivat:
- Populaation yksilöt ovat erilaisia, mikä johtuu siitä, että niillä on perinnöllistä muuntelua.
- Kaikki yksilöt tuottavat enemmän jälkeläisiä, kuin niitä jää henkiin ja jatkamaan sukua eteenpäin.
- Seuraa olemassaolon taistelu: Pedot, taudit ja kilpailu rajallisista resursseista tappaa populaatiosta heikoimmat.
- Vahvimmat selviävät ja pääsevät lisääntymään.
- Näin ollen ne, jotka ovat parhaiten sopeutuneet vallitseviin olosuhteisiin, välittää perimänsä seuraavalle sukupolvelle
Tätä prosessia kutsutaan luonnonvalinnaksi.
Luonnonvalinta toimii siis yksilötasolla, evoluutio populaatiotasolla. Yksilöt eivät siis kehity, vaan ajan saatossa ja sukupolvien kuluessa evoluution ansiosta vallitseviin olosuhteisiin sopeutuneet ominaisuudet yleistyvät populaatiossa.
Synteettinen evoluutioteoria
Siinä tähdennetään, että perinnöllinen muuntelu johtuu geenien mutaation tuottamien eri muotojen eli alleelien olemassaolosta. Muuntelu esiintyy siis molekyylitasolla.
Olemassaolon taistelu ei myöskään ole aivan niin raadollinen kuin Darwin sen esittää. Huonompien ominaisuuksien kantajien ei nimittäin tarvitse kuolla, vaan riittää, että ne saavat suhteellisesti vähemmän lisääntymiskykyisiä jälkeläisiä, kuin hyvin olosuhteisiin sopeutuneet, eli kelpoiset, yksilöt.
Epigenetiikka
Suhteellisen uusi biologia haara, epigenetiikka, tutkii sitä, miten vanhempien elinolosuhteet vaikuttavat heidän jälkeläisiinsä. On esimerkiksi todisteita siitä, että niiden ihmisten jälkeläiset, jotka ovat kokeneet nälänhädän, sairastuvat paljon tavallista todennäköisemmin sydänsairauksiin.
Tämä perustuu molekyyleihin, jotka sitoutuvat DNA:han ja kytkevät geenin joko päälle tai pois. Tämä kytkentä voi periytyä myös jälkeläisille.
Toisin sanoen, vaikkei hankitut ominaisuudet periytyisikään, elinolosuhteet vaikuttavat perimään.