แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการ

แนวความคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการมีมานานแล้ว มีนักปราชญ์ชาวกรีกโบราณให้แนวความคิดเกี่ยวกับเรื่องวิวัฒนาการด้วยกันหลายกลุ่ม เช่น

           อานักซีมันเดอร์ (Anaximander) มีความเชื่อว่า การเปลี่ยนแปลงเป็นสิ่งจำเป็นหรือเป็นสัจจธรรมของสรรพสิ่งทั้งมวล ซึ่งตรงกับคำสอนของพระพุทธเจ้าที่ตรัสไว้มากว่า 2547 ปีแล้ว

           ส่วนนักปราชญ์อีกกลุ่มหนึ่ง นำโดย พลาโต (Plato) และลูกศิษย์รุ่นต่อ ๆ มา รวมทั้งอริสโตเติล (Aristotle) มีแนวความคิดว่า โลกนี้มีสภาพการณ์ที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ทั้งสิ้น หากพิจารณาแนวความคิดทั้งสองกลุ่มจะเห็นได้ว่า แนวความคิดที่เชื่อสิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการนั้นมีอิทธิพลน้อยมากต่อความคิดของคนในยุคต้น แต่แนวความคิดประเด็นหลังที่ว่าสิ่งมีชีวิตไม่มีการเปลี่ยนแปลงมีอิทธิพลต่อความคิดความเชื่อของคนส่วนใหญ่ในแถบยุโรปและอเมริกาเป็นเวลายาวนาน

           ในกลุ่มนี้นักชีววิทยาหลายคนที่มีบทบาทสำคัญต่อความเชื่อในรูปแบบคงที่ของสัตว์และพืช ซึ่งนำไปสู่แนวความคิดเกี่ยวกับสปีชีส์ หรือชนิดของสิ่งมีชีวิตที่เห็นเด่นชัดที่สุดในคริสศตวรรษที่ 18 (ราวกลางพุทธศตวรรษที่ 23) ได้แก่นักอนุกรมวิธานชาวสวีเดนชื่อ คาร์ล ลินเนียส (Carl Linnaeus) ผู้ซึ่งเชื่อว่า สปีชีส์ของสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันชัดเจนนั้นจะมีความแตกต่างกันคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง และสมควรให้ชื่อที่เป็นภาษาลาตินแก่สปีชีส์อย่างชัดเจน โดยแต่ละชื่อของสปีชีส์จะมีสองส่วน คือ ส่วนแรกเป็นชื่อจีนัส ซึ่งเป็นชื่อร่วมกันของลักษณะที่คล้ายกัน และส่วนที่สองเป็นชื่อสปีชีส์ที่มีความจำเพาะและเป็นเอกลักษณ์ของสิ่งมีชีวิตนั้น ๆ เช่น ลินเนียสให้ชื่อทางวิทยาศาสตร์แก่พวกสิงโตว่า Felis  leo และพวกเสือว่า Felis  tigris ซึ่งหลักการของลินเลียสถูกนำมาใช้จวบจนปัจจุบัน ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 (พุทธศตวรรษที่ 24) กลุ่มที่เชื่อในความคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงของสปีชีส์ยังคงมีอิทธิพลอย่างต่อเนื่อง แต่ก็มีนักธรรมชาติวิทยาหลายคนที่เริ่มคิกเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น

          ชอง ลามาร์ก (Jean Lamarck, พ.ศ. 2287-2372) นักธรรมชาติวิทยาชาวฝรั่งเศส เป็นคนแรกๆที่ได้นำเสนอแนวคิดปฏิวัติเรื่องวิวัฒนาการจากการศึกษาเปรียบเทียบลักษณะของสิ่งมีชีวิตในยุคนั้นกับหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ในพิพิธภัณฑ์ ลามาร์กได้นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการที่สำคัญในสองประเด็นอันเป็นที่ถกเถียงกันอย่างแพร่หลาย

 

Jean Lamarck and Charles Darwin





          แนวคิดของลามาร์ก ประเด็นที่ 1

          แนวคิดของลามาร์กประเด็นแรกกล่าวว่า สิ่งมีชีวิตมีแนวโน้มที่จะพัฒนาไปมีความซับซ้อนมากขึ้นและสิ่งมีชีวิตมีความพยายามที่จะอยู่รอดในธรรมชาติซึ่งจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงด้านสรีระไปในทิศทางนั้น “หากอวัยวะใดที่มีการใช้งานมากในการดำรงชีวิตจะมีขนาดใหญ่ ส่วนอวัยวะใดที่ไม่ใช้จะค่อยๆลดขนาดและอ่อนแอลง และเสื่อมไปในที่สุด” แนวคิดดังกล่าวนี้ เรียกว่า กฎการใช้และไม่ใช้ (Law of use and disuse)

 

 

          แนวคิดของลามาร์ก ประเด็นที่ 2

          ประเด็นที่สองมีความเกี่ยวเนื่องต่อจากประเด็นแรกที่ว่า “การเปลี่ยนแปลงของ

สิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นจากการใช้และไม่ใช้นั้นจะคงอยู่ได้ และสิ่งมีชีวิตสามารถถ่ายทอดลักษณะที่เกิดใหม่นี้ไปสู่รุ่นลูกได้” แนวคิดดังกล่าว เรียกว่า กฎแห่งการถ่ายทอดลักษณะที่ได้มาขณะมีชีวิตอยู่ (Law of inheritance of acquired characteristic)

          ลามาร์กได้ใช้แนวคิดทั้งสองมาอธิบายการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของสิ่งมีชีวิต เช่น ลักษณะของยีราฟซึ่งมีคอยาว ลามาร์กอธิบายว่าจากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์ ยีราฟในอดีตจะมีคอสั้นแต่เนื่องจากอาหารขาดแคลนไม่พอกิน จึงต้องกินใบไม้จากต้นไม้สูงแทนหญ้า และเนื่องจากยืดคออย่างเดียวนั้นยังไม่พอจึงต้องมีการเขย่งขาเพิ่มด้วย จึงทำให้ยีราฟมีคอและขาที่ยาวขึ้น ลักษณะที่เปลี่ยนแปลงไปนี้สามารถถ่ายทอดสู่รุ่นลูกหลานยีราฟรุ่นต่อมา

          ในสัตว์พวกงูที่เราจะไม่เห็นขาของมัน แต่หลักฐานจากการศึกษาโครงกระดูกพบว่ายังมีส่วนของกระดูกที่สันนิษฐานว่าเป็นขาหลงเหลืออยู่ ซึ่งลามาร์กอธิบายว่า งูจะอาศัยอยู่ในพงหญ้ารกจึงใช้การเลื้อยพาให้ตัวเคลื่อนไป จึงไม่ต้องใช้ขาและการเลื้อยทำให้ลำตัวยาวขึ้น เมื่อขาไม่ได้ใช้จึงค่อยๆลดเล็กลงจนหายไป ลักษณะนี้ถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อๆไปได้ เราจึงเห็นว่างูรุ่นต่อมานั้นไม่มีขา

          จากแนวคิดของลามาร์ก ท่านเห็นด้วยหรือไม่ เพราะอะไร และจะมีวิธีการอย่างไรในการทดลองเพื่อพิสูจน์แนวคิดของลามาร์ก คำถามเหล่านี้เกิดขึ้นหลังจากลามาร์กได้นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตออกมา นักวิทยาศาสตร์สมัยนั้นดูจะไม่ค่อยยอมรับแนวคิดของลามาร์กเพราะไม่สามารถพิสูจน์ได้ในทุกกรณี เช่นในการทดลองของออกัส 

กิจกรรมถาม-ตอบ 

ข้อกำหนด  ให้นักเรียนช่วยกันวิเคราะห์และค้นหาคำตอบจากคำถามต่อไปนี้

1. ลามาร์กเชื่อว่าอะไรเป็นแรงผลักดันที่ทำให้สิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลง ?

คำตอบ สภาพแวดล้อมเป็นแรงผลักดันทำให้สิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลง

2. นักเรียนยกตัวอย่างการเปลี่ยนแปลงของสิ่งมีชีวิตเพื่ออธิบายกฎการใช้และไม่ใช้ได้อย่างไร ?

คำตอบ ตัวอย่างเช่น นักกีฬาวีลแชร์ใช้กล้ามเนื้อแขนในการผลักรถวีลแชร์ในการเคลื่อนที่ทำให้แขนมีขนาดใหญ่ขึ้น ส่วนกรณีคนไข้ที่ได้รับอุบัติเหตุขาหักต้องเข้าเฝือกขานานหลายเดือนหรือคนที่เป็นอัมพาตไม่สามารถขยับขาเคลื่อนไหวได้เหมือนปกติ ขาจะลีบเล็กลง

3. นักเรียนคิดว่าสิ่งมีชีวิตที่มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นจากกฎการใช้และไม่ใช้สามารถถ่ายทอดลักษณะดังกล่าวไปยังรุ่นต่อไปได้หรือไม่ เพราะเหตุใด ?

คำตอบ ลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่เปลี่ยนแปลงจากกฎการใช้และไม่ใช้ ไม่สามารถถ่ายทอดไปยังรุ่นลูกได้ เนื่องจากเป็นการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับเซลล์ร่างกาย ไม่ได้เกิดกับเซลล์สืบพันธุ์

4. นักเรียนจะใช้แนวคิดของลามาร์กในการอธิบายการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของยีราฟที่มีลักษณะคอและขายาวขึ้นได้อย่างไร ?

คำตอบ จากหลักฐานซากดึกดำบรรพ์พบว่ายีราฟในอดีตมีลักษณะคอและขาสั้น เมื่ออาหารบริเวณพื้นดินมีไม่เพียงพอทำให้ยีราฟต้องยืดคอและเขย่งขาเพื่อกินใบไม้บนต้นไม้สูง ๆ อยู่เสมอทำให้มีคอและขายาวขึ้น และลักษณะดังกล่าวนี้มีการถ่ายทอดไปยังรุ่นต่อไปทำให้ยีราฟในปัจจุบันมีลักษณะคอและขายาว

5. นักเรียนจะออกแบบการทดลองอย่างไรเพื่อพิสูจน์แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการของลามาร์ก ?

คำตอบ ทดลองโดยตัดอวัยวะของสัตว์ที่มีช่วงอายุสั้น เช่น ตัดหางหนูแล้วปล่อยให้หนูที่ถูกตัดหางมีการผสมพันธ์ุกันแล้ววัดความยาวของหางรุ่นลูกที่เกิดขึ้น แล้วตัดหางหนูในรุ่นต่อ ๆ ไป และปล่อยให้ผสมพันธ์ุกันพร้อมทั้งวัดความยาวหางของรุ่นลูกที่เกิดขึ้นในทุก ๆ รุ่น

          ไวส์มาน (August Weisman, พ.ศ. 2377-2457) ได้ทดลองตัดหางหนู 20 รุ่นให้สั้นลง แต่ปรากฏว่าหนูรุ่นที่ 21 ก็ยังคงมีหาง ไวส์มานจึงได้เสนอแนวคิดค้านลามาร์กว่า ลักษณะที่ถ่ายทอดไปสู่รุ่นลูกหลานได้นั้นต้องเกิดจากเซลล์สืบพันธุ์ไม่ใช่เซลล์ร่างกาย หรือหากทฤษฎีของลามาร์กถูกต้อง ทำไมจึงยังมีสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ไม่ซับซ้อนเจริญอยู่ในสิ่งแวดล้อม

          อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมีบางสถานการณ์ที่แนวคิดของลามาร์กดูเหมือนจะถูกต้อง เช่น การเกิดมะเร็งบางชนิดที่สามารถถ่ายทอดสู่ลูกหลานได้ โดยเฉพาะการค้นพบการถ่ายทอดลักษณะไปยังลูกหลานโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงของสารพันธุกรรมซึ่งพบเป็นครั้งแรกในข้าวโพดและเรียกว่า epigenetics จากข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่ก้าวหน้าไปมากในปัจจุบัน ทำให้แนวคิดของลามาร์กที่แต่ก่อนดูเหมือนจะหมดความหมายทางวิชาการกลับมาคงอยู่และท้าทายต่อการพิสูจน์ต่อไป

          ลามาร์ก (Jean Baptiste de Lamarck) นักปราชญ์และนักวิชาการชาวฝรั่งเศษผู้ซึ่งมีแนวความคิดที่ซับซ้อนและลุ่มลึกเกี่ยวกับปรากฏการณ์ธรรมชาติรวมทั้งการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการด้วย ซึ่งในส่วนนี้ช่วยให้ลามาร์กโด่งดังขึ้นในยุคนั้น ลามาร์กมีแนวความคิดเชื่อว่าสิ่งมีชีวิตมีการปรับปรุงเปลี่ยนแปลงตลอดชีวิต เพื่อตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อม ส่วนใดของร่างกายที่ถูกใช้ก็จะมีความแข็งแกร่งและมีบทบาทมากยิ่งขึ้น และสามารถถ่ายทอดไปสู่รุ่นถัดไปได้ ส่วนที่ไม่ได้ถูกนำไปใช้ก็จะลดบทบาทมากยิ่งขึ้น และสามารถถ่ายทอดไปสู่รุ่นถัดไปได้ ส่วนที่ไม่ถูกใช้นี้ก็จะลดบทบาทและมีขนาดเล็กลงจนหายไปในที่สุด แนวความคิดนี้เรียกว่า กฎแห่งการใช้และไม่ใช้ (Law of Use and Disuse) ดังตัวอย่างของยีราฟที่คอยาวขึ้นกว่าเดิมนั้น ลามาร์กจินตนาการและให้คำอธิบายว่ายีราฟที่มีคอยาวขึ้นเรื่อย ๆ ในแต่ละชั่วอายุนั้นเป็นเพราะ ยีราฟต้องยืดคอเพื่อกินยอดไม้เป็นอาหาร ลักษณะคอยาวจึงถ่ายทอดสู่รุ่นถัด ๆ ไป ส่วนพวกที่คอสั้นก็จะหากินได้ลำบากและสูญหายตายจากไป ดังภาพที่ 19-1

           ลามาร์ค (Lamark,J.B.:1774-1829) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสเป็นคนแรกที่เห็นความสำคัญของสภาพแวดล้อมว่า สภาพแวดล้อมทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดการเปลี่ยนแปลง สิ่งมีชีวิตต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม ลามาร์คได้เสนอแนวความคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการโดยอาศัยหลักฐานจากซากดึกดำบรรพ์ซึ่งมีรูปร่างไม่สลับซับซ้อนโดยเชื่อว่าสภาพแวดล้อมและอาหารเป็นปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอวัยวะ การเกิดอวัยวะใหม่ ๆ ของสิ่งมีชีวิตเป็นผลเนื่องมาจากความต้องการของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ตราบใดที่มีการใช้ อวัยวะนั้นจะยังคงอยู่และเจริญแข็งแรง ถ้าไม่มีการใช้อวัยวะนั้นจะค่อยๆ หดหายไป ซึ่งลักษณะดังกล่าวนี้สามารถถ่ายทอดให้ลูกหลานรุ่นต่อ ๆ ไปได้ลามาร์ค ยกตัวอย่างยีราฟ เขากล่าวว่าเดิมบรรพบุรุษของยีราฟ มีคอสั้น ขาสั้น กินหญ้าตามพื้นดินเป็นอาหาร ต่อมาหญ้าตามพื้นดินมีไม่เพียงพอ ต้องยืดคอกินใบไม้ที่อยู่สูง ซึ่งต้องใช้ขาเขย่งเท้าให้สูง คอและขาจึงยาวขึ้นกว่าเดิม และลักษณะดังกล่าวถ่ายทอดให้ลูกหลานทำให้ยีราฟปัจจุบันมีคอยาว

           แนวความคิดด้านวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตก็ยังไม่ก้าวหน้าไปมากนักจนกระทั่งนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ 2 ท่าน คือ

           ชาลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) กับ อัลเฟรด วอลเลซ (Alfred Russel Wallace) ได้เสนอข้อมูลและคำอธิบายเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่น่าประทับใจและน่าจูงใจอย่างยิ่ง

 

http://www.youtube.com/watch?v=ZPDwyjzRBJ0&feature=related

 

           แนวคิดเกี่ยวกับวิวัฒนาการที่ดูจะเป็นที่ยอมรับอย่างแพร่หลายมาจนถึงปัจจุบันนั้นเป็นของชาร์ลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin, พ.ศ. 2352-2428) นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ ปีที่ดาร์วินเกิดอยู่ในช่วงรัชสมัยของรัชกาลที่ 3 และในอีก 50 ปีต่อมาดาร์วินได้ตีพิมพ์หนังสือเรื่อง กำเนิดความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (The Origin of Species by Means of Natural Selection) ที่เขย่าวงการวิทยาศาสตร์และกระทบความเชื่อชาวตะวันตก จนได้รับการวิพากษ์วิจารณ์อย่างแพร่หลาย

           ดาร์วินเกิดเมื่อวันที่ 12 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2352 ที่เมืองชรูเบอรี่ (Shrewsbury) ประเทศอังกฤษ ในครอบครัวที่มีฐานะมั่งคั่ง บิดาของดาร์วินอยากให้เขาเรียนแพทย์แต่เนื่องจากนั่นไม่ได้มาจากความชอบส่วนตัว เขาจึงไม่สนใจเรียนเพราะฝักใฝ่สนใจกับการศึกษาธรรมชาติรอบตัว และมักชอบเดินทางเป็นระยะทางไกลเพื่อเก็บสะสมแมลงต่างๆ ดาร์วินเรียนแพทย์ได้เพียงสองปีเท่านั้นก็ลาออกมา บิดาจึงส่งให้ดาร์วินไปเรียนต่อวิชาเกี่ยวกับศาสนาที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์จนจบการศึกษา

          ในปีพ.ศ. 2374 ดาร์วินซึ่งมีอายุเพียง 22 ปี ได้รับการฝากฝังโดยศาสตราจารย์จอห์น เฮนสโลว์ (John Henslow) ให้เดินทางไปกับเรือหลวงบีเกิ้ล (H.M.S.Beagle) ในฐานะนักธรรมชาติวิทยาประจำเรือ การเดินทางครั้งนี้เป็นโครงการของราชนาวีอังกฤษ ซึ่งมีเป้าหมายในการเดินทางเพื่อสำรวจภูมิประเทศบริเวณชายฝั่งทะเลของทวีปอเมริกาใต้และหมู่เกาะในมหาสมุทรแปซิฟิกซึ่งยังไม่มีใครเคยไปสำรวจมาก่อน
          ในระหว่างการเดินทางดาร์วินได้สังเกตเห็นความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันรวมไปถึงวิถีความเป็นอยู่ที่แตกต่างกันออกไปของกลุ่มคนในที่ต่างๆ นอกจากนี้ระหว่างการรอนแรมอยู่ในเรือดาร์วินยังได้ศึกษาแนวคิดของญาติผู้ใหญ่ชื่อชาร์ลส์ ไลแอลล์ (Charles Lyell, พ.ศ. 2340-2518) จากหนังสือเรื่อง หลักธรณีวิทยา (The Principles of Geology) ที่กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงของโลกที่เกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป แม้ว่าจะโลกจะเกิดขึ้นมานานหลายพันล้านปีก็ตาม การเปลี่ยนแปลงนี้ก็ยังคงเกิดขึ้นอยู่เสมอ ซึ่งนี่เองนับเป็นการจุดประกายความสงสัยของดาร์วินว่าสิ่งมีชีวิตเองก็น่าจะมีการเปลี่ยนแปลงได้เช่นเดียวกับเปลือกโลกเช่นกัน

          ในปี พ.ศ.2378 เรือหลวงบีเกิ้ลเดินทางมาถึงหมู่เกาะกาลาปากอส ซึ่งเป็นหมู่เกาะที่อยู่ห่างจากแผ่นดินทวีปอเมริกาใต้ไปทางตะวันตกประมาณ 900 กิโลเมตร ที่หมู่เกาะนี้ดาร์วินได้พบสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์หลากชนิดที่ไม่เคยพบจากที่ใดมาก่อน เขาได้สังเกตนกฟินช์ (finch) ที่พบแพร่กระจายอยู่ตามหมู่เกาะต่างๆ ถึง 14 ชนิด ในขณะที่บนแผ่นดินใหญ่เขาพบเพียง 1 ชนิด ดาร์วินพบว่านกฟินช์แต่ละชนิดมีขนาดและรูปร่างของจงอยปากที่แตกต่างกันตามความเหมาะสมแก่การที่จะใช้กินอาหารแต่ละประเภท ตามสภาพแวดล้อมของเกาะนั้นๆ ดาร์วินเชื่อว่าบรรพบุรุษของนกฟินช์บนเกาะกาลาปากอสน่าจะสืบเชื้อสายมาจากนกฟินช์บนแผ่นดินใหญ่ และเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาจนทำให้หมู่เกาะแยกออกจากแผ่นดินใหญ่ ทำให้เกิดการแปรผันทางพันธุกรรมของบรรพบุรุษนกฟินช์ เมื่อเวลายิ่งผ่านยาวนานขึ้นทำให้เกิดวิวัฒนาการกลายเป็นนกฟินช์สปีชีส์ใหม่ขึ้น

           ภายหลังจากการเดินทางกับเรือหลวงบีเกิ้ลยาวนานถึง 5 ปี เมื่อเดินทางกลับมาถึงประเทศอังกฤษ ดาร์วินจึงได้เริ่มศึกษาเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิตที่เขาได้บันทึกและเก็บรวบรวบข้อมูลมายาวนานตลอดการเดินทาง รวมถึงการอ่านบทความของโทมัส มัลทัส (Thomas Malthus, พ.ศ. 2309-2377) ที่กล่าวถึงอัตราการเพิ่มของประชากรว่ามีอัตราที่เร็วกว่าการเพิ่มของอาหารหลายเท่า โดยที่อัตราการเกิดของประชากรเพิ่มในอันดับเรขาคณิต ส่วนอัตราการเพิ่มของอาหารเพิ่มตามอันดับเลขคณิต จากบทความนี้ทำให้ดาร์วินคิดว่าการที่สิ่งมีชีวิตนั้นมีจำนวนเกือบคงที่แทนที่จะมีจำนวนลูกหลานเพิ่มขึ้นเรื่อยๆนั้นน่าจะต้องมีปัจจัยบางอย่างมาจำกัดจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิต

           จากข้อมูลข้างต้นนี้เองทำให้ดาร์วินเริ่มเข้าใจเกี่ยวกับกลไกการเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตที่เขาคิดว่าสิ่งมีชีวิตมีความหลากหลายตามธรรมชาติ และปัจจัยทางธรรมชาติ เช่น ปริมาณอาหารและน้ำที่จำกัด ทำให้สิ่งมีชีวิตตัวที่เหมาะสมเท่านั้นที่จะมีชีวิตอยู่รอด (survival of the fittest) และถ่ายทอดลักษณะที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมนั้นไปสู่ลูกหลาน แนวคิดของดาร์วินดังกล่าว เรียกว่า ทฤษฏีการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (theory of natural selection)
            ในเวลาต่อมามีนักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษอีกคนหนึ่งคือ อัลเฟรด รัสเซล วอลเลซ (Alfred Russel Wallace, พ.ศ. 2366 - 2456) ผู้ศึกษาความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตแถบหมู่เกาะอินโดนีเซีย เขาได้เขียนจดหมายเล่าให้ดาร์วินฟังถึงแนวคิดเรื่องทฤษฎีวิวัฒนาการของเขาเองซึ่งตรงกับแนวคิดของดาร์วินในเรื่องของกลไกของวิวัฒนาการที่เกิดจากการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ในปี พ.ศ.2401 ทั้งสองจึงได้นำเสนอผลงานดังกล่าวนี้ในที่ประชุมวิทยาศาสตร์ และในปี พ.ศ.2402 ดาร์วินก็ได้ตีพิมพ์หนังสือ เรื่อง กำเนิดความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตโดยการคัดเลือกโดยธรรมชาติ (The Origin of Species by Means of Natural Selection) ซึ่งแม้ในเนื้อหาจะขัดต่อความเชื่อของชาวตะวันตกอย่างรุนแรง เพราะดาร์วินแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตมีการเปลี่ยนแปลงมาจากบรรพบุรุษ และนำไปสู่ความคิดที่ว่ามนุษย์เองก็ไม่ได้มีหน้าตาอย่างที่เห็นในปัจจุบันมาตั้งแต่แรกเริ่ม แต่เนื่องด้วยข้อมูลและหลักฐานประกอบที่เป็นไปตามระเบียบวิธีทางวิทยาศาสตร์ทำให้สิ่งที่ดาร์วินเสนอได้รับความสนใจและเป็นที่ถกเถียงกันอย่างกว้างขวางเช่นกัน