La moderna teoria sull'evoluzione degli esseri viventi fu elaborata tra il 1830 e il 1860 da Charles Darwin. Darwin fu particolarmente colpito dagli animali che osservò nelle isole Galapagos; in ognuna di queste isole viveva una diversa specie di fringuello: ogni specie si distingueva dalle altre per le dimensioni, il colore delle piume, e soprattutto, per la forma del becco.

Darwin notò che ciascuna specie di fringuelli sembrava adattarsi perfettamente al cibo presente nella propria isola. Ad esempio, i fringuelli che si nutrivano di semi grossi e duri avevano un becco tozzo e robusto, mentre quelli che si nutrivano di insetti avevano un becco più sottile, adatto a penetrare nelle fessure. Tutto sembrava indicare che le varie specie di fringuelli si fossero evolute a partire da un'unica specie più antica, adattandosi alle diverse necessità, e rafforzarono in Darwin l'idea che, qualsiasi fosse il meccanismo, l'evoluzione di una specie doveva far sì che questa si adattasse meglio all'ambiente circostante.

Di ritorno dal suo lungo viaggio, Darwin fu colpito dal lavoro degli allevatori, che osservò a lungo. Era un buon modo per studiare l'evoluzione. In effetti, da secoli gli allevatori riescono ad ottenere specie con le caratteristiche desiderate incrociando tra loro alcuni animali selezionati.

Darwin arrivò così alla conclusione che in natura doveva esistere un meccanismo di selezione che, come un allevatore, "sceglieva" gli individui adatti alla sopravvivenza ed eliminava quelli che non erano adatti. Darwin chiamò questo processo "selezione naturale"ed elaborò una teoria che possiamo riassumere così:

• in ogni ambiente naturale, le risorse disponibili sono limitate e sono sufficienti per far sopravvivere un certo numero di individui. Perciò si crea una competizione continua per cui solo gli individui dotati delle caratteristiche appropriate riescono a sopravvivere. Gli altri dovranno trasferirsi in un altro ambiente oppure si estingueranno.
• all'interno di ogni specie vivente prima o poi compaiono individui dotati di caratteristiche nuove. Ad esempio, in una popolazione di fringuelli troveremo casualmente degli individui con il becco più robusto di altri. Se queste nuove caratteristiche permettono un migliore adattamento all'ambiente o una migliore competizione con le altre specie, gli individui che le possiedono avranno più possibilità di sopravvivere e di trasmettere gli stessi caratteri alla loro discendenza.
• questo processo, nel corso di milioni di anni di evoluzione, porta alla nascita di nuove specie, diverse da quelle di partenza, ognuna delle quali si adatta perfettamente all'ambiente circostante.