Postoji toliko znanstvenih činjenica da znanstvenici, pa čak i šira javnost, uzimaju zdravo za gotovo u našem modernom društvu. Međutim, o mnogim od tih disciplina za koje sada mislimo da su zdrave pameti tek se trebalo raspravljati u 1800-ima Charles Darwin i Alfred Russel Wallace su prvo spajali Teoriju evolucije kroz prirodni odabir. Iako je bilo dosta dokaza o kojima je Darwin znao dok je formulirao svoju teoriju, sada postoji mnogo stvari koje Darwin nije znao.
Genetikaili studija o tome kako se osobine prenose s roditelja na potomstvo još nije bila jasna, kada je Darwin napisao svoju knjigu O podrijetlu vrsta. Većina znanstvenika tog razdoblja složila se kako su potomci doista dobili fizičke karakteristike od svojih roditelja, ali kako i u kojim omjerima nije bilo jasno. To je bio jedan od glavnih argumenata koji su tadašnji Darwinovi protivnici imali protiv njegove teorije. Darwin nije mogao objasniti, na ranom gomili antievolucije, kako se to nasljedstvo dogodilo.
To nije bilo tek krajem 1800. i početkom 1900
Gregor Mendel on je mijenjao igru sa svojim biljkama graška i postao poznat kao "otac genetike." Iako je njegov rad bio vrlo zvučan, imao je matematičke potpore i bilo je točno da je trebalo dosta vremena da itko prepozna važnost Mendelovog otkrića polja genetika.Budući da polje genetike nije postojalo sve do 1900-ih, naučnici iz Darwinova vremena nisu tražili molekulu koja prenosi genetske informacije iz generacije u generaciju. Jednom kada je disciplina genetike postala raširenija, mnogi su se utrkivali otkrivajući koja je molekulica nosila te informacije. Napokon je dokazano da DNA, relativno jednostavna molekula sa samo četiri različita gradivna bloka, doista je nositelj svih genetskih informacija za cijeli život na Zemlji.
Darwin nije znao da će to biti DNK postaju važan dio njegove teorije evolucije. U stvari, podkategorija evolucije se zove mikroevolucije u potpunosti se temelji na DNK i mehanizmu prenošenja genetskih podataka s roditelja na potomstvo. Otkrivanje DNK, njegovog oblika i njegovih građevnih blokova omogućili su praćenje tih promjena koje se nakupljaju tijekom vremena za učinkovito pokretanje evolucije.
Još jedan dio zagonetke koji posuđuje dokaze Moderna sinteza evolucijske teorije je grana razvojne biologije zvane Evo-Devo. Darwin nije bio svjestan sličnosti skupina različitih organizama s načinom na koji se razvijaju od oplodnje do odrasle dobi. Ovo otkriće nije bilo očito sve dok nisu bili dostupni mnogi napredci u tehnologiji, poput snažnih mikroskopa, a usavršeni su in vitro testovi i laboratorijski postupci.
Znanstvenici danas mogu ispitati i analizirati kako se jednostanična zigota mijenja na temelju znakova DNK i okoliša. U stanju su pratiti sličnosti i razlike različitih vrsta i pratiti ih prema genetskom kodu u svakoj od njih jajnika i sperme. Mnogi događaji razvoja su isti između vrlo različitih vrsta i upućuju na ideju da postoji zajednički predak za životne stvari negdje na drvetu života.
Iako je Charles Darwin imao pristup sasvim katalogu fosili koja su otkrivena tijekom 1800-ih, postojalo je toliko dodatnih fosilnih otkrića od njegove smrti koji služe kao važan dokaz koji podržava teoriju evolucije. Mnogi su od tih "novijih" fosila ljudskih predaka koje pomažu Darwinovoj ideji "silaska kroz modifikacije" ljudi. Dok je većina njegovih dokaza bila slučajna kada je prvi put hipotezirao ideju da su ljudi primati i bili su povezani s majmunima, otkriveni su mnogi fosili koji su tada popunjavali praznine ljudske evolucije.
Iako je ideja ljudske evolucije još uvijek vrlo velika kontroverzna tema, nastavlja se otkrivati sve više dokaza koji pomažu u jačanju i reviziji Darwinovih originalnih ideja. Ovaj će dio evolucije, međutim, najvjerojatnije ostati kontroverzan sve dok bilo koji intermedijar pronađeni su fosili ljudske evolucije ili religije i religiozna uvjerenja ljudi prestaju postojati. Kako se to malo vjerojatno neće dogoditi, i dalje će postojati neizvjesnost oko ljudske evolucije.
Drugi dokaz koji nam sada treba pomoći u prilogu Teoriji evolucije je kako se bakterije mogu brzo prilagoditi da postanu otporne na antibiotike ili druge lijekove. Iako su liječnici i medicinari u mnogim kulturama koristili plijesan kao inhibitor bakterija, prvo rašireno otkriće i uporaba antibiotika, kao što je penicilin, dogodilo se tek nakon što je Darwin umro. U stvari, propisivanje antibiotika za bakterijske infekcije postalo je norma tek sredinom 1950-ih.
Tek nakon što su godine nakon što je široka upotreba antibiotika postala uobičajena, znanstvenici shvatili da kontinuirano izlaganje antibioticima može potaknuti bakterije koje evoluiraju i postati otporni na inhibiciju uzrokovanu antibioticima. Ovo je zapravo vrlo jasan primjer prirodne selekcije u akciji. Antibiotici uništavaju sve bakterije koje nisu rezistentne na njega, ali bakterije koje su rezistentne na antibiotike prežive i uspevaju. Na kraju će djelovati samo bakterijski sojevi koji su rezistentni na antibiotik, ili "Opstanak najjačih"odvijale su se bakterije.
Točno je da je Charles Darwin imao ograničenu količinu dokaza koji bi mogli spadati u kategoriju filogenetike, ali mnogo se toga promijenilo od kada je prvi predložio Teoriju evolucije. Carolus Linnaeus je li uspostavio sustav imenovanja i kategorizacije dok je Darwin proučavao njegove podatke, što mu je pomoglo da formulira svoje ideje.
Međutim, od njegovih otkrića, filogenetski sustav drastično se promijenio. Isprva su vrste smještene na filogenetsko stablo života na temelju sličnih fizičkih karakteristika. Mnoge od tih klasifikacija izmijenjene su otkrićem biokemijskih testova i sekvenciranjem DNK. Preuređenje vrsta utjecalo je i ojačalo Teoriju evolucije identificiranjem prethodno propuštene odnose između vrsta i kad se te vrste odvoje od zajedničkog preci.