Теория эволюции Дарвина основывалась не только на его собственных наблюдениях, но и на уже накопленных до него данных. Путешествия естествоиспытателей позволили накопить богатый материал о растениях и животных, который говорил о том, что все живое (растения и животные) составляет некую систему, что все взаимосвязано и развивается по определенным правилам и законам. Значительную часть материала накопил и систематизировал еще в XVIII веке видный шведский ботаник Линней.

Еще до Дарвина на этом поприще хорошо потрудился Ламарк. Он также отметил признаки системности во всем растительном и животном мире. Более того, он полагал, что объединение видов в группы родственных семейств возможно потому, что одни виды происходят от других. Ламарк пришел к выводу, что развитие (эволюция) растений и животных происходило путем приспособления растений и животных к окружающей среде. Далее приобретенные ими свойства передаются последующим поколениям. Дарвин же такой вывод считал ограниченным. Он утверждал, что новые виды возникают в результате случайных, беспорядочных изменений в наследственности, а эти изменения закрепляются в результате естественного отбора. Если так, то в самом начале, в далеком прошлом должна была существовать некая примитивная форма жизни, из которой образовались все виды. Это казалось логичным. Но каким образом эта жизнь возникла? Дарвин не решился ответить на этот сложнейший вопрос. В одном из своих последних писем (1882 год) он подчеркивает, что знания по этому вопросу столь скудны, что любая серьезная попытка объяснить происхождение жизни является преждевременной. Дарвин не видел возможности обосновать такой эксперимент, который однозначно мог бы подтвердить самопроизвольное зарождение жизни. В одном он не сомневался: жизнь, зародившись один раз, должна была развиваться, как и виды, которые образовались позднее. В частности, Дарвин писал? «Принцип непрерывности позволит в будущем установить, что принцип жизни является частью или следствием некоторого общего закона.»

Слишком оптимистичные попытки объяснить жизнь на основе только комбинации химических элементов Дарвина не обнадеживали. Он подчеркивал, что сейчас основные химические вещества, характеризующие процессы в живом организме, нигде в мире не могут существовать иначе, чем в составе живого. Они быстро уничтожаются как на открытом воздухе, так и в результате химических реакций. Их уничтожают и живые организмы. Однако Дарвин отмечал, что в прошлом условия были иными. В 1871 году он писал:

«Часто говорят, что все те условия, необходимые для первого появления живого организма, которые могли существовать когда-либо, в прошлом, имеются и в настоящем. Но если (и, увы, какое большое «если»!) мы могли бы представить себе небольшой теплый пруд, содержащий все виды солей аммония и фосфорной кислоты, свет, тепло, электричество и т. д. и образовавшееся химическим путем белковое соединение, готовое испытать еще более сложные изменения, то в настоящее время такая материя была бы немедленно уничтожена или поглощена, чего не произошло бы до образования живых существ». Выдающуюся роль в решении этих вопросов сыграл Пастер. Его современник Рудольф Вирхов выдвинул гипотезу о том, что живые клетки всех организмов (вплоть до человеческого) возникают только от других клеток. Они являются потомками прежних клеток. Отсюда следовало, что весь процесс жизни (как в рамках роста отдельного индивидуума, так и в движении от поколения к поколению) является просто последовательностью клеточного деления.