Теория Ч. Дарвина основывалась не только на громадной совокупности эмпирических, преимущественно описательных исследований, значительная часть которых была проведена самим создателем эволюционного учения. Дарвин теоретически осмыслил эмпирические исследования в области сравнительной анатомии, эмбриологии и палеонтологии. Он критически подытожил предшествующие эволюционные воззрения, в особенности гипотезы своих непосредственных предшественников Сент-Илера и Ламарка. Исследования по классификации животных и растений, которые привели к выработке такого центрального для учения Дарвина понятия, как понятие вида, были подвергнуты им основательному анализу. Пересмотр понятия вида, отрицание неизбежности, абсолютного постоянства этой последней, как полагали тогда, разграничительной линии в мире животных и растений, исторический подход к межвидовым различиям, – все это стало первой методологической посылкой теории эволюции.
Выдающийся французский зоолог Ж. Кювье, разработавший понятие вида, сознательно противопоставлял его эволюционным концепциям своей эпохи. Поэтому он не придавал существенного значения различиям между особями, образующими вид, считая их случайными, не заслуживающими внимания. В противоположность Кювье Дарвин выдвинул гипотезу, согласно которой эти действительно случайные различия могут превращаться в существенные, способствующие выживанию, а также изменению вида. Дивергенция внутривидовых признаков ведет, по Дарвину, к изменению вида, а в конечном счете и к возникновению нового вида.
Таким образом, Дарвин диалектически переработал понятие вида, включив в его содержание представление об изменении. Случайные, даже несущественные изменения внутри вида были истолкованы Дарвином как процессы, которые при известных условиях становятся необходимыми и существенными. Такая интерпретация фактов, в общем, известных уже предшественникам Дарвина, выдвигала в качестве важнейшей проблемы задачу исследования видовых различий. Идея изменения видовых признаков означала пересмотр сложившихся представлений о наследственности, которая, с точки зрения Дарвина, не может быть сведена к простому повторению или воспроизводству видовых признаков из поколения в поколение. Уже внутривидовые различия, т.е. различия внутри видового тождества, свидетельствуют о том, что наследственность при всей своей консервативности подвержена изменениям. Дивергенция этих различий, которую Дарвин исследовал с величайшей тщательностью, привела его к выводу, что некоторые из них включаются в процесс наследственности, воспроизводятся в последующих поколениях.
Вопреки абстрактному, метафизическому противопоставлению наследственности и изменчивости, Дарвин настаивает на том, что эти противоположности находятся в единстве. Такое теоретическое допущение, однако, оставалось недоказанным в учении Дарвина. Лишь благодаря открытию Г. Менделем законов наследственности, открытию, изучению и объяснению возникновения мутаций, короче говоря, благодаря созданию и развитию научной генетики стало возможным правильное понимание единства наследственности и изменчивости, которое носит опосредованный, детерминируемый многими условиями и факторами характер.
В теории Дарвина имеется такое теоретическое допущение, которое в принципе исключает проверку путем наблюдений и экспериментов. Существующее в настоящее время многообразие видов животных и растений (сотни тысяч видов) является результатом развития немногочисленных видов простейших живых существ. Это вполне логичное допущение, которое принимает и современная эволюционная теория, опирается на эмпирически доказанное единство клеточной структуры всего живого, изучение одноклеточных и многоклеточных организмов, некоторые палеонтологические данные. И все же здесь налицо такого рода допущение, подтверждением которого, по-видимому, может быть лишь дальнейшее развитие теоретической и экспериментальной биологии, в частности теории происхождения жизни на нашей планете. Эта теория и соответствующие ей экспериментальные исследования призваны воспроизвести переход от неживого к живому и возможность развития различных, все более сложных видов живых организмов.
Энгельс указывал, что диалектическое мышление предполагает анализ понятий. Он также подчеркивал, что естествознание, поскольку оно становится теоретическим исследованием, вступает на путь диалектического мышления. Таким образом, анализ понятий оказывается необходимой характеристикой развитого теоретического исследования, в то время как эмпирическое исследование, как правило, оперирует готовыми, исторически сложившимися понятиями.