Was Humboldt vorfand, waren nur wenige bescheidene Ansätze. Und was er zu schaffen vermochte, waren im wesentlichen auch nur die Grundlinien und die Bezeichnung der Ziele der neuen Wissenschaft, zumal die Erdgeschichte einen lebensvollen Inhalt erst nach dem Siege der Entwicklungslehre über das Dogma von der Konstanz der Arten gewinnen konnte. Das Problem der Entwicklungslehre begegnet uns in Humboldts Worten, die Pflanzengeographie habe zu untersuchen, ob es unter den zahllosen Gewächsen der Erde gewisse Urformen gäbe. Vielleicht könne man die Verschiedenheit der Arten als die Wirkung der Ausartung und als Abweichungen von solchen Urformen betrachten[582].
Zwar, fügt er hinzu, schienen alle Pflanzen und Tiere, welche gegenwärtig die Erde bewohnen, seit Jahrtausenden ihre charakteristische Form nicht verloren zu haben. So sei der Ibis, den man in den ägyptischen Gräbern finde, identisch mit dem, der gegenwärtig am Ufer des Niles fischt[583]. Andererseits weist Humboldt auf die Veränderungen hin, welche die Erde im Laufe ihrer, ungeheure Zeiträume umfassenden Geschichte durchgemacht hat und mit denen Änderungen in der Tier- und Pflanzenwelt Hand in Hand gehen mußten. Die Geographie der Pflanzen sei deshalb an die Geologie anzuknüpfen[584], um Licht über die Urgeschichte der Erde zu verbreiten. Um ein Urteil über die ehemalige Verbindung nahegelegener Ländermassen zu gewinnen, verwerte die Geologie die Ähnlichkeit in der Schichtung und Lagerung der Küstengebirge und die Tiefenverhältnisse der trennenden Meeresabschnitte. Für die Entscheidung dieser Frage könne aber die Geographie der Pflanzen nicht minder wichtige Anhaltspunkte liefern. Sie mache es z. B. wahrscheinlich, daß Südamerika sich vor der Entwicklung organischer Wesen von Afrika getrennt habe. Durch die Pflanzengeographie geleitet könne man in das Dunkel eindringen, das den frühesten Zustand unseres Planeten einhülle. So gelte es zu entscheiden, ob die Erdrinde an vielen Orten zugleich mit verschiedenen Arten bedeckt worden sei, oder ob alle Keime sich zuerst in einer Gegend entwickelten und von dort auf schwer zu ergründenden Wegen nach anderen Weltteilen wanderten.
Humboldt erwägt dann die Umstände, durch welche das ursprüngliche Wohngebiet einer Pflanzenart sich erweitern konnte. Als solche werden insbesondere die Strömungen der Atmosphäre und des Wassers und der Transport durch Tiere betrachtet. So groß indessen diese Einflüsse auch sind, sie verschwinden nach Humboldt gegenüber dem Einfluß, den der Mensch auf die Verbreitung der Gewächse ausübt. »Pflanzen, welche der Gegenstand des Garten- und des Ackerbaues sind, haben das wandernde Menschengeschlecht seit den fernsten Jahrhunderten begleitet«[585]. Daher bleibe ihr erstes und ursprüngliches Vaterland oft ein ebenso rätselhaftes Problem wie das Vaterland der verschiedenen Menschenrassen selbst. Treffend führt Humboldt dann weiter aus, wie der Ackerbau die Herrschaft fremder eingewanderter Pflanzen über die einheimischen begründet und letztere nach und nach auf einen immer enger werdenden Raum zusammengedrängt habe. Für die Tropenwelt dagegen konnte Humboldt damals noch zutreffend sagen, die menschliche Kraft sei zu schwach, um eine Vegetation zu besiegen, die nichts unbedeckt lasse und den Boden unseren Augen entziehe.
Zum ersten Male wurde durch Humboldt die Aufmerksamkeit der Botaniker ferner auf diejenigen Erscheinungen der Vegetation gelenkt, welche die Physiognomie der Landschaft bestimmen. Eine physiognomische Einteilung der Pflanzen nach der Entwicklungsweise ihrer Vegetationsorgane begründet zu haben, gilt als eine der wichtigsten Leistungen von Humboldts[586].
Die Physiognomie einer Flora verdient indessen nicht nur eine ästhetische Würdigung, sondern in ihr spricht sich die innige Wechselbeziehung zwischen der gesamten Form und den physischen Bedingungen viel schärfer aus als in den Charakteren, welche der systematischen Einteilung des Pflanzenreiches zugrunde gelegt werden.
In der zahllosen Menge von Pflanzenarten unterschied Humboldt nach dem erwähnten Gesichtspunkt etwa zwanzig verschiedene Grundgestalten, auf die man wahrscheinlich alle Arten zurückführen könne. Die wichtigsten unter diesen Vegetationsformen sind die Bananenform, die Palmenform, die Formen der Baumfarne, der Nadelhölzer und der Orchideen. Ferner seien genannt die Mimosenform mit ihren fein gefiederten Blättern, die Lilienform mit ihren einfachen, zart gestreiften Blättern, die Kaktusform mit ihren blattlosen, gestachelten Stämmen und die Grasform. Unter den blütenlosen Pflanzen werden die Formen der Laubmoose, der Blätterflechten und der Hutschwämme unterschieden. Mitunter decken sich diese Formen mit großen Abteilungen des natürlichen Pflanzensystems. Häufiger jedoch begegnet uns der gleiche, durch das Klima und die Bodenbeschaffenheit bedingte Habitus bei Pflanzen, die im Bau ihrer Blüten und Früchte weit voneinander abstehen.
Untersuchungen über die Verteilung der Pflanzen auf verschiedene Höhengürtel hat zuerst H. B. de Saussure in den Alpen angestellt. Auch fehlte es nicht an dem gelegentlichen Hinweis, daß die Pflanzen eines Gebirges, z. B. der Pyrenäen, mit den Pflanzen höherer Breiten manche Ähnlichkeit aufweisen. Als allgemeine Gesetzmäßigkeit wurde diese Verknüpfung der Höhen mit entfernten, in höherer Breite liegenden Tiefebenen indes zuerst von Humboldt ausgesprochen[587]. Das reiche, ihm zu Gebote stehende Beobachtungsmaterial setzte ihn auch in den Stand, für die Tropen die Folge der beim Emporsteigen uns begegnenden Pflanzengürtel zu bestimmen. Als Beispiel diene uns die Übersicht der Pflanzenregionen, die Humboldt an den Abhängen der Cordillere von Quito unterschied[588].
Die unterste Region ist diejenige der Palmen und Pisanggewächse. Sie steigt von der Meeresfläche bis zu einer Höhe von 1000 Metern empor. Unmittelbar darüber liegt die Region der Baumfarne. Dann folgen die Region der Eichen (bis 3000 Meter) und diejenige der Alpenkräuter. Letztere werden zwischen 4100 und 4600 Meter von den alpinen Gräsern, den letzten Blütenpflanzen abgelöst. Von dort bis zur Schneegrenze beleben nur Steinflechten die verwitternde Rinde des nackten Gesteins[589].