Carlo Lyell, pubblicando nel 1830 i suoi Principii di geologia, era venuto a mutare le opinioni allora in corso, e quella sua pubblicazione fu tanto sapiente, tanto limpida, tanto persuasiva, tanto ricca di dimostrazioni e di prove, fin là dove possono andare le prove e le dimostrazioni in fatto di geologia, tanto stringente nelle argomentazioni dove non era più questione di prove, che si osservò questo fatto notevole di un profondo rivolgimento operato nel campo della scienza in un tempo breve e con così poco contrasto come raramente suole avvenire in tal sorta di casi.
Carlo Lyell dimostrò che quei mutamenti profondi sulla superficie della terra di cui appaiono tanto evidenti le traccie, non sono già avvenuti mercè scoppi, cataclismi, azioni violentissime in modo istantaneo e repentino, ma bensì a poco a poco, lentissimamente e per l'azione di quelle medesime cause che operano anche oggi.
La vita di un uomo, la vita di parecchie generazioni d'uomini, è troppo breve a riconoscere certi mutamenti che avvengono alla superficie della terra. Questi mutamenti non si fanno riconoscere che in capo a molti secoli. Il suolo si muove, si può dire, in ogni parte, qua si solleva, là si abbassa, questi sollevamenti e questi abbassamenti sono lentissimi, si fermano, riprendono, proseguono, per tornare a formarsi e per tornare a proseguire; il fondo dei mari si solleva, la terra emersa si sprofonda, l'acqua e l'aria intaccano le rocce e la materia solida si altera, si sgretola, s'intacca, si scompone e costituisce nuove combinazioni; tutto si muta, e dove prima era un clima caldo diventa temperato e poi freddo, e dove era ghiacciato tutto l'anno s'apre il campo a poco a poco ad una lussureggiante vegetazione. Dico a poco a poco, lentissimamente, col volgere di centinaia e migliaia di secoli.
Così i viventi hanno potuto di generazione in generazione trovarsi in condizioni che siano venute mutandosi lentissimamente; questi mutamenti esterni hanno potuto bene, anzi hanno dovuto trarre con sè la modificazione di alcuni caratteri. Gli individui di una data specie di animali in natura si rassomigliano moltissimo fra loro; tuttavia una qualche differenza individuale c'è; in una località dove il clima si vada facendo più freddo, quegli individui di questa o quella specie di mammiferi che per avventura abbiano un po' meglio dei loro compagni folto e lungo il pelame, si troveranno in condizioni migliori e avranno maggior probabilità di campare e di invecchiare, di propagarsi, che non gli altri. Questi individui più riccamente forniti di pelo produrranno figli in pari modo, gli uni più e gli altri meno, privilegiati per un pelame più ricco e meglio protettore; quei figli che saranno meglio privilegiati avranno maggior probabilità di sopravvivere e trasmettere a loro volta il carattere benefico ai loro discendenti. Così a poco a poco, dopo molte generazioni, si avrà un cambiamento stabile per questo riguardo e i discendenti avranno sopportato un mutamento rispetto agli antenati, appariranno diversi da quelli, la specie avrà variato in natura, come varia in domesticità e si modifica la razza. In domesticità la modificazione segue mercè la scelta artificiale che fa l'uomo degli individui meglio forniti del carattere che si trasmette. In natura la scelta avviene da sè stessa col sopravvivere e propagarsi degli individui che hanno il carattere favorevole, e si ha quindi la scelta naturale. Tutti sanno che il colore del pelo, delle piume, delle scaglie, della pelle nuda, dello integumento degli animali, si conforma al colore del mezzo in cui questi vivono. La raganella che sta nel fogliame degli alberi e la cavalletta che sta nell'erba dei prati sono verdi, l'orso delle regioni polari è bianco come la neve, gli insetti son variopinti come i fiori in cui vivono, la lucertola muraiola ha il color dei muri, la steppa, il deserto, danno il loro colore agli animali che vi albergano. La stessa cosa è nel mare. Le alghe marine hanno belle e svariatissime tinte, sovente sfumature delicate e gradazioni da pareggiare i fiori dei prati e dei monti, ma dominano soprattutto tre grandi tinte, la verde, la rossa e la bruna. Quei pesciolini del mare che vivono fra le alghe e i nostri pescatori denominano collettivamente col nome di pesci di scoglio, son bruni, verdi, rossi, variopinti, conformemente al color delle alghe in mezzo alle quali s'aggirano guizzando; così hanno il color delle alghe le chiocciole e le limacce marine, i gamberelli, e via dicendo. Ciò segue mercè la scelta naturale. Se in un prato vi fossero cavallette di varii colori, alcune verdi, altre rosse, altre gialle, altre bianche, più facilmente senza dubbio le prime si sottrarrebbero alla vista degli uccelletti che ne fanno loro pasto, più facilmente le altre sarebbero beccate. Così a poco a poco verrebbero a scomparire le cavallette colorite altrimenti che non in verde, mentre quelle colorite di questo colore si salverebbero. Alla lunga, il color verde finisce per rimaner solo in campo scomparendo tutti gli altri mercè l'opera irresistibilmente efficace della scelta naturale. Lo stesso si dica per gli altri esempi citati e per gli innumerevoli che si potrebbero citare.
Gli animali da preda, le fiere, gli uccelli rapaci, e tanti altri animali più piccoli, ma non meno fieri predoni, debbono lottare fra loro di forza, di velocità, o altrimenti, per campare la vita. Data una località dove i predatori siano numerosi e le vittime vi vadano, per una delle tante cause che possono produrre questo effetto, facendosi più scarse, i più deboli fra i predatori soccomberanno, mentre i più forti persisteranno, e questi saranno i più veloci, i meglio armati, quelli per qualsiasi carattere più favorevole in condizioni migliori per vincere, e questi caratteri favorevoli si verranno sempre più sviluppando e seguirà nella specie una trasformazione.
Invero, la lotta per la vita è una legge fatale, dolorosa, crudele, di tutti i viventi: di tutti i viventi non escluso l'uomo. Malthus dimostrò come nelle generazioni degli umani segua questo fatto, che nascon molti più bambini di quello che si possa alimentare di uomini, quindi c'è una certa quantità di umani che langue, deperisce, muore vinta nella lotta per l'esistenza, fierissima nelle società incivilite.
Questa lotta per la vita che è nella umanità, è in tutti i viventi in natura. L'uomo potrà forse un giorno farla cessare e potrebbe fin d'ora attenuare in parte gli effetti tremendi di questa lotta quando veramente il forte si volesse dare più pensiero del debole. Nei viventi in natura non c'è rimedio.
I naturalisti si son divertiti qualche volta a calcolare il numero degli individui che deriverebbero da una sola coppia di animali, quando tutti i loro nati crescessero e si propagassero a loro volta per un certo tratto di tempo. È una cosa che fa spavento. Le aringhe nate dalle ova di un'aringa sola, ove ciò avvenisse, in pochi anni empirebbero tutti i mari.
È terribile invero questa legge che condanna il maggior numero dei viventi a perire prima di arrivare allo stato adulto, prima di soddisfare al compito supremo della riproduzione.
Il Kleinenberg ha in proposito le seguenti notevoli parole: