Чтобы получить сведения об эволюционной истории жизни, палеонтологи анализируют ископаемые останки организмов. Степень родства между современными видами можно установить, сравнивая их строение, геномы, развитие эмбрионов (онтогенез). Наблюдения за современными видами показывают, что видообразование непрерывно происходит в существующих популяциях. Развитие и распространение устойчивых к антибиотикам бактерий и устойчивых к пестицидам растений и насекомых является доказательством эволюции видов. Поэтому для борьбы с вредителями вместо обычных ядов стараются использовать биологические пестициды. Известное доказательство эволюции — наличие так называемых промежуточных форм, то есть организмов, сочетающих в себе характерные признаки разных видов. Например, зная строение организмов пресмыкающихся и птиц, можно предсказать некоторые особенности переходной формы между ними. Рудименты также можно определить независимо от эволюционного учения как структуры, редуцированные и обладающие меньшими возможностями по сравнению с соответствующими структурами в других организмах. Рудиментами называются органы, утратившие своё основное значение в процессе эволюционного развития организма. Если рудимент и оказывается функциональным, то он выполняет малозначимые функции. Хотя многие рудиментарные органы совершенно не функциональны, отсутствие функций не является необходимым условием для рудиментарности. Такие органы крайне распространены в природе. Примеры рудиментов: — Глаза у некоторых пещерных и роющих животных, таких как слепыш, крот, слепая пещерная рыба. — Малая берцовая кость у птиц. — У некоторых змей имеются кости задних конечностей. Эти кости не крепятся к позвоночнику и относительно свободно перемещаются в брюшной полости. — У многих видов жуков крылья лежат под сросшимися надкрыльями. — У человека к рудиментам относятся хвостовые позвонки, волосяной покров туловища, ушные мышцы, морганиевы желудочки гортани, червеобразный отросток слепой кишки (аппендикс).
Доказательство и эволюции являются также атавизмы. Атавизмом называется появление у особи признаков, свойственных отдалённым предкам, но отсутствующих у ближайших. Появление атавизмов объясняется тем, что гены, отвечающие за данный признак, сохранились в ДНК, но не функционируют. Примеры атавизмов: — Хвостовидный придаток у человека; — Сплошной волосяной покров на теле человека; — Добавочные пары молочных желез; — Задние ноги у китов; — Задние плавники у дельфинов; — Задние ноги у змей; — Дополнительные пальцы у лошадей; Эмбриологические доказательства. У всех позвоночных животных наблюдается значительное сходство зародышей на ранних стадиях развития: форма тела, зачатки жаберных дуг, хвост, один круг кровообращения и т. д. Однако по мере развития сходство между зародышами различных систематических групп постепенно стирается, и начинают преобладать черты, свойственные их классам, семействам, родам, и, наконец, видам. Биохимические доказательства. Анализ ДНК даёт убедительнейшие доказательства теории эволюции. Сам факт наличия наследственной изменчивости необходим для эволюции, и если бы оказалось, что ДНК устойчива к изменениям, это означало бы конец теории. Но ДНК постоянно мутирует, причём эти мутации соответствуют различиям между геномами разных видов. Биогеографические доказательства. Если два вида сравнительно недавно произошли от одной популяции, то они, как правило, обитают недалеко от ареала этой исходной популяции, а значит и недалеко друг от друга. Таким образом, географическое распределение видов должно быть совместимо с филогенетическим деревом. Если не принимать во внимание теорию эволюции, то разумно предположить, что виды живут в наиболее подходящих для них условиях. Теория эволюции же предсказывает, что должно быть много благоприятных для вида мест, в которых представители вида, тем не менее, отсутствуют, в связи с наличием географических барьеров.