В концепции Кювье отсутствует какая-либо генетическая связь между последовательно возникавшими видами, каждый вид отличен от другого и неизменен и для образования каждого вида, который когда-либо существовал, необходимо непосредственное божественное вмешательство. У Ламарка изменения,, вызванные в отдельном индивидууме условиями внешней среды, могли быть унаследованы потомками и таким образом вид изменялся от поколения к поколению.

Потомки общего предка через много поколений, возможно, уже настолько отличались друг от друга, что не могли больше скрещиваться, как пумы и тигры. Ламаркизм не содержал никакого божественного вмешательства. В дарвиновской концепции характерные особенности, приобретенные особью под воздействием окружающей среды, не передавались потомству. Любой признак, который оказывается благоприятным в данных условиях, постепенно формируется у все большей части популяции; любые уже бесполезные особенности, как, например, ноги у кита, атрофируются у части особей всей популяции и в конце концов исчезают. В эволюции Дарвина нет божественного вмешательства, но она и не объясняет причины начальной изменчивости. Эволюция Линнея включает единственный первоначальный акт творения, за которым последовало ничем не ограничиваемое скрещивание на протяжении многих поколений.

Эволюция Кювье построена на катастрофах; вся фауна уничтожается и заменяется новой, которую в свое время ожидает та же судьба. В моделях Ламарка и Дарвина эволюция непрерывна и происходит медленно и незаметно. Дарвин сказал: «Natura поп facit saltum» («Природа не делает скачков»), что точно соответствовало полевым наблюдениям, породившим его теорию, и экспериментальным данным о том, что в генах организмов постоянно встречаются случайные мутации, дающие наблюдаемые изменения, которые с этого времени наследуются потомками.

Однако у Дарвина и его учеников осталась нерешенной проблема «недостающих звеньев»: крупные перерывы внутри очевидных эволюционных последовательностей трудно объяснить небольшими мутациями. Юрский археоптерикс, первая известная птица (размером примерно с голубя, целиком покрытая перьями, но с зубастыми челюстями рептилии, длинным хвостом и скелетом, больше похожим на скелет небольшого динозавра, чем любой птицы, и еще недостаточно сросшимися костями крыльев), — единственное известное звено между предками-рептилиями и потомками-птицами, но резкие скачки от рептилии к археоптериксу и затем к птицам трудно объяснить. Можно было бы возразить, что это лишь отражает пробелы в имеющихся у нас данных об окаменелостях, которые могли редко встречаться и составлять всего одну тысячную часть всего эволюционного ряда, если не меньше. Останки археоптерикса найдены только в Баварии в золенгофенском литографском известняке, обладающем совершенно исключительной способностью сохранять тончайшие детали. Несколько миллионов лет разделяют скелеты археоптерикса и следующей ископаемой птицы. Этот аргумент обычно приносил победу; тем не менее число и важное значение таких недостающих звеньев приводит по крайней мере в замешательство.

Более того, данные об окаменелостях позволяют довольно уверенно предположить, что случались вспышки «взрывной» эволюции, когда примерно в одно и то же время появлялось несколько таксономических групп организмов, возможно, от одного и того же предка. Например, восемь групп позвоночных — птерозавры (летающие рептилии, в том числе птеродактили, с перепонкой на крыльях, поддерживаемой сильно удлиненным четвертым пальцем), растительноядные птицетазовые дцнозавры (с тазом, как у птиц), хищные ящеротазовые динозавры (с тазом, как у ящериц), растительноядные ящероногие динозавры (в том числе гигантские диплодоки и бронтозавры), крокодиловые (крокодилы и их родственники), птицы, змеи и ящерицы — произошли, по-видимому, как разные линии от примитивных предков-рептилий (текодонтов, у которых зубы располагались в особых ячейках) 200 млн. лет назад и после этого оставались отдельными ветвями. Тот предок-текодонт, очевидно, возник внезапно на 50 млн. лет раньше; от него произошли черепахи, плезиозавры (весьма процветавшая группа хищных морских рептилий), риноцефалы (буквально «клювоголовые» — из-за их клювоподобных черепов; из этой группы в настоящее время сохранилась одна новозеландская туатара), пеликозавры- (полностью вымершая группа синапсидных рептилий) и терапсидные (звероподобные) рептилии, от которых произошли млекопитающие. Сами млекопитающие возникли, по-видимому, при эволюционном взрыве, когда около 200 млн. лет назад появилось большинство существующих ныне отрядов.

Такие резкие вспышки эволюции совсем не трудно было предвидеть. Определенная часть углерода, поглощаемого растениями в процессе фотосинтеза и затем включенного в пищевые цепи, представляет собой радиоактивный изотоп 14С, который непрерывно образуется в результате воздействия космического излучения на атмосферный азот и в конечном счете входит во все живые клетки. Значит, в генах очень небольшая, но измеримая часть углерода должна быть радиоуглеродом, самопроизвольное превращение которого в азот (стабильный изотоп 14N) должно изменить этот ген, часто вызывая его гибель, но изредка давая новый жизнеспособный ген. (Углерод и азот — важнейшие атомы в составе генетического материала.) Влияние этого спонтанного изменения на сотни миллионов атомов углерода в гене очень изменчиво, как и вероятность сопутствующим им редких критических замещений. Они могли послужить спусковым механизмом для взрыва эволюции, делая жизнеспособными многие из более частых мутаций, которые, возможно, не были бы эффективными без этого единственного, крайне редкого ключа.