Las observaciones biológicas que Darwin realizó a través de sus viajes, lo llevaron a recopilar datos que no resultaban consistentes con las ideas en boga respecto a la inmutabilidad de las especies. Así pues, la información empírica que fue construyendo la inconsistencia de la inmutabilidad, cabe ser mencionada:
Darwin observó a través de sus viajes por Sudamérica que el parecido entre los fósiles de ciertos armadillos extinguidos y los esqueletos de las especies vivientes era notable, pese a que las extinguidas tenía un tamaño mayor, las similitudes parecían dar cuenta de algún razón. Con el tiempo, esta observación construiría a la sucesión vertical como la prueba en favor de la descendencia continua con modificación.
Una segunda similitud fue observada por Darwin: los individuos geográficamente próximos tenían características parecidas. Así, algunas variantes de avestruz eran reemplazadas por tipos distintos, aunque semejantes y cada zona estaba poblada por un tipo representativo. ¿Podría pensarse que esto se debía a creaciones separadas? ¿O simplemente daba cuenta de las consecuencias obvia de los límites impuestos naturalmente por la geografía? En efecto, al producirse migraciones en direcciones opuestas, los antepasados de los individuos actuales se habían separado tanto que ya no podían cruzarse.
Si la creación hubiese acontecido, en toda isla deberían existir individuos semejantes puesto que habrían sido diseñados para enfrentar situaciones semejantes. Sin embargo, durante sus viajes a las islas de Cabo Verde (frente a la costa africana) y las islas Galápagos, Darwin observó que existían semejanzas con las especies continentales. Se infería de este hecho que había antepasados bastante recientes y que probablemente estos hubieran migrado del continente hacia las islas fundado poblaciones aisladas que con el tiempo se diferenciaron lo suficiente de sus antepasados hasta ser especies diferentes.