La publicación de El origen de las especies en 1859 causó gran excitación pública tanto en el ámbito científico como en el político y religioso. El libro se leyó y discutió ampliamente, defendiendo o negando las ideas de Darwin. Sin embargo, una seria dificultad que enfrentó su teoría fue la carencia de una adecuada explicación de la herencia, que diera cuenta del surgimiento y de la preservación de las variaciones sobre las que actúa la selección natural.
En 1900, simultánea e independientemente, Hugo de Vries (1848-1935), Carl Correns (1864- 1933) y Erich von Tschermak (1871-1962) publicaron sus trabajos confirmando los resultados obtenidos por Gregor Mendel (1822-1884) 35 años antes. Mendel pensaba que la herencia se transmitía en unidades discretas, las cuales eran disociables y combinables de manera matemáticamente predecible y pasaban sin cambio a las generaciones siguientes. Con esto inició una serie de descubrimientos que resolvieron el problema que, en 1867, el eminente ingeniero escocés Fleeming Jenkin (1833-1885), colega de lord Kelvin, le había planteado a Darwin: la mezcla de material hereditario diluye los caracteres y hace desaparecer las diferencias en el lapso de dos o tres generaciones.
Un avance importante en este debate había tenido lugar alrededor de 1880, cuando August Weismann (1834-1914) aplicó los descubrimientos recientes de la citogenética a la teoría de la herencia. Intentaba demostrar que los caracteres adquiridos no se heredaban y que la variación hereditaria y la selección natural eran mecanismos suficientes para explicar la evolución. En un famoso experimento, cortó la cola a 20 generaciones de ratones, y encontró que dicha modificación no se transmitía a la descendencia. Relacionó sus resultados con los hallazgos citogenéticos sobre la meiosis y argumentó que la separación de células sexuales y somáticas ocurría en una etapa temprana del desarrollo, por lo que no había posibilidad de un intercambio de material entre ambos tipos celulares. Concluyó que los cambios efectuados en las células somáticas no podían transmitirse a las células sexuales, y rechazó de esta manera la idea arraigada de la herencia de los caracteres adquiridos.
Después del redescubrimiento de los trabajos de Mendel, cobró énfasis el papel de la herencia en la evolución. De Vries relacionó los "elementos" de Mendel con las "gémulas" de Darwin y propuso una nueva teoría conocida como mutacionismo, que eliminaba la selección natural como el proceso evolutivo principal. Al contrario de Darwin, De Vries pensaba que las variaciones importantes en la evolución eran las mutaciones, las cuales provocaban cambios notables o discontinuidades en los portadores. Para los mutacionistas, el papel de la selección natural sólo consistía en eliminar las variaciones nocivas. En esto coincidieron otros genetistas, como William Bateson (1861-1926) y Wilhem Johannsen (1857-1927), quienes formaron parte de esta corriente que adquirió gran éxito en la primera década del siglo XX. El historiador de la ciencia Peter Bowler denominó a esta etapa el "eclipse del darwinismo".
