Соболев выступил с резкой критикой закона необратимости эволюции.
В серии работ (1914а, 1914б, 1915, 1924, 1926,1927а, 1927б, 1928) он обосновывал антидарвиновскую концепцию цикличности эволюционного процесса, в которой утверждал, что обратное развитие широко распространено в эволюции органического мира. Согласно его взглядам, в филогенезе возможно возвращение группы к тому исходному пункту, с которого она начала свою эволюцию. Как онтогенетическое, так и филогенетическое развитие может быть прямым (прогрессивным) или обратным (регрессивным).
Это положение легло в основу взгляда на эволюцию как па процесс, в котором каждая филогенетическая ветвь, достигнув некоторой степени специализации, должна либо вымереть, либо избежать эволюционного тупика путем обратного развития и деспециализации. Для подтверждения такого рода обратимых изменений Соболев ссылался на эволюцию многих групп гониатитов, аммонитов и белемнитов, рассматривая в качестве примеров детали строения их раковин — эмбриональную камеру, сутурную линию, скульптуру, степень и характер завитости п др.
Возврат к предковому состоянию может достигаться, по мнению Соболева, либо путем быстрых скачков, либо сравнительно медленно — путем повторения в обратном порядке пройденных уже этапов и стадий филогенеза. Особую роль в процессах обратного развития играет неотения, которая может дать начало ряду попятных стадий или регрессивных градационных изменений. Примеры обратного развития, приводимые Соболевым, недостаточно убедительны, в частности, они основаны на произвольном истолковании отмеченного еще А. П. Павловым (1901) явления предварения признаков или филогенетического ускорения.
На их основе вряд ли можно заключить, как это делает Соболев, о существовании особого закона обратимости эволюции, согласно которому «эволюция есть процесс циклический: онтогенетическое и филогенетическое развитие обратимы» (1924, с. 109). В основе этого «закона» лежит неоправданное отождествление всякого упрощения организации с обратным течением эволюционного процесса. Уместно также подчеркнуть, что обратимость эволюции истолковывалась Соболевым в автогенетическом духе как результат действия «закона органического роста», управляющего развитием живых существ.