Большое значение в утверждении дарвинистского взгляда на необратимость эволюционного процесса имели работы А. Н. Северцова, в которых были глубоко проанализированы вопросы о соотношении онтогенеза и филогенеза, Северцовым было убедительно показано, что ни неотения, ни атавизмы не приводят к полной обратимости эволюции признаков.
При подобных перестройках онтогенетического развития может происходить лишь частичное воспроизведение предковых структур. При этом Северцов пересмотрел свою первоначальную точку зрения на закон Долло и пришел к выводу о его общей эволюционной значимости (1928, 1939). Более того, в трудах Северцова и его учеников приведены убедительные доказательства справедливости этого закона.
Так, Б. С. Матвеев, вслед за Северцовым, использовал теорию филэмбриогенеза для объяснения рекапитуляции. Им было введено понятие вторичной рекапитуляции, под которой понимался возврат утраченных некогда признаков (Матвеев, 1929). Фактическим материалом для выводов послужило исследование карповых рыб, в передних позвонках которых был обнаружен анцестральный признак — диплоспондилия верхних луг позвоночника, — утраченный большинством современных костистых рыб, но сохранившийся у карповых благодаря сдвиганию времени закладки этих дуг на более ранние стадии онтогенеза и общему удлинению развития. Другим примером вторичной рекапитуляции может служить образование плакоидных чешуй в коже сомовых рыб (Матвеев, 1960).
На рубеже 30-х годов делаются первые попытки исследования обратимых и необратимых изменений на генетическом уровне (Тимофеев-Ресовский, 1927, 1929, 1930). Было экспериментально показано, что мутации во многих случаях имеют вполне обратимый характер. Надо отметить, что сам механизм обратных мутаций вплоть до настоящего времени изучен еще недостаточно (см.: Оленов, 1976, 1977).