К самой эволюции изменчивости И. И. Шмальгаузен подошел совершенно своеобразно.
Повышение реактивности организма на воздействие среды, увеличение количества связей со средой, усовершенствование физиологических, в том числе поведенческих реакций на мельчайшие изменения в среде, активное овладение жизненными ресурсами, само ускорение темпов эволюции он рассматривает как результат прогрессирующего высвобождения из-под зависимости от среды, как результат завоевания известного господства над нею, как следствие повышения устойчивости живых систем.
Книга «Факторы эволюции» не принадлежит к числу творений, которые, сыграв свою роль на коротком отрезке времени, превращаются в лучшем случае в достояние истории науки. И сейчас, через четверть века после ее написания, книга И. И. Шмальгаузена содержит еще далеко не воплощенную в жизнь программу исследований. Можно утверждать, не боясь впасть в преувеличение, что мысль Шмальгаузена намного опередила свое время, и «Факторы эволюции» как раз и являются одним из тех основных трудов, которыми открывается новая эра в биологии.
И. И. Шмальгаузен дал научное обоснование идее о закономерном характере эволюционного процесса. Закономерности эволюции связаны с ограничениями, которые налагает на дальнейшие преобразования структура эволюционной системы. Эволюция — это движение, осуществляющееся по определенным путям, игра с обязательным соблюдением правил.
Рассматривая эволюцию как регулируемый процесс, И. И. Шмальгаузен во главу угла ставит не изменяемость органических форм, а — парадоксальным образом — их устойчивость. Это не устойчивость неорганической природы, а способность сохранить стационарное состояние при меняющихся взаимоотношениях со средой, основанная на регуляциях. Динамический режим, лежащий в основе устойчивости органических форм, сам создается в эволюции и оказывает направляющее действие на дальнейшее ее течение. Предшествующие усовершенствования, обеспечивающие надежность существования живой системы в меняющихся условиях среды, предопределяют дальнейшие события. Регулируются не только отклонения от нормального морфогенеза, вызванные изменением условий существования, но и проявление вновь возникающих мутаций и их комбинаций, а тем самым и сам эволюционный процесс.
В том случае, когда регуляции на клеточном и онтогенетическом уровнях организации материи не сработали, и организм погиб, вступил в действие отбор — главный фактор эволюции, ее контролер и регулятор. То, что на клеточном и онтогенетическом уровнях является смертью, отсутствием регуляции, на популяционном уровне выступает как регуляция. Взаимодействие клеточных, онтогенетических и популяционных регуляций и создает закономерный ход эволюции.
И. И. Шмальгаузен впервые в понятие генетической системы включил кроме клеточного и популяционного уровней уровень онтогенетический. Но он не ограничился этими тремя уровнями. В последнее десятилетие своей жизни он рассмотрел эволюцию популяций как проявление жизнедеятельности системы высшего по отношению к популяции уровня организации — биоценоза. Эволюция популяций — это в конечном счете механизм поддержания устойчивости биоценоза как целостной системы, и стабилизирующий отбор — главнейшая компонента этого механизма.