Палеонтология и эмбриология
Палеонтология. Третьим методом познания эволюционного процесса является изучение строения ископаемых остатков животных, погребенных в различных слоях .земли.
Если эволюционная теория верна, то в истории Земли, в земных слоях, образовавшихся в разные периоды последовательно друг за другом, можно по окаменелым остаткам животных и растений проследить их постепенное превращение. Действительно, палеонтология показывает, что фауна и флора в разные геологические периоды были различны. Палеонтология устанавливает постепенное возрастание сходства ископаемого мира с современным по мере приближения к настоящей эпохе, она показывает постепенное общее повышение организации от организмов более древних пластов к организмам пластов более поздних. Палеонтология дает представление об организации большого количества ископаемых животных и растений, уже вымерших, восстанавливая таким путем многие промежуточные группы, связывающие ныне живущие формы друг с другом рядом переходов. Палеонтология доказывает, что эволюция идет не в одном определенном направлении по пути к совершенствованию, а слагается из двух противоположных процессов. Наравне с прогрессом идет все время и регресс органов, которУй имеет такое же большое значение для эволюции, как и прогресс.
Эмбриология. Четвертым методом со времени Дарвина стало изучение эмбриологии — науки об индивидуальном развитии организма от яйца до взрослого состояния. Там, где палеонтология и сравнительная анатомия оставляют пробелы, во многих случаях помогает история индивидуального развития. Изучение строения последовательных стадий развития зародышей дает возможность проследить постепенное усложнение от простого зачатка к сложному органу, позволяет проследить и постепенное упрощение органа при регрессивном развитии— редукцию органа до рудиментарного состояния или до его полного исчезновения. Еще в додарвиновский период многие анатомы и эмбриологи (Меккель, 1821) отмечали, что организм в процессе индивидуального развития от яйца до состояния половой зрелости проходит ряд стадий, соответствующих ступеням дифференциации организмов от низших форм к высшим, Дарвин использовал эти данные для обоснования эволюционного учения, объяснив, что сходство зародышей животных разных систематических групп на ранних стадиях развития — следствие их родства, а различия, возникающие в последующем развитии, являются результатом изменения их организации вследствие расхождения признаков в процессе эволюционного развития. Ф. Мюллер (1864) обосновал роль эмбриологических данных для изучения эволюционного процесса на большом сравнительном материале по развитию и биологии ракообразных. Одновременно русские исследователи А. Ковалевский (1840—1901), И. Мечников (1844—1916) и В. Заленский доказали родство разных типов животного мира на основании сходства их зародышевых листков на ранних стадиях эмбрионального развития. Э. Геккель использовал все эти данные эмбриологии для восстановления родственных взаимоотношений организмов и сформулировал основной биогенетический закон. Геккель формулировал его так: «Онтогения есть повторение филогении. Иначе говоря, развитие организма от яйца до взрослого состояния (онтогения) есть краткое и сжатое повторение того пути развития, который прошел в течение эволюции ряд предков этого организма (филогения)». Этим последним Геккель укрепил эмбриологический метод наравне с другими методами эволюционного учения.

Скелет передней конечности тапира, носорога и лошади:
II—V — второй, третий, четвертый и пятый пальцы, 1, 2 — локтевая и лучевая кости, 3 — запястные кости, 4 — пястные кости, 5 — пальцы