Во второй главе своей книги «Происхождение видов путём естественного отбора» Дарвин рассматривает изменчивость организмов, находящихся в естественном состоянии. Он рассуждает о том, по каким критериям следует ту или иную форму признавать за вид, подвид или разновидность, рассматривает различия между этими понятиями.
Он утверждает, что ни одно из существующих определений термина «вид» нельзя считать удовлетворительным, так как это довольно размытое понятие, которое разные натуралисты могут понимать по-разному. Термин «разновидность» обычно предполагает общее происхождение, но его не всегда можно доказать, поэтому чёткого определения здесь также быть не может. Для обозначения ненаследственных изменений, возникающих под действием условий жизни, используется термин «вариации», но и здесь существует трудность, так как нельзя точно сказать, что эти изменения не будут наследоваться хотя бы в нескольких поколениях. В этом случае данные формы следует считать разновидностями.
Также Дарвин пишет о существование так называемых «сомнительных видов» как форм, которые очень сильно сходны с другими формами, или настолько тесно связаны с ними промежуточными звеньями, что вопрос, выделять ли их в отдельный вид является спорным. В любом случае, окончательное решение, следует ли относить известную форму к виду или разновидности должен принимать компетентный и опытный натуралист или, исходя из большинства голосов, если мнения специалистов расходятся.
Дарвин был первым, кто указал на значимость индивидуальных различий, которые наблюдаются у особей одного вида, обитающих на одной территории. Ранее считалось, что эти различия касаются только несущественных частей, Дарвин же показал, что существенные части также могут различаться, поэтому индивидуальные различия крайне важны, они создают для естественного отбора материал для накопления изменений, это первые шаги к образованию разновидностей.
Все живые существа прекрасно приспособлены к условиям своей жизни, и эта приспособленность не могла возникнуть внезапно, это столь же невероятно, как внезапное создание в совершенной форме сложно устроенного механизма. Сложные адаптации возникают постепенно, в результате накопления изменений при естественном отборе.
Дарвин также заметил, что наиболее процветающие виды больших родов, которые широко распространены и богаты особями обычно образуют наибольшее количество разновидностей, которые Дарвин назвал зарождающимися видами, так как они стремятся превратиться в самостоятельные виды. Таким образом большие роды стремятся стать еще больше, господствующие формы стремятся стать ещё более господствующими.
Также упоминается так называемое «правило 75%» для выделения внутривидовых форм в отдельные подвиды, согласно которому популяцию можно считать отдельным подвидом только если не менее 75% особей, составляющих её, отличаются от 97% особей подвида, выделенного раньше. Это правило существует и сейчас.
В то время законы наследования ещё не были известны, тем не менее Дарвин догадался о наследственной природе изменчивости, но он не знал, что наследственные факторы при скрещивании передаются в полном объёме, поэтому он не смог ответить на возражения, которые высказывал против его теории Флеминг Дженкин, утверждавший, что изменения не могут закрепляться, так как будут «разбавляться» при свободном скрещивании и постепенно исчезать.
В настоящее время благодаря накопленным знаниям идеи Чарлза Дарвина были подтверждены, а явление изменчивости более детально изучено. Сегодня можно выявить изменчивость не только на уровне отдельных организмов или органов, но и на молекулярном уровне.
Сейчас существуют более точные определения для терминов вид, подвид, разновидность, разработаны критерии, которые позволяют отличить один вид от другого. Согласно современному определению вид — это совокупность географически и экологически близких популяций, особи которых способны в природных условиях скрещиваться между собой и обладают общими морфофизиологическими признаками, и биологически изолированных от популяций других видов.
Однако вопрос об определении вида до сих пор является неоднозначным. До сих пор не существует определения вида, с которым были бы согласны все. Так как вид и разновидность являются искусственно введенными категориями, разделение видов и разновидностей может составлять проблему.
Таким образом, несмотря на то, что Дарвин не был знаком с механизмами наследственной изменчивости, он правильно описал суть этого явления, а также основные процессы видообразования, указал на значимую роль индивидуальной изменчивости в эволюции. Основные его идеи по сей день являются основополагающими для современных учёных.