Darwin approfondì nel Variation of animal and plants  questioni fondamentali per la propria teoria, come l'ereditarietà, l'incrocio e la variazione. Lo studio dei meccanismi della selezione artificiale, il processo attraverso il quale vengono selezionate dall'uomo specifiche caratteristiche negli animali e nelle piante, forniva utili elementi di prova a supporto della teoria della selezione naturale.

Un intero capitolo dell'opera, il 23o, fu dedicato a un'ipotesi sull'ereditarietà che Darwin stesso definì provvisoria: la pangenesi. Secondo la teoria, le cellule somatiche producono particelle o gemmule con potenziale rigenerativo, capaci di migrare nelle cellule sessuali e trasmettere i caratteri ereditari.

Mantegazza fu un convinto assertore della pangenesi, a cui dedicò anche un'approfondita ed entusiastica recensione. Una citazione contenuta nel Variation a una pubblicazione di Mantegazza sugli innesti animali fu l'occasione nel 1868 di uno scambio epistolare tra i due studiosi. L'antropologo italiano stava realizzando una serie di esperimenti sui meccanismi di trasmissione dei caratteri a supporto della teoria delle gemmule. Ne fornisce una curiosa testimonanza il recente rinvenimento conservato al Museo di Storia naturale di Pavia, etichettato come innesto di sperone di gallo sull’orecchio di una vacca.

Negli anni seguenti, Mantegazza continuò a dedicarsi allo studio dell'ereditarietà, elaborando una nuova teoria, la neogenesi, basata sull'atavismo, ossia, sulla ricomparsa occasionale di caratteri ancestrali. L'autore sosteneva che al contributo ereditario parentale si doveva sommare una componente atavica, con espressività variabile. Quando tale componente diveniva preponderante, si poteva originare una forma altamente divergente da quella genitoriale: «un mostro, una nuova varietà, una nuova specie». In questo modo si giustificava la nascita di varianti altamente difformi dalla norma e, per effetto della selezione naturale, l'evoluzione delle specie.

La traduzione italiana del Variation, dal titolo Variazione degli animali e delle piante allo stato domestico, fu pubblicata nel 1876 per UTET e affidata a Giovanni Canestrini. Lo stesso curatore individuò nella teoria della pangenesi vari punti di debolezza. Malgrado l'adesione alla teoria da parte di studiosi di riferimento, quali Mantegazza, Canestrini non la riteneva sufficientemente supportata dall'evidenza: «mi sembra [...] che l’ipotesi di cui discorriamo è ancora assai imperfetta».

Colombo pavone inglese. Tratto da: Darwin C. R. 1876. Variazione degli animali e delle piante allo stato domestico.Unione tipografico editrice torinese, Torino P. 129.