В. И. Вернадский внимательно изучал труды Ч. Дарвина. О его «Происхождении видов» он говорил, как о книге, перевернувшей научную жизнь человечества. В. И. Вернадский отметил, что именно Дарвин за десять лет до Дж. К. Максвелла ввел в естествознание статистический подход; именно Дарвин подвел под теорию эволюции экологическую базу, придавая огромное значение биоценозам; именно гипотеза пангенезиса Дарвина стимулировала изучение живого на субклеточном уровне; Дарвин видел планетное значение жизни, верно оценивая химическое единство живых тел.

Строя биосферологию, В. И. Вернадский должен был согласовать теорию эволюции Ч. Дарвина с концепцией эволюции биосферы. Концептуальные схемы дарвинизма ограничивались организменным и популяционным уровнями организации живого. Сводки по теории эволюции не рассматривали проблему эволюции экосистем, не говоря уже об эволюции геомериды – живого покрова Земли. Биосферология постулировала, что живое вещество планеты это целостная, организованная система, эволюционирующая как целое. Интересная попытка Э. С. Бауэра сочетать теорию живой материи и теорию видообразования не привела к успеху. Бауэр пришел к мысли о необходимости создания теории эволюции живой материи.

Биосферология значительно усложнила задачи эволюционного естествознания. Эволюцию видов, эволюцию живого вещества и эволюцию биосферы В. И. Вернадский рассматривал как взаимосвязанные процессы. При этом он исходил из принципа вечности, безначальности основных планетных явлений в пределах геологического времени. Этот принцип не противоречит эволюционному подходу. В биосфере проявляется действие космических сил и живого вещества. Химический состав живого оставался почти неизменным на протяжении геологического времени. Стабильной оставалась и общая масса живого вещества. Сохранялось соотношение химических элементов в составе живого вещества Земли. Вместе с тем, живая природа глубоко изменялась благодаря эволюции видов. В отличие от Ч. Дарвина В. И. Вернадский рассматривал факторы эволюции (размножение, борьбу за существование) в пределах не только живого вещества, но и биосферы. Оцененная с геохимической точки зрения, эволюция видов выступает фактором, преобразующим биосферу, ее внешний облик, геохимию и энергетику. Так, вычисляя величину кинетической энергии живого вещества на гектар, Вернадский обнаружил различие между биосферой, населенной одноклеточными, и биосферой, населенной одно- и многоклеточными. Появление многоклеточных вызвало глубокое изменение в механизме земной коры, в газовом обмене, энергии размножения организмов. Многоклеточные породили новые явления, которые не проявлялись в живом веществе протистов. По существу речь шла о преобразовании биосферы прокариотного типа в биосферу прокариотно-эукариотного типа с участием многоклеточных организмов. Новейший этап истории биосферы оказался связан с человеком, своим трудом и сознанием, перерабатывающим геологическую область жизни. Появление человека отвечало первому и второму биогеохимическому принципу.

Геологическую историю, биологическую эволюцию, антропогенез, историю биосферы В. И. Вернадский увязывал с космосом, с космичностью вещества биосферы. В отличие от Б. Л. Личкова причину периодических кризисов, интенсифицирующих геологические и биологические процессы на Земле, он искал не внутри, а вне планеты, указывая на лежащие вне биосферы космические силы. Живое вещество перерабатывает космическую лучистую энергию Солнца, космическую атомную энергию радиоактивного распада и исходящую из нашей Галактики энергию рассеянных элементов. Эти виды космической энергии преобразуются в биосфере в биохимическую и биогеохимическую энергию. Эволюция видов, создавая устойчивые в биосфере формы жизни, обусловливает увеличение биогенной миграции атомов. Биосфера и формирующие ее процессы, включая эволюционные преобразования, – получает новую трактовку как планетное явление космического характера.

Принимая существование в истории планеты критических периодов, на протяжении которых наблюдается усиление орогенетических, тектонических, вулканических, ледниковых изменений, Вернадский отметил, что в эти периоды изменяется живое вещество и состояние биосферы в целом. Живое вещество изменяется как целое, как «биоценоз планеты», как совокупность тесно между собою связанных организмов, подверженных эволюционному процессу. Однако эволюционные преобразования отдельных видов и живого вещества в целом не мешают сохранению биогеохимических функций живого вещества. Эволюционный процесс идет в пределах биосферы, которая, изменяясь, остается вечной в качестве геологической оболочки планеты.

Анализируя соотношение эволюции видов, антропогенеза и эволюции биосферы, В. И. Вернадский решал фундаментальную задачу естествознания: он построил научную картину мира, включающую Жизнь, Эволюцию и Разум.