О ходе развития свидетельствуют многочисленные окаменелые ископаемые остатки как растительного, так и животного происхождения. Окаменелости являются «остатками растений и животных или непосредственными признаками их существования, сохранившимися в какой-нибудь формации земной коры, причем безразлично, чем представлено отложение: твердой и прочной горной породой или мягкими несвязными остатками». Последовательность, в которой появлялись все новые и более высокоразвитые формы, изучалась главным образом в течение прошлого и настоящего столетия. Большинство авторов Средневековья истолковывало окаменелости как загадочную «игру природы» случайного характера или как истечение формирующей силы слоев Земли. Теперь ископаемые остатки оказались отпечатками, окаменелыми (минерализованными) или обугленными (карбонизированными) преобразованиями трупов прошедших эпох. Для окаменения необходимо наличие благоприятных условий. Поскольку поиски окаменелостей, в общем, ведутся несистематично, находки их бывают сравнительно редки. Окаменелости обнаруживаются преимущественно в осадочных породах. Последние отлагались слой за слоем в ходе геологических эпох, например благодаря действию проточных вод. Захваченные в верхнем течении массы камня, песка и ила отлагаются при замедлении течения рек главным образом в области устья. Отступающая вода тоже часто оставляет слои ила, которые покрывают все отложения, в том числе мертвых животных и растения. Мягкие части в целом сгнивают, кости же, зубы, древесина и тому подобное подчас могут ми парализоваться. Облекающий их ил и песок затвердевает и «запечатывает» органические включения. В осадочных породах, которые сохранились подобным образом, можно найти древнейшие ископаемые остатки в наиболее глубоких отложениях, а самые последние — в слоях, расположенных ближе к поверхности. На этом основывается давно известный способ относительного определения древности ископаемых. Относительные данные в течение прошлого столетия удалось дополнить абсолютными, которые были получены при помощи биохронологичесних методов. Так обрисовался путь развития растений и животных, выявленный современной палеоботаникой и палеозоологией. Проблема исторического перехода от одноклеточных организмов к многоклеточным в настоящее время еще ждет своего разрешения. В этом отношении приносит пользу изучение существующих теперь определенных живых организмов. Согласно широко распространенному представлению, некоторые одноклеточные водоросли объединились в более высокоразвитые образования. Последние состояли из 4, 8, 16, 32 и более клеток наподобие определенных существующих ныне водорослей. Так была, наконец, достигнута стадия клеточных колоний, которую можно наблюдать теперь на примере шаровидной водоросли (вольвокса). Позднее, согласно этому представлению, для увеличения размеров организма потребовалась качественная дифференциация отдельных клеточных групп. Так дело дошло до образования особых тканей со специальными функциями защиты, движения, пищеварения, размножения и так далее. Возникшие подобным образом простейшие многоклеточные формы организмов, вероятно, были сходны с наблюдающимися теперь эмбриональными формами: морулой, бластулой и, наконец, вогнутой гаструлой. В последней уже заметен «первичный рот» в виде входного отверстия и «первичная кишка» в виде впяченной части. Так называемая теория Гаккеля является учением об эволюционном образовании многоклеточных форм из одноклеточных, осуществившемся к результате объединения многих одноклеточных форм. Верность этой теории оспаривается. Югославский зоолог И. Хадзи полагает, что описанный процесс, может быть, проходил таким образом при возникновении губок животного происхождения (спонгин). Однако, по его мнению, типичный переход к многоклеточным животным организмам протекал иначе.

Благодаря внутреннему делению (целлюляризации) одноклеточных (протозоа) возникли многоклеточные (метазоа). Поэтому будто бы безнадежно вести поиски впяченных двухслойных (гаструло-подобных) первичных многоклеточных ископаемых форм. Самые примитивные многоклеточные, вероятно, должны были бы походить не на кишечнополостных, а скорее на некоторых ресничных червей. Таким образом, теория Хадзи предлагает считать, что ресничные черви происходят от ресничных одноклеточных. Действительно, есть некоторые одноклеточные, которые характеризуются многоядерностью. Здесь не хватает места для подробного изложения и обсуждения последовательности эволюционного развития многоклеточных форм. Перечислим лишь вкратце последовательность, в которой большие группы организмов сменяли друг друга в ходе истории Земли. Она документально воплощена в окаменелостях и устраняет нее сомнения в биологическом усовершенствовании растительного и животного мира. В растительном мире водоросли образуют самую раннюю из установленных в настоящее время групп. Их тело состоит из однородных клеток; специальных проводящих и опорных органов нет. За водорослями следуют мхи, у которых обычно есть уже органы, имеющие характер стеблей, листьев и корней. Однако проводящие пучковые образования еще отсутствуют. После мхов появились папоротники, плауны и хвощи, так называемые тайнобрачные. Они уже обладали специализированными проводящими органами. От них произошли семенные растения с их большими группами — голосеменными и покрытосеменными. Последние охватывают классы однодольных и двудольных. Они представляют собой большую часть современной флоры. Особенно внушительно эволюционный процесс проявляется в переходных формах. Последние объединяют большие группы организмов и поясняют прогресс эволюции. В качестве примера растительных переходных типов назовем здесь вымерших ныне псилофитов. Они произрастали примерно 350 миллионов лет назад (в нижнем Девоне) и представляют собой шаг от жизни в воде к жизни наземной. Лишенные листьев, но снабженные проводящими пучками, псилофиты как папоротникообразные сосудистые растения стоит выше мхов. По-видимому, они ведут свое происхождение от предков, имевших сходство с водорослями. Один представитель этой группы имел высоту примерно 50 см и состоял из однородных и равноценных основных частей (теломов). Последние служили отчасти для ассимиляции отчасти для размножения, отчасти выполняли другие функции. Устьица в эпидермисе доказывают, что псилофиты были наземными растениями. Они ясно показывают, «как должно было выглядеть первобытное наземное растение».