Первые шаги к пониманию того, что эволюция действительно существует, были сделаны благодаря исследованию окаменелостей — ископаемых остатков некогда живых существ, сохранившихся в древних породах. Но это простое утверждение требует расшифровки. Во-первых, людям нужно было осознать, что окаменелости — это остатки живых существ; во-вторых, что породы являются древними. В начале XVII в. ни то ни другое еще не было общепризнанным фактом. Разумеется, к тому времени многие уже знали о существовании окаменелостей. Среди мыслителей, которые ломали голову над их происхождением, был и Леонардо да Винчи (1452–1519). Одной из главных сбивавших с толку загадок было наличие отпечатков, похожих на морские раковины, на камнях, найденных на высокогорьях, вдали от океанов. Во времена Леонардо считалось, что эти отпечатки, часто похожие на разных живых существ, а не только на раковины, были всего лишь узорами, которые сформировались во время образования самих пород, или что они, возможно, продолжают формироваться до сих пор в результате некоего таинственного влияния звезд или Луны. Леонардо отвергал это объяснение. Он не знал, как возникли окаменелости, но был уверен, что их происхождение не было сверхъестественным. В начале XVI в. он отмечал в своей записной книжке:
Мнение о том, что эти раковины были созданы и продолжают непрерывно создаваться в местах, подобных этим, силами местной природы или силой небес… не может возникнуть в мозге, обладающем хоть сколь-нибудь заметной способностью к рассуждению.