在牛頓物理的框架下，生命和地球科學的發展都遵循事出必有因原則。比如說，恐龍滅絕可能是因為其生存環境被破壞，也可能是隕石撞擊或火山噴發所致。這些直接原因可能還有更深一層的原因，比如：太陽系天體軌道或者地殼運動。但科學家無法探索所有現象是否有終極原因，比如說上帝的規劃，因為無法驗證任何答案是否正確。
因此，早期進化論假說很自然地都是決定論式的，即認為一切生物現象都有一個清晰明瞭的直接原因。所以拉馬克會用生物生活方式中的各種需要來解釋他們對於環境的適應。比如，他認為長頸鹿的長脖子是因為連續數代都努力伸脖子去夠樹木頂端的樹葉而形成的。再比如鼴鼠之所以近視，是因為它在地下居所裡用不上視力，所以這一功能發生了退化。
達爾文出現之後，生物學決定論變得不再那麼短視了。
英國自然主義把偶然性的思想引入了進化機制。達爾文認為，同一物種的每個個體其實都有一些與其他成員不同的性狀。這些變化是無序的、偶然的，與能否更好地適應環境無關。達爾文將之稱為「不定」變異，以強調其不可預見性。因此，長頸鹿的脖子本是長短不一的。數千年來，脖子較長的長頸鹿能獲取更多食物，從而在生存競爭中更具有優勢，所以它們也能產生更多後代，而這些後代多數也具有較長的脖子。遺傳學家們長期以來大量驗證了達爾文的這一猜想，即進化的物質基礎——遺傳物質的變異是獨立於物種適應之外而形成的。所以我們說變異是獨立發生的。這並不意味著進化僅僅是偶然的簡單結果，而意味著生物演變來自不可預見的變化。
現在，偶然性在進化中的作用被認為更加微妙了。如果沒有NDA中的物質，遺傳變異就無法產生。我們還要談到偶然性的工具作用。這就像賭輪盤：從統計學角度來看，小球落在每個數字上的機率是一樣的，但只能是輪盤上出現的數字。同理，現在自然選擇也不被看做是純粹決定論式的機制，它的作用也是統計式的，可能會使帶有某種性狀的個體略具優勢。生物學家還證明了在物種生存中充滿了不可預見的事件。因此，帶有某種變異並不絕對意味著優勢，而只是一種可能性，根據具體情況才可能計算其優勢。
因此，偶然性和決定論的交互作用使進化變成了一個極其複雜的統計現象。
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