进化论的提出无疑是科学史上一件举足轻重的大事，但是在进化论提出伊始，达尔文便遇到了前所未有的挑战。

恐龙

第一个难题是物理学家开尔文提出的，关于地球年龄的测算。根据热力学之父开尔文从热力学角度进行的计算，地球的年龄只有1000万年。这样的时间长度，对于进化论来说，无疑是白驹过隙，大自然几乎不可能在这么短的时间内完成物种的自然选择。面对这样的质疑，达尔文根本无法给出合理的解释。

神秘的太空

第二个难题来自工程师詹金。他提出，新的、小的变异都会在与个体的正常交配中被完全淹没，即自然选择产生的微小变异都会在大量个体的交配中被忽视。简单来说，就是父母所具有或产生的优势，可能在子孙辈中体现不出来。

染色体

达尔文面对这两个问题，无法给出令人信服的回答，这也使他陷入深深的痛苦与迷茫之中。

达尔文

其实毫无疑问是科学不断进步与发展的最有效的催化剂。现在我们再去琢磨这两个问题，已经没有任何困惑。比如第一个用热力学方法计算地球年龄的问题，当时的开尔文勋爵在计算中忽略了地球内部的热量，所以他计算出的结果远远小于地球的实际年龄。第二个关于微小变异在正常交配中被淹没的问题，这需要运用孟德尔的遗传学理论才能够详细地解释。

遗传学之父孟德尔

达尔文和孟德尔作为同一时代的伟大科学家，他们本可能碰撞出科学的火花，达尔文也曾有机会阅读到能解开他心结的孟德尔的遗传学论文，但是一切就是这么遗憾地错过了，可以说“无遗憾，不历史”。

除此之外，达尔文还有很多想尝试去解答，但是依旧解释不了的问题。比如我们经常提到的寒武纪物种大爆发事件。

我们按照地质年代单位，可以将地球的发展时期划分为宙、代、纪、世、期、亚期。其中显生宙里的古生代从老至新可以分为六个纪，分别是寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。其中寒武纪是距今大约5.41亿年至4.854亿年，在寒武纪初期，地球上突然出现了物种爆发式的增长。苏格兰地质学家罗德里克·莫奇逊（Roderick Murchison）发现：海洋第一次生命物质的增加并不是逐渐相继地增加更复杂的生命形式。相反，大多数主要的生物类群都是在大约6亿年前的寒武纪初期同时产生的。寒武纪的最初1000万年到2000万年，生物突发性增加。罗彻斯特大学的古生物学家塞普科斯基他认为这是一种爆发性的S型曲线增长模式。

地址年代简表

如果按照达尔文的物种进化理论，所有的物种应该是按照进化的顺序循序渐进的发展的，那么为什么会在寒武纪的初期出现指数型的爆发式增长呢，这对于进化学术来说是一种赤裸裸的打击。

考古学发现的事实更倾向于支持物种是突然间爆发产生的，而不是按照进化的理论逐步诞生的。而且绝大多数的物种在之前的岩石地层中都没有相对应的化石出现，说明物种的诞生是有一定突发性的。

三叶虫

达尔文面对这样的质疑无从解释，因为按照进化的理论来说，一定之前会有很多物种演化的过程存在，因此也会在化石中保存着不同历史时期的证据，但是遗憾的是，在各种地层中，却一直找不到对应的化石存在。达尔文对此的解释是：由于我们技术手段的原因，还没有找到相应的化石证据，但是并不代表这种化石不存在，可能在更加古老的地层中是存在的，只是我们没有挖掘到罢了。

这种说法显得很苍白，没有说服力，直至今天，也没有多少实证能支持达尔文的解释，也没有在寒武纪之前的地层中发现更多的生物化石存在。

那么对于这个问题，我们究竟该如何解释呢？

美国学者S.J.古尔德在著作《自达尔文以来进化论的真相和生命的奇迹》一书中提到：S型模式发生在开放、无限制的系统中，那里的实物充足、空间足够，前寒武纪的海洋形成满足这种“空旷”的生态系统。空间广阔、实物丰富，没有竞争。而且原核生物祖先不仅提供了直接的食物，还通过光合作用使大气中有了氧。

寒武纪的无脊椎动物

总结起来就是：第一，经过长时间的累积，在原始的大气中已经有了一定数量的适合生物生存的氧气，可以让原始的生命开始孕育诞生，因为氧气是生物生存所必须的条件；第二，在原始的海洋中，原始藻类的大量繁殖，让生物有了更多更适合的食物。由于具备了这两个条件，才让寒武纪生物物种的大爆发成为可能。

恐龙

除了上面所说的达尔文难以解释的两个问题之外，还存在多个方面的质疑。例如，从灭绝时期地层的恐龙化石来看，为何灭绝时间跨度长达万年乃至几十万年之久？难道说这种地质性的灾难不是瞬间发生的吗？为何小型种类的物种依然存在？例如几个科的大型鳄类灭绝，而多个科的小型鳄鱼都生存了下来？……诸如此类的问题，达尔文都没法一一诠释。这也导致了最终达尔文是带着遗憾离开了人世，但是这些悬而未解的难题给后人的研究指明了方向，去一步步的完善进化论的思想。