Ironisesti yksi suuri ratkaisematon ongelma Darwinin mestariteoksessa On the Origin of Species oli juuri tämä: Miten ja miksi lajit syntyvät? Darwin ja hänen myöhemmät seuraajansa joutuivat näennäisen paradoksin eteen. He kuvasivat evoluution jatkuvaksi, asteittaiseksi muutokseksi ajan kuluessa, mutta lajit eroavat toisistaan, mikä viittaa siihen, että jokin prosessi on luonut niiden välille epäjatkuvuuden tai kuilun.
Kunnianosoitus siitä, että hän on tehnyt eniten tämän arvoituksen ratkaisemiseksi, kuuluu Ernst Mayrille, 1900-luvun ehkä suurimmalle evoluutiotutkijalle. Yhdessä Theodosius Dobzhanskyn, George Gaylord Simpsonin ja muiden kanssa Mayr saavutti 1930- ja 1940-luvuilla ”modernin synteesin”, jossa Mendelin perinnöllisyysteoria yhdistyi Darwinin evoluutioteoriaan ja luonnonvalintaan
.
Syntynyt vuonna 1904 Saksassa, Mayr kouluttautui lääketieteen opiskelijaksi, mutta tajusi, että hänen intohimonsa oli suurempi lintujen ja biologian tutkimiseen. Hän muutti Yhdysvaltoihin ja ryhtyi kuraattoriksi Amerikan luonnonhistorialliseen museoon, jossa hän työskenteli lintujen luokittelun parissa ja muotoili samalla keskeisiä ajatuksiaan evoluutiosta. Vuonna 1942 hän julkaisi tärkeimmän teoksensa Systematics and the Origin of Species. Mayr siirtyi Harvardin yliopistoon vuonna 1953 ja toimi koulun vertailevan eläintieteen museon johtajana vuosina 1961-1970. Sen jälkeen hän on julkaissut lukuisia kirjoja ja lukuja, ja hän sai arvostetun Japanin biologiapalkinnon vuonna 1983.
Vuonna 1942 ilmestyneessä käänteentekevässä kirjassaan Mayr esitti, että Darwinin luonnonvalintateoria voisi selittää koko evoluution, myös sen, miksi geenit kehittyvät molekyylitasolla. Jääräpäiseen kysymykseen siitä, miten lajit syntyvät, Mayr ehdotti, että kun eliöpopulaatio joutuu ajallisesti tai maantieteellisesti erilleen pääjoukosta, ne kehittävät lopulta erilaisia ominaisuuksia eivätkä voi enää risteytyä keskenään.
Juuri tämä eristäytyminen tai erottuminen synnyttää uusia lajeja, Mayr sanoi. Eristymisen aikana kehittyviä piirteitä kutsutaan ”eristäviksi mekanismeiksi”, ja ne estävät kahta populaatiota risteytymästä keskenään.
Myös Mayr julisti, että monien uusien lajien kehittyminen on se, mikä johtaa evoluution edistymiseen. ”Ilman lajistumista ei olisi orgaanisen maailman monipuolistumista, ei sopeutuvaa säteilyä eikä hyvin vähän evolutiivista edistystä. Laji on siis evoluution kulmakivi.”