XIX əsrin ortalarında Rusiyada çox maraqlı və dərin məzmunlu sənaye xəritələri nəşr edilməyə başlandı ki, bunların da Pavel Kryukov tərəfindən tərtib edilməsi ehtimal olunur. Xəritələr "Rusiyanın Avropa hissəsində manufaktura sənaye qüvvələri" adlı oçerklərə əlavə kimi hazırlanmışdı. Belə xəritələr ilk dəfə idi ki, sənayenin yerləşdirilməsi haqqında çox müfəssəl və zəngin məlumatlar verirdi. Həmin oçerklərdə coğrafiya tarixinə aid məlumatlar da vardı. Oçerklərdə Rusiyada sənaye istehsalının səmərəli yerləşdirilməsi haqqında qiymətli fikirlər irəli sürülürdü. Oçerklərin müəllifləri Rusiyada yeni sənaye sahələrinin yaradılmasını təklif edir, ayrı-ayrı rayonların, şəhərlərin sənayecə inkişafının perspektivlərini göstərirdilər. Ərazinin rayonlara bölünməsində təbii və iqtisadi göstəricilər əsas tutulurdu.

XVIII əsrin sonu XIX əsrin ortalarında biologiya elminin inkişafında təkamül nəzəriyyəsinin meydana gəlməsilə coğrafiya elminin inkişafı üçün daha bir əlverişli şərait yarandı. Çoxəsrlik tarixi olan coğrafiya ilə yanaşı gənc biologiya elmi yarandı. Biologiya elmi ilə sıx əlaqə coğrafi ideyaların inkişafında böyük rol oynadı.

Təkamül nəzəriyyəsinin banilərindən biri fransız təbiətşünası və filosofu Lamarkın (1744-1829) biologiya elminin inkişafında böyük xidmətləri olmuşdur. "Biologiya" terminini ilk dəfə elmə gətirmiş; alim orqanizmlərin təkamülündə ətraf mühitin roluna böyük əhəmiyyət vermiş, bitki və heyvan növlərinin əmələgəlmə prosesinin coğrafi aspektini ardıcıl surətdə şərh etmişdir. O, heyvan formalarının müxtəlifliyini xarici mühitin ərazi fərqləri ilə əlaqələndirmiş və göstərmişdir ki, bu müxtəliflik orqanizmlərin arasıkəsilməz təkamülündən meydana gəlir.

Darvinə qədərki təkamül nəzəriyyəsinin görkəmli nümayəndələri arasında  rus bioloqu Karl Rulyenin (1814-1858) adının çəkilməsi vacibdir.

Uzun müddət Moskva Universitetində professor vəzifəsində çalışan alim hələ ilk əsərlərində növlərin sabitliyi və dəyişməzliyi  fikrini tənqid etmiş, ətraf mühitdən asılı olaraq növlərin dəyişməsi mövqeyində durmuşdu. O, heyvanların həyat tərzini bütün təbiətlə, onların yaşayış xüsusiyyətləri, məkan və zamanla əlaqədar olaraq öyrənməyi irəli sürmüşdür. "Xarici şəraitin heyvanların həyatına təsiri haqqında" əsərində bütünlükdə təbiət ilə heyvanların həyatı arasındakı münasibətlərin tədqiqində daha irəli getmiş və bir sıra yeni ideyalar söyləmişdir. Maraqlı burasıdır ki, "xarici mühit" dedikdə o, təkcə təbiətin tərkib hissələrini deyil, həm də heyvanların və bitkilərin qarşılıqlı təsirini və insanın öz fəaliyyəti nəticəsində göstərdiyi təsiri də nəzərdə tutmuşdu.

Rulye "Zoobiologiya" kursunda heyvanlar coğrafiyasına böyük bir bölmə ayrılmışdır ki, burada da heyvanların müxtəlif coğrafi şəraitə münasibəti ön plana çəkilmişdir, ekologiyanın əsasını qoyaraq müəyyən şəraitdə bitkilərin və heyvanların orqanizmləri və onların həyat tərzlərinin qarşılıqlı İnkişafını öyrənməyi tədqiqatçıların mühüm vəzifəsi saymışdır.

Rulyenin ardıcılı və tələbəsi N.A.Severtsov (1827-1885) görkəmli təbiətşünas alim olmaqla yanaşı, geniş dünyagörüşünə və dərin biliyə malik şəxs idi. O, coğrafiyaçı, zooloq, zoocoğrafiyaçı, həm də ilk ekoloq kimi tanınırdı. N.A.Severtsova qədər heç kəs coğrafiya ilə biologiya ideyalarını üzvü surətdə birləşdirə bilməmişdir.

Severtsov "Voronej quberniyası heyvanlarının, quşlarının və sürünənlərinin həyatında "Dövrü hallar"" adlı kitab yazmışdır. Tədqiqatçının məqsədi xarici mühitin heyvanların həyatına təsirini öyrənmək olmuşdur. Maraqlı və indi də öz əhəmiyyətini itirməmiş yeni elmi fikirlər irəli sürülmüşdür. O, ətraf mühitdə baş verən dəyişmələri öyrənmiş və bu dəyişmələrin müxtəlif heyvanların, xüsusən quşların həyatındakı dövri dəyişmələrin əsas səbəbi olduğunu göstərmişdir. Elə bu zaman Severtsov növün dəyişkənliyi haqqında bir neçə nəzəri müddəa söyləmişdir ki, həmin müddəalar indi də öz əhəmiyyətini itirməmişdir. Alimin fikrincə, yerli faunanın tərkibi öz-özünə yaranmayıb, ölkənin fiziki şəraiti ilə bağlıdır. Beləliklə, Severtsov hələ o zaman biosenoz haqqında müasir ideyalara yaxın fikirlər söyləyirdi. O, təbii aləmin bütövlüyü və ondakı elementlərin bir-birilə əlaqəsini də görürdü. N.A.Severtsov 1857-ci ildə Orta Asiya, Pamir, Tyan-Şan, Sır-Dərya və Aral gölünə ekspedisiyaya getmiş, şəraitin xüsusiyyətlərini və heyvanlar aləmi ilə əlaqələrini öyrənmiş, təbii qurşaqları müəyyənləşdirmiş və bu qurşaqlarda ətraf mühitin heyvanat aləminə təsirini göstərmişdir. 1873-cü ildə o, "Türküstan heyvanlarının şaquli və üfüqi yayılması" haqqında kitab yazmışdır.

Təkamül nəzəriyyəsini dərindən öyrənən alim Darvinin süni və təbii seçmə nəzəriyyəsini qəbul edirsə də, onun xarici mühitin təkamülə təsiri nəzəriyyəsi ilə razılaşmır. O göstərirdi ki, dağ otlaqları, dağ havası iqlimin sərt dəyişmələri və başqa şərait də təbii seçmə kimi növlərin əmələ gəlməsinə kömək edir.

Severtsov Orta  Asiya dağlarında şaquli təbii qurşaqları müəyyənləşdirmiş və bu qurşaqlar üzrə ətraf mühitin heyvanların həyat tərzinə təsirini müşahidə etmişdir. Avropa Rusiyasında o, beş zona (tundra, tayqa, keçid zonası–qarışıq meşələr və meşə-çöl zonası, çöllər və səhralar) ayırmış və onların hər birinin heyvanat aləmini səciyyələndirmişdir.

Təkamül nəzəriyyəsinin banisi, məşhur ingilis bioloqu Çarlz Darvin (1809-1882) elmi fəaliyyətə "Biql" gəmisində beş il (1831-1836) davam edən səyahətlə başlamışdır. Özünün qeyd etdiyi kimi bu səyahət ona qiymətli müşahidələr aparmağa və dərin bilik toplamağa imkan vermişdir. Buna görə də Darvin bu coğrafi səyahəti öz həyatının ən qiymətli anı hesab etmişdir. "Biql gəmisində dünya ətrafında naturalistin səyahəti" adlı kitabında o, səyahətin ona verdiyi geniş dünyagörüşündən, apardığı müşahidələrdən, ayrı-ayrı ölkələrin fauna və florasının əsrarəngizliyindən danışır.

Darvin təkcə bioloq, naturalist kimi yox, həm də geoloq, coğrafiyaçı, zooloq, okeanoloq kimi müşahidələr aparmış və amillərin bir-biri ilə əlaqəsindən yaranmış təbiətin vahidliyini görmüşdü. Onun 20 illik elmi fəaliyyəti növlərin mənşəyinə həsr edilmişdir. 1859-cu ildə Darvinin "Növlərin mənşəyi" əsəri nəşr olunmuşdur. Bu əsərdə göstərilmişdir ki, bitki və heyvan növləri sabit deyil, dəyişkəndir. İndiki növlər təbii seçmə yolu ilə əvvəllər mövcud olan növlərdən törəmişdir. Canlı təbiətdə müşahidə edilən məqsədəuyğunluq orqanizm üçün faydalı olan istiqamətləndirilməmiş dəyişmələrin təbii seçilməsi yolu ilə yaranmış və yaranır.

O, dəyişikliyin iki tipini əsas götürmüşdü: aşkar dəyişkənlik  (orqanizmlərin xarici mühit amillərinin təsirinə qarşı uyğunlaşma reaksiyası) və qeyri-aşkar dəyişkənlik (xarici mühit amillərinin təsiri altında əmələ gələn, lakin uyğunlaşma xarakteri daşımayan dəyişkənlik). Aşkar dəyişmələr ona səbəb olan amilin yoxa çıxması ilə bir qayda olaraq, artıq növbəti nəsildə itib gedirlər. Qeyri-aşkar dəyişmələr isə əksinə, mühitdən, şəraitdən asılı olmayaraq nəsildən nəsilə keçir. Buna görə də məhz qeyri-aşkar dəyişkənlik təkamül üçün əsas material verir.

Darvin təbii seçməni təkamülün əsas amili hesab etsə də, növlərin əmələ gəlməsində coğrafi mühitin və onun ünsürlərinin (iqlimin) rolunu inkar etmirdi. Ömrünün axırına yaxın o, belə bir fikri etiraf etməli olmuşdur ki, ətraf mühitin, yəni qidanın, iqlimin və s. bilavasitə təsirinə olduqca az əhəmiyyət verilməsi onun ən böyük səhvidir. Məhz bu etirafın gələcək coğrafi və ekoloji tədqiqatlar üçün mühüm əhəmiyyəti olmuşdu. Üzvü aləmin inkişaf qanunlarının kəşf edilməsi coğrafiyanın bir sıra çətin anlaşılan və mübahisəli məsələlərinin həll edilməsinə yaxından kömək etmişdi.

Darvinin təkamül nəzəriyyəsi başdan-ayağa cəfəngiyyat olsa da, coğrafiya sahəsində göründüyü kimi bir sıra iləri olub (red.).

Kapitalizmin sürətli inkişafı geniş ərazilərin və təbii ehtiyatların istehsala cəlb edilməsinə, böyük torpaq sahələrinin mənimsənilməsinə, nəhəng meşə sahələrinin qırılmasına və s. səbəb olurdu. Bu da öz növbəsində, yer səthinin dəyişilməsinə gətirib çıxarırdı. Ona görə də dünya coğrafiyası qarşısına yeni problemlər–insan ilə təbiətin münasibəti, təbiətin qorunması, korlanmış təbiətin yenidən bərpa edilməsi məsələləri kimi praktiki əhəmiyyətli problemlər çıxırdı. XIX əsrin ikinci yarısında Avropa və Amerikada həmin problemlərin həlli üçün yollar axtaran bir sıra mütərəqqi coğrafiyaçı elm xadimləri meydana gəldi.

Alman botaniki və aqronomu Karl Fraas (1810-1875) "Zaman ərzindəki iqlim, bitki aləmi, onların tarixi" adlı əsərində isbat etməyə çalışmışdır ki, tarixi dövrlərdə iqlim və bitki aləmi dəyişir. O, göstərmişdir ki, mədəni bitkilərin yayılması ilə torpağın rütubəti itir, getdikcə bitkilər cənubdan şimala doğru irəliləyir, uzun müddət əkin üçün istifadə edilən torpaqlar artıq sıradan çıxır, əvvəllər əkinçilik üçün əhəmiyyətli torpaqlar çox istifadə olunduğundan məhsuldarlığı aşağı düşür, nəticədə onlar çöllərə və hətta səhraya çevrilir.

Rus inqilabçı demokratı D.İ.Pisarevin (1840-1862) "Əməyin tarixindən oçerklər" əsəri coğrafi cəhətdən maraqlıdır. Müəllif təbiətdə mövcud olan maddələr dövranı haqqında yazır və bu dövrana insan fəaliyyətini də daxil edir. İnsan şüurlu surətdə maddələr mübadiləsinə qarışır, həmin maddələrin bəzi xırda axınlarını sürətləndirir və istiqamətləndirir. İnsan materiyanın mövcud olduğu formaların və təbiətin sadə elementlərinin daxil olduğu kombinasiyaları yaradır və ya dağıdır, bununla da təbiətdə baş verən böyük dövranda iştirak edir.

Pisarev təbiətə "nəhəng bir kapital" kimi baxır; bu "kapital"-a əmək sərf edilsə, ondan yarım qəpik də itməz. Təbiətə sərf edilən əməyə insanın təbiət ilə mübarizəsi kimi baxmaq lazımdır. İnsan əməyinin təbiətə tətbiqi əmanət kassasına böyük məbləğdə pul yığmaq kimi bir şeydir.

Müəllif belə bir fikir irəli sürür: indi ki, təbiət bizdən əvvəl yaşamış nəsillərin zəhməti ilə bizim üçün hazırlanmışdır, biz də böyük əmək sərf etməklə təbiəti gələcək nəsillər üçün hazırlamalıyıq. İnsanlar öz əməlləri ilə Yer üzünü qabaqcadan yaşayış və istehsal fəaliyyəti üçün hazırlamasaydılar, bu qədər əhali sıxlığı olmazdı. Pisarev qeyd edirdi ki, bir çox hallarda insan ilə təbiət arasında uyğunsuzluqlar da əmələ gəlir ki, bu da təbiət qanunlarının və onun imkanlarının insanlar tərəfindən yaxşı öyrənilməsi üzündən baş verir. Təbiət haqqındakı biliklər böyük qüvvədir, onu əldə etmək lazımdır.

ABŞ alimi, görkəmli diplomat, siyasi xadim, filoloq Georq Marş (1801-1882) tərəfindən insan və təbiət probleminə aid çox maraqlı tədqiqatlar aparılmışdır. Marş uzun müddət Türkiyədə, İtaliyada və başqa ölkələrdə səfir işləmiş, prezident A.Linkolnın məsləhətçisi olmuşdur. Marş gəzdiyi bütün ölkələrdə geniş müşahidələr aparmış və xeyli məlumat toplamışdır. "İnsan və təbiət" kitabında o, təbiətdən vəhşicəsinə istifadə edilməsini, meşələrin amansızcasına qırılmasını, torpaqların eroziyaya məruz qalmasını, kənd təsərrüfatı ziyanvericilərinin əkinçiliyi bərbad etməsini və s. bu kimi neqativ halları təsvir etmişdir. O, bu acınacaqlı hallara qarşı həyəcan siqnalı verməklə yanaşı, təbiəti məqsədyönlü şəkildə bərpa etmək üçün nəhəng mühəndis qurğuları tikməyi, meliorasiya və

meşəsalma işləri aparmağı, fauna və floranı zənginləşdirmə tədbirlərini həyata keçirməyi məsləhət görürdü.

Onun ilk əsəri təbiətdən istifadə edilməsi işinə həsr edilmişdir. O, Ritterin əsərləri ilə tanış idi. Lakin Ritterdən fərqli olaraq, xalqların həyatından, insanlarla coğrafi mühit arasındakı əlaqələrdən geniş bəhs etmişdir. Marş ömrünün son illərində Amerika universitetlərində professorluq etmiş, mütərəqqi mühakimələr söyləmiş, insanların xoşbəxtliyi, onların ehtiyaclarının təmin edilməsi, yaşayış və əmək fəaliyyətlərini yaxşılaşdırması üçün tövsiyələr vermişdir. Onun əsərlərində coğrafiyanın nəzəri məsələləri, insan-təbiət münasibətləri görkəmli yer tutur. Eyni zamanda bu əsərlərdə Yerin təbiətinin dəyişdirilməsinə həsr edilən qlobal əhəmiyyətli böyük təkliflər var. Bununla belə, Marşın əsərlərində tarixilik problemi zəif verilmişdir. Onun fikrincə, təbiət uzun müddət ərzində cüzi, insanın həyatı isə

çox sürətlə dəyişir. Təbiətin dəyişilməsinin coğrafi məsələlərinə heç toxunmamasına baxmayaraq, Marş coğrafiyanın klassik alimlərindən biri hesab olunur.

İnsan və təbiət münasibətlərini öyrənən alimlər sırasında P.A.Çixaçev və A.F.Middendorf kimi mütərəqqi fikirli rus alimləri də var idi. Onların hər ikisi Rusiyada Marşın ideyalarının davamçısı olmuşdur.

P.A.Çixaçev (1808-1890) insan tərəfindən təbiətin dəyişdirilməsini əsaslı surətdə tədqiq etmişdir. O da Marş kimi diplomatik xidmətlər sayəsində coğrafiyaya gəlmişdir. Çixaçev Türkiyədə, İtaliyada, Fransada, Almaniyada və bir sıra ölkələrdə olmuş, geniş coğrafi müşahidələr aparmışdır. O, təkcə coğrafiyaya aid deyil, geologiya, botanika, zoologiya və statistikaya da aid tədqiqatlar aparmışdır. Altay ölkəsini, Kuzbas hövzəsini öyrənmiş, Kiçik Asiyanı, İspaniyanı, Aralıq dənizinin Afrika sahillərini tədqiq etmiş və Fransız dilində qiymətli kitablar yazmışdır. O, öz əsərlərində dəyişməkdə olan təbiətə insan fəaliyyətinin təsiri məsələsini ön planda vermişdir. Bu təsiri və dəyişmələrin xarakterini, miqyasını Aralıq dənizi sahillərindən başlamış Mərkəzi Asiyaya qədər dəqiq faktlar əsasında öyrənmişdir.

Şərqi Asiyanı, Uzaq Şərqi, Orta Asiyanı (Fərqanə vadisini) öyrənən digər rus alimi A.F.Middendorf (1815-1894) olmuşdur. Onun "Fərqanə vadisi" adlı oçerklərində təbiətin dəyişməsində insanın roluna xüsusi fikir verilmişdir. Təbiətdə dəyişmələrin çox yavaş və zəif getməsini iddia edən, təbiət tarixini bəşər tarixindən ayıran Marşdan fərqli olaraq, Çixaçev və Middendorf təbiətin və cəmiyyətin tarixini biri-biri ilə əlaqədar götürmüşlər.

XIX əsrin ortalarında Avropada  da insanla təbiətin qarşılıqlı münasibətlərinə dair qiymətli və mütərəqqi elmi tədqiqatlar aparılmışdır. Bu tədqiqatların təşkilatçısı məşhur fransız coğrafiyaçısı Elize Reklü (1830-1905) idi. O, vaxtilə Berlin universitetində oxumuş, Ritterin tələbəsi olmuşdur. Lakin Reklü öz müəllimindən xeyli irəli getmişdir. O, qazanc dalınca İrlandiyaya, ABŞ-a, Cənubi Amerikaya getmiş insanların həyatı ilə tanış olmuşdur.

1857-ci ildə Fransaya qayıtmış və o zamanki inqilabı hərəkata qoşulmuşdur, burada bir sıra görkəmli inqilabçılarla tanış olmuşdur. Həmin illərdə Reklü coğrafiya ilə məşğul olub təbiətin və onu ram edən insanın fəaliyyətini olduğu kimi açıb göstərmişdir. Alim 20 il ərzində (1873-1893) "Yer və insanlar" adı altında "Ümumi coğrafiya" əsərini yazmışdır. 19 cilddən ibarət olan bu əsərdə planetimizin tayı-bərabəri olmayan coğrafi təsviri verilmişdir. 1890-cı illərin sonunda yazdığı "İnsan və Yer" adlı 6 cildlik yeni kitabında insanın qüdrətinə və istedadına, yaradıcılıq bacarığına böyük qiymət vermiş, təbiətin bütün insanların xeyrinə şüurlu dəyişdirilməsi ideyasını əsas götürmüşdür.