Dokładny mechanizm dziedziczności i pochodzenia nowych cech pozostawały zagadką. W związku z tym Darwin stworzył prowizoryczną hipotezę pangenezy. W 1865 Gregor Mendel zauważył, że dziedziczenie cech przebiega w przewidywalny sposób, odkrywając niezależną segregację elementów dziedziczności (później nazwanych genami). Prawa Mendla ostatecznie wyparły darwinowską hipotezę pangenezy. August Weismann dokonał ważnego rozróżnienia pomiędzy komórkami linii rozrodczej, z których powstają gamety (komórki jajowe i plemniki) oraz komórkami somatycznymi, budującymi ciało. Dziedziczność dotyczy jedynie komórek linii płciowych. Hugo de Vries połączył darwinowską pangenezę z weismannowskim rozróżnieniem komórek somatycznych i generatywnych oraz zaproponował, że pangeneza Darwina koncentruje się w jądrze komórkowym, a ulegając ekspresji, przenika do cytoplazmy, zmieniając budowę komórki. De Vries należał również do badaczy znających dobrze prace Mendla, uważających, że mendlowskie cechy korespondują z transferem dziedzicznym zmian w linii płciowej.