進化過程中，種間雜交從變種的能育性轉到物種的不育性。如何用自然選擇的作用來解釋這個問題呢？1868年，問題引發了兩人長期而又激烈的辯論。華萊士認為這種不育性的原因是自然選擇的結果，物種在自然選擇的情況下得到益處的結果。而一直持自然選擇理論的達爾文則不同意這一說法，因為不育性總是能夠變為有益於物種的說法並不夠科學。它們的生殖力會隨著生物分開發展而變得越來越弱，因此，通過最無生殖能力的個體不可能改變不育性的狀態，也不可能增強生殖力。能有後代的個體數目隨著不育性的增強則越來越少。
兩人對於將性選擇原則應用到動物第二性徵上產生的問題有著巨大的分歧。
華萊士於1868年（也就是在《人類的起源》發表之前），在《旅行和自然史雜誌》發表了一篇文章，這篇文章是《鳥窩的學說》。在這篇文章中，他認為鳥窩的類型會影響雌鳥的羽毛顏色。在樹穴、洞穴等隱蔽地方築巢的雌鳥擁有和雄鳥一樣鮮明的顏色，然而在露天築巢的雌鳥的顏色則不可能那麼鮮艷。華萊士認為，可以用自然選擇的作用來解釋第二種類型鳥的色澤。因為如果鳥窩是露天的話，雌鳥在鳥窩裡孵小鳥時，遭到猛禽襲擊的危險比較大。鳥的羽毛顏色對鳥及其後代的影響是巨大的，因此，華萊士認為自然選擇的作用決定了鳥的顏色。可是在上述文章中，他沒有直接否定達爾文的觀點，他認為性選擇的結果導致了雄性野雞和鳥雞鮮艷的羽毛和龐大的身軀。同時他認為，鮮艷的顏色也可能是雌鳥和雄鳥顧及對方所喜歡的部分所做的保留。
達爾文與華萊士書信往來很頻繁，還在1867年，華萊士就把《鳥巢的學說》的手稿寄給了達爾文，由於達爾文本人正在寫《動物和植物在家養下的變異》這部巨著，艱苦的工作導致他的心情非常懊惱，儘管他的回信還算態度不錯。可是在關於第二性徵的問題上華萊士的研究又搶在了達爾文前面，在《鳥巢的學說》中，華萊士給出的解釋都非常有趣。達爾文回信說：「我認為，雖然我們研究的題目相同，但是這個工作您做得比我所做的《人類的起源和性選擇》要好得多。」達爾文對於鳥巢學說也不十分滿意。他在1867年4月29日給華萊士的信中說，儘管「在許多情況下、甚至可能是在大多數情況下」鳥巢的學說對第二類型鳥來說是普遍適用的，但他仍然認為性選擇因素才是最重要的。他在5月5日給華萊士的信中，退回了手稿，拒絕了華萊士建議達爾文使用他的手稿的提議，同時還婉轉的表示兩人之間還存在分歧。
1868年2月4日，達爾文在日記中提到他已停止收集材料並且開始編寫《人類和性選擇》。但是他的兒子、傳記作者弗朗西斯·達爾文認為，達爾文是在1869年以後才真正開始工作。兩人之間的分歧反映在通信中。1868年3月，華萊士在給達爾文的信中，談到這個題目非常困難時，他認為性選擇能選出常見的、微小的、足夠的變種根本不可能。他問：「雌鳥會不可能注意到孔雀尾巴上一英吋的東西或極樂鳥尾巴上四分之一英吋的東西。」對此達爾文在1868年3月19日的信中回答說：「例如姑娘看見美男子，不會去注意他的鼻子或頰須與其他男子比較是怎樣的，她喜歡他的外貌並想嫁給他，這無關性選擇。因為我認為，雌孔雀尾巴長度的增加和性選擇無關，只是想讓自己變得更好看。」傑恩涅裡·烏伊拉也經常與達爾文通信，他為達爾文提供了大量事實，說明雄鳥講究裝飾並且雌鳥注意羽毛的細節。
隨著辯論越深入，儘管有時會動搖，但雙方還是堅持自己的觀點。例如，1869年9月16日，達爾文寫信給華萊士說：「您一定認為發生在我身上的問題是應該的，因為我正在為保護色和性選擇問題而困擾。今天早晨我完全支持您的觀點，到晚上我又開始堅持自己的想法，堅守在原來的立場上，我的心是永遠屬於這個立場的。」
從1868年9月23日達爾文給華萊士的信中可以看出，華萊士在這之前給達爾文寫了一封長信，來回應他們之間的分歧。這個問題很複雜，需要相當大的篇幅來說明。達爾文希望華萊士明白自己對真理的渴求充滿了誠意，因為其中的幾頁，他讀了很多遍。他在回信中強調的對「遺傳規律』的分歧，尤其是將特徵傳給異性時的分歧最大。例如，在這些情況下，例如有隱蔽窩的雌家雀或雌青山雀的顏色也很輕微，這時輕微的色彩就用保護色來理解。但是可以看出，達爾文對華萊士的批評很在意，就在同一封信中，達爾文說：「我不快，我恐懼，我心情不好都是我的意見和您有分歧造成的。我認為我們永遠無法瞭解彼此。」
華萊士對達爾文這段話所作的回應也是非常有格調的。1868年10月4日，華萊士在給達爾文的信的結尾中寫道：「我很抱歉，我們在這一點上的意見分歧影響到了你的心情！您一定要相信真理是越辯越明的，我們的分歧對別人的工作來說，可能是一個促進，最後的結論可能是我們倆都正確，而且這個問題只是《物種起源》中的一小部分，對主幹學說沒有什麼重大影響，一想到這個就讓人覺得快慰啊！」
因為當時這場辯論是由華萊士發起，還在報刊上繼續開展了一段時間，所以這裡我不再詳細地談論這場辯論。我想說的是，達爾文對華萊士的性選擇理論的批評（儘管華萊士本人對第二性徵的觀點存在很多錯誤），阻礙了達爾文自己的性選擇理論的廣泛流傳，相比之下，反達爾文主義者的攻擊都沒有造成這麼嚴重的後果。
我已經指出，《人類的起源》使用了十三章的篇幅討論談性選擇問題：第八章關於性選擇的原則，第九章關於低等動物的第二性徵和性選擇，第十、十一章關於昆蟲綱的第二性徵和性選擇，第十三章關於魚、兩棲動物和爬蟲綱的第二性徵和性選擇，接著之後四章即第十三章至第十六章關於鳥的第二性徵和性選擇，第十七、十八章關於哺乳動物的第二性徵和性選擇，第十九、二十章關於人的第二性徵和性選擇。
達爾文在第七章中雖然對人種問題有一定涉及，但他沒有詳細論述。這裡他感興趣的是，人種是單獨的種還是變種，達爾文對這問題最感興趣。儘管在許多重要的差別上，各種人種之間還不存在實質性的不同。但達爾文還是認為人種只是變種，而不是單獨的種，理由是：第一，不同人種很容易發生雜交，還能孕育後代；第二，每個學者在對人類應該劃分為多少種族的看法各不相同的原因是：種族特徵易發生變化，且這種變化有漸進性，導致一個種族變成了另一個種族。由此他的結論是，全部人種的根源是相同的。他得出這樣的結論的依據是什麼呢？性選擇就是唯一的依據，因為達爾文說明人種的形成的時候從不引用任何一個已知的事實。令人疑惑的是，他認為性選擇是人種形成的主要因素，但也承認只用性選擇來解釋（這一解釋不可能在科學上得到準確的證實）全部的差別也是不夠的。
達爾文用十一章的篇幅對動物的第二性徵作了詳盡的分析，表明了性選擇幾乎是第二性徵的產生的原因，這樣就啟發讀者去思考：就像是性選擇對對動物有巨大作用一樣，人的類似性徵的產生中，性選擇不可能不起作用。
他認為，與女性特性相比，男性擁有的孔武有力、好鬥以及精力充沛的特性是在原始時代獲得的，後來隨著男性要佔有女性而展開競爭又逐漸加強。達爾文認為，性選擇造就了男性有更高的智力和更強的創造發明的能力。他考察了很多事實，證明未開化的人也注意自己的外表，未開化的人也希望引起別人對自己的注意，喜歡打扮自己，審美感也很迥異：變換皮、指甲、頭髮和牙齒的顏色；改變頭、頭髮和髮型的式樣，用鼻環和耳環作裝飾品，穿透嘴唇、文身。但是，每一個部族對美的概念都不同。例如，一些部族愛喜歡長髮和長鬚，而另一些部族則認為沒有頭髮最好，於是他們把臉上和身上的毛全部剃掉。此外，看來，和特殊的面貌和體格相比，人們還是喜歡平常和普通的面貌和體形，你會發現有些部族用鼻夾夾住塌陷的鼻子，中國婦女則會刻意的裹足。
達爾文接著論證，在人類早期生活中性選擇的作用表現的尤為強烈。當時最優秀男性，可以選擇最有魅力的女性，性選擇理論完全可以用來解釋人種的起源問題，因為從上面所舉材料可以得出這樣的結論，在未開化的部族眼中，該部族特徵的某種加強就是美的表現。在人種起源這章的結尾：「每一個部族中最優秀的男子承擔者繁殖大量後代的任務（因為他們能繁殖最大量的後代），因此，繁衍後代的過程中，優秀男性的妻子一般都是最有魅力的女性，所以部族的特徵未必能突然顯現出來。我個人認為：「性選擇是造成各人種之間的差異及人和低等動物之間的外表差異的最主要因素。」
達爾文的這部僅次於《物種起源》新著作：內容新奇、結構獨特、想法大膽，其涉及的問題對人類的重要性和它所取得的豐碩成果，再加上這一課題的艱巨性，完全可以看做是他的另一部曠世之作。書中不僅引用了有大量的實際材料，這些實際材料包括兩方面的內容：人的身體構造；人類發展過程中，人類的部分特徵來源於低等生物，而且還有獨創的新的理論思想和結論。從那時起，人們如果想獲得關於人類起源於動物的論據時，就會去查找這些材料，漸漸的這些材料也成了最權威的基本科學文獻。此外，有關動物第二性徵在交配期間的作用，達爾文在這本書中也收集了大量材料，解釋性選擇問題時人們也常常將其作為基本文獻加以引用。
面對混亂和複雜的問題時，在現有的實際材料面前，詳細研究了一切可行的解決辦法後，如何才能創立自己課題的理論，如何辨別一切「支持」或者「反對」的意見，達爾文為我們作出了光輝的典範。最後，他又為我們提供了一個很好的經驗，當要最終作出一個結論的時候，應該把無懈可擊的工作結果和假象的工作結果區別開來。最後，確定假設的可能性程度以及合理地對待假設在科學中的意義也是非常重要的一個活動。他在《人類的起源》一書最後一章說道：「上述觀點中有許多觀點是很抽像的而且難免會存在錯誤。但面對兩個相左的觀點時，無論在何種情況下，我都會說出自己的根據和理由。我認為：人類自然史中一些最複雜的任務在很大程度上是由逐漸發展的原則闡明的，這個問題是需要我們付出巨大的努力才能完成的。錯誤的事實往往會對科學造成損害，因為它們可以長久的佔據人們思想領域的一部分，但是，如果這一錯誤的事實有許多實際的論據來支持的話，損害就沒有我們想像中那麼多，因為每一個人在尋找證明某種觀點是不正確的證據的過程中，都可以額外獲得有益的知識。找到了導致錯誤的根源就意味著找到了解決問題的正確方法。」
下面我們來看一下這些研究結果的主要作用：
首先是一個公認的結論：人類起源於某種低等生物，人類和其他哺乳動物有著共同的祖先，人類各種族也有共同的起源。與此同時，最可信的人類系譜也被創造了出來。並有證據證明雖然人類智能優越於動物智能，但是人類智能和動物智能之間只存在程度上的差別而不存在性質上的差別，動物在某種程度上具有的那種共同的本能和同情心發展最後成為了人類的精神情感。最後，有一個關於人類種族問題的假設：達爾文在動物界各綱中的對性選擇作用的深刻和論據充分的研究對種族起源的研究幫助很大。
然而，達爾文也有些錯誤的觀點，他認為只要認為人類起源於低等動物，就不能認為人類在質上具有獨特性。研究者的研究方向應該在人類與獨立於動物之外的原因的探究，這才是解決人類起源問題的正確方法。在《勞動在從猿到人轉變過程中的作用》一書中，恩格斯總結出一個質的飛躍和轉折階段，在這個階段中，各個個體相互關係中的生物學規律性被社會規律所替代了，人類的祖先起初只是使用和收集簡單的自然產品，後來在改造自然時，借助了社會勞動的力量，使用的是生產勞動工具。
在上述著作中，恩格斯用唯物主義角度解釋了人類起源的問題，強有力地表明，人類是由勞動創造的，用一句話來概括人類進化的特點就是：在自然選擇的作用下，人類祖先在發展的某些階段上解放出來的新的進化形式，促進了人類的進化。因此，恩格斯的觀點是，社會因素即勞動的發展過促進了人類的進化的實現，與華萊士的唯心主義觀點完全相反。