La teoría mutacionista de Hugo de Vries propone que las especies nuevas no se forman poco a poco por acumulación de pequeñas diferencias, sino que aparecen de golpe, en una o pocas generaciones, por un cambio brusco y heredable llamado mutación. La selección natural no crea la novedad, solo filtra: elimina a los mutantes débiles y deja vivir a los fuertes.

De Vries fue un botánico holandés (1848-1935) que trabajó con Oenothera lamarckiana, la hierba del asno de flores amarillas. Al cultivar decenas de miles de plantas se preguntó por qué aparecían de repente formas muy distintas. En 1901 publicó su respuesta. Para entenderla hay que separar la variación fluctuante, pequeña, continua y ambiental como la estatura, que no se hereda y no crea especies, de la variación discontinua o mutante, grande y brusca, que sí se hereda y sí puede originar una forma nueva.

El mecanismo tiene 4 pasos: hay dos tipos de variación y solo la discontinua importa; las mutaciones aparecen de golpe, al azar y sin propósito; si se heredan, el mutante funda una línea nueva; y la selección solo conserva o elimina. Es como un interruptor y no como una perilla de volumen: la luz no sube poco a poco, cambia de apagado a encendido. Su prueba famosa fue Oenothera: de más de 50.000 plantas, unas 800 fueron totalmente distintas (Oenothera gigas, Oenothera nanella). Sus semillas repetían la forma nueva y gigas tenía el doble de cromosomas, 2n=28 frente a 2n=14, lo que hoy llamamos poliploidía.

Frente al gradualismo, De Vries defiende ritmo brusco, variación grande y especiación rápida. Hoy se mantiene que las mutaciones son la materia prima de la evolución y que el cambio puede ser rápido, pero se corrigió que no toda evolución es a saltos grandes: la mayoría de mutaciones útiles son pequeñas y actúan junto con la selección natural, y muchas formas de Oenothera eran poliploidía e hibridación.