Gegenbaur blev 1856 professor i Jena efter sina undersökningar av havsdjur i Medelhavet; 1873–1900 innehade han en professur i anatomi i Heidelberg. För Gegenbaur var klarläggandet av hela djurvärldens inbördes släktskap det slutgiltiga målet, liksom frågan om artbildningen. För honom liksom för Ernst Haeckel utgjorde arternas släktskapssammanhang naturforskningens centrala spörsmål, och