Just uusaja esimesel poolel koguti väga palju andmeid Maa looduse kohta. Nende andmete süstematiseerimine nõudis üsna harituid looduse asjatundjaid. Paljudes teadusharudes ja paljudes
paikades olid omad geeniused. Näiteks Karl Linne süstematiseeris elusolendeid kasutades selleks
ladinakeelset teaduslikku terminoloogiat, mis põhines peamiselt vähestel morfoloogilistel tunnustel.
Karl Linne loodud süsteemi alusel sai süstematiseerida väga paljusid taime- ja loomaliike. Alexander von Humboldt lõi süstemaatilise kirjeldava geograafia. Ta oli ka paljude teadusharude põhiteooriate looja.
Ka bioloogias, geoloogias ja geograafias püstitatakse hulganisti hüpoteese, et loodust seletada.
Mõned neist hüpoteesidest osutusid edukateks, mõned aga väärateks või lihtsalt oma ajast ette.
Näiteks Charles Lyell´i loodud aktualismiprintsiip võimaldas teha geoloogiast tõsiseltvõetavaks
teaduseks. Lyell´i printsiip oletas, et Maad vormivad läbi aegade ühed ja samad jõud – nii nagu
tänapäeval nõnda ka miljoneid aastaid tagasi. Ta ei põhjendanud seda mingite teatud kindlate katastroofidega, millele põhinesid mõned teised seletused. Aktualism on aluseks sellistele meetoditele,
millega tänapäeval asetleidvaid geoloogilisi protsesse uurides seletatakse Maa ajaloos toimunud
geoloogilisi protsesse. Evolutsiooniteooria, mille rajajaks oli Charles Darwin, muutis oluliselt
loodusteaduslikku maailmapilti. Teooria tuumaks on see, et taime- ja loomaliigid ei ole
muutumatud, vaid muutuvad väga pika aja jooksul. Sealhulgas ka inimesed. Elusolendite arengut
suunabki looduslik valik. Keemias aga tegi üldistusi Dmitri Mendelejev oma perioodilisusseaduse
avastamisega, mis on tuntud ka kui Mendelejevi tabelina, mis näitab keemiliste elementide
omaduste perioodilisuse sõltuvust nende aatommassist. Geneetikale pani aluse Gregor Johann
Mendel, kuid omal ajal ei saanud ta tuntuse ega tunnustuse osaliseks.
Mõni oletus võib osutuda teiste kõrval nii julgeks, et seda ei suutvat uskuda, kuidas tehnoloogia
areng võimaldab uusi uurimismeetodeid. Need näitavad uusi fakte. Kuid ka vana ja võibolla ka isegi
hüljatud hüpotees võib uues vormis muuta kogu olemasolevat süsteemi. Seda nimetatakse siis juba
paradigmaks. Niimoodi muudab see tegelikult kaasaegsemaks teaduslikule maailmavaatele. Näiteks
geograafias õpitav laamtektoonika. Alfred Wegener seletas esimesena Aafrika lääne- ja LõunaAmeerika idaranniku kokkusobivust mandrite triivimisega. Oma väiteid põhjendas ta geoloogiliste
andmetega. Ta leidis, et tänapäeval olemasolevad mandrid on kunagi lagunenud ühe suure mandri
laialitriivinud osad. Kuni 20. sajandi keskpaigani seda hüpoteesi ei usutud, sest ta ei suutnud
seletada mandrite liikumise põhjust. Nii ka teised geoloogid ei suutnud seda teha, kes pooldasid
antud hüpoteesi. Näiteks USA geoloog Frank Taylor. Atlandi ookeani keskmäestiku ja rifti avastamine toimus läbi ookeani põhja väga täpse kaardistamise. Harry Hess ja okeanograaf Robert Dietz
lõid hüpoteesi, et mere põhi laieneb keskmäestikest kahele poole. Inglise geofüüsik Dan McKenzie
oletas, et maakoor koosneb laamadest, kuid nende laamade liikumist seletas ameerika geoloog
Jason Morgan. Laamtektoonika tõesust kinnitas ookeanide põhja puurimistöödega USA uurimislaev
Glomar Challenger.
Keskkonnaprobleeme ja globaliseerumist peetakse tänapäeval üheks suurimateks probleemideks.
Nende lahendamine aga eeldab Maad kui terviksüsteemi käsitletavaid üldistavate teaduslikke
seletuste loomist. Näiteks Vladimir Vernadski käsitles esimesena loodusvarasid ühtsena ja täpisteaduslikuna. Näiteks oli tema jaoks elusaine ehk biomass kui mingi füüsikaline suurus. Ta arendas
biosfääriõpetust ja lõi biogeokeemia. Gaia hüpoteesi püstitas 1969. aastal