达尔文注意到那里的植物群和动物群与南美大陆上的有某些类似之处，而西班牙人甚至能认出他采集的龟是从哪个岛屿上捕来的，这件事进一步激起了他的兴趣。随着观察资料的增加，达尔文后来理解了自己的发现非同寻常。他那时的鸟学笔记写道：“当我看到岛屿间的鸟类有区别但区别不大这类现象时，我必须设想它们仅仅是变种。如果这一说法哪怕只有一点点根据，那么群岛动物学就很值得研究，因为这类事实会使物种稳定不变的观点贬值。”他已开始把材料升华为理性的解说了。

　　1836年1月12日，“贝格尔”号抵达澳大利亚。在这里，达尔文有幸在一个黄昏亲眼见到一只鸭嘴兽正在水面上嬉戏。他一定还遇到过许多有袋类哺乳动物，如袋狼、食蚁兽等，因为他做过这样的记录：“这之前不久，我躺在阳光和煦的海岸，思考着与世界上其他地区的动物相比，这个国家的动物的确奇怪，一个除了自己真正了解的事情之外什么都不信的人可能会惊呼：一定有两个截然不同的造物主在起作用。”到这时，达尔文已经对整个“创世”过程产生了怀疑。1836年10月2日，“贝格尔”号终于在法尔默斯靠岸，两天后达尔文回到希鲁兹伯里。不久前，塞治威克先拜访了达尔文的父亲，说达尔文将会在领先科学家中占有一席之地。父亲见到达尔文时，向他的姐妹大声说道：“哎呀!他的头部形状完全改变了。”但达尔文最大的变化还在于，出发时他还是“上帝创造世界”的信徒，而归来时，他却带回了一个正确的科学结论：植物和动物的种不是固定的而是变化的。

　　一部“最危险”的著作

　　达尔文在对舅舅家做了几次访问之后，便和亨斯洛等人联系，开始对大量采集的标本进行分类整理。同时还很快写出了自己的航行报告，洪堡德曾盛赞达尔文对热带自然景象的描写。

　　起初达尔文还没有放弃他酷爱的地质学，1839年他出任英国地质学会秘书，几乎在与舅舅的女儿爱玛点燃洞房花烛的同时，还被选为皇家学会会员，短短几年间他出版了3部地质学专著。

　　但达尔文一直思考着关于物种的问题，他深知这个问题的重要性。从1837年7月便开始在一系列笔记本上记录有关物种演变的一切材料。他想搞清楚物种是如何演变的?在研究家养动物和栽培植物的改进时，达尔文发现，在大量变异的基础上，人工选择可以成功地使物种产生根本的变化，祖先类型和改良类型差异之大就像自然界中相关物种之间的差异一样。可是，正如他在自传中写的，“如何把选择应用于在自然状况下生活的生物，一时我还弄不清楚。”这个问题直到1838年10月3日才得到解决。那时他凑巧阅读马尔萨斯人口论消遣。马尔萨斯关于人口如不受控制将按几何比率增加的观点，使达尔文突发灵感。他的头脑中闪现出了答案——自然选择，在强大的生存竞争压力下，这种机制必然倾向于把有利的变异保存下来，而不利的变异将被消灭。达尔文写道“我终于得到了一个据以工作的理论。”

　　达尔文不愿轻易发表他的学说，而是一再地积累着有关的资料。直到1856年5月14日，在朋友力劝下，他才开始就进化论问题明确地撰写一份稿件，题目就叫《自然选择》，这将是一部巨著。达尔文只用了2年多时间就完成了10章，接着还要写有关鸽类的第11章。1858年6月18日，生物学家华莱士的一封来信有如一颗炸弹使达尔文震惊不已。这篇信件式的文章正好对达尔文的理论——通过自然选择的进化，做了简短而完备的阐明。信中还征求达尔文的批评，同时请他帮助发表。他该怎么办呢?达尔文想，挡住华莱士的路是不公平的。于是，1858年7月1日，华莱士的论文和达尔文的著作摘要同时公诸于世。这时，达尔文理论的形成已有20年了。

　　达尔文不再反对公开自己的研究成果，他立即决定写出一本中等篇幅的著作来概括自己的理论。1859年11月24日，《物种起源》正式出版，达尔文把它称为他的“小书”。第一版的1250册在发行当天就销售一空。

　　事后看来，达尔文推迟20年发表还是值得的。进化论需要有不容置疑的事实来支持，同时也需要年轻一代的生物学家，特别是赫胥黎这种人才的崛起。当时，《泰晤士报》平时的书籍评论员生了病，报馆就把这部书交给赫胥黎去评论。赫胥黎为自然选择的思想所折服，认为其中闪现的智慧可与哥伦布处理鸡蛋的办法媲美。他惊呼道：“没想到还有这么一回事，真是愚蠢之极!”他为此书写了一篇很长的倍加赞扬的书评。

　　在当时的英国，达尔文并没有赢得全部科学界同行的支持，包括他的师尊塞治威克和朋友欧文。最强烈的反对来自宗教方面。达尔文的结论与基督教的一系列说教水火不相容。一位牧师警告说，达尔文是英国最危险的人物。在欧文的支持下，外号“油嘴”的主教威尔伯福斯在1860年英国学术协会牛津会议上挑起了一场著名的辩论。35岁的赫胥黎代表进化论者彻底击败了主教，使这场辩论成为一个转折点。虽然攻击仍在继续，但达尔文他们一次比一次成功地击退了反对者。

　　此后，达尔文又陆续发表了10部有关进化问题的著作，每一部都具有重大意义。尤其是1871年发表的《人类的由来》一书，与《物种起源》珠联璧合。此书发表以后，再没有一个严肃的生物学家还相信人是由一对男女传下来的，而这对男女被创造出来不过是在几千年前。人类通过自然途径而产生已不再有疑问了。达尔文研究了人类和猿类的许多类似点，认为人类起源于古时类似猿类的灵长目动物。《人类的由来》与《物种起源》一样，也是进化论的一块里程碑。

　　达尔文创立的生物进化学说虽然在今天已成了人们的常识，但在当时却是震撼世界的巨大发现。恩格斯在总结自然科学重大成就的时候，曾把能量守恒与转化定律以及细胞学说和达尔文进化论誉为19世纪三大发现，“有了这三大发现，自然界的主要过程就得到了说明，就归结到自然的原因了”。随着达尔文进化论的问世，继天文学、物理学和化学之后，生物学这个长期被宗教神学盘踞着的顽固堡垒，终于也被打开了缺口。尽管还有这样那样的不足，达尔文还是把颠倒了的世界又颠倒回来了，以至于后来的生物科学无论走得多远，都不得不以达尔文的发现为基础。达尔文并不是天才，他的成就主要是来自于对科学的执著兴趣和相信事实胜于相信权威的科学态度，还有就是老师、朋友和亲人的支持了。