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受神創論的說教：第一，生物種類的連續性。他在南美洲挖到了一些已滅絕的犰狳的化石，與當地仍存活的犰狳的骨架幾乎一樣，但是要大得多。在他看來，這可以認為現今的犰狳就是由這種已滅絕的大犰狳進化來的。第二，地方特有物種的存在。當他穿越南美大草原時，他注意到某種鴕鳥逐漸被另一種不同的、然而很相似的鴕鳥所取代。每個地區有著既不同又相似的特有物種，與其說這是上帝分別創造的結果，不如說是相同的祖先在處於地理隔絕狀態分別進化的結果。第三，是來自海洋島嶼的證據。他比較了非洲維德角群島和南美加拉帕格斯群島上的生物類群。這兩個群島的地理環境相似，如果生物是上帝創造出來的，在相似的地理環境下應該創造出相似的生物類群才是合理的，但是這兩個群島的生物類群卻差別很大。事實上，維德角群島的生物類群更接近它附近的非洲大陸，顯然，應該認為島上的生物來自非洲大陸並逐漸發生了變化。這個進化過程在加拉帕格斯群島上更加明顯。達爾文發現，組成這個群島的各個小島雖然環境相似，卻各有自己獨特的海龜、蜥蜴和雀類。沒有任何理由認為上帝故意在一個小島上創造這些獨特的物種，更合理地，應該認為這些特有物種都是同一祖先在地理隔絕條件下進化形成的。
1837年，在貝格爾號之行結束一年後，達爾文開始秘密地研究進化論。他的第一堆筆記，是家養和自然環境下動植物的變異。他研究了所有可能到手的資料：個人觀察和實驗、別人的論文、與國內外生物學家的通訊、與園丁和飼養員的對話等等，很快得出結論，家養動植物的變異是人工精心選擇造成的。但是自然環境下的變異又是怎麼來的呢？他仍然不清楚。一年之後，他在休閒時讀了馬爾薩斯的《人口論》。馬爾薩斯認為人口的增長必然快於生活資料的增長，因此必然導致貧困和對生活資料的爭奪。達爾文突然意識到，馬爾薩斯的理論也可以應用於生物界。所有的生物的繁殖速度都是以指數增長的，後代數目相當驚人，但是一個生物群的數目卻相對穩定，這說明生物的後代只有少數能夠存活，必然存在著爭奪資源的生存競爭。達爾文進一步推導：任何物種的個體都各不相同，都存在著變異，這些變異可能是中性的，也可能會影響生存能力，導致個體的生存能力有強有弱。在生存競爭中，生存能力強的個體能產生較多的後代，種族得以繁衍，其遺傳性狀在數量上逐漸取得了優勢，而生存能力弱的個體則逐漸被淘汰，即所謂“適者生存”，其結果，是使生物物種因適應環境而逐漸發生了變化。達爾文把這個過程稱為自然選擇。過了四年，在收集了大量的資料之後，他開始把這個理論記錄下來，並把手稿送給一些朋友徵求意見。他太清楚一旦自己的理論發表將會對社會產生怎樣的震撼了，而做為一個天性平和的人，這是他想要盡力避免的，因此他留下了一份遺囑，他有關進化論的手稿只能在他死後發表。
與此同時，阿爾弗雷德&；#8226；魯塞爾&；#8226；*也在海外做著類似的工作，他比達爾文小14歲，沒有受過高等教育，*早年做過土地丈量工作，在工作中他結識了亨利&；#8226；貝茨，亨利受過高等教育，與達爾文一樣，他也受到當時社會上博物學流行的影響，他把*帶入生物學的殿堂，他告訴*：“他在蘭開斯特的鄉下收集了數百種不同的甲殼蟲，並鼓動*說還有更多的品種沒有被發現。”1840年*接受僱傭勘察一條通往南威爾士的鐵路的可能性，在威爾士，*開始了他的博物學家生涯，博物學是隻當時對自然界研究的學問，由於科學分科沒有出現，這些人什麼都研究。1848年，*和亨利&；#8226；貝茨去南美洲考察，正式開始了職業博物學家生涯，他們到了亞馬遜雨林，*寫到：“進入亞馬遜這樣的幾乎沒有人知