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受神创论的说教：第一，生物种类的连续性。他在南美洲挖到了一些已灭绝的犰狳的化石，与当地仍存活的犰狳的骨架几乎一样，但是要大得多。在他看来，这可以认为现今的犰狳就是由这种已灭绝的大犰狳进化来的。第二，地方特有物种的存在。当他穿越南美大草原时，他注意到某种鸵鸟逐渐被另一种不同的、然而很相似的鸵鸟所取代。每个地区有着既不同又相似的特有物种，与其说这是上帝分别创造的结果，不如说是相同的祖先在处于地理隔绝状态分别进化的结果。第三，是来自海洋岛屿的证据。他比较了非洲佛得角群岛和南美加拉帕格斯群岛上的生物类群。这两个群岛的地理环境相似，如果生物是上帝创造出来的，在相似的地理环境下应该创造出相似的生物类群才是合理的，但是这两个群岛的生物类群却差别很大。事实上，佛得角群岛的生物类群更接近它附近的非洲大陆，显然，应该认为岛上的生物来自非洲大陆并逐渐发生了变化。这个进化过程在加拉帕格斯群岛上更加明显。达尔文发现，组成这个群岛的各个小岛虽然环境相似，却各有自己独特的海龟、蜥蜴和雀类。没有任何理由认为上帝故意在一个小岛上创造这些独特的物种，更合理地，应该认为这些特有物种都是同一祖先在地理隔绝条件下进化形成的。
1837年，在贝格尔号之行结束一年后，达尔文开始秘密地研究进化论。他的第一堆笔记，是家养和自然环境下动植物的变异。他研究了所有可能到手的资料：个人观察和实验、别人的论文、与国内外生物学家的通讯、与园丁和饲养员的对话等等，很快得出结论，家养动植物的变异是人工精心选择造成的。但是自然环境下的变异又是怎么来的呢？他仍然不清楚。一年之后，他在休闲时读了马尔萨斯的《人口论》。马尔萨斯认为人口的增长必然快于生活资料的增长，因此必然导致贫困和对生活资料的争夺。达尔文突然意识到，马尔萨斯的理论也可以应用于生物界。所有的生物的繁殖速度都是以指数增长的，后代数目相当惊人，但是一个生物群的数目却相对稳定，这说明生物的后代只有少数能够存活，必然存在着争夺资源的生存竞争。达尔文进一步推导：任何物种的个体都各不相同，都存在着变异，这些变异可能是中性的，也可能会影响生存能力，导致个体的生存能力有强有弱。在生存竞争中，生存能力强的个体能产生较多的后代，种族得以繁衍，其遗传性状在数量上逐渐取得了优势，而生存能力弱的个体则逐渐被淘汰，即所谓“适者生存”，其结果，是使生物物种因适应环境而逐渐发生了变化。达尔文把这个过程称为自然选择。过了四年，在收集了大量的资料之后，他开始把这个理论记录下来，并把手稿送给一些朋友征求意见。他太清楚一旦自己的理论发表将会对社会产生怎样的震撼了，而做为一个天性平和的人，这是他想要尽力避免的，因此他留下了一份遗嘱，他有关进化论的手稿只能在他死后发表。
与此同时，阿尔弗雷德&；#8226；鲁塞尔&；#8226；*也在海外做着类似的工作，他比达尔文小14岁，没有受过高等教育，*早年做过土地丈量工作，在工作中他结识了亨利&；#8226；贝茨，亨利受过高等教育，与达尔文一样，他也受到当时社会上博物学流行的影响，他把*带入生物学的殿堂，他告诉*：“他在兰开斯特的乡下收集了数百种不同的甲壳虫，并鼓动*说还有更多的品种没有被发现。”1840年*接受雇佣勘察一条通往南威尔士的铁路的可能性，在威尔士，*开始了他的博物学家生涯，博物学是只当时对自然界研究的学问，由于科学分科没有出现，这些人什么都研究。1848年，*和亨利&；#8226；贝茨去南美洲考察，正式开始了职业博物学家生涯，他们到了亚马逊雨林，*写到：“进入亚马逊这样的几乎没有人知道的丛林中观察自然，并通过收藏而谋生。”与达尔文一样，常年的海外野生动植物考察改变了他对自然界的看法，四年后，*带着他的收藏品回到英国，然后又到马来亚丛林中继续从事他的职业博物学家生涯，前后共8年。在此期间，*形成了他的进化论思想并撰写了相关论文寄回国内，1858年6月18日，达尔文看到了*的手稿，他写到：“我从来没有见过如此惊人的巧合。”*手稿的出现促使达尔文加快编写并出版了他的著作，这就是《物种起源》。物种起源发表后引起轰动，它解释了生命进化的规律，将生物学从神学的阴影中拉了出来，成为一门科学。
在达尔文和*研究生物进化的同时，在微生物领域也取得极大进展，1590年，荷兰光学
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