排水量為235 噸的“貝格爾”號以每小時13～15 公里的速度飛速前進(jìn)，達(dá)爾文平安地度過了第一個晚上。但是，從第二天起，達(dá)爾文開始遭受折磨，這種折磨持續(xù)了整整一周，對他來講，這是可怕的一周，暈船使他的情緒大為低落。他掏出航海日記寫道；“這是最大的不幸。”當(dāng)船經(jīng)過馬德拉群島時，他甚至連離開吊床、登上甲板去看一眼的氣力都沒有了。 1831 年秋天，年僅22 歲的神學(xué)院學(xué)生查理·達(dá)爾文登上了英國軍艦“貝格爾”號，開始了長達(dá)5 年的遠(yuǎn)航探險。他帶上了洪堡德的《南美旅行記》，這是劍橋著名的礦物學(xué)、植物學(xué)教授亨斯洛送給他的，扉頁寫著：“J·S·亨斯洛，送給他的朋友C·達(dá)爾文離開英國去開始他的環(huán)球航行時，1831 年9 月21 日。”

　　1832 年2 月28 日，“貝格爾”號在南美洲巴西的里約熱內(nèi)盧靠岸。 19 世紀(jì)初的南美內(nèi)地陷于動蕩不安的狀態(tài)，比北美西部更為落后，經(jīng)常發(fā)生殘酷的流血事件。牧場主為了保護(hù)自己的莊園，隨時處于備戰(zhàn)狀態(tài)之中。南美剛剛從西班牙手中獲得一些獨立權(quán)，一切尚未走上軌道，政府和居民之間沒有法律或治安條例，窮人和富人都按照令人費解、沒有明文記載的慣例生活著。

　　達(dá)爾文驚異地發(fā)現(xiàn)，教育在南美簡直是異想天開的事，連上流階層也極少接受教育。官居高位的軍人，大部分僅能勉強地寫出自己的名字。如此無知的世界實在令人難以想象。一次，達(dá)爾文應(yīng)邀出席智利政府舉行的宴會，大廳內(nèi)熱鬧非凡，在場的都是上流顯貴，他們衣冠楚楚，彬彬有禮，夫人們個個長裙曳地，風(fēng)姿迷人。優(yōu)雅的音樂奏起，人們翩翩起舞。堂皇華麗的巨型吊燈從頂棚倒垂下來，將大廳照得光澤逼人。二樓的廂房內(nèi)三五成群的達(dá)官貴人在閑聊著，他們見達(dá)爾文來了，知道這位年輕的歐洲人是從事科學(xué)研究的。于是，一位體面的貴族饒有興趣地問：“達(dá)爾文先生，您是否能告訴我，究竟是太陽在轉(zhuǎn)動，還是地球在轉(zhuǎn)動？”達(dá)爾文驚愕地說不出話來，等他簡短地回答了這個愚蠢的問題后，另一個聲音飄進(jìn)他的耳朵：“越向北方是越冷，還是越熱？”達(dá)爾文想不到這些人無知到這種地步。達(dá)爾文事后回憶說：“稍有知識的人都知道倫敦和北美是兩個不同的地區(qū)，但是他們?nèi)匀灰詾閮烧呔嚯x很近，甚至認(rèn)為英格蘭是倫敦的一個大都市。當(dāng)我告訴他們地球是圓形時，大家都露出一臉的驚訝，幾乎不敢相信那是事實。我還說如果持續(xù)在這里挖一個洞的話，一定可以走到地球的另一端去。聽了這些話，這群無知、幼稚的貴族竟然用困惑的眼光瞪著我。

　　在南美逗留的最初幾個月中，達(dá)爾文在里約熱內(nèi)盧四周的高地進(jìn)行了調(diào)查。那里是地形復(fù)雜、未開發(fā)的沼澤地帶。達(dá)爾文為了更深入地了解南美原始地區(qū)，便騎著馬四處探訪。他穿過山谷間寬闊的草原，發(fā)現(xiàn)草原上到處可見高約4 米的圓錐形螞蟻巢。那里的草叢繁殖得很密，樹藤蔓延叢生，有時達(dá)爾文不得不用砍刀開路。

　　到了黃昏時，傾盆大雨直瀉而下，洗滌著悶熱的大地，驟雨初歇，地面立刻散發(fā)著大量的水蒸汽，迷迷蒙蒙的一片煙氣，籠罩著遠(yuǎn)山近樹。異國的夜晚充滿了夢樣的迷人情調(diào)，而達(dá)爾文則利用晚上的時間解剖螢火蟲，他取出會發(fā)光的液體細(xì)心地琢磨著。他對南美熱帶雨林中的螞蟻、蜘蛛都饒有興趣，他在日記中寫道：“第一次來到熱帶雨林的人，對這里的螞蟻一定會感到吃驚不已。這里幾乎每一個地方都有螞蟻的支路，在任何一條螞蟻路上，你都可以見到一群群的螞蟻在那里尋找食物。它們大得可怕，搬運著比它們的身體還要大的綠樹葉。”

　　從里約熱內(nèi)盧出發(fā)后，“貝格爾”號繼續(xù)向著拉普拉塔河前進(jìn)，就在離開河岸16 公里的地方，達(dá)爾文遇上了“蝴蝶云”。成千上萬只鮮艷斑斕的蝴蝶遮住了明朗的陽光。蝴蝶在空中飛舞著，人們還聽到它們翅膀扇動的聲音。達(dá)爾文舉起望遠(yuǎn)鏡想看看“蝴蝶云”的盡頭在哪，誰知一眼望不透這片“蝴蝶云”，無法找出空隙，他完全被包圍在這片美麗的飄動著的云彩之中。到達(dá)白灣后，達(dá)爾文決定離船，以馬代步，穿過彭巴地區(qū)，向800 公里外的布宜諾斯艾利斯前進(jìn)，在那里再與船只會合。彭巴是盜匪出沒的地區(qū)，膽小謹(jǐn)慎的探險者常常在此卻步。在那里行走，除了要膽量外，還必須具有高超的騎術(shù)，達(dá)爾文的騎術(shù)是相當(dāng)嫻熟的。達(dá)爾文與一批自愿同行的牧人一起出發(fā)了。這些牧人外形挺拔，個個留著大胡子，鬈曲的長發(fā)披在背后。牧人都精于騎術(shù)，駕馭一匹未經(jīng)馴服的野馬，對他們來說是輕而易舉的事。達(dá)爾文親眼目睹過他們精湛的騎術(shù)。一天，一匹野馬突然發(fā)了性，暴躁地跳著，騎手以食指和拇指操縱著韁繩，穿過院子，在走廊的柱子四周急速繞轉(zhuǎn)著。由于騎手的有力控制，馬與墻之間始終保持一定距離。馬背上的騎手還伸出手來觸摸石柱，輕松瀟灑，擅長騎術(shù)的達(dá)爾文對這般絕技也自嘆弗如。牧民告訴達(dá)爾文如何用石子抓動物。他們教他先用三張皮分別包住三塊石頭，再用長度適中的馬繩扎緊石頭。用時先在頭上揮舞幾圈，再向跑動的動物腿扔去，這種快速旋轉(zhuǎn)的石頭繩子足以絆倒奔跑中的動物。如果騎術(shù)精湛，可以在100 米以外輕易抓住駱馬和小牛。

　　彭巴的夜晚充滿危險，美洲獅和狐貍在草原上四處流浪，威脅著過路的牲口。一個夜晚，達(dá)爾文等人就是用美洲獅和駱馬肉作晚餐的。這些特殊的餐點不是獵取的，是暴風(fēng)雨的功勞。草原上瘋狂無比的暴風(fēng)雨，時常夾著大如蘋果的冰雹不斷地攻擊地面，動物在絕望的奔程中紛紛被擊斃。一次，暴風(fēng)雨過后，達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)了13 只鹿和好幾百只鳥的尸體。

　　趕著家畜橫越彭巴草原，是一件十分困難的事。倘若美洲獅乘夜色混入馬群，受到攻擊的馬群就會四處狂奔。一名軍官曾指揮一隊士兵從布宜諾斯艾利斯趕著500 匹馬橫越草原，到達(dá)營地時只剩下十幾匹馬了。草原沿途覆蓋著枯萎的黃原叢，罕見的樹被印第安人視作神壇，樹上掛滿了祭品，樹周圍則是用來祭奠的已經(jīng)發(fā)白的馬骨。

　　過了彭巴草原后，達(dá)爾文經(jīng)過了樹木叢生的群島，這里有許多水豚和食水豚為生的美洲豹。過去人們在旅途中談?wù)摰脑掝}是印第安人，現(xiàn)在人們談?wù)摰脑掝}是美洲豹的蹤跡。這種猛獸特別多，經(jīng)常襲擊人畜。人們告訴達(dá)爾文，一只美洲豹曾鉆進(jìn)一個小教堂，咬死了兩名牧師。在阿根廷中部東海岸附近的一個小平原的斷層中，達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)了許多古代陸生動物的化石，經(jīng)過 3 小時的挖掘，他終于挖出了一塊巨大的動物頭骨。一年后，達(dá)爾文再度來到這里，又發(fā)掘出更多的巨大的動物化石。他初步鑒定后又將化石寄回英國。經(jīng)英國動物學(xué)家歐文甄別，化石中有4 件是距今約3000 萬年的樹懶科動物化石，與現(xiàn)在仍然生活在南美的樹懶相似，是一種貧齒目的四足獸。從化石看，這種動物的骨質(zhì)外殼像現(xiàn)代動物犰狳的背甲。還有一種巨大的箭齒獸化石，身體各部分與現(xiàn)代幾種動物極為相似，它有象的軀干，兔的牙齒，海牛的眼、鼻、耳。達(dá)爾文對此十分驚詫：“現(xiàn)代的幾個彼此分得很清楚的目。竟能在箭齒獸的身體構(gòu)造的各個不同部位上互相混和在一起，這是一件多么使人奇怪的事情。”于是，達(dá)爾文對《圣經(jīng)》上說的一切生物都是由上帝一次創(chuàng)造出來的說法有了懷疑。他開始探究起地球上新的生物第一次出現(xiàn)和演化的問題，這是一個一切秘密當(dāng)中的秘密。此時，達(dá)爾文頭腦中已歸納了許多問題，他在南美的大量調(diào)查和觀察逐漸奠定了進(jìn)化論的基礎(chǔ)。

　　1835 年2 月20 日上午11 點30 分，達(dá)爾文躺臥在瓦爾迪維亞的海邊森林中休息，突然感覺地面開始輕微搖動，“那種搖晃的感覺就像坐在微波中的小船上晃動不已的情景，也很像在薄冰上溜冰時，身體失去平衡時那種搖擺不定的感覺。”達(dá)爾文事后在日記中這么寫道。當(dāng)?shù)氐姆课荽蠖际悄静慕ㄖ�，倒塌較少，但地板裂開，釘子松脫，格格作響，極其怕人。當(dāng)時正值退潮，但迅速掀起的巨大浪潮，把海水推向岸上，到達(dá)最高水位。“貝格爾” 號上的人在船艙中大喊大叫，以為艦身已經(jīng)擱淺在岸上，碰撞到了海底。達(dá)爾文因為安靜地躺著，只見樹木左右搖晃，反覺有趣，未覺驚慌。這次震動持續(xù)了兩分鐘，誰也沒有料想它會帶來什么災(zāi)難。兩周以后，“貝格爾”號來到了災(zāi)難的中心智利，這時達(dá)爾文才得知他們遇到的是智利百年以來最大的地震。

　　到達(dá)智利重鎮(zhèn)康塞普西翁港，他看到過去繁華的街道成為一片廢墟，整個城市像座無人居住的死城，到處是地震時從海底拋擲上岸的巖石碎片，還有幾座孤零零的破茅草屋。地震使海岸崩塌，島的面積減少。地震引起的損失十分慘重，居民都露宿在樹林中。幸虧大地震發(fā)生在白天，居民大都及時逃出戶外，死亡約100 人。緊接地震后的巨浪和海嘯，以迅雷不及掩耳之勢席卷了康塞普西翁港。從五六公里外的海面上可以看到一層層涌動的巨大如山的波浪，以一種緩和的速度慢慢逼向港口，到近處時則變得非常有力、快速，一下子就掃平了岸上的房子和樹木。貯留灣內(nèi)的巨浪變成慘白的碎波，吞沒了岸邊的船只，就連綁緊纜索、下錨海底11 米的大船也僅能保持幾分鐘的完整。

　　這次大地震強烈地沖擊著達(dá)爾文原有的思想觀察。他將過去觀察所得的各種事實和演變慢慢地整理出了一個理論體系，逐漸地確信自己的進(jìn)化論的觀點是正確的。他說：“懷疑正以非常慢的速率在我的心頭滋長，但最后終于完成了。”

　　1836 年10 月2 日，久別的祖國海岸到了。達(dá)爾文拖著十分疲憊的身子，獨自乘坐郵遞馬車，從英格蘭西南角康瓦爾郡的法爾默思港出發(fā)，在黑暗中冒著風(fēng)雨，急速向家鄉(xiāng)駛?cè)ィ瑢⒛厦捞诫U的經(jīng)歷遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋在身后。

　　23 年后，1859 年，達(dá)爾文請他的朋友和師長、著名的科學(xué)家頓伊爾向出版商默里洽商刊印一本書。達(dá)爾文初次擬定的書名為《論文（通過自然選擇的物種的變種的起源）的摘要》，那就是后來被稱為《物種起源》這部劃時代的偉大著作。