Araştırmalarına deniz kabuklularını, memelileri, omurgalıları ve pek çok hayvan ve bitki takım ve türü dahildi. Gördüğü her şeyden anlamlar çıkarabilecek kadar dikkatli bir gözlemciydi ve çok zekiydi. Kuşlardan deniz kabuklarına kadar pek çok hayvanı ve hayvan türünü inceledi. Bu türlerin, farklı coğrafyalardaki farklı özellikler dikkatini çekti. Darwin ilk defa Cape Town’da, canlıların var olmasının “mucizevi” olduğunu düşünmenin, canlıların çeşitliliğini küçümseyen bir söylem olduğunu yazılarında ifade etti.
Tüm bunlardan anlaşılabileceği gibi Darwin, doğaya açılıp Dünya'nın dört bir tarafını gezerek Yaratılış'a dair ipuçlarını aramaya başlayana kadar gerçekten bir inanandı ve HMS Beagle ile yolculuğu tamamlanana kadar da, her ne kadar kafasında teorisi (ya da o etapta "hipotezi") yavaş yavaş gelişmeye başladıysa da, kuvvetli bir inanan olarak kaldı. Fakat Darwin, bu geziler sırasında ve sayısız canlı üzerinde yaptığı gözlemlerde, bizlerin Evrim Ağacı olarak bunca yazıda anlatmaya çalıştığımız bazı şeyleri fark etti: Canlılar, gerçekten de sadece hayatta kalmak ve üremek için var oluyorlardı. Üstelik bazı canlılar, üremelerine ve çevresel koşullara göre, türden türe farklı özellikler kazanabiliyordu. Ve işte bu bulgu, onu nihai soruya götürdü: Aynı kuş cinsinin benzer türleri bile, farklı iki adada, nesilden nesile, bu kadar farklı özellikler kazanabiliyorlarsa, günümüzde yaşayan bunca canlı da, daha önceki türlerin birbirinden çevresel ve fiziksel etmenlerden ötürü farklılaşarak oluşmuş olabilirler miydi? Bu soru ve kaçınılmaz cevabı, Darwin’in hayatını değiştirecekti.
2 yıl sürmesi planlanan araştırma tam 5 yıl sürmüştü ve 2 Ekim 1836′da sona erdi. Beagle’da yaptığı gözlemler, kafasında pek çok yeni fikri doğurmuştu. Bu fikirleri ifade etmekten çekinse de,