Дарвин создал общее учение о развитии живой природы в результате десятилетий напряженного труда по изучению самых различных природных явлений, самых различных живых объектов. Еще юношей, студентом Эдинбургского университета, изучая морских животных, он сделал две первые свои научные работы. Позднее, в бытность студентом богословского факультета Кембриджского университета, он с увлечением коллекционировал жуков, занимался ботаникой и геологией. Богословием он занимался по настоянию отца. Однако обстоятельства сложились так, что по окончании Кембриджского университета Дарвин в качестве натуралиста отправился в кругосветное путешествие на военном корабле «Бигль» (1831–1836, см. рис. 1). Опубликованный им по возвращении в Англию в 1839 году «Дневник изысканий по геологии и естественной истории стран, посещенных во время кругосветного плавания корабля „Бигль“», содержит описание самых различных наблюдений над природой и жителями тех мест, где ему пришлось бывать. Ничто не ускользало от пытливого взора Дарвина. Животные, растения, жители с их обычаями, производственной жизнью, политические события и история страны — все это наблюдал, записывал и отмечал в своей превосходной книге будущий великий ученый. В этом путешествии он сделал три классические работы по геологии, собрал материал для крупной монографии по современным и ископаемым усоногим ракам и сделал множество самых различных биологических наблюдений, — особенно над животными Южной Америки, в водах которой «Бигль» пробыл почти четыре года, и архипелага Галапагос.
Рис. 1. Маршрут кругосветного путешествия Чарлза Дарвина на корабле «Бигль» (1831–1836).
Больше всего наблюдений он сделал над птицами и млекопитающими. Его внимание привлекали южноамериканские олени, хищные звери — ягуар, пума, ягуарунди, волки и лисы некоторых островов (Фальклендские, Чилоэ), многочисленные в Южной Америке грызуны. Он собирает скелеты ископаемых млекопитающих Южной Америки. С особенной любовью описывает Дарвин жизнь птиц. Южноамериканский страус, крупный кондор и много других хищных птиц, крошечные колибри, пересмешники, гнездовые паразиты трупиалы, ржанки, ножеклюв, замечательная южноамериканская птица тинаму — наблюдения над этими и многими другими видами описаны на страницах «Дневника».
Дарвин отправился в путешествие, полностью принимая господствовавший тогда взгляд на природу, согласно которому каждый организм сотворен для определенных и неизменных условий существования. В Южной Америке его заинтересовал слепой грызун, которого туземцы называют «тукутуко». Детеныши грызуна, оказывается, родятся зрячими. Почему же слепое животное родит зрячих детенышей?
В Южной Америке Дарвин сделал немало наблюдений над ископаемыми млекопитающими животными. В осадочных породах Пунта Альта, в окрестностях селения Байя Бланка, в Аргентине, Дарвин нашел костные остатки нескольких видов гигантских неполнозубых (мегатерий, мегалоникс, сцелидотерий, милодон), скелет токсодонта — представителя вымершего отряда копытных, зубы лошади. В окрестностях Бахады близ Санта Фе (Аргентина) он нашел костный панцырь гигантского броненосца, зубы токсодонта, мастодонта, лошади. В окрестностях порта Сан Хулиан (Патагония) Дарвин нашел половину скелета макраухении — ископаемого копытного, по размерам близкого верблюду.
Для развития взглядов Дарвина его наблюдения над ископаемыми млекопитающими Южной Америки имели громадное значение. Ископаемые гигантские броненосцы обнаруживали явную близость к современным броненосцам, а гигантские ленивцы к современным ленивцам. Устанавливалась связь между ныне живущим и былым населением земного шара.
На островах Галапагос («Черепашьи острова»), в расстоянии 1000 километров от западного берега Южной Америки, Дарвин нашел животный мир южноамериканского типа, и в то же время видоизмененный. Больше того, почти каждый остров Галапагосского архипелага обладал своими видами пересмешников и вьюрков (рис. 2). Да и гигантские слоновые черепахи различались между собою. Местные жители могли определить, с какого острова происходят пойманные черепахи. Между видовым составом и природными условиями страны устанавливалась связь.
Рис. 2. Различие размеров клюва у галапагосских вьюрков:
1 — большеклювый земляной вьюрок с о-ва Чатэм; 2 — крепкоклювый вьюрок с о-ва Чарльз; 3 — земляной вьюрок с о-ва Джемс с маленьким клювом; 4 — родственная земляным вьюркам галапагосская птичка с нежным клювом, напоминающим клюв малиновки.
По возвращении из путешествия Дарвин опубликовал 5 томов «Зоологических результатов путешествия на корабле „Бигль“». Общая редакция принадлежала Дарвину, обработка материала была сделана различными специалистами. В одном из томов были описаны известным сравнительным анатомом Р. Оуэном ископаемые млекопитающие Южной Америки.
Во время путешествия Дарвин собрал большой материал по усоногим ракам, который лично обработал. В 1854 г. вышла в свет двухтомная «Монография усоногих раков». В ней были сделаны многочисленные наблюдения, также послужившие основой для обобщений.
В 1842 г. Дарвин переехал в свой дом в селении Даун, в 15 километрах от Лондона, и здесь почти безвыездно прожил 40 лет. Каждый, кому случится побывать в Лондоне и кто почтит память великого натуралиста посещением дарвиновского музея в Дауне, прочтет на углу улицы, ведущей к дому Дарвина, надпись: «Здесь в течение сорока лет мыслил и работал Дарвин. Он умер здесь же, в 1882 году».
В Дауне Дарвин провел громадную и разностороннюю работу по изучению основного интересовавшего его вопроса — как развилась живая природа, как происходило изменение видов животных и растений? Что такое изменение происходило и происходит, он решил положительно еще в конце кругосветного путешествия. В 1842 г. Дарвин написал на 35 страницах первый очерк учения о развитии видов. В 1844 г. набросок теории естественного отбора разросся до 230 страниц. В конце 1859 г. вышел в свет основной труд Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора».
Даты выхода в свет важнейших работ Ч. Дарвина
1839 г. Первое издание «Дневника изысканий по геологии и естественной истории стран, посещенных во время кругосветного плавания корабля „Бигль“».
1839–41 гг. Издание под редакцией Дарвина «Зоологических результатов путешествия на „Бигле“»: 1-й том. Ископаемые млекопитающие. Р. Оуэн. 1840. 2-й том. Современные млекопитающие. Г. Уотерхоус. 1839. 3-й том. Птицы. Определены Дж. Гоулдом, текст написан Дарвином. 1841. 4-й том. Рыбы. Л. Дженинс. 1842. 5-й том. Рептилии. Т. Бэлл. 1843.
1842 г. Строение и распределение коралловых рифов.
1844 г. Геологические наблюдения над вулканическими островами.
1846 г. Геологические наблюдения в Южной Америке.
1851–54 гг. Монографии о современных и ископаемых усоногих раках.
24 ноября 1859 г. Происхождение видов путем естественного отбора.
1862 г. Опыление орхидей.
1865 г. Лазящие растения.
1868 г. Изменение домашних животных и культурных растений.
1871 г. Происхождение человека и половой отбор.
1872 г. Выражение ощущений у человека и животных.
1875 г. Насекомоядные растения.
1876 г. Автобиография.
1876 г. Перекрестное опыление и самоопыление в растительном царстве.
1877 г. Различные формы цветов у растений одного и того же вида.
1880 г. Способность к движению у растений.
1881 г. Дождевые черви.
Дарвин изучал таким образом необыкновенно разнообразный материал и различные темы: роль дождевых червей в образовании почвенного слоя, опыление орхидных растений, морские усоногие раки, движения растений, растения с цветами разного сорта, насекомоядные растения, позднее — выражение ощущений человеком и животными, происхождение человека и половой отбор, изменение домашних животных и культурных растений. Только на основе разностороннего изучения природы приходил Дарвин к своим выводам об общих законах развития живой природы.