他们于1831年12月27日起航,绕地球一圈,在五年的旅程中,达尔文沿途调查了地质、植物和动物,收集了无数的标本运输回到英国,在他还没有回到英国之前就已经在科学界出名了 。
有一次,在阿根廷中部东海岸附近的一个小平原的断层中,达尔文发现了许多古代陆生动物的化石,经过几小时的挖掘,他终于挖出了一块巨大的动物头骨 。
一年后,达尔文再次来到这里,发现了更多巨大的动物化石,经过初步鉴定,他将化石送回英国,经英国动物学家欧文的筛选,其中4块化石是距今约3000万年的树獭科动物化石,类似于仍生活在南美的树獭,是一种贫齿目四足兽 。

从化石的角度来看,这种动物的骨壳就像现代动物的背甲,还有一个巨大的箭齿兽化石,身体的各个部位与几种现代动物非常相似
它有一个像大象的躯干,兔子的牙齿,海牛的眼睛、鼻子和耳朵 。
达尔文对此感到惊讶,它竟然可以混合不同结构部位在箭齿兽身体上,这是一件多么奇怪的事情 。
因此,达尔文对于圣经中的一句话产生了怀疑,“一切生物都是由上帝创造出来的” 。

于是他开始探究地球上新的生物第一次出现和进化的这个问题,此时,达尔文脑海中总结了许多问题,他在南美洲的大量调查和观察逐渐奠定了进化论的基础 。
1836年10月2日,达尔文结束了旅行,回到了家乡 。
这五年的见识,让达尔文从一个正统的基督徒变成了无神论者,从那以后,他开始整理资料,思考生物的起源,深入实践,为他的生物进化理论找到依据 。
1859年11月,达尔文经过20多年的研究,创作的科学巨著《物种起源》,终于出版了 。

在这本书中,达尔文提出了一个又一个令人震惊的论断,各种各样的生物都不是上帝创造的,生命只有一个祖先,因为生命都是起源于原始细胞的开始 。
生物从简单到复杂,从低到高慢慢发展而来,生物在进化过程中为了生存不断斗争,做出了自然选择 。
人类悠久的家族历史并不比猪和狗“高贵”多少,人类也起源于一些原始细胞 。
后来,它逐渐演变成鱼、两栖动物和哺乳动物,然后经过演变成为类人猿和今天的人类 。

之后,达尔文完成了第二部巨著《动物和植物在家养下的变异》,以无可争辩的事实和严谨的科学论断,进一步阐述了物种是变异和遗传、生物生存斗争和自然选择的重要论点 。
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