有一天，達爾文剛剛結束了一次科學考察歸來，妹妹遞給了他一封信。
達爾文拆開一看：啊！它帶來了多麼令人高興的喜訊！他在劍橋大學的老師漢斯羅在信中告訴他，“貝格爾”艦上需要一位博物學者。漢斯羅認為達爾文很適合擔任這項工作，就推薦了他。原來，達爾文邁出劍橋校門的時候，正是英國完成工業革命的時期。英國政府為了進一步掠奪殖民地，尋找更多的資源和擴大市場，決定派“貝格爾”艦到世界各地做環球考察。
得到這個消息的時候，達爾文心裏再也無法平靜了。
他不禁聯想起少年時代閱讀的《世界奇觀》裏所描述的一切，想起了《南美旅行記》中的動人情景：一幅萬木參天，青藤繚繞，百花爭豔，百鳥齊鳴的熱帶生物界景象立刻浮現在眼前。
現在，久已盼望的展翅飛翔的時候終於到來了！達爾文請舅舅幫助說服了固執的父親，愉快地整理了行裝，滿懷激情地登上了“貝格爾”艦。
1831年12月27日，“貝格爾”艦由英國德翁港起錨，達爾文的考察活動也隨之開始了。首先，他在船尾布置了一張網，捕獲各種各樣的水生動物，然後將它們逐一鑒定，解剖，登記入冊……正當達爾文在愉快地忙碌的時候，天空突然陰暗起來。瞬間，海麵上翻滾起狂風惡浪，艦隻劇烈地顛簸著。達爾文無法站立，漸漸覺得遠方島嶼的輪廓在視野中模糊了，他頓時感到天旋地轉，接著，就一個勁兒地嘔吐了。
水手們看到這種情形，不禁擔心地說：“這可怎麼辦？還剛剛開始呢，今後的遠航……”可是，達爾文異常堅定地回答：“不要緊，我一定會戰勝它！……”話音未落，“哇——”又吐開了。
大家趕忙把他扶到艙裏的吊床上休息。達爾文對水手們說：“謝謝你們了，請放心，如果這次航行半途而廢的話，那麼，我將來在墳墓中也決不會安息的。”確實，追求科學真理的美好理想激勵著他，使達爾文充滿著戰勝困難的堅強信念。暈船的痛苦算得了什麼呢！水手們一走，他又拿起書來讀了。
達爾文實踐了自己的諾言，堅持不懈地工作著。他把每天所觀察到的各種現象都準確、詳細地寫進了航海日記和考察筆記。並且，一遇機會，就將它們寄回英國。這個工作持續了將近五年，直到航程結束。即使旅途中他曾因發燒不退，病了兩個多月，日記也從未間斷過。
在達爾文的航海日記中，記載著極其豐富而生動的考察事實。例如：一天深夜，他正在燈下研究甲殼類的小動物，一位值班水手突然飛快地闖進艙室，向他喊道：“達爾文先生，快、快去看海洋發光！”
達爾文急忙登上甲板。啊，真的！海麵上映出了一道“光帶”。達爾文又驚又喜，經過認真的觀察和思考，他明白了：原來這是海裏一些會發光的浮遊生物聚集成群所放射出的冷光把海麵照亮了。達爾文立即將生物發光的這場“精彩表演”寫進了筆記。
“貝格爾”艦穿過赤道，進入南半球的太平洋海麵，很快駛達聖保羅島。這是一個長僅四分之一英裏的小小島嶼，到過這兒的人非常少，現在也隻有達爾文和副艦長惠克哈姆願意上島考察。於是，水手們用小船送他們倆登上了島嶼。
荒無人煙的島上，小鳥群聚。它們由於不曾“領教”過人的威脅，所以見了人也不展翅飛逃。在島上捕鳥無需使用獵槍，隨便拿塊石頭或者用地質錘就可以將它們打死，不一會，獵獲物就把小船裝滿了。
1832年2月，艦隻到達佛得角群島。群島上鬱鬱蔥蔥，鋪滿了奇花異草，這兒有千種彩蝶，萬類昆蟲，珍禽奇獸，古怪化石，……確是一個琳琅滿目的生物世界，呈現出生機勃勃的動人景象。
達爾文讚賞不絕，時常處於“非常驚奇之中”。他不禁想：究竟是什麼力量把大自然裝飾得這樣美麗呢？難道真象神學院的老師在講述《聖經》的時候所說的，形形色色的生物都是上帝按照偉大計劃創造出來的嗎？他還記得自己不久前給艦上水手們複述這些說教的時候，見聞廣博的水手們都捧腹大笑了。是啊，他們為什麼覺得可笑呢？對這個問題，達爾文決心繼續探索，找到答案。
因此，航行每到一處，他都很重視向當地勞動群眾學習、求教，細心詢問動植物的種類，它們有什麼特性。當地人民熱情地向這位謙遜的訪問者介紹情況，有時候，還主動地為達爾文當向導。
例如，有一次，他聽到一位高僑人說：“我們這裏的雌鴕鳥總是成群地把蛋下在同一個巢裏，等到有20到40個蛋的時候就讓雄鳥孵化，而雌鳥又集體到另一個巢下蛋了。……”
達爾文聽了將信將疑，便親自做了一次實地調查。當他了解雌鴕鳥每隔三天才下一個蛋的情形以後，立即恍然大悟了！原來，上麵說的那種習性，正是鴕鳥對當地炎熱氣候的一種適應性的表現。假如一隻雌鳥把每次排卵期的十幾個蛋全部下完再自己孵化，那麼，先下的蛋在高溫環境裏早就變壞了。