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.