“贝格尔”号舰长罗伯特·菲茨罗伊的一些不大走运的同行常说，他之所以能在海军中扶摇直上，主要是因为他的家庭背景，以此他才被海军部的上司看作是一个非常出色的军官。
他是查理二世和克利夫兰公爵夫人巴巴拉·维利尔斯所生的私生子的后裔。他的祖父是第三位格拉夫顿的公爵，他的父亲查理·菲茨罗伊勋爵是一个非常著名的将军。可他在别人面前谈到祖先时总是极其谦虚。虽然他有权在名字前面加上“尊敬的”这个称号，但他却从来不用。他于1805年7月5日出生在距伯里·圣·埃德蒙兹不远的安普顿庄园，1819年加入海军，在26岁那样年轻的年龄就升为舰长了。亨斯罗教授家住在伯里·圣·埃德蒙兹附近，他多年来一直是菲茨罗伊家的亲密的朋友，总是非常关注罗伯特的事业。
1828年，罗伯特·菲茨罗伊还是一个海军上尉的时候，就奉命乘英舰“探险”号勘察巴塔哥尼亚和火地岛海岸。所以现在英舰“贝格尔”号去考察的地区，对作为该舰指挥官的他来说并不生疏。如果他生活在当今科学高度发达的时代，很可能被任命为搞科学研究的军官，因为他不仅是一个能干的海员，而且还有地质学和气象学方面的专业知识。1854年他被列入半退休的名单之后不久，被分配到商业部任职，在那里他把大部分时间都用在研究气象学和改组救生船队的工作上了。他发明了既廉价又非常准确的“菲茨罗伊气压计”，创立了暴风雨警报系统，后来变成我们现在每天的天气预报。
“贝格尔”号是菲茨罗伊头一次指挥的军舰。与20世纪航行于英国和南美之间舒适的远洋轮相比，“贝格尔”号就显得非常简陋而又落后了。这艘英国皇家军舰，在泰晤士河口南岸武利治船坞建成下水，是专为在风浪最大的海洋上航行而建造的。以前也有过两艘，连续采用“贝格尔”为名，意思是“小猎犬”，现在是第三艘同名的军舰。船面甲板长27米，排水量235吨，最大宽度约7米。有供44个官兵居住的舱室。在吃水线以下有足够的地方贮存供海上航行6个月用的食物和淡水。在上层甲板上，主桅与船尾之间有两只很大的救生艇放在滑动垫木上，在舰的中部还有一只小艇。
舰身木材用桃花木，坚实洁净，外表美观。这种样式的船，被称为“十门炮式横帆双桅船”，绰号叫“棺材”，或称“半淹岩礁”，而船员戏称为“小潜水鸭”。它原是方帆双桅船，1825年改装为三桅横帆船，配备6门大炮。1826至1830年，“贝格尔”号初次参加测量工作，随同“冒险号”去南美洲，由舰长菲力普·派克·凯恩率领。当时“贝格尔”号的指挥官是普林格尔·斯托克斯，但他在这次航行的中途自杀，改由菲茨罗伊指挥。船上装置时计24座，作测量经度用。这次航行，海军部注册海员人数为34名，仆人6名，达尔文和3名火地岛土著人则是额外乘客。这3名火地岛土著人是1830年由菲茨罗伊带回英国的，教以衣着和文化知识，这次将他们带回教化土人。达尔文在舰上作为舰长的宾客，舰上军官称他为“亲爱的老哲学家”，大家又称他为“捕鸟专家”。
分配给达尔文的舱室还是比较宽绰的。舰长的舱室设在主甲板的尾部，摆设得很好而且非常舒适。此外还有一个更大的船尾楼舱，如果天气不太好的话，他白天可以在那儿工作，不会受到干扰。
在9月的第二周，菲茨罗伊在伦敦与达尔文初次见面，他自己说达尔文没有给他留下深刻印象。而几个月以后，他们却成了好朋友。他在对达尔文说起此事的时候承认，他当时被这位年轻人的鼻子形状弄得没有信心了！
“我确信靠相面能判断一个人的性格，”他说道，“有一段时间，我认为长着这种鼻子的人绝不会具备我们这次航行所必需的精力和决心。”
实际上菲茨罗伊是因为不了解达尔文的性格，知道他是“民权党员”，而自己是保守党员，担心达尔文上船后，见到他的专断行为而闹翻误事。所以，在第一次见面后对达尔文参加航行婉言谢绝。但后来因为时间紧迫，而且看起来不可能找到另一个愿意担负这项任务的人，菲茨罗伊最后才同意带上达尔文。
菲茨罗伊的性格是非凡的，具有很多高尚的品质，忠于职守，极其慷慨，勇敢坚决，有不屈不挠的毅力，而且是他的所有部下的热心朋友。为了帮助他认为值得帮助的人，他会承担任何困难。但是他的脾气却很坏，对部下要求严格。他的眼光锐利，总能检查出船上存在的细小问题，而对那些不忠于职守的人严厉申斥一番。他发火时，非常不讲理，不允许别人申辩。他对达尔文倒比较和气，但也吵过几次嘴。
“贝格尔”号行至巴西的巴伊亚时，他当着达尔文的面，赞扬达尔文所痛恨的奴隶制度。
“我刚刚拜访了一位大奴隶主，他把许多奴隶叫到一起，问他们是否愿意自由，你猜他们怎么说的？”他面带得意之色顿了顿，接着又说：“所有的人都异口同声地回答道：‘不。’”
“你认为那些奴隶在他们可恶的主人面前所作的回答是心里话吗？”达尔文带着嘲笑的语气反问他。
这一问使菲茨罗伊勃然大怒，达尔文以为这下子可能要被驱逐离舰了，但过了几小时以后，他又表现了他通常的雅量，派人来给达尔文道歉，并且请达尔文继续同他住在一起。后来达尔文出版了被宗教人士认为是邪说异端的《物种起源》，菲茨罗伊非常愤慨，二人闹得无法和解，这是因为他笃信宗教的缘故。
1831年12月24日，达尔文带着圣诞节礼物骑马去梅庄向韦奇伍德一家告别。这时，埃玛已经23岁了，已经成为一个非常美丽的姑娘。心中一直对她满怀柔情的达尔文意识到，自己往日对她的好感已发展成为一种更深沉的感情。他想当时就向她求婚，但一想到眼前的远航，他觉得匆促订婚后让她长期等待是不公平的。虽然他完全相信，乔赛亚会给自己最小的女儿一笔可观的嫁妆，但他认为除非他能挣得足够的钱养活他们自己，否则便没有任何结婚的可能。
不过，他在离开梅庄之前对她说的最后几句话，使她确信无疑地明白了他的心思。
“我估计要离开两年，”他告诉她，“你能等我吗，埃玛？”
她真的等着他，这期间打发了两个求婚人。而两年拖成三年，然后又进入第四年，最后已近五年。达尔文当初没有想到这次航海竟使他整整绕地球一周。
达尔文为这次航行定下的目标是：采集更多的标本，阅读自己能获得的一切有关自然史各门知识的书。他在旅行日记中写道：“如果能够实现考察世界的愿望，那么这是一个多么稀有而难得的机会呀！要作好到海上去的思想准备，要彻底理解这是多么艰巨的事业。”他立志以船为家，不顾风险，向前迈进。
12月27日，“贝格尔”舰离开英国入海航行。当时英国海军部宣布，此次探险航行，目的是考察南美洲等地区，测绘水路地图，对环球各地作精确的时计测量工作，即确定各地经度，而且多次声明，特别是要搜集和研究各地区自然史方面的标本和资料等科学知识。实际上，这只是打掩护，其主要目的却是想要争夺殖民地，为本国扩张军事、商业而服务。他们根本不重视达尔文的科学考察工作，而且十分吝啬，不付一文，所有研究工具、仪器和设备，甚至伙食费，全部由达尔文自备。因此，要是没有父亲的大量经济支援，哥哥和师友们的协助和鼓励，青年达尔文纵然有天才和宏愿，也是赤手空拳，力不从心，无法进行考察工作的。
“贝格尔”号的全部航程环绕了全球，一共用了五年的时间。从1831年12月27日起航，到1836年10月6日才回到英国。“贝格尔”号先航行到巴西，后又在南美洲的南海岸的火地岛附近逗留了两年多。在这段时间里，达尔文曾几次登陆，到南美内地去旅行，其中有好几次旅行了一两个月。
从1834年年中一直到1835年10月，“贝格尔”号都停泊在南美洲的西海岸。达尔文在西海岸和附近的岛屿上也做了许多调查研究工作，达尔文曾经两次越过柯第莱拉山，调查了加拉帕哥斯群岛。这一群岛因为达尔文的研究出了名。
从1835年底到1836年，“贝格尔”号又到过大赫的岛、新西兰、澳大利亚和塔斯马尼亚岛，后来经过印度洋，从好望角绕过非洲，横渡大西洋，再回到巴西。最后由巴西再回到英国。
“贝格尔”号起锚离开德文港时正下着大雪，却几乎没有风，在这个季节，英吉利海峡的海面可算是异乎寻常地平静了。在他们离开锡利群岛约100海里后，转而驶向变幻莫测的比斯湾时，情况发生了急剧的变化。西南风咆哮着刮了起来，巨浪如山，帆船像一个软木塞似的在浪里颠簸。就是在那时，达尔文开始晕船了，此后，这种不适应在整个航海中不时地折磨着他。
不晕船，可不像有些人想象的那么简单，甚至曾经漂洋过海、饱经风浪的船长们有时也会因晕船而躺倒在床上，因波涛汹涌，一半船员躺倒的情形也是常有的。但是对于大多数晕船的人来说，这种发作并不猛烈而且不会持续很长时间。
达尔文的情况却不是这样。头一次晕船就折磨了他四天四夜，直到船驶进葡萄牙海岸附近的平静海面时才见好转。他不能睡，任何东西都不能吃，菲茨罗伊多次给他白兰地和水，他几乎刚刚喝下去就立刻呕吐出来。
“有好几次我真以为我要死了，”他在离开英国后给父亲写的第一封信中写道，“一阵阵的干呕太痛苦了，我觉得如果不是整个肚肠都破裂了的话，也一定是胃破裂了。”
这封信是在“贝格尔”号停泊的第一个港口加纳利的特内里费岛寄出的。而由海军部转来的达尔文父亲的回信，直到七周后在佛得角群岛靠岸时达尔文才收到。信中，父亲劝他的儿子服用小剂量的鸦片酊剂，可是“贝格尔”号的药箱里没有这种药，在当地又买不到。
到达非洲西海岸时，海面比较平静，达尔文恢复了元气，失去的16磅体重也逐渐恢复了。但是在历时三周多穿越南大西洋去巴西的2000海里的航程中，他又晕船了，晕得跟上次同样厉害。这次，菲茨罗伊船长对这个归他照看的人非常担心，他甚至认真地考虑过让他搭乘邮船回英国去，但是达尔文坚持不肯听这些话。最初几次登岸考察使他对摆在面前的任务兴趣大增，决意继续干下去。他非常顽强地坚持着，使菲茨罗伊不得不从此承认，他对达尔文的鼻子的看法是完全错的。
有人说，多次发作的、损害身体的晕船是造成达尔文整个后半生中身体不好的主要原因。但是达尔文的许多医务界朋友不同意这种说法，而是把他的健康不佳归咎于这次航海中感染了某种热带细菌。航海期间，他的确经历了几次热病发作，都是在南美和太平洋群岛。有一次他发烧非常厉害，很可能对他的心脏造成了永久性的损害。
尽管经历了千辛万苦和种种考验，但这次航行有一个有益的成果，它对达尔文毕生的事业都具有无比的重要性。他尽管时时为晕船所痛苦，但很快就发现海上生活对头脑非常有益，这似乎有些奇怪。对于达尔文来说，这两间小小的船舱比基督学院里那静悄悄的宽敞的大房间更有益于研究。航行前，他听取亨斯罗教授的意见，随身带了一些书籍，现在可以不被打扰地反复阅读，结果他几乎能背出来它们的全部内容，尤其是查理·莱伊尔的《地质学原理》，这本书对其考察工作起了重大的影响。
“我总觉得，这次航行第一次给我提供了真正的思想教育和训练，我被引导去密切注意博物学的几个门类，因而我的观察能力得到了提高，虽然我的观察能力已经相当地发展了，”许多年后他写道。从回到英国到他逝世这许多年里，他常常谈到在“贝格尔”号上度过的几年，这几年对他来说比大学里呆上半个世纪更有价值。
“我若能返老还童，”他死前不久对他的大儿子威廉说：“我要在海上尽量多度过一些时光。为了能在海面比较平静的时刻享受宁静与专注，我情愿忍受狂风恶浪带来的痛苦。”
这次航行还帮助达尔文掌握了写作的技巧。他以前的写作，甚至包括他的书信，格调、文字上都有些沉闷和累赘，而且在句法、标点甚至拼写方面也有一定的错误。然而在海上，他下笔如注，散文取得了难以估量的进步，这取决于他养成的一个良好的习惯，每天都用日记把所做所发现的全部，认真、仔细、生动地描述出来。他的航海日志，密密麻麻地记满了富有才智的观察报告，这给菲茨罗伊留下了深刻的印象，所以他建议达尔文将它出版。《航海日志》后来出版了，但是可能并不是以达尔文原来计划的那种形式出版的。
一位写达尔文传记的作者伦纳德·赫胥黎博士说，起初《航海日志》是作为菲茨罗伊和达尔文合写之作的。《英舰“探险”号与“贝格尔”号航海勘察记》的第三卷，于1826至1836年间问世。这样一来《航海日志》便被“埋没”了。它没有引起多大注意，只有三家期刊肯费笔墨加以评论，其中有一家《季度评论》称赞他的文章“具有心灵清新的美，这种美贯穿在一个坚强而有才华，敏锐而又有深沉观察力的处女作中”。《“贝格尔”号航行记》的单行本终于在1845年出版，而且轰动一时。
达尔文在航行中的任务之一是为海军部编辑《动物学材料汇编》，原稿实际上是一种提要，在出版前大部分经专家重写。不过《地质报告》却完全是达尔文自己的著作，它包括三卷：《珊瑚礁》、《火山岛屿地质观测》和《南美地质观测》。
关于珊瑚礁的论文，被称为是达尔文对自然科学研究的第一个重大贡献。尽管这期间还有另外几种理论也提了出来，但是他在这篇论文中所提出的理论和观点，渐渐地取代了其他理论，并为他同时代的地质学家们普遍接受，而且今天看起来也仍经得住推敲。他认为珊瑚岛是由于中央凸起部分慢慢下沉而形成的，如一个死火山，在其周围长出堤形礁，以后又变为裾形礁，最终成为中央完全不露出水面的环状珊瑚礁。
地质调查是达尔文在这次航行中所做的主要工作之一。他考察了沿途所经过地区的地质构成，搜取了许多岩石样本。在南美洲他通过对马尔多纳多地区和安第斯山脉的地层状况进行考察后，认为巴塔哥尼亚高原和奇洛埃岛，都是安第斯山脉的附属品，是在很近的地质时期内上升起来的海底地层。附近地区的河谷、阶地和平原，也是海底多次间歇性上升，同时海水逐次后退而形成的，这些河谷并不是被山上的水流冲刷而成。现在高山地区存在着古代印第安人房屋遗址，在那里呼吸困难，证明当时该地应该是处在空气不稀薄而有水源的较低地位。也就是说，这个地区的陆地是在建屋后再上升，达到人类不能生存的高度的。
达尔文在考察火山岛屿地质的同时，发现地震的发生与火山活动有关，指出一切动物能正确预知地震的发生。而地震的发生和火山爆发，是地球上最大的自然现象。
由亚当·塞治威克最初激发起来的、达尔文对地质学的强烈兴趣，现在又被完全唤醒了。在达尔文这次航行出发前，亨斯罗送给他一本书，那就是刚出版的地质学家莱伊尔的《地质学原理》。亨斯罗劝告达尔文多多利用这本书中丰富的内容。这本书帮助达尔文在地质调查时有更正确的认识和分析，并从书中发现了对这门科学的一种全新的看法。
“我勘察的第一个地方，”他写道，“是佛得角群岛的圣地亚哥岛，通过实践可以清楚地看到，无论与我手头这些著作的作者们相比，还是与我后来读过的其他著作的作者们相比，莱伊尔研究地质学的方法具有惊人的高明之处。”航行回国后，达尔文一直说：“我随身携带了莱伊尔的《地质学原理》第一卷……这本书曾给过我莫大的帮助。”
达尔文本来就打算写一本书论述他访问的国家的地质，现在对智利海岸外形与地质结构的考察使他写书的决心更大了。1835年底到达利马时，他写了一封长信给表弟威廉·福克斯，从信中可以清楚地看出他对这门学科的热情。
“你应该认真考虑学习地质学，”他劝告这位当时正在剑桥读博物学的年轻人。“它有比博物学其他分支都更广阔的天地供你思考。我现在已经变成莱伊尔先生的地质学观点的狂热信徒。这次南美洲的地质考察，使我大大发展了他的部分理论。地质学是一门初创的非常重要的科学，它除了要你读点书、动动脑筋、用锤子敲敲之外就不要求别的了。”
值得一提的是，19世纪，对科学家思想产生最大影响的书籍中，莱伊尔的著作仅次于达尔文著的《物种起源》而被排在第二位。在这本书里，莱伊尔彻底驳斥了巨大的地质变动是大灾难的结果这种理论。并指出，变动可能是由均变而产生的，即由是至今仍在起作用的各种力所引起的。
这本书成了达尔文考察工作的理论指南。正如恩格斯在《自然辩证法》中所说：“莱伊尔的理论，比它以前的一切理论都更加和‘有机物种不变’这个假设不能相容。”莱伊尔的理论和达尔文的所见所闻十分符合，推动了达尔文向早期进化论方向的转化。
达尔文的另一件工作便是搜集各种动物，并且观察这些动物的生活情况。在搜集和观察动植物时，达尔文也做了一些简单的描绘和解剖。但是，无论在地质调查或动物的搜集工作中，达尔文最得力的一个工作方法就是记下极其详细的笔记。在五年环球航行中，达尔文记了极详细的日记，仔细地描述了他所见到的一切，并且力求准确。到结束旅行时，一共写了26本，成为他以后著作的基础。达尔文自以为这是一项有用的训练。在采集考察繁忙的时候，没有时间写家信，达尔文便把他的日记作为家信或与科学界朋友联系的信寄给他们。
在整个航行中，有几件事情给达尔文印象最深，使他感到惊奇，并且对他以后的思想有很大的影响。达尔文自己写道：
“贝格尔”号的航行曾给我留下一些深刻的印象。首先，我在南美洲大草原的岩层中发现过带甲的巨大动物的化石，它的甲就像现在南美洲的犰狳的甲。其次，全洲自北而南，类似的动物的形态都渐渐在改变。第三，加拉帕哥斯群岛上的大多数生物都具有南美洲生物的特征，但是各岛上的生物形态又略有不同，从地质学上看来，这些岛屿都不是怎样古老的。
“显然的，这些事实以及其他的种种事实，只能以这样的假说来加以解释，即物种是逐渐变化的。”
火地岛上的土人留给他的印象也是极深的。当地土人无衣无屋，夜宿海滩，愚昧无知，觅食海生动物，甚至冬季无食时杀死老弱妇女充饥。达尔文对此不胜感慨，对人类的起源发生疑问，同时也对上帝创造人类的教条有所怀疑。
他认为自然界使习惯变成万能的东西，因而使火地岛人适应于当地的气候和天然的环境。他在给妹妹的一封信中写道：“在这里，我们看到了火地岛的土人。我认为自由的野人的形状是世界上最不平凡的奇观之一。驯化动物和野生动物之间的区别，在人类方面表现得最明显。很难认出裸体的野蛮人和我们有亲属的关系，他的身体用各种颜色画成了各种花纹，他的手势，无论是善意或是恶意的，你是完全不能了解的。这个奇观几乎可以补偿航海中的困苦。”
在航行期间，达尔文历尽千辛万苦。每到一处总要进行认真的考察研究，采访当地的居民，有时也请他们充当向导。
五年中，他登高山，涉溪水，入丛林，过草地，采集动植物标本，挖掘生物化石，发现了大量的前无记载的新物种，积累了极为丰富的生物学知识，为他以后的科学研究打下了牢固的基础。
这次航行对达尔文成为一个自然科学家，起了非常大的作用。“贝格尔”号可以说是达尔文真正的学校。
达尔文自己也曾说过：“‘贝格尔’号上的旅行在我的生活中当然是最重要的事，它决定了我的整个事业。”
各种新鲜事物强烈地吸引着达尔文，使他时时处在“非常惊奇”之中，不断促使他深入思考：自然界这些高大的棕榈、奇花异草、满目珍奇的植物、千种彩蝶、万类昆虫究竟是怎样产生的？开始他还是以传统的神创论来解释：形形色色的生物都是按照上帝的“伟大计划创造出来的”，而且永远不变。后来他对成千上万的物种实地研究后，逐渐对主张物种不变论的神创论产生了怀疑。
特别是在南美的三个事实，对他产生了深刻的影响。所有这些事实都说明主张物种不变论的神创论再也解释不通了。是迷信上帝创造世界万物，还是尊重存在的科学事实呢？他的思想斗争达到了高潮。结果，正像恩格斯在《自然辩证法》中所说的：“上帝在信仰他的自然科学家那里所得到的待遇，比在任何地方所得到的都坏。唯物主义者只管说明事物，是不理睬这种名词的。”达尔文终于摈弃了“上帝创造万物并且永远不变”的说教，而“物种逐渐变化”的大胆假说却在他的头脑中渐渐地确立起来。
在这次航行中，达尔文只有一件不痛快的事情，那便是看到黑人被贩为奴隶，以及奴隶主对奴隶的残酷欺压。
有一次因为这件事，他同船长菲茨罗伊吵了起来，并提出反对奴隶制度的意见：“如果英国是第一个彻底废除奴隶制度的欧洲国家，那么她是多么的光荣呀！”“看到一个黑人而不对他发生亲切的同情，这是不可能的事情，他们的表情多么愉快、心地多么坦白而诚实，身体多么优美，而且肌肉多么发达。”
达尔文除每天进行辛苦的考察，并用两三个小时写航海日志外，还与在英国的科学界朋友保持通信联系，这并不是一件容易的事情。要知道，当时还没有邮递系统。虽然有所谓的邮船经常往返于世界各主要港口与英国之间，但是要从“贝格尔”号所到的一些地方发信，却要大费一番周折。达尔文的许多快件，是由在西半球进行其他科学考察的皇家海军舰只回国时带走的，但绝大多数要过三个月才能送到目的地。
他寄给亨斯罗教授的那些信件最有意义。
在剑桥哲学会上，亨斯罗把达尔文写的10封信内容作了摘要，向会员们作了报道，其中主要内容是地质学和生物学方面的重要科学资料，同时赞扬了达尔文在南美洲考察和采集的卓越成绩，并个人出资加工成《私人印刷品》的小册子。“对来信所写的意见，应当是这位考察家的初步设想，因为他尚需详细考查其记述和研究其采集品，以力求科学上的精确性。”这是达尔文最早刊印的一篇论文。后来（1936年）伦敦昆虫学会在《昆虫学杂志》上转载发表了《达尔文先生给亨斯罗教授的书信摘录——根据亨斯罗教授〈私人印刷品〉印刷》。这些信件引起了许多有学问的科学家的重视和注意。
塞治威克教授，也将达尔文给亨斯罗的这些信，摘要编成长篇论文，题为《1832—1835年测量南美洲东西两岸时的地质笔记——兼述瓦尔帕莱索与门多萨之间安第斯山脉的横断面》，引起了地质学家的强烈兴趣。结果，在达尔文回国时，他惊奇地发现自己已被视为地质学家和生物学家了。
达尔文碰到需要进一步得到启发的问题，他便毫不迟疑地向亨斯罗和塞治威克请教。他尤其想得到更多关于地质学实地工作的知识，以便训练自己取舍研究对象的能力。
“这儿要干的事情太多，”他写道，“而时间又这么少。所以十分重要的是，我不应该为搜罗那些不大可能增加我们现有知识的标本而浪费一秒钟。”
尽管这样，仍有一项浪费时间的运动他舍不得放弃，那就是打猎。他把许多鸟和小动物的其中一部分细心地制成标本，保存起来，增加他的搜集。也有相当一部分进了船上的食品贮藏室，用于改善平日单调的伙食，这受到大家的欢迎。但是过了两年，达尔文感到连这点娱乐也不得不放弃了，此后的射猎一般都由分派给他当仆人的水兵来干了。
离开巴西之后，“贝格尔”号在蒙多维的亚停留了很短的时间，然后驶向布宜诺斯艾利斯，在那里，达尔文被介绍给声名狼藉的胡安·曼埃利斯·罗萨斯（1793—1877年）将军。他对达尔文特别优待，发给他一张到布宜诺斯艾利斯去的沿途通行证。罗萨斯是阿根廷一位皮革商人的儿子，后因管理牧场而成为大地主，为了抵抗印第安人而掌握军权，后执政独裁，他也很喜欢搜集动植物标本。他是个罪恶累累、贪得无厌的人，在他的17年独裁统治期间，国家陷入流血与恐怖之中。善良温和的达尔文居然喜欢他，叫人奇怪。更令人不解的是，当罗萨斯在一次革命中被击败而不得不逃亡英国、在索斯安普敦度其残生时，达尔文曾同他会面，仍对他态度友好。答案可能是这样的：达尔文从来对政治不感兴趣，如果当初没有他那张通行证，达尔文就得不到沿途军驿站的特别照顾。除了对他有感激之情外，更主要的是，达尔文看到了他的另外一面——一个热心的业余科学家。
从布宜诺斯艾利斯出发，“贝格尔”号向南航行700海里到达火地岛。菲茨罗伊船长以前曾乘“探险”号到过这儿，现在他想在这里完成他的考察。这个大岛面积约为4.8万平方公里，位于南美洲的最南端，是1520年麦哲伦发现的。在19世纪30年代，这个岛大部分还未经勘察，因而给达尔文提供了很多珍贵的动植物标本，尤其是火地岛的土著人的生活给他留下了深刻的印象。
就在这里，菲茨罗伊面临着两种抉择，或者返回英国，或者继续航行，冒险向西进入太平洋。他和达尔文都赞成后一方案。在正式得到海军部的同意之后，舰长避开合恩角周围波浪翻腾的海面，而将“贝格尔”号驶入较为平静的麦哲伦海峡。所谓麦哲伦海峡平静，只是相对而言，实际上也是比较危险的。经过八周的向北航行，并不时在智利海岸短暂停留，他们在瓦尔帕来索靠岸。
离开利马后，达尔文航行到加拉帕哥斯群岛，在那里，发现了更多的在地质学方面有趣的东西，并开始调查珊瑚礁的形成和构造。他还花掉相当多时间解剖蔓足亚纲动物并认真研究它们的习性。这一类海生动物包括无数种附着动物，特别是“鹅”类附着动物和“藤壶”（贝类动物）类附着动物。达尔文原来就用刮“贝格尔”号船身的办法得到标本。达尔文在上船，便做了一个布囊，装置在船尾，作为捞网，按期捕海生小动物，制成标本。他对蔓足亚纲动物的研究非常细致。引起达尔文研究兴趣的是，在智利海岸边他采集到蔓足类的一个奇特的种，它与其他同样动物相异的特征是：常在贝类的壳上钻出一孔，寄居在内。以后他又采集了不少这类动物标本，搜集有关资料，准备全面研究它们的习性和形态构造。他后来说这项工作是“很有益处的，因为我必须在研究物种起源时论述自然分类的一些原则”。同时他还坚信，要作为一个名副其实的生物学家，必须经受长期严格而有系统的训练。因此他就勇敢地把这项工作作为自我训练的开端，这正说明了他有科学家的远见和宏大的志愿。后来他用了五年的光阴，于1846年写成了专题论文《蔓足亚纲》。当时虽在纯科学界之外没有引起什么注意，但很快发展成为一部四卷的巨著，于1851年至1854年间陆续出版。
很难把这部书说成是他的主要著作之一，不过这是体现他彻底精神的优秀成果，以这种彻底精神，他研究了那些看起来可能是最琐碎的题目。后来，人们常听到达尔文对自己在这件工作上面花了这么多时间表示懊悔。但同时也不得不承认，当他写作《物种起源》时，他发现对蔓足亚纲动物的研究是有价值的。正如赫胥黎教授写给其子弗朗西斯·达尔文信中提到的，此书是“严谨的、一丝不苟的著作，其影响在令尊其后的著作中处处可见，并使他的作品免除了许许多多的细节上的微小错误”。
约半个世纪之后，杰出的植物学家约瑟夫·多尔顿·胡克爵士也对此谈到另一种看法。他曾撰文赞扬达尔文从不容忍对较低级的科学工作者的指责。他补充道：“我一直把这种对科学工作中的杂务工以及对他们的劳动给予宽宏大量的赞赏，视为他品格中最高尚的品质之一……这种品质是在撰写关于蔓足亚纲动物的专论过程中形成的。”
达尔文正在南美大陆考察时，塞治威克教授给什鲁斯伯里中学校长巴特勒博士的信中说：“现在，他（达尔文）正在南美洲进行着令人十分钦佩的考察工作，已经把大批如同无价之宝的采集品寄送回祖国。他出国去作探险旅行，对他说来，真正是世界上最崇高的事业。以前大家有些担忧，唯恐他会变成一个懒汉，但是现在，他的性格将会固定下来，而且纵然是上帝收回了他的生命，他也将在欧洲的自然科学家中，获得显赫有名的地位。”巴特勒博士对他的考察成绩极为赞扬，对他另眼相看，放弃了多年前对他所作的不正确的批评。
当海上生活快要结束时，达尔文接到他姐姐的一封信。
信上告诉他：塞治威克教授来看过父亲，并且说达尔文可以跻身于重要科学家之列。因为达尔文寄给他和亨斯罗的一部分信件已经引起了许多科学家的注意，有些信件已经在剑桥哲学会上宣读过。达尔文送给亨斯罗的那些化石，已经引起了古生物学家的重视。
实际上，这时候达尔文一生的事业已经完全决定了他是一位自然科学家，而决不会再回去做牧师了。“贝格尔”号上的航海旅行真正地决定了达尔文一生的事业。
