Nos cinco anos que a viagem durou, visitou várias regiões, incluindo a América do Sul e o arquipélago de Galápagos. Teve então oportunidade de coletar uma série de observações e exemplares de organismos vivos desses locais. De volta à Inglaterra, passou a estudar o material que acumulara. Nesse estudo, três fatos básicos chamaram a sua atenção: as variações apresentadas por indivíduos de mesma espécie; a semelhança entre indivíduos de espécie diferentes que habitavam regiões muito próximas; e a similitude encontrada entre fósseis que abtivera e certas espécies atuais.
Esses fatos levaram Darwin a admitir a ideia de transformação das espécies. Contudo, ele não soube a princípio explicar o porquê dessa transformação.
A resposta a essa questão ocorreu-lhe alguns anos mais tarde ao ler um trabalho de autoria de Thomas Malthus, denominado Um ensaio sobre o princípio de população.
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