Nel mese di dicembre del 1831, Charles Darwin salpò dal porto inglese di Plymouth. Quando il brigantino Beagle, durante il suo viaggio lungo le coste del Sud America (figura 18), gettava le ancore per fare rifornimento d’acqua e di provviste alimentari, Darwin lasciava spesso la nave per esplorare le regioni interne, osservare i ricchi depositi fossiliferi tenendo ben presenti le teorie di Lyell e collezionare esemplari di molti nuovi tipi di animali e di piante.

In particolare, Darwin osservò con notevole interesse gli animali e le piante che popolavano un piccolo arcipelago di isole quasi aride, le Galápagos, che si trova a 950 kilometri dalla costa pacifica del Sud America. Queste isole, su cui Darwin rimase poco più di un mese, prendono il nome dai loro abitanti più spettacolari, le testuggini (galápagos, in spagnolo), alcune delle quali arrivano a pesare anche più di un quintale. Nonostante queste isole siano relativamente vicine, ciascuna di esse ha il suo tipo di testuggine; i marinai caricavano a bordo queste testuggini per tenerle come riserva di carne fresca durante i loro lunghi viaggi, e alcuni di loro erano capaci di distinguere da quale isola le varie specie provenissero (figura 19).

Oltre alle testuggini, le Galápagos erano abitate da un gran numero di fringuelli, distinti in 14 specie differenti (figura 20); nonostante vivessero nello stesso arcipelago, questi uccelli differivano tra loro sia per la grandezza e per la forma dei corpi e dei becchi sia, in particolare, per il tipo di cibo di cui si nutrivano. Un fringuello, per esempio, si nutriva di insetti estratti col becco dalla corteccia degli alberi, come il comune picchio; non avendo però la lunga lingua che i picchi usano per estrarre gli insetti, questo fringuello si serviva di un piccolo bastoncino o di una spina di cactus.

Grazie alle sue conoscenze di geologia, Darwin sapeva che le isole Galápagos, di origine vulcanica, erano molto più giovani della terraferma; inoltre, aveva osservato che le piante e gli animali delle Galápagos erano differenti da quelli della terraferma, e gli organismi presenti su ogni isola differivano da quelli di ogni altra isola dello stesso arcipelago. Darwin cominciò così a pensare che le differenti specie di testuggini e di fringuelli presenti sulle varie isole si fossero originate a partire da un’esigua varietà iniziale di organismi, provenienti probabilmente dal continente.