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把搜集品加以分类，以便进一步整理和确定，这在开始时是一件很不容易的事。达尔文的熟人、待他十分友好的赖尔劝他，他应当亲自研究地质学。解剖学家和古生物学家奥温不反对解剖一些用酒精浸制的动物。当时担任伦敦大学教授、他的老朋友格兰特准备研究某些珊瑚。但是，起初谁也没有准备去建立完整的队伍。一些博物学家不参加，许多象昆虫学家雅瑞尔这样的人则忙于其他工作。汉斯罗建议把动物的各科在剑桥的博物学家中加以分配。达尔文把这当作工作中第一阶段的计划，因为在剑桥享有崇高威望的汉斯罗所给予的帮助，在他看来是重要的。他打算在剑桥度过几个月并在那里开始自己的工作。然后达尔文认为必须把自己的工作移到“污秽的、可憎的伦敦”去，因为在那里，只有他在场，才能推动专家们对旅行期间搜集的动物资料进行研究。但是，他不喜欢伦敦的那些动物学家。他曾出席过动物学会的一次会议，看到与会者“用那种与有教育的人的身份不相称的腔调相互攻击……”
于是，达尔文就着手实现自己的打算。十月底，他把自己的东西和搜集品从“贝格尔”号上卸下来运往剑桥。在伦敦，达尔文结识了许多大博物学家。其中，赖尔表现得非常热情，他对达尔文的计划非常关心，并且产生了兴趣。要是我们回忆一下，英国的那些老地质学家们，曾经如何仇视赖尔的唯一神教派，他的地质学思想在传播并被人接受方面曾遇到过多么大的困难，那我们就可以理解为什么赖尔会对达尔文采取这样的态度了。达尔文不仅热烈地拥护赖尔的地质学思想，而且还准备在地质学方面超过他这位老师。因此，赖尔急不可耐地等待着达尔文旅行归来。当“贝格尔”号还在新西兰时，赖尔就写信给塞治威克说：“我由于盼望达尔文的归来，感到非常的寂寞。我希望你们在剑桥不要把他独占了。”我们已经知道，达尔文对赖尔曾经作了多么高的评价，而赖尔在发展达尔文的地质学思想和生物学思想方面又起了多么大的作用。可见，他们彼此之间是互相需要的，因此，他们两人在相识之后彼此都相当满意，并且很快就成了朋友，这是毫不奇怪的。赖尔当时年近四十岁。达尔文不久就被选为地质学会会员，接着又被选为动物学会会员。
十一月，达尔文来到梅尔的韦季武德家，在那里，人们正焦急地等待着他，因为有关他取得成就的名声已经遐迩皆知了。所有远亲都被邀请来“看他”。埃玛很想向他详细询问关于旅行的情况，不过她又担心由于自己对查理到过的那些国家知道得太少，他会不乐意给她讲的。她的担心是没有必要的，查理一直在非常亲切地谈论，人们毫不客气地向他提了很多问题。正如埃玛在一封信中写的那样，他的姐姐卡罗莉娜是“那样地为他感到幸福和骄傲，以致看到她就使人感到高兴”。谈论的话题还有达尔文的日记，日记是同信件和科学札记一起由达尔文分批寄往家中的，因此他的姐妹们早已知道了。菲茨·罗伊看了这本日记后，建议把它同自己的日记合在一起作为一个完整的读物出版。姐妹们和埃玛却坚持一定要把达尔文的日记同舰长的报告分开出版。
正如达尔文所预计的那样，他在剑桥度过了冬天，他是在一八三六年十二月十日来到剑桥的。起初，他住在亲切热情的汉斯罗那里，后来他租了一个单独的房间。在剑桥呆的时间拖长了，因为他想在这里检查完他的地质搜集品（米勒教授在这里鉴定了他的矿物和矿石），此外，他还下很大功夫致力于《一个博物学家的考察日记》。达尔文已经不再觉得自己是在基督学院曾经享有很高声望的大学生了！“走过学院的院子时，对任何一间屋子住的人都不认识”，这使他感到闷闷不乐。不过现在，每天晚上仍有一些好朋友聚集在他那里，看来，这在相当程度上妨碍了他始终坚持的活动。他在给詹宁斯的最后一封信中提到：“丰盛的宴会和其他的诱惑”使剑桥成了“一个不好的工作地点”。这年冬天，他作的最初几个报告是：在动物学会上作了《关于美洲鸵鸟》的简短报告，在地质学会上作《关于智利海岸新的上升》的简短报告。
一八三七年春天，三月六日，达尔文从剑桥来到伦敦，安顿在大马尔勃罗大街（他哥哥伊拉司马斯就住在这条街上不远的地方），一直住到九月，在这期间他主要是对《日记》进行加工。菲茨·罗伊舰长出版了描述他乘“贝格尔”号作两次旅行的著作。第一卷描述的是他于一八二六——一八三○年在金克率领下的旅行，第二卷描写的是有达尔文参加的一八三一——一八三六年的旅行；第三卷应该是达尔文写的《一个博物学家的日记》。但是，达尔文在日记中所遵循的不是时间的顺序，而是地理的顺序；他正确地认为，把注意力放到对访问国的描写方面，这对读者来说要更容易理解一些，在这种描写中，他有意包括了动物的生活方式、地质考察、风景描写以及个人的印象。他在六月份写完日记之后，正如他给福克司的信中所写的那样，他“给自己放了假”，动身到施鲁斯伯里去。但《日记》中仍然存在一些缺陷，需要最后整理好，以便付印，然后还要看校样。如果不知道达尔文在旅行期间已经对《日记》作过认真的修改，那就会对达尔文整理《日记》的速度感到惊奇。剩下来的只是要对那些只有在专家的参与下才能弄清楚的最有意义的航行结果作一些压缩和补充。
在“贝格尔”号上，菲茨·罗伊的图书馆里藏有大量的旅行南美和周游世界的著作，达尔文当然经常地研究这些著作。在旅行期间，达尔文广泛地奉行着培根的箴言（他后来把这个箴言介绍给刚参加工作的年轻的地质工作者，要他们注意）：“阅读使人全面，商谈使人有经验，而写作则使人准确”。
达尔文在结束《日记》时，再一次重新考虑了加拉帕戈斯群岛留给他的印象。而物种起源问题又非常复杂地摆在他的面前。他认为，应当学习赖尔在地质学方面作出的榜样，首先搜集与动植物的变异现象有某种关系的事实。达尔文，正如他本人在自传中所说的，是以真正的培根精神在工作的，他不受任何带有偏见的理论的影响，广泛地搜集主要与人工培育的品种有关的事实，利用出版的著作，同有经验的畜牧家和植物栽培学家保持联系。七月份，他开始第一本关于物种问题笔记的写作。
在这个期间，达尔文还作了两个地质报告（关于《南美的巨漂砾》和关于地震），这两个报告受到了地质界的赞扬。
他以前从来没有这样忙过。这种活动是符合他的科学愿望的，但是留给他从事其他工作的时间就太少了。在旅行结束时，他曾向往将来能生活在施鲁斯伯里，生活在他亲爱的父亲和姐妹们中间，而现在他在几个月的时间里好不容易才能找到一个星期的时间来故乡小住。
看来，查理来到伦敦和赖尔的援助，对他为《‘贝格尔’号的动物学》①一书搜集的材料进行分类整理是有帮助的，这本书应当根据准备情况出版成一些单独的论文或篇章，以使作者不至于相互阻碍。那些自以为博学多才曾吓唬过达尔文的植物学家，开始对他有好感了。他在写给詹宁斯的信中说：“请告诉汉期罗，我认为我的那些化石树已熔化了布朗（著名植物学家罗·布朗）的铁石心肠，因为他谈到了加拉帕戈斯群岛上的植物，而以前对于这些植物他却只字未提”。
①这是简称。指《在“贝格尔”号上航行期间的动物学》一书——编者注
雕刻《‘贝格尔’号的动物学》一文中的统计表和插图是要花钱的，而达尔文在预先得到林纳学会关于发表他的研究成果是有意义的这一保证后，便设法得到政府的补助金，作为出版这篇论文的开支。他的请求无条件地被接受了，财政大臣只是请他“最合理地”使用拨出的一千英镑，这当然符合达尔文本人的愿望。
但是，生活在伦敦使达尔文感到难受，因为伦敦是一个“烟雾迷漫的地方，一个人在这里要失去一大部分最好的生活享受”。达尔文不能够充分地“在大自然里散步”，而散步则是他由衷喜爱的活动。主要的问题是，他所从事的大量工作在一八三七年秋天影响了他的健康�