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鸽子爱好者使达尔文很感兴趣，他经常乐意引证养鸽专家伊顿著作中那些在赞扬鸽子的一个品种时作出如下结论的地方：如果你了解了鸽子的一切奥妙，那么“恐怕没有一个精明而有教养的人缺少了这一品种还能活得下去！！”。
后来在一八五六年十月，他在给福克司的信中写道：“在我看来，我对鸽子进行详细的研究工作是非常宝贵的，因为它向我说明了在家养状况下变异方面的很多问题。他研究了有关鸽子方面的”大量旧著作“，以便彻底研究它们各种群中的渐变。他还研究了家兔和鸭，不过比起研究鸽子来要少得多。
达尔文同著名的家禽专家捷格特迈耶尔就很多细小问题和琐事进行了大量通信。凡是使他怀疑的各种各样的问题，他都跟懂行的专家商量，这是达尔文一贯的工作方法之一，因此他的著作经常援引这个或那个专家、权威在这个或那个问题上的意见。
例如，他认为虎克是植物地理分布问题上的专家，虽然在这些问题上，他并不完全同意虎克的意见。他把自己关于生物地理分布的手稿送给虎克审查，并且在得悉虎克总的好评后才“松了一口气”。有趣的是，鉴于虎克的批评，达尔文在给虎克的信中强调指出，他越来越深信，外部条件的直接作用对进化的意义是极其微小的。他认为，外部条件引起的最大的意义是变化的能力和变异性，但是，新品种或变种的形成不是由它们决定的，而是由于选择的作用，而且不能因此就把这种形成称为偶然。
根据这种理解，他开始认为，那些以为动物的毛发越往南就越稀，越往北就越密，深水的贝壳比浅水的贝壳白，山上的昆虫体小色暗，而山上的植物绒毛多，并开出较大而且鲜艳的花的人是不对的。达尔文开始认为，上述差别早已属于变种，因为物种只是外形变化极为显著的变种（他这样给虎克写道），那也就属于物种了。换句话说，他在这里也看到了不是外部条件的直接作用，而是选择作用的结果。
看来，虎克在回信中反驳了达尔文提出的高山上的花一定绒毛多、朵儿大这样一个论点。根据达尔文的说法，虎克给高山上的植物“剃了发”。达尔文非常珍视虎克这些实际的修改，这些修改有时驳倒了达尔文从某个权威那里得到的观念。他给虎克写道：“我有时鄙弃自己做了一个编纂者，虽然我不鄙弃自己的全部工作”。
达尔文还在两小块土地上对植物进行统计：一种是长期种植的，另一种是在十五年内自然生长的。正如他在给虎克的信中所写的那样，知道什么样的植物增加了，而什么样的植物绝灭了，这使他感到非常“愉快”。他对这块有六平方英尺的小小的土地，即“种子植物园”，进行仔细的观察，他在这里注视每一根从种子中生出来的幼芽的命运。大量的幼苗对他产生了强烈的印象，而更强烈的印象是大量死亡的幼苗。他感到惊奇的还有，幼芽之死与其说是一部分幼芽压倒了另一部幼芽，不如说是被蜗牛弄死了。他在后来给虎克的一封信中更加明确了这些材料：三百五十七棵植物死了二百七十七棵，主要是由蜗牛弄死的：他同虎克还详细谈了他在慕尔公园（他在这里疗养了一个月）所作的惊人的观察，并且后来在《物种起源》中作为生存斗争复杂性最好的例证列举出来。他在慕尔公园观察了长有老松的山丘那些被围起来的和未被围起来的地段之间的差别。在被围起来的放牧地段上，在一群松树周围，长出了很多小树，它们好象是被人有意栽到这儿的。而在未被围起来的地段上，什么都没有，找不到一棵小树。但是，当他走到跟前时，他在那里找到了几千棵全都比帚石南要矮的松树，因为牲畜经常把这些树尖啃光。研究它们以后，他深信，这些三英寸高的小松，树干不高于一根火漆棍，根据年轮来判断却在二十五年以上。“确定一平方码草地上的植物的样子及其数量的捉弄力量有多大啊！……不过，要是某一种老虎或某一种植物要绝灭的话，我们却经常感到惊讶”。
他专心致志地研究他所搜集的大量事实，并说明这些事实，其中每个说明都要经过检验。
他在一八五七年六月五日给虎克的信的末尾说：“最近，我把我的思想统统告诉了您，您是一个最好的朋友和哲学家”。可是二十天之后，他告诉虎克，黄尝木的叶子随着子叶的出现，在形态上几乎是三叶草式的，他问虎克，“在这里是否可以同幼狮花纹这样的特征（看来是从祖先那里传下来的）相提并论呢？
虎克还给他寄来了他所需要的植物学书籍。达尔文深信，在占有广大分布区的很多属中，变种和物种应当最多，他想根据各国的“植物志”的资料来检验这一点。虎克还给他寄来了波鲁的《法国中部的植物志》和菲恩罗尔的《拉底斯本的植物志》。达尔文非常认真地检验了某些论点，拿出了他在一八五七年八月检验过的一个“植物志”的统计表。在英国的植物志方面有巴秉顿、汉斯罗、华生的；在法国的植物志方面有波鲁的，在荷兰的植物志方面有米吉尔的，在美国的植物志方面有爱沙·葛雷的，在新西兰和印度的一部分植物志方面有虎克的。此外，在马德拉群岛的昆虫方面有华拉斯登的。但是，他对此还不满足，并且在同一封信中还要虎克给他弄到“好的德国的植物志”、“大俄罗斯的植物志”，而且还要那些“把物种分得很细和很粗”的作者的植物志著作。
看来，这部关于在大小属内部物种的分布和变化情况的著作，需要他非常细心而又要花费很大力气去工作，因此占用了他九个月的时间，以致他在一八五九年五月才把自己关于这个课题的手稿寄给虎克审阅。达尔文当时给自己明确提出的任务是，“事实要充分而且有条理”。他把自己所写的这本书告诉福克司时写道，他愈来愈感到兴趣的是，怎样使事实更有条理。他接着写道：“我象克雷兹①一样，有过多的丰富的事实，而且我想使该书尽可能臻于完善”。
①大财主，古代吕底亚国王。——译者注但是，虽然达尔文拥有大量的事实，但他仍然积极地搜集事实，向与自己有通讯联系的人提出很多问题。例如，他在思考细小生物身上表现的返祖特征时，请福克司在搜集各种品种的马、波尼马、驴等背上的黑条纹和肩上的横向条纹的事实方面给予帮助。
他在关于大陆在以前的地质时期是联结在一起的问题上，同虎克发生了深刻的分歧。这种思想，特别是似乎曾一度把美洲同旧大陆联结起来的大西洲的存在这一思想（为了说明马德拉群岛的昆虫分布），在达尔文看来，是幻想的，而主要的是为时过早的。在研究这种很少有真实性的假说以前，还要解决大海是不是使动植物分迁的真正不可克服的障碍。为了弄清楚这个问题，达尔文决定研究植物的种子和动物的卵在海水里是否会飘流，它们在盐水里能活多长时间。他认为，海流和海浪可以把种子和卵带到很远的地方去。在接受大陆是联结起来的假说，以便说明在被大海隔开的一些地方上有某些相同的植物存在以前，还必须证明在这些地方不可能发生一般的迁移。
一八五五年五月，达尔文请福克司为他那所学校的学生提出奖励，使他们去寻找蜥蜴蛋或蛇蛋，并给他往唐恩寄去两、三打这种蛋。因为蜥蜴住在每个岛上，达尔文想在自己住处作试验，确定蜥蜴蛋是否真能抵抗海水的作用，它们在地窖的海水里放一两个月是否仍然保持生命力，还要弄清楚，它们在海水里是飘浮的还是下沉的。
达尔文在瓶子装的盐水里保存莴苣、萝卜、白菜、山莴苣、胡萝卜、芹菜和洋葱的种子。尽管水发臭了，可是所有这些种子，除了某些品种的白菜子以外，都长得非常好。因为很多海流每小时的速度是一海�