1835 年 2 月 20 日，达尔文在智利南部的瓦尔迪维亚经历了一场地震，而他对这次地震的描述与洪堡 1799 年在库马纳遇到的第一次地震经历如出一辙。洪堡写道，剧烈的震动“只一瞬间，就震碎了长久的幻梦”，而达尔文则在日记中记述了“这样的一场地震破坏了最古老的联系”。⑤
这样的例子还有很多。在火地岛，达尔文注意到海藻位于当地食物链最核心的位置，与洪堡在亚诺斯平原发现曲叶矛榈扮演的重要角色极为相似——洪堡认为曲叶矛榈“传播了生命”。达尔文写道，由海藻组成的“水下森林”维系着多种生命形式——从微小的水螅到软体动物、小型鱼类和蟹类，而这些生物又会成为鸬鹚、海獭、海豹的美餐，最终，这条食物链会延伸至当地的原住民部落。达尔文对自然生态系统的理解深受洪堡的影响。他总结道，就像破坏热带森林一样，清除海藻将导致无数物种消失，并很可能危及火地岛原住民的生存。
达尔文以洪堡为榜样进行写作，将科学与诗意的描述完美地结合在一起。他在“小猎犬”号航行期间写下的日记，无论是文风还是内容，都与《旅行故事》极为相似。1832 年 10 月，达尔文的姐姐收到弟弟旅行日记的第一部分，回信抱怨道：“你大概读了太多洪堡，已经学会用他的口吻写作了。”“花哨的法式长句”也让姐姐不禁皱眉。其他人的评价则更积极，日后更对他笔下“生动的洪堡式场景”为他们带来的愉悦而赞不绝口。
洪堡给达尔文提供了一种研究自然世界的典范：不是把自己封闭在地质学家或动物学家的视角中，而是既置身其中，又跳脱其外。二人都有把握和聚焦最微小细节的天赋——从一小片地衣的痕迹到一只小甲虫——然后再通观全局，在全球范围内比较相似的模式。这种灵活的视角使他们以一种全新的方式理解世界：兼具望远镜式和显微镜式的思维，既纵观全局又洞悉纤微——从久远的地质年代穿越时空，一直到原住民未来的生计问题。
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1835 年 9 月，离开英国近 4 年后，“小猎犬”号终于离开南美洲，继续它的环球之旅。他们从利马扬帆出海，到达厄瓜多尔海岸以西 600 英里处的加拉帕戈斯群岛。这些奇特的岛屿非常荒芜，岛上的鸟类和爬行动物十分温顺：它们不熟悉人类的行为方式，所以很容易被捕获。达尔文在那里考察了岩石和地质构造，收集了各类雀和嘲鸫，并测量了漫步岛上的巨大陆龟的身长。然而，直到返回英国重新整理收藏时，他才意识到加拉帕戈斯群岛的巨大重要性——它在达尔文演化理论的形成中起到了决定性作用。这里将成为达尔文命运的转折点，虽然他当时并未察觉。
在加拉帕戈斯度过五个星期后，“小猎犬”号驶向广阔的太平洋，朝塔希提岛而去。他们会从那里出发前往新西兰与澳大利亚，然后再从澳大利亚西海岸出发，横穿印度洋，绕过南非南端的好望角，横渡大西洋，回到南美洲。旅行的最后几个月对所有人而言都十分煎熬。达尔文写道：“从没有一艘船载过这么多思乡的英雄。”无论在哪里遇到商船，他都感到一阵“危险的冲动”：想冲过去，跳上那艘船。他们离乡已近 5 年——这段时间如此漫长，他甚至开始频繁地梦见英格兰乡间的青葱绿野。
1836 年 8 月 1 日，在横穿印度洋和大西洋后，他们短暂地停靠在巴西的巴伊亚，也就是“小猎犬”号于 1832 年 2 月首次登陆南美洲的地方。从这里再向北，便是本次航行的最后一段旅程。重返巴伊亚，达尔文的情绪十分低落。初到此地时，他迷恋巴西热带雨林中的奇异花朵；而现在，他迫不及待地想重见英国园林中高大庄严的七叶树。思乡之情越来越浓烈。他在家信中写道：受够了东奔西走的航行，“我憎恨大海，我讨厌大海，连在上面航行的所有船只都一并讨厌”。
9 月底，他们经过北大西洋的亚速尔群岛（Azores），继而向英国驶去。达尔文待在自己的船舱里，和启程时一样，因晕船而痛苦不堪。即便经历了这么多年，他仍不习惯海浪的节奏，哀叹道：“我讨厌海上的每一道波浪。”他躺在吊床里，在厚厚的日记本上记下最后的观察结果，并将 5 年来的想法归总起来。他在最后几页写道，第一印象经常受到脑中已有想法的影响，“而我的想法则全部来源于《旅行故事》中的生动描写”。
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1836 年 10 月 2 日，暌违近 5 年后，“小猎犬”号终于驶进了康沃尔郡南岸的法尔茅斯港。为了完成测绘任务，菲茨罗伊船长还需要在普利茅斯港进行最后一次经度测量，而那里也正是他开启首次远航的地方。达尔文却在法尔茅斯就下了船，他等不及要搭上邮车去什鲁斯伯里探望家人。
向北疾行的马车咯咯作响。达尔文望着窗外起伏的风景，看着农田和树篱交替着掠过眼前，他觉得田野比往常更青翠。但当问起同车的乘客是否有相似的感受时，回应他的只有茫然的眼神。赶了四十八小时路，达尔文于深夜抵达什鲁斯伯里。为了不吵醒父亲和姐妹们，他悄悄地溜进家里。次日早晨，他径直走到早餐桌旁。大家简直难以相信自己的眼睛：他回来了，并且一切完好，虽然姐姐认为他“看上去瘦了不少”。有太多事情可以分享，但达尔文不能多作久留，因为他必须赶往伦敦，去“小猎犬”号取回自己的行李。
达尔文归来时，英国还在威廉四世的统治之下。但在他周游世界期间，国会通过了两项重要的法案。1832 年 6 月，经过漫长的争论，充满争议的《改革法案》正式生效。这是通向民主的重要一步：在工业革命中迅速成长起来的城市首次得到了下议院的席位，选举权从富有的地主阶级扩展到了中产阶级中较为富裕的一部分人手中。达尔文全家都支持这一改革，并在信件中尽量详细地向达尔文通报国会的最新战局。另一个令人兴奋的消息是，英国于 1834 年 8 月开始正式旅行《废除奴隶制法案》（达尔文当时正在智利）。虽然英国已于 1807 年将奴隶贸易列为非法行为，但这项新法案还是更进了一步。该法案规定，英国的大部分地区都禁止蓄奴。达尔文和威治伍德家族投身废奴运动已久，他们很高兴能见证这一胜利。当然，远在德国的洪堡同样感到喜悦。自拉丁美洲之旅后，他就一直致力于批判奴役人类同胞的行为。
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不过，对达尔文来说，最重要的是科学界的新闻。他手中已拥有足够出版若干本书的材料，成为神职人员的想法早已不见踪影。行李中装满了各类标本——鸟类、其他哺乳动物、昆虫、植物、岩石和巨大的化石骨架——笔记里密密麻麻地记录着自己的观察和想法。达尔文想在科学界站稳脚跟，为此，他早在返乡的几个月前就从遥远的圣赫勒拿岛给老朋友亨斯洛写信，请其帮忙引荐进入地理学会。他急切地想向别人展示自己的宝贝，而英国科学家们也一直通过刊登信件的报纸跟踪“小猎犬”号的历险，十分期待与这位随行的博物学家见面。达尔文后来写道：“‘小猎犬’号的航行是我一生中迄今为止最重要的经历，它决定了我的全部事业。”
在伦敦，达尔文急匆匆地赶往皇家学会、地理学会和动物学会参加会议，并开始积极地发表论文。他请最优秀的解剖学家、鸟类学家和分类学家（包括化石、鱼类、爬行类和哺乳类的专家）来鉴定他的收藏。⑥最紧要的一项任务是将自己的日记加以编辑并发表。1839 年，《乘小猎犬号环球旅行》（Voyage of the Beagle）正式出版，达尔文声名鹊起。在书中，他不仅谈论动物、植物和地质学，还描述天空的颜色、对光线的感觉、静止不流动的空气和大气中的云雾；他笔触生动，有如一位画家。像洪堡一样，达尔文将自己对自然的情感反应记录下来，同时提供丰富的科学数据和关于原住民的可靠信息。
1839 年 5 月中旬，达尔文拿到第一批成书，立即要给在柏林的洪堡寄去一本。但他不知道具体的地址，只好向一位朋友求助，说自己“不知道是否应该直接写信给普鲁士国王、统领俄国全境的皇帝”。要将自己的作品寄给心目中的偶像，达尔文十分紧张。他先在信中恭维了洪堡一番，称自己是受其南美洲游记的激励而踏上环球之旅的。他还告诉洪堡，自己曾摘抄《旅行故事》中的长篇段落，以便“能够时刻印记在我的头脑中”。
其实，达尔文没必要担心。洪堡收到书后当即回复了一封长信，大力称赞这一部“杰出而令人钦佩的著作”。他表示，如果自己的书能够为《乘小猎犬号环球旅行》这样的作品带去启发，那可以算是最大的成功了。“您的未来不可估量，”洪堡写道。这位当世最著名的科学家亲切地告诉 30 岁的达尔文，科学发展的火炬已经传到他的手中。虽然比达尔文年长 40 岁，但洪堡很快就看到了一个相似的灵魂。