Более двух месяцев Дарвин лихорадочно готовился к экспедиции. В это время он жил в Лондоне, а также в Девенпорте и Плимуте – портовых городах на берегу бухты, в которой стоял "Бигль". Будущий исследователь закупал книги, оборудование, охотничьи принадлежности, в спешном порядке устранял пробелы в образовании (например, изучал астрономию).
24 октября 1831 года Дарвин, предварительно навестив родных в Шрусбери и надолго попрощавшись с ними, прибыл в Плимут. Но начать экспедицию мешала плохая погода. Дважды "Бигль" пытался выйти в море, но сильный штормовой ветер вынуждал капитана Фиц-Роя вернуться в порт. Наконец 27 декабря корабль покинул Англию с тем, чтобы вернуться почти через пять лет. Особого морального подъема Чарлз не испытывал. Его печалила предстоящая разлука с родными, вызывала тоску погода.
Были и проблемы со здоровьем. Они начались до отплытия "Бигля". Еще в юности у Чарлза наблюдались приступы болей в животе. Это его очень тревожило. Насколько эти опасения были обоснованными, сказать сложно. Вполне возможно, что их единственный источник состоял в ипохондрических наклонностях и мнительности юноши.
Чарлз вновь обеспокоился состоянием своего здоровья, когда начал готовиться к путешествию. Он даже "нашел" у себя сердечную болезнь, но диагноз оказался необоснованным. Во всяком случае, сам ученый позже приписывал свои треволнения обыкновенной мнительности: "Меня беспокоили сердцебиение и боль в области сердца, и, как это часто бывает с молодыми, несведущими людьми, особенно с теми, которые обладают поверхностными медицинскими знаниями, я был убежден, что страдаю сердечной болезнью. Я не стал советоваться с врачами, так как нисколько не сомневался, что они признают меня недостаточно здоровым для участия в путешествии, а я решил поехать во что бы то ни стало".
Вскоре также выяснилось, что неопытный мореплаватель Дарвин очень чувствителен к качке. Морская болезнь отравляла его существование на протяжении всего плавания, но особенно тяжело дались молодому ученому первые два месяца путешествия, когда "Бигль" плыл в Бразилию. Тем не менее, несмотря на все свои мучения, Чарлзу ни разу не пришла в голову мысль прервать поездку, хотя он вполне имел такую возможность, а периодические ссоры с Фиц-Роем могли стать благовидным предлогом.
Что касается путешествия, то маршрут экспедиции был таков. Из Девенпорта "Бигль" отправился к восточному побережью Южной Америки. По пути он сделал остановки у островов Зеленого Мыса и скал Св. Павла. 28 января 1833 года путешественники прибыли в южноамериканский порт Баия, где начались работы по картографированию, длившиеся до мая 1834-го. За это время Дарвин совершил несколько сухопутных поездок по Аргентине и Уругваю. Далее экспедиция приступила к картографированию западного побережья Южной Америки, а Дарвин путешествовал по Чили и совершил переход через Кордильеры. Осенью 1835 года, покинув берега Южной Америки, "Бигль" отправился к Галапагосскому архипелагу, а затем к островам Товарищества. Оттуда экспедиция двинулась в Новую Зеландию и Австралию, куда "Бигль" прибыл в середине января 1836-го. Здесь Чарлз опять смог совершить сухопутную вылазку. Затем "Бигль" посетил Тасманию, Кокосовые острова, остров Маврикий и, пройдя близ южного берега Мадагаскара, сделал остановку в бухте Симонса у мыса Доброй Надежды. После этого корабль, доплыв до островов Св. Елены и Вознесения, вновь взял курс к побережью Бразилии. 1 августа 1836 года "Бигль" вошел в порт Баия, завершив тем самым кругосветное путешествие. Отсюда путь судна лежал домой, в Британию. 2 октября путешествие было закончено.
Экспедиция полностью изменила Чарлза. Из легкомысленного прожигателя жизни он превратился в увлеченного исследователя, ученого, готового отдать все свои силы науке. Вот как сам Дарвин оценивает изменения, произошедшие в его интересах и характере за время кругосветного плавания: "Путешествие на "Бигле" было самым значительным событием моей жизни, определившим весь мой дальнейший жизненный путь <…> Я всегда считал, что именно путешествию я обязан первым подлинным дисциплинированием, т. е. воспитанием моего ума; я был поставлен перед необходимостью вплотную заняться несколькими разделами естественной истории, и благодаря этому мои способности к наблюдению усовершенствовались… Постепенно любовь к науке возобладала во мне над всеми остальными склонностями… Я обнаружил, правда, бессознательно и постепенно, что удовольствие, доставляемое наблюдением и работой мысли, несравненно выше того, которое доставляют какое-либо техническое умение или спорт. Первобытные инстинкты дикаря постепенно уступали во мне место приобретенным вкусам цивилизованного человека".
Но помимо таких личных достижений, как совершенствование характера и смена интересов, Дарвин привез из путешествия находки и результаты конкретных исследований, обогатившие научные знания его времени. Прежде всего, следует отдать должное геологии – науке, которой сам Дарвин уделял очень большое внимание.
Он взял в экспедицию свежий труд "Основы геологии", написанный Чарлзом Лайелем, основателем геологического актуализма – метода, с помощью которого можно судить о геологических процессах древности, изучая современные аналоги этих процессов. В своей книге Лайель возражал против теории катастроф Жоржа Кювье, согласно которой в истории Земли время от времени происходят катаклизмы, резко меняющие расположение горных пород, рельефы, ландшафты и истребляющие все живое (так Кювье объяснял находки останков ископаемых животных и растений). Чарлз Лайель утверждал, что изменения земной поверхности случаются постоянно, под влиянием различных факторов.
Свои изыскания Дарвин проводил в рамках взглядов Лайеля и всегда демонстрировал их превосходство над теорией катастроф.
Он подробно исследовал геологию острова Сант-Яго (острова Зеленого Мыса), что позволило сделать выводы о природе океанических островов, и показал, что и островные, и континентальные вулканы возникают в местах поднятия горных систем и материков благодаря образующимся при этом разломам. Изучая геологию Южной Америки, ученый пришел к выводу, что материк неоднократно поднимался и опускался, описал происхождение Патагонской равнины и продемонстрировал динамику выветривания Кордильер. Изучая коралловые острова и рифы, Дарвин открыл биогенное происхождение этих объектов и объяснил механизмы их образования. Наконец, ученый собрал богатейшую коллекцию минералов и горных пород.
В Южной Америке Дарвин сделал большое количество палеонтологических находок. В Аргентине он открыл целый ряд вымерших неполнозубых, родственников современных ленивцев, муравьедов и броненосцев. Например, найденный им мегатерий представлял собой гигантского наземного ленивца с длиной тела до шести метров. Очень поразил Чарлза обнаруженный им ископаемый токсодон – крупное травоядное млекопитающее – не столько размерами, сколько сочетанием в его строении черт, присущих разным группам современных зверей. Он писал: "Токсодон (Toxodon), быть может, одно из самых диковинных из когда-либо открытых животных: величиной он равняется слону или мегатерию, но строение его зубов неоспоримо доказывает, что это близкий родственник грызунов… многие черты приближают его к Pachydermata; судя по расположению глаз, ушей и ноздрей, это было, вероятно, водяное животное… к которым он также близок. Как удивительно признаки всех этих отрядов, в настоящее время так резко разграниченных, сочетались друг с другом в различных особенностях строения токсодона!"
Палеонтологические находки Дарвина представляли и до сих пор представляют огромный интерес. Но не менее важны и выводы, которые он смог сделать из своих открытий. Во время экспедиции ученый сопоставил результаты своих геологических исследований Южной Америки с находками ископаемых животных. Убедившись в том, что большинство найденных им млекопитающих вымерло в недавнее геологическое время, он понял: причиной их исчезновения не могла быть катастрофа, так как никаких ее следов обнаружить не удалось. Дарвин стал задумываться о причинах вымирания видов. Наконец, на примере токсодона он увидел, что современные группы животных могли иметь предков, сочетающих в себе их черты.
Дарвин смог опровергнуть еще один довод сторонников теории катастроф. Доказательством ее среди прочих последователи Кювье считали скопление большого количества различных ископаемых животных в одном и том же месте. Дарвин нашел современный аналог событий, которые могли привести к такой локализации находок. Он выяснил, что в 1827–1830 годах в Аргентине была сильная засуха, привычные места водопоя исчезли. Скот, обезумевший от жажды, тысячами двинулся к реке Паране. Но подходы к ней оказались сильно заболочены, и огромное количество животных гибло в топях, не дойдя до воды. Так образовались громадные скопления скелетов погибшего скота. Дарвин вполне правомерно предположил, что подобные события вполне могли происходить и в доисторические времена.
Сравнивая ископаемых животных, найденных на территории Северной и Южной Америки, Дарвин пришел к выводу, что раньше связь между этими двумя континентами была теснее: многие ископаемые формы найдены на территории обоих материков, в то время как современная ему фауна Америк сильно различалась. Такую несхожесть Дарвин объяснял возникновением географических барьеров, таких как Мексиканский залив, плоскогорья на юге Северной Америки, Карибское море. Одновременно ученый обнаружил сходство фауны Северной Америки и Сибири, и на основании этого предположил, что на месте Берингова пролива существовала сухопутная перемычка между материками. Этими и многими другими исследованиями Дарвин положил начало новому разделу науки о живой природе – биогеографии.
Ну и, наконец, нельзя не рассказать о знаменитых наблюдениях за вьюрками, сделанных Дарвином на Галапагосских островах – именно они стали первым камнем в фундаменте эволюционного учения.
Фауна Галапагосских островов довольно бедна. Дарвин обнаружил здесь всего 26 видов птиц, 25 из которых он определил как эндемичные, т. е. встречающиеся только на отдельных территориях. Особое внимание ученого привлекли тринадцать видов вьюрков, которые были, в общем-то, сходны между собой и различались в основном размерами и формой клювов. Из этих наблюдений Дарвин сделал очень важный вывод: "Наблюдая эту постепенность и различие в строении в пределах одной небольшой, связанной тесными узами родства, группы птиц, можно действительно представить себе, что вследствие первоначальной малочисленности птиц на этом архипелаге был взят один вид и видоизменен в различных целях".
Подтверждение этой идеи Дарвин нашел и среди других групп галапагосских животных. Так, он заметил, что населяющие разные острова гигантские сухопутные черепахи не похожи друг на друга. Различия были настолько явственны, что жители архипелага по виду черепахи могли довольно точно сказать, с какого именно острова она взята. До сих пор галапагосские вьюрки и черепахи считаются одним из лучших примеров дивергенции – расхождения признаков у первоначально близких групп организмов в результате эволюции. Подсемейство вьюрков, описанное нашим героем, теперь носит имя ученого – дарвиновы вьюрки.
Также Дарвин обратил внимание, что на Галапагосских островах преобладают виды, близкие к фауне Америки, в то время как на островах Зеленого Мыса обитают виды, похожие на африканские. Сейчас такое "открытие" не может удивить даже школьника: достаточно посмотреть на карту – и становится понятно, откуда шло заселение этих островов. Но в те времена, когда вопрос о самом факте эволюции был дискуссионным, подобное наблюдение имело важнейшее значение.
Так или иначе, Дарвин еще продолжал путешествовать, а слава о нем как о натуралисте и исследователе уже распространилась в научных кругах Англии. Дело в том, что Генсло выступил с чтением некоторых писем своего ученика в Кембриджском философском обществе и распространил тексты этих писем в научной среде. Кроме того, большой интерес у палеонтологов вызвала коллекция ископаемых животных, собранная Дарвином и отправленная на родину. "К концу путешествия, когда мы были на острове Вознесения, я получил письмо от сестер, в котором они сообщали, что Седжвик посетил отца и сказал, что я займу место среди выдающихся людей науки", – вспоминал Дарвин то время. Разумеется, известность льстила Чарлзу и стимулировала его к дальнейшим открытиям: "Прочитав это письмо, я начал вприпрыжку взбираться по горам острова Вознесения, и вулканические скалы громко зазвучали под ударами моего геологического молотка!"
Профессор Седжвик оказался прав. Дарвин покидал родину никому не известным юношей, повесой без определенных интересов, а вернулся известным натуралистом, чья слава намного опередила его самого. Теперь Дарвин не собирался почивать на лаврах: из хорошего стрелка и коллекционера насекомых он превратился в страстного охотника за научной истиной. За два с лишним года после возвращения Дарвин, по его собственным словам, развил бо́льшую активность, чем в какой-либо другой период жизни.
Навестив родных и совершив несколько поездок, в середине декабря 1836 года молодой ученый обосновался в Кембридже. Три месяца он занимался разбором коллекции минералов и подготовкой к печати своего "Дневника путешествий". Во время экспедиции Дарвин аккуратно вел записи, так что теперь основной его задачей было изложение на их основе научных результатов. Также, по просьбе Лайеля, Чарлз составил краткий отчет о своих наблюдениях для Лондонского геологического общества.
Весной Дарвин перебрался в Лондон, где два года работал над "Дневником путешествий" – под таким заглавием он издал книгу, позже получившую название "Путешествие натуралиста вокруг света на корабле "Бигль"". Впервые "Дневник" увидел свет в 1839 году. Он был издан не отдельной книгой, а как часть отчета Фиц-Роя о результатах экспедиции.
Время от времени молодой ученый выступал с докладами в Геологическом обществе и вскоре был избран одним из его почетных секретарей. Он немало общался с такими крупными учеными, как Чарлз Лайель, Роберт Броун и Ричард Оуэн. Параллельно с подготовкой "Дневника" Чарлз работал над еще двумя публикациями – трудами "Геологические наблюдения" и "Зоологические результаты путешествия на "Бигле"". В это время он уже всерьез задумывался о происхождении видов и стал собирать факты, имевшие отношение к данной проблеме.
29 января 1839 года Дарвин женился на Эмме Веджвуд – своей кузине. Брак был счастливым и многодетным (всего у Эммы и Чарлза родилось десять детей). В автобиографии, обращаясь к своим детям, Дарвин писал: "Все вы прекрасно знаете свою мать, знаете, какой доброй матерью она всегда была для всех вас. Она – мое величайшее счастье, и я могу сказать, что за всю мою жизнь я ни разу не слыхал от нее ни единого слова, о котором я мог бы сказать, что предпочел бы, чтобы оно вовсе не было произнесено… В отношении своей семьи я был действительно в высшей степени счастлив, и должен сказать вам, мои дети, что никто из вас никогда не доставлял мне никакого беспокойства, если не считать ваших заболеваний. <…> Мы испытали лишь единственное безмерно тяжелое горе, когда в Молверне 24 апреля 1851 года умерла Энни, которой только что исполнилось десять лет".
Фактически рассказом о лондонском периоде жизни Дарвина заканчивается история жизни ученого, и начинается история его болезни и научных трудов: "Главным моим наслаждением и единственным занятием в течение всей жизни была научная работа, и возбуждение, вызываемое ею, позволяет мне на время забывать или совсем устраняет мое постоянное плохое самочувствие. Мне нечего поэтому рассказывать о всех дальнейших годах моей жизни, кроме сведений о публикации нескольких моих книг".
Живя с женой в Лондоне, Дарвин успел написать большую работу о коралловых рифах, в которой изложил свою теорию их образования, продолжал руководить изданиями "Зоологических результатов путешествия на "Бигле"", выступал в Геологическом обществе. Кроме того, ученый продолжал собирать данные, связанные с проблемой происхождения видов И тем не менее, он писал: "За три года и восемь месяцев нашей жизни в Лондоне я выполнил меньше научной работы, чем за любой другой такой же промежуток времени в моей жизни, хотя работал с максимальным для моих сил усердием. Причиной этого были часто повторявшиеся недомогания и одно длительное и серьезное заболевание".
Чем же болел Дарвин? Как уже было сказано, еще в ранней молодости у него возникли некие болезненные проявления. Возможно, тогда они объяснялись мнительностью Чарлза, но со времени возвращения из экспедиции и до конца жизни его регулярно посещали разные по продолжительности приступы какой-то странной болезни. Недуг выражался в периодически случавшихся длительных нарушениях работы пищеварительной системы: сильных болях в области живота, приступах тошноты, рвоты. Кроме того, Дарвина мучили частые головные боли, учащенные сердцебиения, приступы слабости, иногда он терял сознание (кстати, такие же симптомы мучили в свое время Фридриха Ницше).
Споры о природе недуга Дарвина не затихают до сих пор. Врачи ставили ученому самые различные диагнозы: диспепсия, неврастения, отравление, скрытая подагра (В. Эфроимсон, к примеру, считает достижения Дарвина следствием того, что он страдал подагрой – заболеванием, в результате которого в крови накапливается избыток мочевой кислоты, что стимулирует мозговую деятельность). Некоторые врачи полагали, что во время своего путешествия их пациент заразился какой-то неизвестной науке болезнью, или же считали недуг последствием длительного плавания при сильно выраженной морской болезни. Большинство же современных исследователей склоняются к поставленному постфактум диагнозу "тревожная депрессия". К сожалению, во времена Дарвина такой раздел медицины, как психиатрия, фактически не существовал, да и до появления клинической психологии оставался не один десяток лет.