Hành trình thứ hai của tàu HMS Beagle
Chuyến hành trình > Các đảo Đại Tây Dương

Beagle tạt qua Madeira để đề phòng lạc đường nhưng không nán lại. Vào ngày 6 tháng 1, con tàu đến được đảo Tenerife thuộc Quần đảo Canary, nhưng bị cách ly ở đó vì bấy giờ có đợt dịch tả bùng phát ở Anh. Mặc dù đã cập bến ngay cạnh thị trấn Santa Cruz, Darwin cảm thấy thất vọng cực độ vì cả đoàn không được phép đổ bộ. Sau khi điều kiện thời tiết khá lên, con tàu tiếp tục chuyến hành trình. Vào ngày 10 tháng 1, Darwin thử nghiệm một cái lưới bắt sinh vật phù du mà ông tự chế gắn đằng sau con tàu (đánh dấu lần thứ hai trong lịch sử một nhà khoa học sử dụng một cái lưới như vậy, chỉ sau John Vaughan Thompson vào năm 1816). Ngày hôm sau, ông để ý thấy số lượng rất lớn sinh vật thu thập được ở xa bờ và chép rằng "Nhiều sinh vật bậc thấp trong nấc thang của tự nhiên có dạng hình rất tinh tế và có màu sắc rất phong phú. - Nó khiến ta băn khoăn rằng tại sao vẻ đẹp to lớn nhường này lại được tạo ra chỉ vì mục đích nhỏ bé như vậy."
6 ngày sau, họ đổ bộ lần đầu tiên tại Porto Praya trên đảo núi lửa St. Jago thuộc quần đảo Cape Verde. Đây là nơi Darwin bắt đầu ghi chép cuốn nhật trình được xuất bản sau này. Ấn tượng ban đầu của ông về một hòn đảo núi lửa là một nơi hoang vắng và thiếu sức sống. Tuy vậy, sau khi đến thăm thị trấn và đi qua một thung lũng sâu thì ông lại hào hứng khi "lần đầu tiên nhìn thấy vinh quang của thảm thực vật nhiệt đới" và ông đã có "một ngày tuyệt vời" với sự mới lạ tràn ngập cả thị giác lẫn thính giác. FitzRoy dựng lều và đài quan sát trên đảo Quail để đo đạc tọa độ chính xác của quần đảo, còn Darwin thì đi thu thập các sinh vật biển và điều tra địa chất của đảo Quail; ông rất vui sướng khi tận mắt thấy những rặng san hô nhiệt đới sống động trong các hồ thủy triều. Mặc dù cuốn sách của Daubeny trong kho lưu trữ của tàu Beagle có mô tả địa chất núi lửa của Quần đảo Canary, nó vẫn nói rằng cấu trúc của Quần đảo Cape Verde "được hiểu một cách chưa hoàn chỉnh". Darwin coi Đảo Quail là chìa khóa để hiểu được cấu trúc của St. Jago và thực hiện các nghiên cứu chi tiết về địa tầng dựa trên cách thức mà ông học được từ Adam Sedgwick. Ông lấy các mẫu vật và mô tả một lớp đá trắng cứng được hình thành từ xác san hô bị nghiền nát và vỏ sò nằm giữa các lớp đá núi lửa đen, và ghi nhận một lớp trắng tương tự chạy ngang trên vách đá đen của St. Jago ở độ cao 40 feet (12 m) so với mực nước biển. Các vỏ sò, theo như ông xem xét, "giống hệt như của ngày nay". Ông suy đoán rằng trong quá khứ gần về mặt địa chất, một dòng dung nham đã bao phủ lớp cát vỏ này dưới đáy biển, và các tầng địa chất sau đó đã bị đẩy lên dần dần đến mức hiện tại. Quyển Principles of Geology của Charles Lyell đã trình bày luận điểm về sự lên xuống từ từ của vỏ Trái đất được minh họa bởi các tầng đá thay đổi từ Đền thờ Serapis. Darwin ngầm ủng hộ Lyell và nhận xét rằng "Tiến sĩ Daubeny khi đề cập đến tình trạng hiện tại của đền Serapis. nghi ngờ về khả năng bề mặt đất được nâng lên mà không làm rạn nứt các tòa nhà trên đó. - Tôi cảm thấy chắc chắn tại St Jago và ở một số nơi trong thị trấn có thể đã được nâng lên mà không gây tổn thất đến một ngôi nhà nào." Trong một lá thư gửi cho Henslow, ông viết rằng "Địa chất nơi đây rất thú vị và tôi tin rằng khá mới mẻ: có một số điểm thú vị mang tính vĩ mô thể hiện rằng các bờ biển đã được nâng lên... điều mà chắc hẳn sẽ khiến ông Lyell quan tâm". Khi còn ở trên đảo, Darwin có cảm hứng khi nghĩ đến việc viết một cuốn sách về địa chất, và sau này ông có thuật lại "nhìn thấy một thứ mà Lyell chưa từng được thấy, người ta đã nhìn thấy nó một phần qua đôi mắt"
Thông thường, các bác sĩ phẫu thuật của đoàn tàu đảm nhận vị trí như các nhà tự nhiên học, và bác sĩ phẫu thuật trên tàu Beagle, Robert McCormick, người đang tìm kiếm cho mình danh vọng và tiền tài qua tư cách là một nhà thám hiểm. Khi họ gặp nhau lần đầu lúc bắt đầu hành trình, Darwin đã nhận xét rằng "Bạn tôi [McCormick] là một tên khó ưa, nhưng chúng tôi đang có những tiến triển thân thiện". Họ cùng nhau đi đến vùng nông thôn St. Jago, và Darwin, chịu ảnh hưởng của Lyell, thấy rằng cách tiếp cận của vị bác sĩ còn rất lỗi thời. Họ tìm thấy một cây baobab khá to, được FitzRoy đo và phác thảo. Darwin đã tiếp tục "những chuyến thám hiểm" sau đó cùng với Benjamin Bynoe và Rowlett đến thăm Ribeira Grande và St Domingo. FitzRoy kéo dài thời gian lưu trú lên 23 ngày, để hoàn thành các phép đo dị thường từ. Sau đó, Darwin đã viết cho Henslow rằng bộ sưu tập của ông bao gồm "một số mẫu của Bạch tuộc, nó sở hữu một sức mạnh kỳ diệu là có thể thay đổi màu sắc, khả năng sánh ngang với bất kỳ con tắc kè nào, và hiển nhiên là có thể thay đổi màu sắc của chúng sao cho trùng với màu mặt đất mà chúng đi qua. - màu vàng lục, nâu sẫm & đỏ là những màu rất phổ biến: điều này dường như là mới, theo như tìm hiểu của tôi." Henslow trả lời rằng "Đó không phải là khám phá mới, nhưng bất kỳ quan sát nào cũng sẽ rất có ích."
McCormick ngày càng bực tức trước những ân huệ mà FitzRoy hỗ trợ Darwin với công việc sưu tầm. Vào ngày 16 tháng 2, FitzRoy mang một nhóm nhỏ bao gồm ông và Darwin lên những đảo nhỏ của St. Paul, tìm thấy những con chim biển được thuần hóa đến mức chúng có thể bị giết dễ dàng, trong khi McCormick bực tức đã bỏ đi khỏi hòn đảo trên một chiếc thuyền nhỏ thứ hai. Tối hôm đó, những tân binh được chào đón bởi một người giả - thần Hải Vương, và vào sáng hôm sau, họ băng qua đường xích đạo và thực hiện nghi lễ vượt đường xích đạo truyền thống.
Darwin có một vị trí đặc biệt như là khách mời và đẳng cấp bằng với thuyền trưởng, vì vậy các sĩ quan cấp dưới gọi ông là "ngài" cho đến khi thuyền trưởng gọi Darwin là Philos, nghĩa là "triết gia của con tàu", tên này rồi đã trở thành biệt danh đáng kính của ông.