达尔文走着走着就又回到岸边了，他发现岸边有几个水潭，因为海水刚刚退潮，这些水潭又重新积满了水。达尔文蹲在水潭边上往里望，隐隐约约地看见里面有色彩鲜艳的东西。
于是，达尔文拿出随身携带的网兜，伸向水潭里去打捞，令人欣喜的是他因此而采集到大量珍奇美丽的海生动物。
面对这些打捞起来的色彩斑斓的生物，达尔文说，“我时常好像是一头毛驴，站在两捆干草中间，不知道抓东还是抓西。”这时，许多念头涌现在他的脑海里，它们为什么会有这么多的颜色，为什么盛产在热带地区。可是，任凭他想破了脑袋，这些问题也没有任何答案。不过，就达尔文的性格来说，他是不会轻易放弃的，这些问题贯穿着他的一生，并最终在以后的著述中解答出来。
2月8日，菲次·罗伊的水域测量工作结束了，达尔文和他们一起重新上了船，贝格尔舰离开了佛得角群岛，达尔文站在甲板上，回身凝望这片美丽的天地，十分留恋，心中无限感慨：“我将永远也忘不了这里的景色！”
达尔文又恢复了在海上的孤独生活，望着湛蓝的海水，他想起了远方的亲人。于是，他走进房舱，提笔给父亲写了一封信。
在信中，达尔文简略地讲述了船上的生活，并且坚信，“这样一个观察世界的好机会，大概在100年中也不能碰到了。”
写完了这封信，达尔文把它交给一艘去南美洲的天琴号邮船。它会在回程时把信送到施鲁斯伯里。
然后，达尔文返回房舱，躺在吊床上，内心平静。他侧着头，看到海上的明月穿过窗户，将清辉洒在身上，达尔文在柔和的月光中思念着故乡思念着亲人。他看到大海在当空明月的映照下，也有星星点点的光，仿佛是另外一个天空。
迷迷糊糊中，达尔文听到房舱外面热闹的人声。原来是舰上人员在准备横渡赤道海面时的水裁判仪式，只听见舰长菲次·罗伊的声音通过扩音器传向四面八方。
达尔文下了吊床，他走到窗口，看到赤道海面上有一只小船。
菲次·罗伊向着小船大声喊：“对面船上是海神的使者吗？”
“是的，我们是海神的使者，传达海神的意志。”船上的人也用扩音器在喊。
“尊敬的海神使者，您对我们有什么指示？”
“您船上有从未经过赤道的人吗？”
“有，大约有32个。”
“海神的命令是，在过赤道航线时，这32个人必须经受海神祭的水裁判仪式。否则，触怒了海神，这些人就难保以后航行平安了。”
“谢谢您，海神老人！”菲次·罗伊舰长感激不已。
2月17日，一大早，达尔文就被粗鲁地拉起来，带到了一个黑暗闷热的舱内，这个仓里面已经装了很多人。
上午九时左右，菲次·罗伊舰长问：“都准备好了吗？”
“是的，舰长，海神海将已经准备好了，32个人也都在舱内候着呢。”
“好吧，那就开始吧，去把他们的眼睛都蒙起来。”舰长命令道。
“舰长，从谁开始呢？”
“嗯……这个……依大家之见如何？”舰长有些拿不定主意。
“要不，就查理开始吧，在这些人当中，查理是最受人尊敬的，他和您一起起居，他像一个哲学家一样说话和做事。”有人说。
“好吧，就查理最先，带查理。”菲次·罗伊说。
不一会儿，四个海将抬着达尔文的四肢，把他带到甲板上。达尔文双眼被黑布扎着，什么也看不见。
达尔文十分恐怖地说：“你们到底要干什么？”
没有人回答达尔文，他使劲动弹着四肢，说：“这些野蛮的规矩……”
还没等他说完，突然一大桶海水从他头顶上倒下，全身湿透，达尔文忍不住地打了数个寒噤，咸涩的海水呛得他连连剧烈地咳嗽。
然后，四位海将又把他摁在一块木板上，达尔文四仰八叉地朝天仰躺着。四位海将把柏油和颜料涂抹在他的双颊和嘴唇上，然后再用粗糙的铁环拼命地刮去，达尔文难受得脸部都扭曲了。
此时，假扮海神的人说：“从未穿过赤道线的朋友，马上就要穿过赤道了，你所遭受的是一个严肃的仪式，你要坚强，你要经历我的考验，这样我才能保证你以后不被海水吞没。”
说完，海神发出一声信号，达尔文忽然就被头脚倒立，他感觉到有人用绳子绑着他腰部，然后扑通一声，达尔文就被扔到海水里淹浸。达尔文在海水中，简直都无法呼吸，他拼命挣扎，手脚并用。
等海神看见达尔文似乎都没劲儿挣扎了，他才满意，下令把达尔文拉出来。这时，达尔文都快要窒息得丧命了。
然后，奄奄一息的达尔文被海将抬到一边去，该第二个人了。
达尔文看到，其他新海员所受到的折磨，似乎还要厉害几倍，甚至嘴里都塞满了柏油。
这种令达尔文无比厌恶的刮脸手术，像一个恶作剧一样，使达尔文感到比生一场大病还要难受，好几天都没恢复过来。躺在床上，达尔文心想，“罢了。罢了。为了能够顺利地到达南美洲，为了菲次·罗伊的尊严，这种折磨我就受了吧。”
这时，菲次·罗伊来到房舱内看望达尔文。他说：“查理，你还好吧？贝格尔快要到南美洲了。”
“没关系的，我能够受的了。倒是您，对我一直保持着和蔼的态度，并且极尽权内的一切力量来帮助我。”
“你的晕船症好些了没？经过这次仪式，兴许对你晕船的毛病会有好处！”
“但愿如此吧。我已经把海上看成是一个正常的安静的地方，好像在外面过了一段时间再回到家中一样。总之，我感觉一只船就像是一座舒适的房子，我所需要的东西里面全部都有。如果不是晕船，我想全世界的人都要来做水手了。哈哈……”达尔文爽朗地大笑。
菲次·罗伊体会不到，在当时达尔文的父亲所列出的重大危险中，没有一个能比上达尔文晕船痛苦的十分之一的。
2月20日，贝格尔舰到达巴西东北角纳塔尔港口以外的费尔南多德诺洛尼亚岛。在停泊前，舰长菲次·罗伊交代说：“这个小岛是巴西人囚禁充军犯人的地方。这里有强大的拍岸浪，登陆是极端困难的，所以，第二天就开船。每个人的工作只能计划用一天的时间来完成。”
整个白天，达尔文就用来在丛林中漫步，这是他初次在茂密的热带丛林中漫步。这一天达尔文过得非常有意义，整个岛都是一片森林，匍行植物把这个森林紧密地交织在一起，只有一条小径可以供人行走，那是早已经被人踏成的小径，所以想离开那条小径是非常困难的，整个森林显得人迹罕至。达尔文觉得所有这些人迹罕至的地点都是有趣的，特别是对一个博物学家和地质学家来说。
热带中最引人注目的是植物的新奇形态。椰子树与达尔文常见的欧洲树木不同，欧洲的树木没有那种优雅的明快的颜色。香蕉树和车前子同家里玻璃温室房里的完全一样，金合欢蓝色的叶子与众不同引人注意。当地美丽的柑橘树比葡萄牙种植的月桂树的颜色还要深，同时姿态也远远地美于月桂树。
同时，达尔文还观察了当地的跳蟹、3英尺高的蚁冢、各种飞鸟和无数奇花异草。那些都是让他无限欣喜的的东西，所以达尔文把他考察到的资料都写进了日记里。
夜间，贝格尔舰抛锚向南航行。
2月28日，贝格尔舰到达巴西的海港萨尔瓦多。它的航线是从这里沿着南美洲大陆的东海岸由北向南，绕过最南端的合恩角，然后再沿着西海岸北上，进行长期的水文观测。达尔文将会在这里度过三年左右的时间，有大量的机会来考察考察这块神秘的土地。
达尔文在此之前，完全不能够想象萨尔瓦多那样美丽的景色，它完全被一片茂密的森林拥抱着，在悬崖海岸上俯瞰着宽阔的静静的海水。房舍一律是白色的、高耸的。偶尔可见的修道院、柱廊和公共建筑点缀其间，使得整体划一的格局形成了一点变化。海湾中，停满了大船，南来北往的货物在此运转，各色的人种闪烁其间。总之，萨尔瓦多是巴西最美丽的风景之一。
虽然萨尔瓦多靠近赤道，但是天气并不至于热得讨厌，因为当时正值雨季，空气很潮湿。达尔文整天都在巴西森林中漫游，绿草如茵，满目都是珍奇的寄生植物。这位热爱自然的青年领会到从未经历的极度欢欣，也像这些热带生物一样，个人的热情正在不断地增长和繁荣着，他觉得这里的天气非常怡人，甚至渴望在这样一个安静的地方居住。
看到这里奇异壮丽的景色，达尔文想起了在剑桥大学阅读的洪保德的《南美旅行记》，此时再一次翻阅，越读越觉得钦佩作者。达尔文认为，洪保德卓越的描写文字，不论现在还是将来，永远都是独一无二的。不过，据达尔文亲眼目睹，南美的风景远远要比洪保德描写的还要漂亮，因为真情实景使他高兴得心慌意乱了。
达尔文还赶上了巴西的传统节日——狂欢节。三月四日这天，大街小巷热闹非凡，人们浓妆艳抹，大跳桑巴舞。贝格尔舰的海员们也被狂欢的气氛感染，他们走到人群中载歌载舞，试图尽情地玩乐，释放连日在海上累积的疲倦。
冷不丁的，达尔文身上被泼了一身水，他回头看，原来是喜欢搞恶作剧的威克姆军官，他正拿着大水球哈哈大笑。忽然，菲次·罗伊拿着大水瓢撒来，威克姆军官立刻全身也湿透了，刚才还哈哈大笑的他冷不丁地停止了笑声，变得狼狈不堪。等他意识到怎么回事的时候，他马上又往菲次·罗伊身上泼。所有的船员都由衣冠楚楚变成了狼狈不堪的落汤鸡。大家开心不已。
3月18日，贝格尔舰离开萨尔瓦多，向南沿岸航行，进行水深测量。在驶往下一站里约热内卢的途中，达尔文一刻都不曾停歇，白天他捕捉沿海的海生小生物，夜晚躺在甲板上，感受清风拂面的惬意。多天在夜间仰望星空，欣赏到蓝天异彩的星象，见到新奇的南十字座、发光的麦哲伦星云和巨大的南冕座。起风浪的日子，就专心在房舱里整理标本记录，也会写些日记心得。这样的生活使达尔文十分愉快。
4月1日，这一天是西方的传统节日——愚人节。在海上枯燥的生活中，海员们变着法子捉弄人，以此取乐。各种各样的笑话在贝格尔舰上上演，在那些聪明的把戏中，人们都变得憨态可掬。达尔文也会跟人们一块笑得前仰后合，哈哈不止。他想自己一定不要上那倒霉的当，所以他很是提防。
忽然，舱外有人喊：“呜哇，难道上帝特意在愚人节这天捉弄我们吗？快看，那是什么？”
另一个人马上用惊异的声音附和道：“哇塞，罕见啊！谁见过这一条五岛鲸背上还生一只手吗？”
“查理，查理肯定看过。查理，你快来啊！”这是急切的呼喊声。
达尔文在房舱内听到外面的对话，心中为之一震，“莫非他们说的是逆戟鲸？我只在书上读过，可从未见过啊！”
于是，他顾不上穿鞋，光着脚丫子，慌慌忙忙地跑出来，一边扒开人群一边跑一边急切地问：“哪里？哪里是逆戟鲸吗？快让我瞧瞧！”
两个作恶的人看到达尔文这副模样，禁不住哈哈大笑，斯托克斯军官说：“哈哈，我亲爱的老哲学家，你还是上当了不是？”
众人也跟着大笑不已，达尔文哭笑不得。
4月4日，贝格尔舰到达里约热内卢港口，这是巴西最大的海港，港口内窄外宽，外有岛屿屏蔽，是世界著名的天然深水良港。英国皇家海军在南美洲的基地就设在这里，港湾里随处可见英国皇家海军的小舰队。贝格尔舰准备在里约热内卢做长期停留，用几个月的时间测量附近海岸的水文情况。因此，达尔文在附近波托佛果村租了房子居住。
在这里，达尔文重拾旧好，又开始采集昆虫，让达尔文感到十分庆幸的是，他以前采集昆虫的经验使现在的工作非常顺手。在里约热内卢郊外的热带森林里，达尔文采集到了极多的品种，在他看来，一片森林，就好比是一座金矿，而这片森林简直是蕴藏丰富的金矿了，达尔文用捕虫网捕到龙蚤科昆虫，竟有5个新种，达尔文细细看着他们，说：“新奇的朋友，你们好啊！你们可是过去《分类学词典》中从未载出的啊！”
经过11个星期的紧张劳动，达尔文对里约热内卢的自然史，已经研究得相当详尽了，他对此很觉满意。在写给妹妹凯瑟琳的信中，达尔文说，“我经常到茂密的森林中去，我所体验到的愉快心情，真是无法用语言来描述。我已经采集到数量极大而且是前人从未记述过的动物。我将一直到老死，都不再缺乏那些研究和用来自娱的资料了。”
在巴西，大片的种植园是一个很特别的现象。农场主雇佣奴隶为他们劳动，奴隶是他们的私有财产，当地法律允许奴隶的自由买卖。
在巴西生活的这许多日子里，达尔文亲眼目睹了奴隶们水深火热的残酷生活。奴隶主通常是面容顽固狡猾、荒淫无耻、傲慢无礼，在达尔文房东的家里，房东就备有残酷的刑具，只要他看奴隶们不顺眼，那个奴隶就可能被夹断手指。
有一次，房东让他的一个奴隶给达尔文端水，那个奴隶是一个小男孩，因为他端的水不干净，就招来一顿恶打，达尔文连忙劝阻。被打的小奴隶哭都不敢哭一声，一副低眉顺目的模样。
达尔文再看看房东家里的其他奴隶，个个都小心谨慎，只要主人向他们瞪一眼，他们立刻吓得浑身发抖。更别说那些在庄园里劳作的奴隶了，他们的劳动成果不属于自己，而是属于庄园主的。有时候，他们因为犯了一点错误，轻则导致一天没有饭吃，重则招致一顿毒打。达尔文很同情奴隶们的悲惨遭遇，同时也强烈地憎恶保护奴隶买卖的法律。
有一天黄昏，达尔文陪同菲次·罗伊散步，经过一片香蕉园的时候，他们看见很多奴隶们还在里面辛苦地劳作，丝毫不敢抱怨辛劳和饥饿，监工的人拿着鞭子抽打那些手脚慢了的人，嘴里骂骂咧咧。
达尔文看不下去了，他愤愤不平地说了一句，“可恶的蠹虫！”
菲次·罗伊听了，不满地说，“达尔文先生，您什么意思？”
“那些奴隶主仗着自己的血统优势，欺压黑人奴隶，什么活都不干，无条件地拥有黑奴的所有劳动成果。而那些可怜的黑奴，他们的肤色不是成为奴隶的理由，他们应该都起来反抗，把权力争取过来，这样才能赢得自身和种族的解放。”
“你说他们不自由是吧？我们来实地确认一下。”
说着，菲次·罗伊就带领达尔文走进了香蕉园，碰巧看见庄园主也在那里。庄园主看见他们两人走过来，无比热情地准备过来拥抱行礼。
“菲次·罗伊，我的老朋友，航行还好吗？”
“雷诺，好久不见啊，但愿您的福祉能赐予我一些。”
“当然了，上帝会保佑你的，你一直都是个慷慨的好脾气的人。有什么事吗，老伙计？”
“我的朋友说，这些奴隶跟着您太不自由了！”菲次·罗伊说这话的时候，顺便把达尔文也介绍给了雷诺。
“哦，是吗？好吧，停下吧，大家注意力都朝我这里来，”雷诺转过身来朝着所有的奴隶们，见奴隶们都看着他的时候，他又说，“我问你们，你们要不要自由？”
所有的奴隶你看看我，我看看你，小声地说：“不，不要。”
“大声地告诉我的朋友们，你们要不要自由？”雷诺的声音如沉钟轰鸣。
“不要！”奴隶们又是齐声地答道。
“很好，干活去吧，时间到了自然会让你们吃饭的。”雷诺说着，把表偷偷地往后拨了一个小时。
达尔文看到了雷诺的小动作，他嘀咕道：“你是想让奴隶们多干一个小时。”
这时，菲次·罗伊对达尔文说：“听到了吗，哲学家，这些奴隶亲口说的，他们不想要自由！”