“貝格爾”號最后一站是巴西人流放犯人的費爾南多迪諾羅尼亞小島。這是一個約一千英尺的火山島，有許多一千英尺以上的山。“貝格爾”號停在巴西的第一站，是巴伊亞市，或者叫做圣薩爾瓦多市。達爾文對展現在面前的風景贊不絕口。高大的房子是白色的。古城傍海而建，海灣里停泊了許多船，四周是茂密的熱帶植物森林。達爾文又陶醉在新鮮的空氣、優美的風景之中，此時達爾文感到亞歷山大·洪保德那如入仙境的描寫一點也不夸張。

他走遍荒無人煙的熱帶森林。這種寂寞的生活簡直令人無法想像。在森林的一些地方，含羞草像幾英寸厚的地毯一樣覆蓋著地面。達爾文從上面走過去，就留下了一行腳印；這是由于含羞草敏感的小葉閉合下降和色彩變化而形成的。他收集了很多漂亮的陸生扁平軟體多腸目動物的化石，并對昆蟲進行了大量的研究，對其習性經常進行觀察。許多熱帶大型蝶類引起了他的興趣，這些蝶類可以雙翅張開成平面，在陸地上奔跑，發出很大的劈啪聲。達爾文由于對甲蟲十分熟悉，所以毫不費力就發現里約熱內盧附近的甲蟲同美國的甲蟲不是同一個科。他特別努力收集這些小的品種，他認為，巴西的甲蟲在美國昆蟲學家的搜集品中，主要都是些大品種。他還發現了許多直翅目、半翅目和針尾膜翅目的昆蟲。一次，他走進一座深山，看見幾只黃蜂圍著一只蜘蛛，把它蜇得半死，然后把蜂卵產在蜘蛛的身體里。這個蜘蛛便成了黃蜂幼蟲的點心了。黃蜂這種養育幼蟲的特殊方法，使達爾文大為驚訝。

在巴伊亞停留了將近二十天。達爾文游覽了熱帶森林，并采集了動植物的標本，觀察了黑奴居民的生活，還了解到了有關美洲奴隸制度殘酷到令人發指的各種事實。在對奴隸制的觀點上，身為輝格黨的達爾文與身為托利黨的費茨·羅伊之間也發生了爭執。費茨·羅伊想要維護、夸耀奴隸制度，他認為奴隸甘愿被統治，達爾文則嘲笑他這種觀點。費茨·

羅伊是一個脾氣暴躁的人，他勃然大怒，差點把達爾文趕下船。不過費茨·羅伊也是一個有理智的人，也許他認識到了錯誤，派了一名軍官去向達爾文道歉，并且請達爾文一如既往地和他一起生活。達爾文坦率的性格，和氣的笑容，有趣的談吐，在工作中表現出來的充沛精力和熱情，這一切都贏得了人們對他的尊敬。人們開始稱他為“親愛的科學家”，有時干脆稱他為“我們的捕蠅人”。

達爾文在巴伊亞參觀了美國的大型軍艦“三寶垅艦”。

在演習中，“貝格爾”號成績卓著，戰勝了所有的船只，這足以表明他們的航行技術。由于在船上呆了這么長時間，達爾文對“貝格爾”號產生了深厚的感情。很快“貝格爾”號又啟航了，從巴伊亞開往里約熱內盧。

4月1日，“貝格爾”號上所有的人都在這愚人節里大開玩笑。午夜，人們把所有穿著睡衣的人從下面叫到甲板上來，叫來木匠是為了修理爐子，叫來后甲板上的工匠，其借口是桅桿咔嚓直響，叫來海軍練習生是要他們把風帆降低一些。大家在回到各自的吊床上時，有的罵，有的笑。對于達爾文，人們想出了一個合適的誘惑物。謝利萬喊道：“達爾文，您看見過逆戟鯨嗎？現在出現這種動物了，您快點來看！”聽到喊聲，達爾文翻身從吊床上爬下來，一腔熱情地向甲板上跑去，想看一看這個南方的海豚。但是，迎接他的卻是值班人員發出的哈哈大笑聲。

在巴西內地的考察，一共用了將近兩個星期的時間。達爾文回到里約后，便把自己的東西從“貝格爾”號上運往博托福戈。在靠岸時，海浪由小船的頭上沖了過去，在達爾文的眼前，他的書籍、儀器和其他必需品全都漂了起來。不過，他只是受了點驚，什么東西也沒有失掉，只是大部分東西下面都浸濕了，他用了整整一天時間，才把這些東西曬干。整理在巴西內地考察時所采集的東西和補寫的日記，像往常一樣占用了他好幾天的時間。

達爾文在博托福戈住了兩個多月，研究了里約四郊的自然狀況。他的房子就位于科爾科瓦多山麓。科爾科瓦多山，呈陡峭的錐體形，半山腰處總是白云繚繞。白天，達爾文考察和收集標本，或整理收集來的東西；傍晚，達爾文細聽青蛙、蟬和蟋蟀演奏的協奏曲。有時觀察某個螢火蟲的飛舞，收集螢火蟲的幼蟲或對螢火蟲進行實驗。晚上，他就給朋友們寫信，有時也閱讀些有關于科學考察的著作。

熱帶有一種“熱病”，歐洲人從來沒有見過，誰得了這個病，幾天內就要死去。不到半年，水兵中已經死了三個。

7月5日，“貝格爾”號在其他軍艦鳴放的友好送別的禮炮聲中，離開了到處是處女林的熱帶地區，向南方的氣候溫和的地帶和海岸駛去。這次航行中，洶涌澎湃的大海再次使達爾文遭受到暈船的痛苦。但他有時能觀賞到逆戟鯨，口齒鋒利的抹香鯨和那被人們稱為“開普小鴿子”的小海燕。船行到拉普拉塔，達爾文有時上岸去了解當地的情況。

他從城旁的一座小山頂上放眼望去，只見那一望無際的草原上，放牧著一群群牛羊。達爾文向那遼闊的沙漠走去。他問當地的高楚人：“這里有什么特殊的動物和植物嗎？”高楚人想了一想說：“這里的鴕鳥很奇怪，總是許多雌鳥在一起下蛋，叫雄鳥去孵，然后這些雌鳥再到別處去集體下蛋。”于是，達爾文和他的助手走進無邊無際的沙漠，花了好幾天時間去觀看鴕鳥下蛋的情況，達爾文經過仔細的觀察，終于弄清楚了，他高興地對助手說：“你看，雌鴕鳥三天下一個蛋，一次連續下十幾個蛋，總共要一個多月。這里天熱，隔一個多月，早下的蛋不是腐爛了嗎？所以它們就集體下蛋，叫雄鳥去孵。”