แต่จุดเปลี่ยนที่ทำให้ดาร์วินเริ่มสงสัยในสิ่งที่เคยเชื่อนั้น เกิดขึ้นช่วงท้ายๆ ของการเดินทาง หลังจากที่เขาเห็นธรรมชาติมามากถึงจุดหนึ่งเขาเริ่มเห็นว่าหลายสิ่งในธรรมชาติไม่สามารถอธิบายที่มาได้โดยอาศัยกรอบความเชื่อเดิมๆ ที่เคยเรียนรู้มา โดยเฉพาะเมื่อเขาเดินทางไปถึงเกาะกาลาปากอส ซึ่งอยู่นอกชายฝั่งของทวีป อเมริกาใต้ หลายสิ่งหลายอย่างในธรรมชาติมันดูไม่สมเหตุสมผล
ความเชื่อหลักในยุคนั้นคือ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดถูกออกแบบและสร้างให้เหมาะกับสิ่งแวดล้อมในแต่ละแห่งตั้งแต่แรก และสร้างขึ้นมาพร้อมๆ กับการสร้างโลก จากนั้นสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะถูกนำไปวางตามที่ต่างๆ ตามความเหมาะสม