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他專心致志地研究他所蒐集的大量事實，並說明這些事實，其中每個說明都要經過檢驗。
他在一八五七年六月五日給虎克的信的末尾說：“最近，我把我的思想統統告訴了您，您是一個最好的朋友和哲學家”。可是二十天之後，他告訴虎克，黃嘗木的葉子隨著子葉的出現，在形態上幾乎是三葉草式的，他問虎克，“在這裡是否可以同幼獅花紋這樣的特徵（看來是從祖先那裡傳下來的）相提並論呢？
虎克還給他寄來了他所需要的植物學書籍。達爾文深信，在佔有廣大分佈區的很多屬中，變種和物種應當最多，他想根據各國的“植物誌”的資料來檢驗這一點。虎克還給他寄來了波魯的《法國中部的植物誌》和菲恩羅爾的《拉底斯本的植物誌》。達爾文非常認真地檢驗了某些論點，拿出了他在一八五七年八月檢驗過的一個“植物誌”的統計表。在英國的植物誌方面有巴秉頓、漢斯羅、華生的；在法國的植物誌方面有波魯的，在荷蘭的植物誌方面有米吉爾的，在美國的植物誌方面有愛沙·葛雷的，在紐西蘭和印度的一部分植物誌方面有虎克的。此外，在馬德拉群島的昆蟲方面有華拉斯登的。但是，他對此還不滿足，並且在同一封信中還要虎克給他弄到“好的德國的植物誌”、“大俄羅斯的植物誌”，而且還要那些“把物種分得很細和很粗”的作者的植物誌著作。
看來，這部關於在大小屬內部物種的分佈和變化情況的著作，需要他非常細心而又要花費很大力氣去工作，因此佔用了他九個月的時間，以致他在一八五九年五月才把自己關於這個課題的手稿寄給虎克審閱。達爾文當時給自己明確提出的任務是，“事實要充分而且有條理”。他把自己所寫的這本書告訴福克司時寫道，他愈來愈感到興趣的是，怎樣使事實更有條理。他接著寫道：“我象克雷茲①一樣，有過多的豐富的事實，而且我想使該書儘可能臻於完善”。
①大財主，古代呂底亞國王。——譯者注但是，雖然達爾文擁有大量的事實，但他仍然積極地蒐集事實，向與自己有通訊聯絡的人提出很多問題。例如，他在思考細小生物身上表現的返祖特徵時，請福克司在蒐集各種品種的馬、波尼馬、驢等背上的黑條紋和肩上的橫向條紋的事實方面給予幫助。
他在關於大陸在以前的地質時期是聯結在一起的問題上，同虎克發生了深刻的分歧。這種思想，特別是似乎曾一度把美洲同舊大陸聯結起來的大西洲的存在這一思想（為了說明馬德拉群島的昆蟲分佈），在達爾文看來，是幻想的，而主要的是為時過早的。在研究這種很少有真實性的假說以前，還要解決大海是不是使動植物分遷的真正不可克服的障礙。為了弄清楚這個問題，達爾文決定研究植物的種子和動物的卵在海水裡是否會飄流，它們在鹽水裡能活多長時間。他認為，海流和海浪可以把種子和卵帶到很遠的地方去。在接受大陸是聯結起來的假說，以便說明在被大海隔開的一些地方上有某些相同的植物存在以前，還必須證明在這些地方不可能發生一般的遷移。
一八五五年五月，達爾文請福克司為他那所學校的學生提出獎勵，使他們去尋找蜥蜴蛋或蛇蛋，並給他往唐恩寄去兩、三打這種蛋。因為蜥蜴住在每個島上，達爾文想在自己住處作試驗，確定蜥蜴蛋是否真能抵抗海水的作用，它們在地窖的海水裡放一兩個月是否仍然保持生命力，還要弄清楚，它們在海水裡是飄浮的還是下沉的。
達爾文在瓶子裝的鹽水裡儲存萵苣、蘿蔔、白菜、山萵苣、胡蘿蔔、芹菜和洋蔥的種子。儘管水發臭了，可是所有這些種子，除了某些品種的白菜子以外，都長得非常好。因為很多海流每小時的速度是一海里，根據達爾文的計算，在一個星期內可能就是一百六十八海里。
雖然許多種子很好地經受住了鹽水的浸泡，但是它們很快就被浸透而下沉，這種情況使達爾文大失所望。達爾文在給虎克寫的信中譏諷自己道：“這件事是令人懊惱的，如果這些中了邪的種子想下沉的話，那麼我在用鹽水浸泡這些忘恩負義的小玩藝上白白花費力氣，為自己找麻煩……”他接著寫道：“