ในระหว่างเดินทางสำรวจนั้น หมู่เกาะกาลาปากอสเป็นสถานที่ ซึ่งดาร์วินพบข้อมูลสำคัญที่สนับสนุนแนวคิดเกี่ยวกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ
ที่หมู่เกาะแห่งนี้ ดาร์วินได้สังเกตและเกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับลักษณะของพืช และสัตว์หลายชนิดที่เก็บรวบรวมและบันทึกไว้ ตัวอย่างพืชที่ดาร์วินพบ เช่น พืชในวงศ์ Cactaceae พืชในวงศ์ Asteraceae รวมทั้งพืชในจีนัส Scalesia
หมู่เกาะกาลาปากอสอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิก ห่างจากทวีปอเมริกาใต้ ประมาณ 965 กิโลเมตร เป็นหมู่เกาะที่เกิดจากภูเขาไฟ ที่หมู่เกาะแห่งนี้ ดาร์วินได้สังเกตและเกิดข้อสงสัยเกี่ยวกับ ลักษณะของพืชและสัตว์หลายชนิดที่เก็บรวบรวมและบันทึกไว้
ในระหว่างเดินทางสำรวจนั้น หมู่เกาะกาลาปากอสเป็นสถานที่ซึ่งดาร์วิน พบข้อมูลสำคัญที่สนับสนุนแนวคิดเกี่ยวกับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ หมู่เกาะนี้อยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิก ห่างจากทวีปอเมริกาใต้ประมาณ 965 กิโลเมตร เป็นหมู่เกาะที่เกิดจากภูเขาไฟ
ตัวอย่างพืชที่ดาร์วินพบ เช่น พืชในวงศ์ Cactaceae พืชในวงศ์ Asteraceae รวมทั้งพืชในจีนัส Scalesia
ตัวอย่างสัตว์ที่ดาร์วินพบ เช่น นกฟินช์ (Finch) เต่ายักษ์กาลาปากอส(Galapagos giant tortoise) อีกัวนาทะเล (Marine iguana) และนกบูบีเท้าสีฟ้า (Blue-footed booby)
ตัวอย่างสำคัญที่เห็นเด่นชัดที่ดาร์วินศึกษา คือ การศึกษาชนิดของนกฟินช์ที่อยู่ตามเกาะต่างๆ
ดูสิครับ จะงอยปากของนกฟินช์เหล่านี้ไม่เหมือนกันเลย
ดาร์วินพบว่านกฟินช์เหล่านี้มีลักษณะจะงอยปากแตกต่างกัน กล่าวคือ มีรูปร่าง ความหนา ความยาวแตกต่างกันไปตามลักษณะอาหาร แต่ละชนิดของนก เช่น เมล็ดพืช กระบองเพชร ยอดอ่อนพืช แมลง น้ำหวานจากดอกไม้ และผลไม้ต่างๆ เป็นต้น
ตัวอย่างสำคัญที่เห็นเด่นชัดที่ดาร์วินศึกษา คือ การศึกษาชนิดของนกฟินช์ที่อยู่ตามเกาะต่างๆ
จะงอยปากของนกฟินช์เหล่านี้แตกต่างกันไปตามชนิดอาหาร ของนกฟินช์แต่ละชนิดครับ
นกฟินช์บางชนิดกินเมล็ดพืชเป็นหลัก
นกฟินช์บางชนิดกินพืชจำพวกกระบองเพชรเป็นหลัก
ดาร์วินพยายามคิดหาเหตุผลของการเปลี่ยนแปลงของนกฟินช์ว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร
นกฟินช์บางชนิดกินยอดอ่อนพืชเป็นหลัก
ความแตกต่างของจะงอยปากนกฟินช์เหล่านี้ มีการเปลี่ยนแปลง จนได้ลักษณะจะงอยปากที่เหมาะสมกับอาหารชนิดต่างๆ
ดาร์วินพยายามคิดหาเหตุผลของการเปลี่ยนแปของนกฟินช์ว่าเกิดขึ้นได้อย่างไร
นกฟินช์บางชนิดกินแมลงเป็นหลัก
ดาร์วินสันนิษฐานว่านกฟินช์กลุ่มแรกที่เข้ามาอาศัยบริเวณนี้ อาจไม่ได้มีลักษณะที่หลากหลายดังเช่นที่เขาพบ แต่มีลักษณะ คล้ายนกที่อาศัยอยู่บริเวณแผ่นทวีปอเมริกาใต้
Common ancestor
ทำให้ประชากรของนกฟินช์กลุ่มนี้เริ่มลดจำนวนลง
ประชากรนกฟินช์บางกลุ่มที่มีลักษณะจะงอยปากแตกต่างไปจากกลุ่มแรก ซึ่งเคยเป็นประชากรส่วนน้อยสามารถกินอาหารอย่างอื่นแทนได้ เช่น กระบองเพชร ทำให้ประชากรกลุ่มนี้อยู่รอด และขยายพันธุ์เพิ่มจำนวนขึ้นแทนที่
โดยประชากรนกฟินช์กลุ่มแรกที่เข้ามานี้เริ่มมีการขยายเพิ่มจำนวนขึ้น จนส่งผลให้เกิดการขาดแคลนอาหารที่กินเป็นประจำ
เมื่ออาหารของนกฟินช์กลุ่มนี้ขาดแคลน ประชากรนกฟินช์กลุ่มนี้จึงลดจำนวนลงในที่สุด
ส่งผลให้ลักษณะประชากรนกฟินช์เกิดการเปลี่ยนแปลง อย่างค่อยเป็นค่อยไป กระบวนการนี้เป็นการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งจะเกิดอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดนกฟินช์ชนิดต่างๆ ที่มีจะงอยปาก ลักษณะเหมาะสมกับการกินอาหารต่างชนิดกันในเวลาต่อมา
เชื่อมโยง เรื่องมิวเทชัน ในโมดูล 5  ภายหลังยุคของดาร์วิน ลักษณะแตกต่างที่ดาร์วินกล่าวถึงนั้น ส่วนหนึ่ง เกิดจากการสืบพันธุ์ แบบอาศัยเพศ และการเกิดมิวเทชัน
จากการที่ดาร์วินศึกษาแนวความคิดต่างๆ เกี่ยวกับวิวัฒนาการในสมัยนั้น รวมกับหลักฐานต่างๆ ที่ได้จากการสำรวจ ทำให้ดาร์วินเข้าใจกลไก การเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตและนำเสนอทฤษฎีการคัดเลือก โดยธรรมชาติ (natural selection theory) ซึ่งมีสาระสำคัญ ดังนี้
1. สิ่งมีชีวิตแต่ละรุ่นมีการสืบพันธุ์ให้รุ่นลูกหลานจำนวนมาก ที่มีลักษณะที่แสดงออกที่แตกต่างกันมากมาย
2. ลูกที่มีลักษณะแตกต่างกันเหล่านี้ต้องดิ้นรนเพื่อให้มีชีวิตรอด ต้องแก่งแย่งสิ่งจำเป็นต่อการดำรงชีวิตต่างๆ ที่มีอยู่อย่างจำกัด
1. สิ่งมีชีวิตแต่ละรุ่นมีการสืบพันธุ์ให้รุ่นลูกหลานจำนวนมากที่มีลักษณะที่แสดงออกที่แตกต่างกันมากมาย
จากการที่ดาร์วินศึกษาแนวความคิดต่างๆ เกี่ยวกับวิวัฒนาการในสมัยนั้น รวมกับหลักฐานต่างๆ ที่ได้จากการสำรวจ ทำให้ดาร์วินเข้าใจกลไก การเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตและนำเสนอทฤษฎีการคัดเลือก โดยธรรมชาติ (natural selection theory) ซึ่งมีสาระสำคัญ ดังนี้
3. ลูกที่มีลักษณะเหมาะสมต่อการดำรงชีวิตจะอยู่รอดในสภาพแวดล้อมนั้นๆ และสามารถถ่ายทอดลักษณะดังกล่าวไปยังรุ่นต่อไป
เชื่อมโยง เรื่องการถ่ายทอด ลักษณะทางพันธุกรรม ในโมดูล 5
4. กระบวนการดังกล่าวนี้เกิดอย่างต่อเนื่อง เมื่อเวลาผ่านไปสิ่งมีชีวิตจึงมีความแตกต่างจากรุ่นเดิม
รุ่นใหม่
รุ่นเดิม
สิ่งที่ชาลส์ ดาร์วินค้นพบ คือ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ เป็นปัจจัยหนึ่งที่ก่อให้เกิดวิวัฒนาการ ของสิ่งมีชีวิตต่างๆ บนโลกนี้นั่นเอง