版了自己的進化論著作《動物學哲學》（1809年），並準備和開始出版自己的無脊椎動物學方面的一部最重要的著作時，格蘭特很快就到巴黎向拉馬克學習了很多東西。他在這方面也進行了大量研究。他於一八二○年回到愛丁堡，並考察了蘇格蘭和愛爾蘭海岸，專門研究海洋無脊椎動物。他寫了幾部關於海綿動物重要著作（一八二五——一八二六年），他在愛丁堡附近的福斯灣海岸上對海綿動物做了大量的觀察。他在這幾年中寫了十來本其他有關無脊椎的腔腸動物門、軟體動物門、苔蘚動物綱和甲殼綱方面的著作和幾本有關脊椎動物亞門的著作，例如《羊駝》即巴西齧齒目的解剖學。

達爾文經常同這位精力充沛的年輕的博物學家去遊覽，幫助他在落潮後的水坑裡收集動物，而他自己也盡力去研究如何對這些動物進行解剖。達爾文在一八二七年的筆記中提到，他在福斯灣發現了一種特殊的海魚——“海雀魚”，並“與格蘭特博士一起對這種魚作了解剖”。他們對魚的內部器官，包括心臟和心瓣幾乎進行了全面的研究。達爾文發現，格蘭特表面上看起來顯得冷淡和拘謹，但內心卻極其熱情。

有一次格蘭特在同達爾文遊覽時非常高興地談論起拉馬克的進化觀點。達爾文一言不發，好奇地傾聽著他的談論。但無論是這些觀點本身，還是格蘭特對這些觀點的迷戀，都沒有給他留下很深的印象。在他的家庭當中，進化觀點並不是什麼新鮮玩藝兒。大概達爾文當時已經讀了他祖父伊拉司馬斯·達爾文所寫的《動物生物學》和其他一些著作。不過他對所有這些純理論的觀點並沒有產生多大的興趣。他依然熱衷於對生物界的考察和對動物機體的研究。

他同紐挨文尼的一些漁民結為朋友，並同他們一起去捉牡蠣。採捕機從河底捕了許多其他的動物，他對這些動物進行了研究。他在這一年的筆記中記載和描述了某些軟體動物的產卵情況，描述了軟體動物的幼蟲，並簡要敘述了珊瑚蟲和海鰓。根據筆記的記載，他同另一位同學科利茨特里姆一起觀察過一條魚往圓盤和橈骨基之間特殊分泌囊裡產卵的情況。筆記本中儲存有幾份動物統計表，顯然他是把這些統計表放在筆記本內，旅行時隨身帶著的。這就是：“福斯灣和蘇格蘭其他地區的蠕蟲”（這是從詹姆遜教授的著作中摘錄來的）；一份在上述地區所找到的各種魚類的統計表（這是由另一位博物學家編制的）；兩份用以確定從各產地捕獲來的鳥類的詳細說明。

年輕的達爾文在愛丁堡結交的第二個青年科學家叫維利亞姆·馬克——吉利弗雷。他比達爾文大十三歲。他由於發表了一些軟體動物方面、特別是鳥類方面的著作而出了名。後來他又出版了一部論蘇格蘭鳥類的鉅著。他送給了達爾文幾個罕見的海貝，時常同達爾文交談自然史中的各種問題。可能，他是支援查理對蒐集鳥類和觀察鳥類的興趣的。正是在這個時期，達爾文向一個曾同鳥類學家沃捷爾通一起工作過的黑人學習製作鳥類標本。查理常常高興地在這個黑人那裡閒坐，因為“他是一個逗人喜歡和知識淵博的人”。上面談到的兩份確定鳥類的詳細說明材料，足以說明達爾文對鳥類學具有濃厚的興趣。

達爾文在愛丁堡的第二學年是在哥哥不在的情況下度過的。他在象他那樣熱愛自然科學的同學中結交了許多新朋友，這是很自然的事情。查理積極參加普利尼學生自然史學會的工作，這對他同這些朋友的接近起了很大的促進作用。該學會是在詹姆遜教授的鼓勵下於一八二三年創立的。學會會員們每星期二在愛丁堡大學的學院地下室裡集會，宣讀和討論自然科學方面的著作。學會一共有一百五十名左右的會員，但是通常參加開會的人數不超過二十五人。學會秘書是格蘭特。達爾文於一八二六年十一月二十八日被選為學會委員，而在下一個星期選舉負責人和理事會時，他又被當選為學會理事會五人成員之一。這當然說明了他在同學當中是一個非常有名的自然史愛好者，一個對自然史感興趣的人。儲存下來的學會記錄記載有所有出席會議的人和所有參加辯論的人，這些記錄表明，在查理·達爾文擔任學會委員的幾個月中，一共舉行了十九次會議，他只有一次缺席。他曾不止一次地在辯論時發言，例如他曾就自然分類問題和種類特徵問題發過言。

一八二七年①三月二十七日，達爾文在普利尼學會就自己的兩項發現作了報告。這些發現都與觀察海生動物有關。首先，他在一種小群體的粘附在海生動物底部的苔蘚動物所謂的“卵上發現有纖毛。當時人們一般都把”卵子“理解為早期發育階段的胚胎。”細胞學說“（根據這種學說，一切有