В Лозанне Мечников прожил пять лет, читая лекции на двух факультетах. Он работал без устали. Его можно было видеть то в библиотеке, то в музее, то на различных научных диспутах и собраниях или в Географическом обществе, готовившем в это время словари дальневосточных народов — айнов и нивхов. Русский ученый был консультантом по изданию этих словарей. Являясь одним из организаторов и активных деятелей Невшательского Географического общества, Мечников опубликовывал некоторые свои работы в бюллетенях общества, а в 1886 году оно избрало Льва Мечникова и Элизе Реклю в число своих почетных членов. Но особенно много времени уходило у Мечникова на подготовку к лекциям. «Благодаря своей моральной ценности, огромной научной эрудиции, он скоро завоевал симпатии своих коллег — профессоров и студентов», — вспоминал Элизе Реклю. А вот что писал коллега Мечникова, профессор академии С. Кнапп: «Лекции Мечникова возбуждали большой интерес к изучению географии. Его слушатели с благодарностью вспоминают живые и интересные занятия со своим любимым профессором, чей научный энтузиазм был столь заразительным». Казалось бы, все благополучно устроилось, но болезнь прогрессировала. Зимой 1887 года Лев Ильич вынужден был взять отпуск «для поправления своего здоровья», но использовал его совсем в других целях. Мечников подготавливал к печати самый большой свой труд о роли географических условий в возникновении на Земле первых очагов цивилизации и культуры, для которого собирал материалы более двадцати лет.
Весной 1888 года Лев Ильич Мечников с семьей переехал в местечко Кларан на берегу Женевского озера, где в это время жил Элизе Реклю. С болезнью бороться было все труднее и труднее. Врачи находили состояние его здоровья безнадежным. Редкие периоды короткого улучшения неутомимый ученый использовал для работы над книгой «Цивилизация и великие исторические реки. Географическая теория развития современных обществ».
Для того чтобы лучше понять причину, побудившую Мечникова взяться за такой большой труд, необходимо в кратких словах осветить новую эру в географии, охватившую конец XIX — начало XX века, когда в общих чертах было завершено описание земного шара.
Разработку теоретической части географии начал немецкий ученый и путешественник Александр Гумбольдт, научная деятельность которого охватила первую половину XIX века.
Мир, подчиненный своим законам, в трудах Гумбольдта ожил, засверкал всеми красками природы от вечнозеленых тропических лесов, высоких гор, рек, озер, морей и океанов до вечных снегов полярных стран. Но взгляды его не были восприняты следующим поколением ученых. В значительной степени это объясняется тем, что география вскоре распалась на быстро развивающиеся частные дисциплины. Многообразие природы требовало объяснения каждого ее явления, отсюда предмет географии оказался как бы «разобранным» более узкими естественно-историческими науками: климатологией, гидрологией, ботаникой, зоологией, этнографией, археологией и др. Все они развивались в тесной связи с географией, включались в нее, но затем стали независимыми и друг от друга, и от своей «прародительницы». Таким образом, расцвет теоретической географии к концу XIX века сменился кризисом: развились и окрепли естественные дисциплины, подменившие ее на общем фоне науки.
Выдающимся достижением в области естественных наук была теория развития органического мира Чарлза Дарвина, позволившая видеть «один всеобъемлющий процесс мировой жизни, составляющий как бы непрерывную гигантскую цепь, звенья которой тесно и неразрывно связаны между собой», — писал Л. И. Мечников в 1884 году в статье в журнале «Дело», посвященной разбору этой теории.
Объяснив процесс постепенного развития органического мира в связи с теорией естественного отбора, Дарвин тем самым выдвинул на первый план идею эволюционизма. В основу его теории легли три положения, объясняющие развитие органических форм: борьба за существование, изменчивость и наследственность. «Чарлз Роберт Дарвин знаменует собой новую эру не только в биологии, — подчеркивал в той же статье Мечников, — но и вообще в истории человеческой мысли». Тщательно разработанная теория английского ученого опиралась на огромное количество неопровержимых фактов, объясняла множество загадочных явлений и указывала новые пути для дальнейшего исследования природы. И действительно, вскоре были предприняты попытки применить теорию Дарвина вне биологии. Ее принципами стали пользоваться в этнографии, антропологии, психологии, а также в географии.
И эволюционный подход к изучению природы все больше убеждал, что ничто в природе не существует обособленно: одно явление обусловливает другое, все взаимосвязано в своем развитии и поэтому должна быть наука, организующая природу в целом, в единстве. Определилось это не сразу, но постепенно стало ясно, что такой наукой должна стать география, и тогда произошло как бы ее «второе рождение».