В этой дневниковой записи от 12 апреля 1836 года — ключ к дарвиновской теории происхождения коралловых рифов, развитой им позднее в книге «Строение и распределение коралловых рифов» и всемирно известном «Путешествии натуралиста вокруг света на корабле “Бигль”». Сначала кораллы, живущие только на мелководье (на глубинах не более 50–60 метров) начинают свою деятельность вокруг прибрежных отмелей острова или материка (так образовался Большой Барьерный риф возле побережья Австралии). Но вот дно — и вместе с ним и окруженный рифами остров — начинает медленно погружаться. Кораллам нужно солнце, на большой глубине они жить не могут — и маленькие строители начинают возводить свои постройки, чтобы как прежде остаться на мелководье.
Остров погружается все больше и больше — и все шире становится пространство между ним и окаймляющим его коралловым рифом, который превращается в барьерный риф. Маленькие строители продолжают свою титаническую работу, они возводят прочную стену на основании, образованном их предшественниками — кораллами. Опускание дна продолжается, продолжается и опускание острова и коралловых построек. «По мере того как барьерный риф медленно погружается, кораллы будут продолжать интенсивно расти вверх, но по мере погружения острова вода будет пядь за пядью захватывать берег, и вот сначала отдельные горы (пики) образуют отдельные острова внутри одного большого рифа, а под конец исчезнет и последняя самая высокая вершина. В тот миг, когда это произойдет, образуется самый настоящий атолл», — писал Дарвин.
Дарвиновская теория образования атоллов, как и его гениальная теория эволюции, вызвала споры. Одни ученые, в том числе крупнейший геолог Чарльз Лайелл, признали правоту Дарвина. Другие выступили с резкой критикой его теории. Так, знаменитый Александр Агассис объявил, что «Дарвин во время своего плавания делал наблюдения на ходу и нигде не желал останавливаться», все факты, на которых он строит теорию образования атоллов, взяты «из вторых рук», а потому порочна и теория, их объясняющая. По мнению Агассиса, барьерные рифы выросли на береговых террасах, которые создала деятельность морских волн. Этим-то и объясняется ровное плоское дно лагун коралловых атоллов.
Развернутая и аргументированная критика теории Дарвина была высказана Джоном Мерреем. Во-первых, отмечал Меррей, в ряде мест есть коралловые рифы, возвышающиеся над уровнем моря на довольно-таки большую высоту (на островах Палау в Микронезии — до 150 метров, на Гавайях, на острове Кауаи, находят остатки кораллов на высоте свыше километра). Сами кораллы, жители мелководья, «нарастить» свои постройки до такой высоты не могли — очевидно, здесь мы имеем дело с поднятием суши. А ведь теория Дарвина предполагает противоположный процесс: медленное и неуклонное опускание островов, надгробиями которых и являются коралловые атоллы. Вторым важным доводом Меррея, ставившим под сомнение дарвиновскую теорию, было наличие мест, где одновременно имелись и окаймляющие рифы, и барьерные рифы, и атоллы: Дарвин же предполагал постепенную эволюцию, идущую в течение долгих десятилетий, в ходе погружения острова на дно.
Меррей выдвинул свою гипотезу: суша не погружается в океан, как предполагал создатель теории эволюции, а наоборот, поднимается. Когда вершина подводной горы, испытывающей поднятие, достигает небольших глубин, на которых могут селиться кораллы, эти маленькие строители поселяются здесь и начинают создавать риф, постепенно разрастающийся вширь. Но скорость роста кораллов на внешнем и на внутреннем участках рифа неодинакова. Кораллы во внутренней части рифа отмирают, известняк, входящий в состав этого рифа, растворяется и вымывается. В итоге внутри рифа образуется «дыра», впадина — лагуна. А на краях рифа кипит интенсивная деятельность кораллов, они продолжают наращивать риф — и тем самым все больше и больше усиливают обособление лагуны. В конечном итоге образуется барьерный риф с лагуной, или коралловый атолл.
Дарвин, возражая Меррею, указал, что данные геологии о строении дна лагун говорят о том, что они не «углубляются» со временем, а, — напротив, заполняются осадками. Притом воды лагун, перенасыщенные карбонатом кальция, никак не могут быть растворителем известняка. (Меррей же считал, что сначала образуется известняковая банка, а затем, когда известняк растворяется, — лагуна.)