Lyell en Madeira y Canarias: revisando la cuestión de las especies
A principios de 1853 Lyell, interesado en estudiar el vulcanismo activo, concibió el plan de visitar las Islas Canarias el siguiente otoño. Su nombramiento como representante de la corona británica en la Exposición Universal de Nueva York, que se inauguró en julio, retrasó algunas semanas la expedición. Durante los cuatro meses que estuvo en Madeira y Canarias recogió numerosas conchas fósiles para compararlas con las especies de las faunas fósiles y actuales de Europa y África. Desde 1854 a 1856 Lyell estuvo ocupado con los resultados del viaje, en particular estudiando la taxonomía de los insectos y conchas terrestres, así como el origen y evolución de ambos archipiélagos macaronésicos, tratando de comprender las condiciones en que fueron siendo pobladas las islas tras su emersión.
En abril decidió realizar una visita de varios días a Darwin en su residencia de Down House, para discutir sobre la geología de las islas volcánicas, la migración de las plantas y las conchas y otros asuntos conexos. Darwin aprovechó la ocasión para explicarle en profundidad los mecanismos de la selección natural y sus implicaciones. Al final de su encuentro Lyell le urgió a publicar al menos un resumen de su teoría, en vista de que todavía era refractario a editar sus argumentos en una obra exhaustiva. Sabemos que Darwin consideró esa posibilidad con cierta displicencia, pero tras consultar con otros amigos naturalistas, como Thomas Huxley, Joseph Hooker y Thomas Wollaston, decidió comenzar la redacción del tema sobre el que llevaba reflexionando dos décadas.
Lyell será uno de los primeros en leer, en 1858, las pruebas de imprenta de El origen de las especies, que se publicaría en noviembre del año siguiente con gran éxito de ventas y la previsible polémica. En adelante será uno de los defensores y promotores del evolucionismo darwinista, considerándolo como la teoría que mejor explicaba los hechos conocidos, aunque reconociendo que quedaba mucho camino por recorrer y determinadas anomalías que ajustar. Durante 1859 Lyell trabajó sobre la antigüedad de la especie humana, carteándose frecuentemente con Darwin, que ultimaba la edición de su obra. Aunque inicialmente pensaba incluir el tema en la siguiente edición de sus Elementos de Geología, los trabajos preparatorios lo convencieron de publicar sus ideas en una obra aparte, que comenzó a escribir en 1861 y se publicó en febrero de 1863 bajo el título Evidencias geológicas de la antigüedad del hombre.