在《物种起源》问世前二十几年，达尔文于1831年以自然学家的身份登上英国猎犬号（H. M. S. Beagle）测量船，参与了在南美洲海岸的为期五年的测量工作。1835年，猎犬号抵达距厄瓜多尔西岸约600哩的太平洋群岛，加拉巴戈斯群岛（the Galápagos Islands）。达尔文收集了当地的一些动植物，包括一些地雀（finches）。有十三种地雀分布在二十多个岛屿上。他们的主要区别是喙的大小和形状。很多生物学教科书都说，加拉巴戈斯群岛的地雀对达尔文构思他的理论有很大帮助。但是，威尔斯指出，“其实，加拉巴戈斯群岛的地雀与达尔文理论的构思，几乎没有关系。达尔文在猎犬号上写的笔记中，对地雀只轻轻提及，并没有谈论对它们有什么想法。而且，在《物种起源》一书中，根本没有提到地雀。”[75] 威尔斯还写道：
到1930年代新达尔文主义抬头以后，加拉巴戈斯群岛的地雀才被提升到如今这样显赫的地位。虽然娄尔（Percy Lowe）在1936年已开始称它们为“达尔文的地雀”，但是十年之后，鸟类学家赖克（David Lack）才叫响了这个名字。赖克在1947年的《达尔文的地雀》（Darwin’s Finches）一书中，总结了地雀的喙的变化和它们的食性的关系的证据，认为喙的适应是自然选择的结果。换句话说，赋予加拉巴戈斯的地雀在进化上的重要性的，主要是赖克，而不是达尔文。[76]
但是，真正在野外实地观察、得到直接证据的，当推格兰特夫妇（Peter and Rosemary Grant）。他们从1973年开始，长驻加拉巴戈斯群岛。在同事们的帮助下，他们在七个岛上捕捉并用金属环标记地雀，仔细地测量它们的体重，翅膀、脚、趾的长度，和喙的长、宽、深度。他们发现，这些器官（特别是喙）的量度变化很大。1975年以后，他们把观察集中在达夫尼梅爵（Daphne Major）这个较小的岛屿上，测量地雀的一个种（中型地雀，medium ground finch）的每一只地雀，同时记录雨量，和岛上各种植物产生种子的数量。1977年干旱，该岛的中型地雀的数量跌至原来数目的15%，幸存者的体型和喙都较大。同时，他们发现，当年植物的小型种子的产量大幅度下降。他们推论说，自然选择有利于那些喙比较大、能啄开较大、较硬的种子的地雀的存活。这些存活下来的地雀的喙的深度（喙的基部从上到下的距离）增加了0.5%。这个增加似乎微不足道，但对1977年达夫尼梅爵岛上的地雀来说，却是生死攸关的。
如果中型地雀的喙不断地增大，也许真正有意义的事就会发生了。在1991年的《科学的美国人》杂志上，彼得. 格兰特（Peter Grant）说，至少在理论上，地雀的新种出现的可能性是有的。如果在旱灾中，地雀的喙深的变化算一次“选择事件”，那么，也许只需要二十次“选择事件”，中型地雀就会变成另外一个种。如果平均十年有一次旱灾，在旱灾与旱灾之间没有别的自然选择发生，二百年就可以产生一个新种；把时间增加十倍，两千年出现一个新种，时间也也不算太长。
中型地雀的喙深变化，可看作是自然选择的结果。但是，这种自然选择真能产生地雀的新种吗？答案是否定的。这主要有两方面的原因。第一，1977年的干旱导致达夫尼梅爵岛上的地雀的喙深的增加，却被1983年的大雨逆转过来了。1983年，中型地雀的喙深又回复到平均值。彼得. 格兰特1991年说，“这群体受自然选择的影响，不断地前后徘徊。”[77] 无论时间再长，这种完全依赖于气候的、既进又退的自然选择，不可能使中型地雀变成新种。第二，在1982 - 1983年的厄尔尼诺现象（El Niño）后几年中，彼得. 格兰特和他的同事在一个岛上观察到几种地雀在杂交，他们的后代既能存活又能生育，而且后代的适应力更强。现在人们已经知道，在加拉巴戈斯群岛上，至少有超过半数的地雀的种可以杂交。按照“种间不能杂交”的生物种的定义，这些地雀是否真的属于不同的种都很难确定。格兰特夫妇在1992年的《科学》杂志上说，“这些地雀被定为不同的种是否合适，已成为疑问”。[78] 即便这些地雀属于不同的种，按照所观察到的杂交频率，格兰特估计，一、二百年后，这些彼此杂交的种就可能合并。看来，在加拉巴戈斯群岛的地雀，合并的趋势大于分化的趋势。
地雀的喙深的变化，是在野外观察到的一个自然选择的例证。但若说这种自然选择是产生新种的进化机制，就是夸大其词，超越了证据所能够提供的结论。威尔斯评论说：
格兰特夫妇卓越的野外工作让我们看到自然选择在野外进行的好例证，远比凯特威的胡椒蛾好。格兰特夫妇如果到此为止，他们的研究可算是科学史上的绝佳例子。可惜，他们试图得出超越证据所容许的结论。格兰特夫妇在他们1996年和1998年的文章中宣称，达尔文的关于物种起源的进化理论“与加拉巴戈斯群岛的地雀的进化的事实相符。”“这推动力”就是自然选择。[79]
其他进化论学者也纷纷回应格兰特夫妇的宣告。
莱利（Mark Ridley）在他著的大学课本《进化》中说，1977年的旱灾造成地雀喙的增大，可以推论产生一个新种所需要的时间。这“显示我们能够从运行在一个物种的自然选择，来推断和揭示地雀如何从一个共同的祖先分化成多个种了。”“这种推论的方法在进化的理论中是常用的。”[80]
美国国家科学院1999年出版的小册子也如是。它描述达尔文的地雀是物种起源“特别有说服力的例证”，显明“在群岛上仅一年的旱灾就能驱使地雀发生进化改变”；“如果群岛上每十年发生一次旱灾，地雀的一个新种就可能在二百年左右出现”。[81]
威尔斯指出，科学院的小册子故意隐瞒关键性的数据，误导民众。这不是追求真理的行为，只能使人怀疑进化论究竟有多少真实的证据。加州大学柏克莱分校的法律系教授詹腓力（Phillip E. Johnson）在1999年《华尔街日报》（Wall Street Journal）上写道，当我们的居领导地位的科学家们不得不歪曲事实时，你就知道他们是在困境中了。[82]