За время своих восьмилетних скитаний по архипелагу Уоллес покрыл около 14 000 английских миль, использовав все способы путешествия: пешком, верхом, на пароходе, на благоустроенных малайских прау и китайских джонках, на утлых папуасских челнах с аутригером. Впрочем, он почти никогда не удалялся далеко от культурных центров, где благодаря своим рекомендациям пользовался содействием английских и голландских губернаторов и подвластных им туземных раджей; лишь на островах Ару и Вайгео и особенно на пустынном побережье населенной папуасами Новой Гвинеи ему приходилось полагаться на собственную бдительность.

Отдельные этапы его путешествия были изнурительны, а жизнь часто висела на волоске. На Аруанских островах ему угрожали пираты, которыми в то время кишели воды архипелага; при переезде из Тернате на Вайгео налетевшая буря чуть было не разбила его утлый ботик, которым он сам правил. Очень часто его трепала жестокая малярия, несколько раз он страдал от тяжелых опухолей ног в результате укусов мошкары и клещей. Будучи человеком большой физической выносливости и силы (рост его был 185,5 см), он, однако, как белокурый северянин, плохо переносил экваториальное солнце и при малейшей неосторожности обжигал себе не только руки и ноги, но и лицо. Лишь железная воля и энтузиазм натуралиста превозмогли все: обильный сбор насекомых, добыча неведомого вида бабочки или райской птицы заставляли его забывать все лишения и болезни. Нельзя лучше охарактеризовать восторженного отношения Уоллеса к счастливым находкам, как приведя его собственные слова, которыми он описывает первую поимку на острове Баджан нового роскошного вида бабочки, названной им Ornithoptera croesus: «Красоты этой бабочки невозможно выразить словами, и никто, кроме естествоиспытателя, не поймет того глубокого волнения, которое я испытывал, поймавши ее наконец. Когда я вынул ее из сачка и расправил ее величественные крылья, сердце мое забилось, кровь бросилась в голову, я был тогда ближе к обмороку, чем в те моменты, когда мне грозила смерть. Весь этот день у меня болела голова: так велико было волнение, возбужденное этим для большинства людей обыденным случаем».

Но удивительнее всего то, что, несмотря на все невзгоды путешествия, оторванность от культурных центров, несмотря даже на обилие новых подавляющих впечатлений роскошной природы, мысль Уоллеса никогда не прекращала работать и в теоретическом направлении. Он не только собирал и наблюдал, откладывая разбор материала до возвращения на родину, – он непрерывно сопоставлял накапливаемые факты, стараясь согласовать их смелыми гипотезами. Всякий образованный биолог знает, что именно с Малайского архипелага прислал Уоллес две статьи, в которых он совершенно независимо от Дарвина развил теорию борьбы за существование и выживания наиболее приспособленных. Живя в Сараваке на Калимантане, Уоллес в феврале 1855 года написал первую статью «О законе, определяющем появление новых видов», в которой он, обсуждая закономерности распространения организмов во времени и пространстве, первый раз высказался в пользу признания эволюции организмов. Правда, он оставлял еще открытым вопрос о факторах этой эволюции, но не переставал размышлять над этой проблемой. Ровно через три года, приехав на свою тернатскую базу, он перенес мучительный приступ малярии, во время которого его горячечно-воспаленный мозг напряженно работал над тезисами недавно прочтенной книги Мальтуса о перенаселении. Внезапно Уоллеса, по его собственным словам, осенила мысль о выживании наиболее приспособленных («there suddenly flashed upon me the idea of the survival of the fittest»). Мечась в жару, он не только продумал в существенных чертах новую теорию, но и набросал ее на бумаге, а в последующие два вечера написал статью начисто и отослал в Англию Лайеллу. О впечатлении, произведенном на Дарвина и его друзей получением статьи Уоллеса, и о влиянии, оказанном этими статьями на опубликование долголетних трудов Дарвина, распространяться нечего – они хорошо всем известны. Исследования Уоллеса на архипелаге не ограничивались зоологическими и ботаническими темами; его живой разносторонний ум реагировал на все: на вопросы колониальной политики и хозяйства, на остатки древней цивилизации, на культурные и расовые особенности пестрого в племенном отношении населения архипелага. Будучи, по собственным словам, плохим лингвистом, он тем не менее составил словари семидесяти пяти туземных наречий и перемерил огромное количество черепов.

Возвращение на родину было для Уоллеса сплошным триумфом: действительно, привезенный им материал был колоссален.

Им было собрано 310 экземпляров млекопитающих, 8050 птиц, 100 пресмыкающихся и земноводных, 7500 моллюсков, 15 100 бабочек, 83 200 жуков, 13 400 других насекомых, а всего около 125 500 естественноисторических объектов. На этот раз продажа привезенных коллекций обеспечила Уоллесу несколько лет спокойного существования и научной работы. Разобраться в таком огромном материале было делом нелегким и заняло почти столько же времени, сколько и само путешествие, хотя в этом деле помимо Уоллеса приняли участие очень многие видные специалисты. За 6 лет после возвращения Уоллес опубликовал 30 статей по отдельным вопросам в различных научных журналах, а в 1868 году издал наконец книгу, резюмирующую главнейшие факты и обобщения, добытые за время путешествия. Книга называлась «Малайский архипелаг, страна орангутанга и райской птицы». Написанная в простой, безыскусственной форме и в то же время необычайно богатая мыслями и фактами, она имела колоссальный успех: выдержала в Англии 10 изданий (последнее в 1891 году), была переведена на многие языки (в 1872 году и на русский), награждена золотыми медалями Королевского общества (Royal medal), Парижского географического общества и т. д.

Помимо установления множества новых видов птиц и насекомых, а также массы фактов по биологии и географическому распространению животных и растений основным результатом исследований Уоллеса было разграничение органической природы архипелага на два отдела: индо-малайский, куда относятся большие острова Калимантан, Суматра, Ява, и австрало-малайский, куда относятся острова по побережью Новой Гвинеи и Молуккские; остров Сулавеси занимает, по Уоллесу, промежуточное и довольно самостоятельное положение. Граница между этими отделами проходит к востоку от Явы, между двумя маленькими островами Бали и Ломбок, а затем по глубокому проливу, отделяющему Калимантан от Сулавеси. По одну сторону от этой линии фауна и флора носят индийский отпечаток, по другую – австралийский. Объяснить этот факт, не находящий себе никакого оправдания в климате, различия которого на востоке и западе архипелага ничтожны, можйо, по Уоллесу, только допущением, что индо-малайская часть архипелага была в недалеком геологическом прошлом частью Индо-Китая, а австрало-малайская входила в состав австралийско-новогвинейской суши. Любопытно, что распространение человеческих племен архипелага, по исследованиям Уоллеса, в общем почти совпадает с распределением фауны и флоры: индо-малайская часть населена племенами гладковолосой, скуластой малайской расы, а австрало-малайская – шерстисто-волосыми черными папуасами. Хотя данные Уоллеса и подвергались впоследствии уточнениям и поправкам, однако основные положения его сохраняют значение и по сию пору, причем установленная им демаркационная линия так и называется биогеографами линией Уоллеса.

Годы, последовавшие за выходом в свет «Малайского архипелага», были для Уоллеса периодом наиболее плодотворной и интенсивной научной работы: он не оставлял разработки вопросов эволюционной теории, в области которой он безусловно признал приоритет и авторитет Дарвина (свою книгу о теории эволюции, опубликованную в 1889 г., он назвал «Дарвинизм»), но помимо этого он деятельно принялся за разработку и систематизацию накопившегося в науке совершенно не истолкованного в свете эволюционной теории материала по географическому распространению животных. Личные исследования на конкретном материале малайской фауны дали ему в этом отношении прекрасную подготовку. По его собственным словам, он поставил своей задачей развить проблемы географического распространения организмов, только намеченные Дарвином в XII и XIII главах его «Происхождения видов», примерно в таком же масштабе, как сам Дарвин сделал это с первой главой «Происхождения видов», развив намеченные в ней вопросы в своих «Одомашненных животных и растениях». И Уоллес блестяще справился со своей задачей, выпустив в 1876 году два тома «Географического распространения животных», в которых он собрал и критически обработал колоссальный материал, касающийся распространения животных во времени и пространстве, зоогеографического районирования суши и генезиса отдельных фаун. Положив в основу зоогеографического районирования суши области, намеченные Склэтером (1875 г.), Уоллес уточнил и обрисовал их неизмеримо более детально, так что они вошли в науку под названием областей Склэтера – Уоллеса или просто «уоллесовских областей».