Мечников писал домой матери: «Милая мама… Я думаю остаться на острове еще целый месяц, по прошествии которого я поеду (желаю поехать) на десять дней в Гиссен, где будет от 17/5 до 25/13 сентября собрание натуралистов и врачей со всей Европы… Это собрание слишком заманчиво, чтобы я не предпринял всевозможных средств для того, чтобы посетить его, кроме большой пользы от совещания с ученейшими людьми, я имею возможность заниматься в богатейших коллекциях профессора Лейкарта, что очень важно для довершения моих работ на морском берегу, которые продолжают идти очень успешно. Для приведения в исполнение моего горячего желания воспользоваться такими сокровищами я должен прожить лишних три недели на Гельголанде, сделать путешествие в Гиссен и обратно и прожить в Гиссене десять дней на ту сумму с которой я думал протянуть до 24/12 августа… Я питаюсь, чем Бог пошлет, издерживая 30 копеек на еду… Сбереженные деньги с прибавлением моей запасной суммы (которую я берег для первоначальной жизни в Петербурге) составляют достаточный капитал, на который я могу доставить себе столько пользы…»

Зная, как волнуется мать о его здоровье, Илья заранее успокаивает ее: «Ради Бога не сочти описание моей новой жизни за жалобу или ропот; наоборот, я так счастлив, имея в виду столько пользы, и еще тем, что я не могу упрекнуть свою совесть в бесполезном растрачивании денег, добытых любовью и заботой, что в такой обстановке я готов бы находиться почаще. Пожалуйста, не вообрази также, чтобы я занятиями расстроил свое здоровье; даю тебе честное слово, что до сих пор у меня даже ни разу голова не болела. Да я и не верю, чтобы занятиями можно расстроить здоровье: я видел много ученых немцев, которые кулаком вола убьют. Вообще я умоляю тебя быть насчет меня совершенно спокойной, тебе и без меня много тяжелых забот, а я теперь поставлен в такие хорошие условия, что, кажется, печалиться нечего. Крепко целую твои ручки и остаюсь любящий тебя Ил. Мечников. Пиши, пожалуйста, чаще. Я так дорожу каждым твоим словом!»

5 сентября большая группа зоологов прибыла с Гельголанда в Гиссен на съезд естествоиспытателей. Днем позже приехал в Гиссен и Мечников. Там в сентябре 1864 года он выступил на общегерманском съезде биологов и врачей с двумя научными докладами. Илья оказался самым юным участником этого научного собрания. Доклады были приняты весьма тепло, Мечникову аплодировали.

Спустя некоторое время, по рекомендации знаменитого хирурга Н. И. Пирогова, молодому ученому была предоставлена государственная стипендия для ведения научно-исследовательской работы в лучших европейских лабораториях, в частности для стажировки у видного немецкого зоолога Рудольфа Лейкарта.

Профессор Лейкарт разрешил Мечникову посещать в его отсутствие лабораторию и работать в ней. Илья Ильич намеревался выяснить вопросы, которые заинтересовали его еще на острове Гельголанд при изучении круглых червей – нематод. Дело было в том, что исследуя размножение некоторых круглых червей, Мечников открыл у этих животных ранее неизвестное науке явление гетерогении, то есть чередование поколений с перемежающимися формами размножения. Поколения, ведущие паразитический образ жизни, как было известно, являются гермафродитами, а формы, свободно живущие вне организма-хозяина, как обнаружил Мечников, оказались раздельнополыми. Это открытие имело серьезное значение: оно проливало свет на связь между явлениями размножения нематод и образом их жизни. Было очевидно, что скромное открытие Ильи Ильича Мечникова выходило за пределы простой регистрации нового факта, оно носило характер обобщения в главном направлении развития эволюционной теории.

Профессор Лейкарт заинтересовался исследованиями Мечникова, но он считал, что поскольку открытие сделано в его лаборатории, то он тоже имеет к нему отношение. Лейкарт предложил Мечникову работать сообща. Илья согласился. Постоянная работа за микроскопом привела к тому, что у Мечникова заболели глаза, но Илья Ильич упорствовал и продолжал наблюдения. Он довел себя до того, что после нескольких минут работы с микроскопом в поле зрения надвигалась красная пелена и застилала все предметы. Пришлось на время оставить работу.

Пока Мечников восстанавливал зрение, профессор Лейкарт успел написать и опубликовать статью по материалам его исследования. Илья Ильич с удивлением обнаружил в «Геттингенском вестнике» статью о нематодах, в которой уважаемый профессор подробно излагал все, что сообщил ему Мечников, а также и то, что, видимо, успел сделать за это время сам. Илья Ильич читал – и не хотел верить своим глазам. Статья была подписана одним Лейкартом, с подробным указанием всех его научных и государственных чинов. Только в самом низу страницы, набранное петитом, сиротливо стояло примечание: «В работе по данному исследованию профессору помогал кандидат Мечников».

Илья Ильич был возмущен до глубины души, он пытался встретиться с Лейкартом, объясниться с ним, но тот уклонялся от всяких встреч и разговоров на щекотливую тему. Тогда Мечников написал статью, в которой страстно изобличал Лейкарта в присвоении чужого открытия. Статья была напечатана в «Архиве анатомии и физиологии». Понятно, что работать дальше с Лейкартом было невозможно и оставаться в Гиссене не имело смысла. Нужно было выбирать новое место для продолжения научных работ.

* * *

Разногласия с Р. Лейкартом послужили одной из причин переезда Мечникова в Италию. Здесь на Неаполитанской биологической станции он познакомился с Александром Онуфриевичем Ковалевским.

Трудно было себе представить людей, более разных по характеру и темпераменту, чем Мечников и Ковалевский. Александр Онуфриевич, тихий, застенчивый, сосредоточенный, был весьма сдержанным человеком, он казался почти скрытным. Илья Ильич, наоборот, был весь как ртуть, активным, пламенным, жизнь обычно кипела в нем ключом. Но как только они встретились на одной из пригородных станций Неаполя, сразу почувствовали взаимную симпатию.

В то время Илье Ильичу было 20 лет, а Александру Онуфриевичу – 25. Они оба строили планы дальнейших научных исследований. Это было знакомство единомышленников, которое перешло в плодотворное многолетнее сотрудничество и дружбу.

Оба исследователя дополняли друг друга, содействуя быстрому достижению результатов начатых исследований. А задачи стояли поистине впечатляющие – внедрить эволюционный подход в эмбриологию, найти промежуточные звенья между беспозвоночными и позвоночными, доказать сходство их эмбрионального развития на его ранних этапах.

Мечников и Ковалевский были теми двумя «молодыми зоологами», имена которых, по оценке К. А. Тимирязева, «стали достоянием европейской науки и в течение полувека продолжали и продолжают составлять гордость русской науки».

Тот же К. А. Тимирязев, характеризуя развитие естествознания в России в 60-е годы XIX века, писал: «В самом начале шестидесятых годов в Петербурге стали распространяться слухи о появившемся в Харькове Wunderkind\'e, чуть не на гимназической скамье уже научившемся владеть микроскопом и даже печатающемся в иностранных журналах. Это был будущий Илья Ильич Мечников».

Влюбленные в науку, Мечников и Ковалевский помогали друг другу советом и критикой. Оба работали в это время над родственными проблемами, оба с энтузиазмом относились к эволюционной теории Дарвина и способствовали утверждению и развитию дарвинизма.

Ковалевский занимался изучением зародыша ланцетника и обнаружил, что начальные стадии развития этого зародыша очень схожи с таковыми у многощетинковых морских червей. Оказалось, что по развитию зародыша ланцетник напоминает скорее беспозвоночное животное, чем позвоночное. Это открытие имело огромное значение, именно оно позволило позже Ковалевскому и Мечникову создать теорию зародышевых листков – одно из блестящих доказательств единства животного мира.

Илья Ильич так писал о работе Ковалевского в своих воспоминаниях: «Ланцетники, переполненные яйцами и семенными телами, по нескольку дней живали в его банках. Обеспокоенные, они быстрыми движениями всплывали, чтобы затем как можно скорей снова зарыться в песок, выставляя оттуда лишь свою головную часть тела. Но из всего этого ничего не выходило, и ланцетники, выведенные из нормальной обстановки, отказывались метать икру. Наконец однажды, уже ночью, Ковалевскому удалось найти несколько оплодотворенных яичек в одной из банок. Он не засыпал всю ночь, и тут-то ему представилась изумительная картина. Яйцо, разделившись на целый ряд сегментов, превратилось в пузырек, одна половина которого углубилась в другую. Вскоре поверхность зародыша стала покрываться мерцательными волосками. Овальный зародыш закружился внутри яйцевой оболочки и, прорвав последнюю, выплыл в виде личинки».