Щелков проверил выводы своего ученика и одобрил их. Так появилась первая экспериментальная научная работа Ильи Мечникова, которая была принята к печати и опубликована в 1863 году в «Мюллеровском архиве» в Германии. И сразу же молодой автор попал под огонь критики. Немецкий физиолог Кюне в пренебрежительном тоне пытался опровергнуть данные, полученные студентом Харьковского университета.
Вилли Кюне – немецкий физиолог и гистолог – был к тому времени почетным доктором медицины, автором научных трудов, посвященных гистологии нервной и мышечной системы, строению протоплазмы, физиологии органов чувств. Его критику нельзя был оставить без внимания. Мечников снова сел за микроскоп, перепроверил свои наблюдения и ответил мэтру, еще раз обосновав правильность своих выводов. Ответ Мечникова Вилли Кюне был опубликован в печати. Победа в первом научном поединке осталась за молодым студентом, который только-только приступил к изучению курса наук в Харьковском университете.
На первом курсе Илья детально изучил книгу Чарлза Дарвина «Происхождение видов», привезенную им из Лейпцига. Его привлекали взгляды автора, он разделял его мысли, восхищался его гением. Материалистические основы эволюционной теории Дарвина определили научное мировоззрение Мечникова в области зоологии, сравнительной эмбриологии и патологии, обусловив создание стройного учения о невосприимчивости организма к инфекции.
Молодой ученый осознал, что биология стоит накануне величайших открытий. Больше всего его поразило рассуждение Дарвина о том, что известное всем сходство зародышей организмов, при большом различии взрослых особей, подтверждает эволюционную теорию. Мечникову казалось, что изучение именно этой тематики будет наиболее результативным. При этом Илья Мечников не был обычным любознательным читателем и почитателем Дарвина, коих было немало. Он старался вникнуть в смысл каждой строчки сочинения великого английского натуралиста, он соглашался с Дарвином и спорил с ним.
Мечников написал рецензию на книгу Дарвина «Происхождение видов» и отправил ее в Петербург в редакцию журнала «Время». Этот журнал издавался братьями Достоевскими. В нем, среди прочего, печатались «Униженные и оскорбленные», «Записки из мертвого дома» и другие произведения Федора Михайловича Достоевского.
В статье студента Мечникова теория Дарвина подвергалась глубокому анализу. В сопроводительном письме в редакцию журнала Илья Ильич писал: «Прилагаю при сем свою статью о современной теории видов, я тем самым предъявляю полнейшее желание видеть ее напечатанною на страницах журнала «Время», если она будет признана достойной этого. Кроме того, покорнейше прошу редакцию уведомить меня о судьбе моей статьи».
Статья так и не увидела свет по целому ряду обстоятельств, не зависящих от Мечникова. Но в ней, безусловно, были весьма интересные мысли, свидетельствовавшие о том, что автор является глубоким исследователем, обладающим биологическим мышлением. Илья Ильич писал: «Мы… склонны думать, что стремление к быстрому размножению является следствием борьбы за существование, а не причиною ее, как полагает автор разбираемой нами книги… Живые организмы, стремясь сохранить себя на Земле, производят возможно большее число себе подобных. Быстрое размножение – это выработанный и испытанный прием организмов в борьбе за существование. Речь идет не о борьбе с себе подобными, а о выживаемости в тяжелых условиях внешней среды – погибают многие в этой борьбе, но число берет свое, многие выживают и совершенствуются, эволюционируют». Юный студент говорил с мэтром «на равных»! Он возражал против положения в теории Дарвина, гласящего, что борьба за существование совершается с тем большей силой, чем ближе стоят борющиеся организмы друг к другу в эволюционной цепи.
Дарвин пишет в своей книге: «Самая сильная борьба есть та, которая совершается между неделимыми одного вида, обитающими в одной и той же местности, употребляющими одну и ту же пищу и подверженных одним и тем же опасностям». Мечников замечает в этой связи: «Это мнение совершенно несправедливо, во-первых, потому, что и пища (организмы) размножается в такой же точно степени, как и употребляющие ее организмы, которые сами, в свою очередь, служат пищей другим существам. Во-вторых, это мнение несправедливо еще и потому, что, как всякому известно, общие опасности и препятствия не возбуждают борьбы между неделимыми, подверженными этим бедствиям, а, напротив, заставляют их соединиться вместе, в одно общество, для того чтобы совокупными, более надежными силами дать отпор представившимся препятствиям… Сходство организмов известных существ, наоборот, обусловливает отсутствие между ними борьбы…»
Споря с Дарвином, Илья Ильич, тем не менее, до конца своей жизни оставался самым горячим сторонником дарвинизма, активным продолжателем этого учения.
Учеба в университете шла легко, и в конце первого учебного года студент Мечников получил отличные оценки по всем предметам. А потом произошло неожиданное – Илья написал прошение на имя ректора: «Имея необходимость по домашним обстоятельствам уволиться из здешнего университета, имею честь просить ваше превосходительство сделать зависящее от вас распоряжение о выдаче мне документов. 1863 года, сентябрь 22 числа».
Это было совсем непонятно, почему лучший студент на курсе, бесспорно, талантливый, решил уйти из университета. Ректор возражал, но упрямый студент настаивал на своем, ничего никому не объясняя. И на заявлении появляется резолюция: «Выдать документы и исключить просителя».
Целый год упрямый Мечников учился самостоятельно, осваивая различные университетские курсы. Он практически не выходил из своей комнаты, заваленной книгами. Два раза в день дверь комнаты открывалась и Эмилия Львовна приносила сыну пищу. Было очевидно, что Илья работает на износ. Эмилия Львовна пыталась уговорить сына хоть немного отдохнуть, но тот неизменно отвечал: «Сейчас не время для отдыха».
А весной Мечников снова подал прошение на имя ректора Харьковского университета: «Желая в качестве вольнослушателя слушать лекции в здешнем университете, покорнейше прошу ваше превосходительство допустить к слушанию лекций четвертого курса физико-математического факультета по разряду естественных наук, прилагая при сем удостоверение, данное мне гг. профессорами». На прошении имелись подписи знаменитого химика Н. Н. Бекетова и других профессоров.
Илья блестяще сдал экзамены по ботанике, химии, минералогии и геологии, физике и физической географии, сельскому хозяйству, зоологии, сравнительной анатомии и физиологии. Фактически за два года он завершил курс университета. Теперь нужно было получить звание кандидата, а для этого необходимо представить самостоятельную научную работу.
Университетский совет ходатайствовал перед министерством просвещения о назначении Мечникову стипендии для продолжения научного образования за границей. После довольно длительного путешествия по инстанциям прошение совета вернулось с краткой резолюцией министра: «За неимением средств отказать».
Тогда Илья обратился за помощью к родным. Он хотел поехать в экспедицию на остров Гельголанд для сбора материала для научной работы. Эмилия Львовна без колебаний благословила его на вторую поездку за границу, понимая, что она не будет похожа на первую. Несмотря на то что материальное положение семьи было тяжелым, любимому Илюше выделили необходимые средства.
Гельголанд поразил Мечникова изобилием морских животных. Это был настоящий Клондайк для зоолога. Для работы Илья Ильич предпочитал те дни, когда сильные волны выбрасывали на берег глубоководных обитателей моря. В любую ненастную погоду болезненный и худощавый юноша, весь вымокший до нитки, бродил по берегу, выискивая животных.
Поскольку денег было немного, Илья недолго пожил в гостинице, после покинул ее и поселился у рыбака, отказавшись от обеда и кофе. Он фактически голодал ради того, чтобы подольше побыть на Гельголанде, завершить научные исследования, пополнить коллекции животных.