В 1866 году Ковалевский издал роман А. И. Герцена «Кто виноват?».
Поскольку в России книги Герцена были запрещены к изданию, роман вышел без указания автора. Но, разумеется, читающая публика знала о том, кто написал роман под таким интригующим названием.
К сожалению, Ковалевский не был наделен деловыми талантами. Финансовые дела его издательства быстро запутались, непроданные книги заполнили склад. Пытаясь вырваться из постоянного безденежья и долгов, Ковалевский в марте 1866 года корреспондентом от газеты «Санкт-Петербургские ведомости» отправился в Италию в лагерь итальянского революционера Гарибальди. Знаменитый итальянец понимающе отнесся к русскому корреспонденту. Он даже выдал ему специальный пропуск, который позволял Ковалевскому беспрепятственно появляться везде, даже на линии сражений.
В январе 1868 года Ковалевский познакомился в Петербурге с сестрами Корвин-Круковскими. Особенно подружился Ковалевский с младшей – Софьей. Стремление заниматься наукой сближало их. Когда сестры предложили Ковалевскому заключить с одной из них фиктивный брак, чтобы они могли получить свободу, а соответственно и высшее образование, он согласился, но настоял на том, чтобы брак был заключен не с Анной, а с Софьей. Видимо, уже тогда Ковалевский испытывал к Софье не просто дружеские чувства. Генерал Корвин-Круковский, ничего не знавший о подоплеке дела, неохотно, но все же дал согласие на брак.
27 сентября 1868 года Софья и Владимир обвенчались.
Вскоре после свадьбы они выехали в Петербург.
В Петербурге Ковалевский в спешном порядке завершил издательские дела и в апреле 1869 года, вместе с женой и ее сестрой, уехал за границу.
Поселились Ковалевские в Гейдельберге, так как это был единственный университет в Германии, где женщин допускали к учебе. Высокая работоспособность и энтузиазм Софьи, несомненно, послужили хорошим толчком для Ковалевского. Именно в Гейдельберге он начал серьезно заниматься естествознанием – сначала геологией, затем палеонтологией и в самый короткий срок превратился из любителя в ученого, превосходно ориентирующегося в своем предмете.
Но привлекали Ковалевского Мюнхен, Париж и Лондон – те крупные научные центры, где были сосредоточены самые богатые палеонтологические коллекции. К тому же, и Софью, и Ковалевского тяготили ложные отношения, установившиеся между ними из-за фиктивности брака.
В 1869 году Ковалевский уехал в Лондоне.
Знакомство с Дарвином и его последователем Т. Гексли немало повлияло на научное развитие Ковалевского.
После работ в Лондоне, Ковалевский два года провел в Мюнхенском университете, где занимался под руководством палеонтолога К. Циттеля.
В Мюнхене Ковалевский пришел к мысли, что для правильного понимания геологического строения земной коры крайне необходимы как можно более полные палеонтологические данные. Пользуясь возможностью, он усиленно изучал ископаемые организмы не только по атласам и книгам, но и по коллекциям, которые были или собраны (или куплены) им самим или получены для обработки в мюнхенском музее. Особенно интересовала Ковалевского загадочная граница между мелом и третичной эпохой.
«Что между мелом и третичной есть перерыв, в этом не может быть сомнения, – писал он в одном из писем к старшему брату, к тому времени создавшему весьма авторитетное научное имя, – и весь наш верхний мел есть глубоководная фауна до 10000 футов, а наземной мы почти не имеем. Представь себе сам – во всем меле ни одного млекопитающего (хотя в средней юре есть 4 и даже в триасе 1 зуб), а затем вдруг в древнейшей третичной огромные млекопитающие вроде тапиров и жвачных, да по десяти видов на каждый род! Были же у них предшественники?! Вообще нет такого дикого факта, как внезапное появление этой бесконечно богатой колоссальными и мелкими формами фауны нижней и средней третичной…»
Отдавая все силы палеонтологии, Ковалевский решил взять на себя и работу по геологической синхронизации. В этой огромной работе он решил сопоставить отложения всех одинаковых формаций на Земле. Некоторые соображения по этой проблеме он высказал в переписке с А. О. Ковалевским, часть изложил в опубликованных работах. К сожалению, труд не был завершен. Впрочем, он и не мог быть завершен, потому что, приступив к работе, Ковалевский быстро осознал, что формальное описание ископаемого материала, данное без глубокого осмысления и тщательного описания всех вмещающих его пород, вряд ли даст нужные результаты. Через много лет этими вопросами занялся другой известный русский палеонтолог – И. А. Ефремов.
Лето и осень 1870 года Ковалевский провел в Лондоне – работал в Британском музее, даже совершил геологическую экскурсию на остров Уайт.
Но на зиму он уехал в Берлин.
В Берлине созрело окончательное решение – заниматься палеонтологией позвоночных.
Приняв решение, в 1871 году Ковалевский отправился в Париж, где работали палеонтологи П. Жерве, А. Годри, А. Милн-Эдвардс.
В это же время приехала в Париж Софья Ковалевская, – для работы в библиотеках. Там же находились и Анна со своим мужем – французом В. Жакларом. Они прибыли в Париж еще в сентябре 1870 года и когда 18 марта 1871 года в Париже началось восстание и была провозглашена Коммуна, Жаклар в этих событиях принял самое активное участие. Он командовал 17-м легионом Национальной гвардии и исполнял обязанности генерального инспектора укреплений Парижа. Софье и Владимиру Ковалевским, покинувшим Париж, но тревожащимся за судьбу Анны, вновь удалось вернуться в охваченный восстанием город лишь тайно, сплавившись в лодке по Сене. Софья помогала сестре, даже дежурила в госпиталях. Когда восстание было подавлено, Жаклара арестовали. Только с помощью друзей он смог бежать из тюрьмы, а из Франции выехал по паспорту Ковалевского.
Но даже в столь бурные дни Ковалевский не терял время даром.
Работая в богатых палеонтологических коллекциях Музея естественной истории, он закончил монографию о палеонтологической истории лошадей. Здесь ему повезло: друживший с Ковалевским профессор Жерве передал ему почти полный ископаемый скелет трехпалой вымершей лошади – анхитерия, найденный на юге Франции известным палеонтологом Э. Ларте, к сожалению, умершим во время осады Парижа.
Работал Ковалевский исключительно быстро.
Этому помогало его ясное понимание состояния палеонтологии тех лет.
«Изучение остеологии ископаемых форм находилось в полном застое со времени бессмертного творения Кювье „Sur les ossements fossiles“, – писал он. – Число вновь открываемых форм умножилось, умножились их имена, создавались роды и виды, но о точном изучении их скелета думали недостаточно. Кроме нескольких исключений… большинство палеонтологов, занимающихся млекопитающими, не шли далее изучения зубной системы и на ней основывали свои новые роды, и как только новое имя было дано, так, казалось, форма теряла всякий интерес… Когда под влиянием эволюционного влияния Ч. Дарвина многие из мыслящих сравнительных анатомов и зоологов попробовали создать филогению млекопитающих, им пришлось обратиться к палеонтологическим данным. Однако, кроме основательных работ Кювье, они не находили нужного материала…»
И дальше Ковалевский с удивлением отмечал:
«…Рютимейер и Геккель, а за ними и другие, набрасывая родословные млекопитающих, выводят почти весь мир млекопитающих из родов, описанных Кювье».
Ковалевский создал новую классификацию копытных, которая позволила представить их развитие в виде расходящихся ветвей генеалогического древа. Он показал, что самые древние, известные тогда в палеонтологии эоценовые копытные представлены в коллекциях не только непарнопалыми, но и парнопалыми видами. Он привел большое число общих признаков, характерных для всех копытных. Это доказывало их происхождение от некоего общего предка, жившего, по его представлениям, вероятно, еще в меловом периоде. Наконец, он детально проанализировал развитие конечностей копытных, как наиболее существенное направление в их эволюции, обеспечившее им выживаемость в борьбе за существование в новых изменяющихся условиях обитания.
Чтобы закончить рукопись, Ковалевский в октябре 1871 года отправился в Лондон. Там он познакомился с крупнейшим специалистом по сравнительной анатомии палеонтологом Р. Оуэном, и, параллельно главной, начал новую работу над статьей о «переходных типах». Продолжил работу над этой статьей Ковалевский уже в Париже, где немалое влияние в это время оказала на него работа молодого палеонтолога А. Годри «Ископаемые млекопитающие Аттики» – первая, видимо, палеонтологическая книга, в которой отчетливо прозвучала эволюционная идея.
Заканчивал начатые работы Ковалевский в Йене у Э. Геккеля и К. Гегенбауэра.
Эти годы, несомненно, оказались высшей точкой научной деятельности Ковалевского. Никогда больше судьба не представляла ему таких возможностей для полноценной и планомерной работы. Кстати, там же, Йене, Ковалевский подготовил докторскую диссертацию, которую защитил в марте 1872 года. Экзаменовали его Геккель, Гентер и Шмидт, лучшие профессора Йены. Но работать в будущем Ковалевский собирался в России, поэтому он непременно должен был сдать магистерские экзамены в одном из русском университетов.