А слідом за ними приходить питання: яким же чином вдалося коралів побудувати острова і рифи і особливо кільцеподібні атоли в океані? Ось що писав Дарвін в щоденнику, після того як йому вдалося обстежити коралові острови і рифи (під час своєї навколосвітньої подорожі на «Біглі»): «Такі освіти, без сумніву, займають важливе місце серед дивовижних явищ земної кулі. Це не дивина, які відразу ж кидаються в очі, а скоріше чудо, яке вражає нас після деякого роздуми. Ми дивуємося, коли мандрівники розповідають про величезні купи якихось древніх руїн. Але як незначні найбільші з них, якщо їх порівняти з колосальною кількістю речовини, що утворився тут з різних дрібних тварин. На всіх островах, на найдрібніших частинках і великих уламках породи, лежить єдина друк, що говорить про те, що колись вони були створені органічної силою.
Вимірюючи глибину на відстані всього лише трохи більше милі від берега, капітан Фітц Рой опустив лот довжиною сім тисяч двісті футів, але не дістав дна. Значить, ми повинні розглядати цей острівець як вершину найвищої гори; до якої глибини поширюється робота коралових організмів - абсолютно невідомо. Якщо правильно припущення про те, що створюють скелі поліпи продовжують надбудовувати їх, в той час як вулканічне підставу острова поступово з перервами опускається, тоді, ймовірно, коралові вапняки повинні досягати величезної товщини. Ми знаємо деякі острови в Тихому океані, такі, як Таїті і Ейме ... які оточені кораловим рифом, відокремленим від берега каналами і басейнами спокійної води. Різні чинники контролюють в цих ситуаціях зростання найпродуктивніших видів коралів. Отже, якщо ми припустимо, що такий острів після довгих наступних один за іншим перерв опустився на кілька футів ... робота коралів триватиме по напряму вгору від заснування навколишнього його рифа. З плином часу знаходиться в центрі суша опустилася б нижче рівня моря і зникла, а корали закінчили б створення круглої стіни. Хіба не вдався б тоді лагунний острів? З цих позицій ми повинні розглядати лагунний острів як монумент, споруджений міріадами крихітних архітекторів, щоб відзначити місце, де земля виявилася похованою в океанській безодні ».
Острів занурюється все більше і більше - і все ширше стає простір між ним і оздоблюють його кораловим рифом, який перетворюється в бар'єрний риф. Маленькі будівельники продовжують свою титанічну роботу, вони зводять міцну стіну на підставі, утвореному їх попередниками - коралами. Опускання дна триває, триває і опускання острова і коралових споруд. «У міру того як бар'єрний риф повільно занурюється, корали будуть продовжувати інтенсивно рости вгору, але в міру занурення острова вода буде п'ядь за п'яддю захоплювати берег, і ось спочатку окремі гори (піки) утворюють окремі острови всередині одного великого рифу, а під кінець зникне і остання найвища вершина. В ту мить, коли це станеться, утворюється справжнісінький атол », - писав Дарвін.
Дарвінівська теорія освіти атолів, як і його геніальна теорія еволюції, викликала суперечки. Одні вчені, в тому числі найбільший геолог Чарльз Лайелл, визнали правоту Дарвіна. Інші виступили з різкою критикою його теорії. Так, знаменитий Олександр Агассис оголосив, що «Дарвін під час свого плавання робив спостереження на ходу і ніде не бажав зупинятися», всі факти, на яких він будує теорію освіти атолів, взяті «з других рук», а тому порочна і теорія, їх пояснює. На думку Агассіс, бар'єрний риф виросли на берегових терасах, які створила діяльність морських хвиль. Цим-то і пояснюється рівне плоске дно лагун коралових атолів.
Розгорнута і аргументована критика теорії Дарвіна була висловлена Джоном Мерреем. По-перше, відзначав Мари, в ряді місць є коралові рифи, що підносяться над рівнем моря на досить-таки велику висоту (на островах Палау в Мікронезії - до 150 метрів, на Гаваях, на острові Кауаї, знаходять залишки коралів на висоті понад кілометр) . Самі корали, мешканці мілководдя, «наростити» свої споруди до такої висоти не могли - очевидно, тут ми маємо справу з підняттям суші. Але ж теорія Дарвіна передбачає протилежний процес: повільне і неухильне опускання островів, надгробками яких і є коралові атоли. Другим важливим аргументом Меррея, що ставив під сумнів дарвиновскую теорію, було наявність місць, де одночасно були й оздоблюють рифи, і бар'єрний риф, і атоли: Дарвін же припускав поступову еволюцію, що йде протягом довгих десятиліть, в ході занурення острова на дно.
Мари висунув свою гіпотезу: суша не розчиняється в океан, як припускав творець теорії еволюції, а навпаки, піднімається. Коли вершина підводної гори, що відчуває підняття, досягає невеликих глибин, на яких можуть селитися корали, ці маленькі будівельники поселяються тут і починають створювати риф, поступово розростається вшир. Але швидкість росту коралів на зовнішньому і на внутрішньому ділянках рифа неоднакова. Корали у внутрішній частині рифа відмирають, вапняк, що входить до складу цього рифа, розчиняється і вимивається. У підсумку всередині рифу утворюється «дірка», западина - лагуна. А на краях рифа кипить інтенсивна діяльність коралів, вони продовжують нарощувати риф - і тим самим все більше і більше підсилюють відокремлення лагуни. В кінцевому підсумку утворюється бар'єрний риф з лагуною, або кораловий атол.
Дарвін, заперечуючи Меррі, вказав, що дані геології про будову дна лагун говорять про те, що вони не «заглиблюються» з часом, а, - навпаки, заповнюються опадами. Притому води лагун, перенасичені карбонатом кальцію, ніяк не можуть бути розчинником вапняку. (Мари же вважав, що спочатку утворюється вапнякова банку, а потім, коли вапняк розчиняється, - лагуна.)
У 1915 році професор Гарвардського університету Р. Делі висунув оригінальну гіпотезу, що отримала назву «гіпотеза льодовикового контролю». Бо, згідно з нею, всі існуючі атоли в океані - це дуже молоді споруди, зведені коралами в четвертинному періоді. У період зледеніння рівень Світового океану знизився на величину порядку 60-80 метрів. Приблизно така ж глибина лагун коралових атолів. Зниження рівня океану повело до загибелі численних коралових колоній; до загибелі коралів повело також помутніння і похолодання води в льодовикову епоху. Тим часом океан продовжував свою діяльність - хвилі, припливи і відливи утворили уздовж узбереж материків і островів уступи і майданчика (тільки вже на більш низькому, «льодовиковий» рівні моря). Але ось період останнього заледеніння скінчився, льоди почали танути, а рівень Світового океану неухильно підвищуватися, затоплюючи недавно утворилися уступи і платформи. Для коралів знову створилися сприятливі умови, і вони не забарилися цим скористатися. Платформи, які затопив океан, послужили основою для їх споруд. Там, де ці платформи були вузькими, з'явилися оздоблюють рифи, там, де широкими, - бар'єрні. Атоли ж утворилися на вершинах гір, зрізаних в льодовиковий період абразією - «згладжує» діяльністю хвиль.
Делі, здавалося б, пояснив не тільки походження різних видів коралових споруд і плоску форму дна лагун атолів, а й той факт, що всі лагуни, як в центрі атолу, так і позаду рифів, мають приблизно однакову глибину - і вона дорівнює величині підвищення рівня океану в післяльодовиковий час (60-80 метрів). Однак ретельні проміри лагун показали, що це не так: насправді їх глибина коливається в дуже широких межах і варіює від 60 до 180 метрів.
Таким чином, питання про те, чия ж гіпотеза права, залишався відкритим - аж до самих останніх років, коли почалося глибинне буріння атолів і люди змогли нарешті дізнатися їхню справжню історію.