Правобережную часть Поволжья Богданов разделил на зоологические области. Он различал черноземную ковыльную степь на юрских отложениях, пограничные области чернозема (на севере — глинистая полоса с дубовыми и липовыми лесами, на юге — ковыльные степи на глинистых почвах), еловые леса бассейна бывшего Ледовитого моря и Арало-Каспийские степи.
Значительное место в работе Богданова отведено вопросу о происхождении чернозема. Он считал, что чернозем является продуктом трансформации остатков степной и лесной флоры.
Профессор геологии Казанского университета Н. А. Головкинский писал в рецензии на этот труд Богданова: «Результаты этой работы и вся общая часть статьи полны живого интереса не единственно для зоолога, но в равной степени и для ботаника и для геолога. Она дает читателю отчетливую картину приволжской страны, с характерными для нее географическими чертами и взаимными отношениями растительного и животного населения, картину, не ограничивающуюся фотографическим изображением настоящего, но стремящуюся схватить самый процесс стройного движения, в котором настоящее составляет один краткий момент» (I, 12, стр. 116).
Вывод М. Н. Богданова, что Ледовитое море в послетретичную эпоху простиралось по долине Волги по крайней мере до Казани, тогда как с юга Арало-Каспийский бассейн доходил примерно до устья Камы, совпал с предположениями Н. А. Головкинского и с мнением академика Яупрехта. Интересно отметить, что Богданов при этом основывался на данных зоогеографии, Головкинский — на геологическом материале, а Рупрехт — на геоботанических исследованиях. Мысль о связи между древним Арало-Каспийским бассейном и Ледовитым океаном через систему Волги разделяется и современными геологами и зоогеографами.
Работа М. Н. Богданова была представлена к защите в Петербургский университет. Она вызвала большой интерес в кругах столичных ученых. Профессор зоологии Петербургского университета К. Ф. Кесслер, основоположник зоогеографии русских рыб, писал: «Господин Богданов поставил себе задачею выяснить зависимость, в которой находятся явления жизни животных и географическое их распространение от внешних условий данной страны. Первым трудом подобного рода на русском языке было известное сочинение Н. А. Северцова „Периодические явления в жизни зверей, птиц и гад Воронежской губернии", ... но Богданов ввел в число внешних условий, влияющих на фауну данной зоологической области, новый и весьма важный фактор, а именно — относительную геологическую древность страны, оказав этим отменную услугу зоогеографии России».[2 ГНАЛО, ф. 14, оп. 3, д. 14803, л, 34 об.] Действительно, исторический подход к русской зоогеографии с учетом геологического прошлого страны впервые осуществлен М. Н. Богдановым, и в этом его большая заслуга перед русской наукой.
6 мая 1871 г. Богданов успешно защитил диссертацию и получил степень магистра зоологии.
К моменту защиты диссертации изменилось служебное положение Богданова. До июня 1869 г. он оставался прозектором кафедры зоологии. Но после смерти профессора Эверсманна Казанский университет нуждался в специалисте по зоологии позвоночных. Общий курс зоологии, который читался студентам физико-математического факультета, стал очень громоздким благодаря обилию влившихся в него новых научных фактов. Назрела необходимость разделить его на два самостоятельных курса — зоологию беспозвоночных и зоологию позвоночных (во всех русских университетах такое деление произошло во второй половине прошлого столетия).
Н. П. Вагнер видел в Модесте Богданове молодого и очень быстро растущего исследователя, и естественна была мысль о передаче ему в дальнейшем чтения курса зоологии позвоночных. По рекомендации Вагнера с 1 июля 1869 г. Богданов был зачислен на стипендию для подготовки к профессорскому званию. Оценили молодого ученого и другие профессора факультета, в первую очередь геолог Н. А. Головкинский и математик Э. П. Янишевский.
Среди профессоров было много страстных охотников. В 1868 г. по инициативе Богданова и Янишевского в Казани возникло охотничье общество, ставившее себе целью охрану дичи от чрезмерного истребления. Инициаторы, в частности, возражали против старинной «барской» псовой охоты с загонами.
Членом этого общества был и А. М. Бутлеров, с которым у Богданова сложились тесные дружеские отношения, несмотря на разницу в летах и общественном положении (один — недавно окончивший студент, второй — прославленный ученый, ректор университета).
Однако вскоре во вновь организованном обществе руководство захватили люди совсем другого направления. Проведя в почетные члены целый ряд лиц из казанского «высшего света» и заручившись их поддержкой, руководители общества перестали считаться с мнением остальных членов, по своему усмотрению распоряжались общественными средствами и полностью пренебрегали уставом. Богданов писал по этому поводу А. М. Бутлерову, находившемуся в то время в Петербурге: «Не знаю, при Вас ли было годичное заседание здешнего общества охоты, которое, то есть общество, большая часть из нас бросила. Посылаю Вам наши брошюрки (Янишевского и мою), как образчик того, что сделали немцы, заручившись поручительством почетных членов, о которых они так хлопотали... Грустно, Бригадный (дружеское прозвище, данное А. М. Бутлерову в кружке казанских охотников,— Н. Б. и Г, К.), что холопство всосалось у нас в плоть и кровь и не можем мы быть свободными людьми даже в таком деле, как охота... Написал я эту брошюрку единственно, чтобы показать немцам, что не все же мы холопы и что не всякая мерзость может пройти им даром, — и, кажется, добился цели, — немцы порядком оплеваны в общественном мнении».[3 Арх. АН СССР, ф. 22, оп. 2, № 30, л. 6 об.]
Брошюры, о которых идет речь в письме к Бутлерову, были написаны Богдановым и Янишевским для разоблачения деятельности руководителей общества, в частности его председателя Блюменталя, пресмыкавшегося перед губернским начальством. Резкое выступление Богданова характеризует его как человека прямого и принципиального, который не боялся высказывать свои убеждения «невзирая на лица». Особенное возмущение вызвало у него низкопоклонство и угодничество перед «сильными мира сего». Такие черты его личности вызывали к нему симпатии людей прогрессивно настроенных. Однако круг друзей и единомышленников Богданова в Казани не был многочислен.
В середине прошлого столетия Казань представляла собою далекую окраину России, захолустный губернский город, в котором сословные границы выступали очень резко. «Высшее общество», группировавшееся вокруг губернского начальства, ревниво охраняло свои ряды от вторжения извне людей «не своего круга». Внутренняя жизнь этого общества была крайне пустой — «пили, ели, играли в карты, амурничали, сплетничали», — писал в своих воспоминаниях П. Д. Боборыкин, бывший студентом Казанского университета почти в одни годы с М. Н. Богдановым. «Наперечет были в тогдашней Казани помещики, которые водились с профессорами и сохраняли некоторое дилетантство по части науки, почитывали книжки или заводили порядочные библиотеки» (III, 4, стр. 107).
Другие сословия города — купечество, духовенство, мещанство — были крайне далеки от науки, а подчас и враждебны ей. Интеллектуальная жизнь сосредоточилась в основном в университетской среде, которая представляла собою узкий замкнутый мирок.
Профессора университета жили своим обособленным кругом, в некоторой изоляции. Но не было единства и в среде профессоров.
Многолетняя неприязнь разделяла две профессорские группировки, которые волею судеб сосредоточились на двух родственных факультетах естественного цикла — медицинском и физико-математическом. Физико-математический факультет во главе с А. М. Бутлеровым объединял наиболее прогрессивные и преданные науке профессорские силы. К концу 60-х годов не остался без изменения и медицинский факультет. Там работали такие крупные ученые, как А. О. Ковалевский, П. Ф. Лесгафт. Но они составляли на факультете меньшинство, а старая консервативная группировка еще сохранила свои позиции. А. М. Бутлеров характеризует эту группировку как остатки сильной когда-то «немецкой партии», против которой выступали студенты и прогрессивные профессора. Около этого центра на медицинском факультете группировались люди, которые, по словам Бутлерова, были сильны своими связями, но значили «очень немного сами по себе».
Глухая борьба на протяжении ряда лет не принимала острых форм благодаря умелому и тактичному руководству А. М. Бутлерова на посту ректора университета. Однако и ему немало неприятностей причиняли происки «немецкой партии».
Студенческие волнения, вспыхнувшие в Казанском университете, осложнили отношения между А. М. Бутлеровым и университетским начальством в лице попечителя Ф. Ф. Стендера. Этому сильно способствовала активная «деятельность» декана медицинского факультета А. А. Соколовского и профессора И. И. Зедерштедта, возглавлявших консервативную группировку профессоров-медиков. В течение 1862—1863 гг. студенческие выступления не прекращались.
18 февраля 1863 г. казанский губернатор писал в шифрованной телеграмме министру внутренних дел: «Беспорядки, не прекращенные довольно своевременно, при настоящем начальстве (имеется в виду А. М. Бутлеров как ректор,— Н. Б. и Г. К.) неминуемо поведут к более серьезным».[4 ЦГИАЛ, ф. 733, оп. 48, № 136391, д. 3.]
Дело дошло до царя. Александр II поручил расследование этого вопроса попечителю Петербургского учебного округа И. Д. Делянову.
12 марта 1863 г. А. М. Бутлеров писал в докладной записке Делянову: «В разладах физико-математического факультета с медицинским кроется не случайный спор, возникший по поводу горячности одних и желания других провести вперед покровительствуемого во что бы то ни стало. Корень несогласия лежит глубже; дело идет о первенстве того или другого из двух принципов: принципа личного произвола, взаимной угодливости, стремления окружить себя людьми, сочувствующими защищаемым началам, и другого принципа — принципа правды и соблюдения пользы университета прежде всего» (подчеркнуто Бутлеровым, — Н. Б. и Г. К.), и далее: «... большая часть (профессоров,— Н. Б. и Г. К.) предпочитает, пока не совсем прошла молодость, пока живо чувствуется темная сторона всякой аккомодации с совестью и не дожилось до апатии, бежать из университета — дорогого и родного некоторым, но которому нельзя помочь. Вот почему многим не было здесь места при обстановке, подобной теперешней, и большей части из нас приходится также, обождав несколько для сохранения приличия, понемногу, поодиночке расстаться с университетом» (III, 6, стр. 104—105).