Wzmianka o Charlesie Darwinie w większości przywołuje obrazy nieustraszonych wiktoriańskich podróży morskich, gigantycznych żółwi i zięb Galapagos. Niewielu z nas kojarzy Darwin z seksem roślinnym. Ten zaszczyt przypada zwykle jego dziadkowi, Erasmusowi Darwinowi, który napisał na ten temat erotyczne wiersze.
Chociaż Darwin's On the Origin of Species, który opisuje swoją teorię ewolucji poprzez dobór naturalny, przyćmił wszystkie inne badania, jego kariera trwała ponad dwie dekady po publikacji przełomowego dzieła. Większość starzejącego się przyrodnika spędzała na badaniu botaniki, a jego badania przyniosły odkrycia, które - gdyby nie zasłynął z doboru naturalnego - uczyniłyby go znanym botanikiem.
Darwin pływał na HMS Beagle w latach 1831–1836, odkrywając przybrzeżną Amerykę Południową i okrążając glob. Ale kiedy wrócił do domu w wieku zaledwie 27 lat, nigdy więcej nie opuścił Wielkiej Brytanii. Złe zdrowie, które nękało go do końca życia, doprowadziło go w 1842 roku do spokojnej rezydencji w Down House, jego domu na wsi w Kentish, aż do śmierci 40 lat później.
Chociaż Darwin już wyrobił sobie opinię naukowca, te ostatnie lata nie były prawie bezczynne. Zamienił swoje ogrody i szklarnie w Down House w osobiste laboratorium. Zamiast podróżować, aby zobaczyć odległe gatunki egzotyczne, Darwin przyniósł mu okazy, korespondujące z odległymi botanikami i kolekcjonerami oraz organizujące wysyłanie nasion i roślin do jego domu. Robił też wycieczki po brytyjskiej wsi, aby obserwować rodzime storczyki, których formy fascynowały go. Darwin był zachwycony pytaniem, dlaczego kwiaty mają tyle kształtów, rozmiarów i aranżacji, skoro wszystkie mają na celu to samo: zapłodnienie.
Darwin pisał o wielu tematach botanicznych, w tym o roślinach mięsożernych. Ale jego najważniejszym dziełem botaniki była być może jego książka z 1862 r. O storczykach, zatytułowana O różnych pomysłach, dzięki którym owady brytyjskie i zagraniczne są nawożone, oraz o dobrych skutkach krzyżowania . W tej książce i innych pisał o formach kwiatowych i zapylaniu krzyżowym, które dostarczyłyby rygorystycznych danych eksperymentalnych, które przyniosły jego teorię doboru naturalnego powszechną akceptację w środowisku naukowym. Eksperymenty Darwina z kwiatami położyłyby również podwaliny pod powstające pole biologii rozrodu roślin.
Po opublikowaniu książki „ O pochodzeniu gatunków” Darwin oczekiwał od swoich rówieśników naukowych krytyki w postaci krytyki zdolności teorii do wyjaśniania znanych zjawisk - walki naukowej, na którą był przygotowany. Nie przewidział jednak ataków na jego postać naukowca. Ponieważ Origin opierał się głównie na wszechstronnych obserwacjach Darwina, wykorzystując swoją teorię do wyjaśnienia tego, co zobaczył, naukowcy tego dnia skrytykowali ją za brak możliwości przewidywania i kierowania eksperymentami, tak jak powinna każda przydatna teoria.
Krytycy Darwina zasugerowali, że Origin była niczym innym jak pobłażaniem w dzikich spekulacjach, głównym grzechem dla szanowanego wiktoriańskiego człowieka nauki. Jednak w swoich badaniach nad storczykami Darwin zaprojektował bardzo rygorystyczne eksperymenty i dokonał prognoz - które okazały się słuszne - wykorzystując swoją teorię doboru naturalnego. Na przykład przepowiedział, że niezliczone adaptacje kwiatowe, które widział, istniały, aby zapewnić, że kwiaty zostaną skrzyżowane lub zapłodnione przez osoby inne niż one same. Następnie przetestował tę hipotezę podczas ponad dekady eksperymentów zapylania i stwierdził, że samozapylenie prowadzi do obniżenia sprawności i sterylności. Rośliny wsobne, podobnie jak zwierzęta wsobne, nie radzą sobie dobrze, przynajmniej z biegiem czasu - zjawisko to jest obecnie znane jako depresja wsobna.
Jak to ujął Richard Bellon, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie Stanowym w Michigan i specjalista w 19-wiecznej historii nauki: „Botanika naprawdę pokazała [dobór naturalny] może być narzędziem do posuwania się naprzód i odkrywania nowych rzeczy na temat świata przyrody i naukowców cenią teorie nie tyle dlatego, że mówią im, co mają myśleć, ale dlatego, że dają im rzeczy do zrobienia w świecie przyrody ”.
Wykazywanie swojej teorii na temat roślin, a nie zwierząt, przeniosło również dyskusję na temat doboru naturalnego z intensywnej i trudnej debaty na temat ewolucji człowieka na bezpieczniejsze, bardziej znane terytorium. Badania storczyków wyszły z selekcji naturalnej „z jednej z tych bardzo kontrowersyjnych dziedzin abstrakcyjnych, religijnych i metafizycznych spekulacji, do rodzaju pracy, w której po prostu schodzisz i brudzisz kolana”, mówi Bellon. „Nawet przyrodnicy, którzy byli sceptyczni lub w niektórych przypadkach nieprzyjaźnie nastawieni do ewolucji poprzez dobór naturalny, przynajmniej podziwiali to, co robił w tego rodzaju badaniach. Jeśli chcą dołączyć do niego, by ubrudzić sobie kolana, mogą przeprowadzić tę rozmowę, w której, jeśli rozmawiają o ludzkim pochodzeniu, absolutnie pozostaną przy kłótniach. ”
Sam Darwin potwierdził tę strategię w liście do amerykańskiego botanika Asy Graya, nazywając swoją pracę storczykową „ruchem flanki” na wrogu. ”W 1863 r., Rok po publikacji Orchidei, debata naukowa na temat doboru naturalnego zmieniła się jego przysługa.
Jednak znaczenie pracy botanicznej Darwina nie kończy się na jego zwycięstwie przekonującym współczesnych naukowców o wartości jego teorii doboru naturalnego. Jego badania określiły nowy paradygmat badania adaptacji kwiatowych, który ożywił całą dziedzinę. „Nie tylko Darwin zajmował się botaniką, ale zainspirował dosłownie tysiące innych badań, dużych i małych, które rozpoczęły się od jego podstawowych założeń, a następnie przekształciły je w inne rodzaje gatunków, a następnie inne środowiska” - mówi Bellon. Wyjaśnienie Darwina o ciekawych formach kwiatowych jako wynikach doboru naturalnego, a nie wyobraźni boskiego twórcy, umożliwiło naukowcom zrozumienie wielu wcześniej niezrozumiałych zjawisk. Narządy szczątkowe lub narządy, które uległy degradacji i stały się bezużyteczne w miarę ewolucji gatunków, miały sens po raz pierwszy. Nie wydawało się logiczne, aby Bóg obdarzył kwiat pomarszczonymi, niefunkcjonalnymi resztkami pręcika, ale miało sens, że pręcik, który nie jest już potrzebny do skutecznego rozmnażania, ulegałby degradacji w ciągu wielu pokoleń.
„Jeśli chodzi o same badania, [praca zapylania Darwina] naprawdę miała trwałą spuściznę iw pewnym sensie pobudziła to, co dzisiaj jest ogromną dziedziną: biologię reprodukcyjną roślin” - mówi Spencer Barrett, emerytowany profesor ekologii i ewolucji biologia na uniwersytecie w Toronto. „Trudno jest podnieść problem większości czołowych czasopism z ekologii i biologii ewolucyjnej, nie widząc, że ktoś publikuje coś z zapylania tego, lub systemu kojarzenia tego, i tak dalej. Możesz to wszystko prześledzić w pewien sposób do Darwina. ”
„Z pewnością był botanikiem” - dodaje Barrett. „Nie ma wątpliwości”.
Wnioski, które Darwin wyciągnął z pracy nad roślinami, w dużej mierze stoją do dziś. Barrett uważa, że tę długowieczność można przypisać wyczerpaniu jego eksperymentów i obserwacji. „Darwin nie był zadowolony z patrzenia na jeden gatunek” - mówi Barrett. „Po prostu robił to wielokrotnie, w różnych gatunkach i różnych rodzinach. Naprawdę chciał uzyskać ogólny wynik”.
Darwin spędził więcej lat pracując nad roślinami niż jakikolwiek inny rodzaj organizmu. Wykorzystał botanikę, aby zbudować poparcie dla swojej teorii ewolucji i założył w tym procesie biologię rozrodu roślin. Człowiek znany z tego, że wstrząsnął światem biologii do samego rdzenia, nigdy nie był szczęśliwszy niż przez te lata po podróży Beagle, schowany w swoim laboratorium szklarni w Down House, studiując kwiaty.
Jak napisał Darwin w swojej autobiografii, odnosząc się do swojej pracy nad kwiatowymi formami pierwiosnków, „nie sądzę, aby cokolwiek w moim życiu naukowym dawało mi tyle satysfakcji, co zrozumienie struktury tych roślin”.
