化過程細節的分析工作,迫使達爾文根據各種各樣的理由,對一些學者和考察家的來信和文章作出答覆。例如,他在一八七二年以及後來,同美國人海厄特就延續發展和加速發展原則問題曾互相通訊,這些原則是這位地質學家同較著名的科普一起在他們對古生物標本(例如,菊石類動物化石)進行研究時,為了解釋某些規律性而採用的。他在一八七三年寫信給法國人德坎多爾,談了他的巨大困難之處,即認為凡是對親體暫時起作用的條件,對後代也起作用。他給德坎多爾寫信說:“如果後者相當長期地對親體的健康和後代起作用,我完全相信,後代將起變化。可是,繁殖這門學科多麼深奧啊!”所以達爾文答覆義大利人梅爾多拉關於“廣泛的”變型或明顯的差異的質疑時說,他不認為這些東西總有一天在自然界會用得上。例如,他同當時最新的達爾文主義者之一羅馬內斯討論停止使用已成為無益器官的意義問題,認為這是器官退化的原因之一。
在達爾文這個時期的植物學著述中,關於食蟲植物的著作佔了顯著的地位。早在一八六○年夏天,達爾文就開始這項工作了,當時他已注意到普通的露珠草即茅膏菜或即毛氈苔,並注意到它用它圓形葉片上帶粘性的茸毛捉到的昆蟲數量。例如,他在共有五十六片葉子的十二株茅膏菜上,發現三十一片葉子上不是有已死的昆蟲,就是有昆蟲的殘骸。有一株六片葉子上全有捉到的獵物,有一片葉子上竟有十三隻被捉住的昆蟲,主要是雙翼昆蟲。茅膏菜的獵物中,最大的昆蟲是一隻蛇眼蝶科屬的黃色小蝶。
這時候,達爾文正在阿什當福雷斯特的一個母系親戚家作客。有一件事吸引了他。蒼蠅粘在葉子上,被粘腺牢牢地裹著。這種捕捉現象意義何在呢?他推測,植物也和動物一樣需要吸收含氮物質作營養。仔細進行試驗的結果證實了他的推測,並迫使他在寫其他著作的空當裡不斷進行研究。他制定了對他來說起初是很困難的試驗方法,並以他常有的那種一絲不苟的精神,著手確定溶液中能引起植物反應所需的最低含氮量,開始觀察葉片上受到的刺激從一處向另一處傳遞的現象,最後,開始在顯微鏡下觀察試驗過程中在腺細胞中發生的形態變異。這些特別使他感興趣的工作和其他一些工作一起共進行了兩年多。
達爾文研究茅膏菜屬的時候,使他大為震驚的是腺的觸鬚的敏感性,因為把178000格令①重的一點毛放在一個腺上,就足以引起動作反應,觸鬚就向內捲曲,並且改變包括腺柄中所有細胞在內的這條觸鬚的狀態,他給賴爾的信中也談到這件事,還補充說,當他跨上他的愛馬②的時候,他不由自主地要把他因他的愛馬馳騁得非常出色而產生的喜悅心情告訴賴爾:“因此您應當原諒騎手!”
①英制重量單位,等於0。062克。——譯者注
②成語,指酷愛的題目。——譯者注
刺激的傳遞速度也使達爾文很感興趣。他無意中想到與動物的神經系統同功的問題。他在對各種物質作用於腺觸鬚的動作反應所作的實驗中,尋求加強他的推測的依據。他首先發現,這些刺激物大多對動物的神經系統也起明顯的作用。他把此事告訴了虎克,他寫道:“我無法避免如下結論,茅膏菜屬具有一種物質,這種物質至少是在一定程度上,在構造和機能方面同神經系統有類似之處”。他在這個困難的問題上進行了長期的研究。
後來,接著便是一段長時間的中斷。當時,前面已經提到的其他幾部著作把他的整個注意力吸引過去了。直到一八七二年八月二十二日,結束了他的《……感覺的表現》一書的最後校樣工作之後,第二天就又著手寫食蟲植物了。
即使在一八六二年至一八七二年這十年的中斷期間,他也沒有丟掉在適當的時候繼續認真進行這些研究工作的希望,在他同愛沙·葛雷的來往書信裡,他的一些意見證明了這一點。一八六三年或者是一八六四年,他給愛沙·葛雷的一封信裡寫道:“……您對我所鍾愛的茅膏菜屬的功績所持態度是不正確的,這是一種奇特的植物,或者更應該說這是一種極精明的動物。我將庇護茅膏菜屬,直到我死的那一天。天知道,我是否會在什麼時候出版我那一堆對茅膏菜屬作的試驗”。看來,達爾文已透過愛沙·葛雷得到了對他來說是茅膏菜的新種綠狀葉茅膏菜,因為一八七○年,在他十二月七日從唐恩寫給愛沙·葛雷的信裡說。毛氈苔和Drosera filiBformis以及另一種食蟲植物捕蠅草(Dionaea)對各種刺激的反應各不相同。信末,他說:“親緣植物的敏感性竟是如此的不同,這不是非常有趣的