Nevn av Charles Darwin tryller for de fleste frem bilder av utrymme viktorianske seilaser, gigantiske skilpadder og Galapagos-finker. De færreste av oss forbinder Darwin med plantesex. Den æren har en tendens til å gå til bestefaren, Erasmus Darwin, som skrev erotiske dikt om emnet.
Selv om Darwins On the Origin of Species, som beskriver hans evolusjonsteori ved naturlig seleksjon, har formørket all sin annen forskning, fortsatte karrieren i over to tiår etter landemerkeverkets publisering. Mye av den aldrende naturforskerens tid ble brukt på å studere botanikk, og forskningen hans produserte funn som, hvis han ikke hadde blitt berømt for naturlig seleksjon, ville ha gjort ham til en kjent botaniker.
Darwin seilte på HMS Beagle fra 1831 til 1836, og utforsket kyst Sør-Amerika og omgå verden. Men en gang han kom hjem i en alder av bare 27, forlot han aldri Storbritannia igjen. Dårlig helse som ville plage ham resten av livet, kjørte ham i 1842 til en rolig bolig i Down House, hans hjem på Kentish-landsbygda, inntil hans død 40 år senere.
Selv om Darwin allerede hadde gjort seg kjent som vitenskapsmann, ble de siste årene neppe brukt på tomgang. Han gjorde hagene sine og drivhusene i Down House om til et personlig laboratorium. I stedet for å reise for å se fjerne eksotiske arter, fikk Darwin eksemplarene brakt til seg, tilsvarende farlige botanikere og samlere og ordnet med frø og planter som skulle sendes hjem til ham. Han gjorde også turer over det britiske landet for å observere innfødte orkideer, hvis former fascinerte ham. Darwin ble betatt av spørsmålet om hvorfor blomster kommer i så mange former, størrelser og arrangementer når de alle er ment å oppnå det samme: befruktning.
Darwin skrev om en rekke botaniske emner, inkludert kjøttetende planter. Men hans viktigste botanikkverk var kanskje boken hans fra 1862 om orkideer, med tittelen On the Various Contrivances by That British and Foreign Orchids are fertilized by Insects, og om de gode effektene av intercrossing . I denne boka og andre skrev han om blomsterformer og kryssbestøvning, som ville gi de strenge eksperimentelle dataene som brakte hans teori om naturlig seleksjon bred aksept i det vitenskapelige samfunnet. Darwins eksperimenter med blomster ville også legge grunnlaget for det begynnende feltet av planteproduktiv biologi.
Etter publiseringen av On the Origin of Species, forventet Darwin pushback fra sine vitenskapelige jevnaldrende i form av kritikk av teoriens evne til å forklare kjente fenomener - et slag av vitenskapelig sparring som han var forberedt på. Det han ikke forutså var angrepene på karakteren hans som vitenskapsmann. Fordi Origin først og fremst var basert på Darwins omfattende observasjoner, ved å bruke sin teori for å forklare det han så, kritiserte dagens forskere det for å ha manglet makt til å komme med forutsigelser og lede eksperimentering som en hvilken som helst nyttig teori burde.
Darwins motbydere antydet at Origin ikke var annet enn en overbærenhet med ville spekulasjoner, en kardinal synd for en respektabel viktoriansk vitenskapsmann. I sin studie av orkideer designet Darwin imidlertid svært strenge eksperimenter og kom med forutsigelser - som viste seg å være riktig - ved å bruke sin teori om naturlig seleksjon. For eksempel spådde han at de utallige blomstertilpasningene han så, eksisterte for å sikre at blomster ble overskredet eller befruktet av andre personer enn dem selv. Han testet deretter denne hypotesen med over et tiår med pollineringseksperimenter og fant ut at selvbestøvning fører til lavere kondisjon og høyere sterilitet. Innavlsplanter, som innavlede dyr, klarer seg ikke bra, i det minste over tid - et fenomen som nå er kjent som innavlsdepresjon.
Som Richard Bellon, førsteamanuensis ved Michigan State University og spesialist i vitenskapshistorie fra 1800- tallet, uttrykker det: “Botanikken viste virkelig [naturlig utvalg] kunne være et verktøy for å komme videre og oppdage nye ting om naturens verden, og forskere verdsetter teorier ikke så mye fordi de forteller dem hva de skal tenke, men fordi det gir dem ting å gjøre ute i den naturlige verden. ”
Å demonstrere teorien sin om planter i stedet for dyr, flyttet også samtalen om naturlig seleksjon bort fra en intens og ufravikelig debatt om menneskets evolusjon til et tryggere, mer kjent territorium. Orkidéforskningen tok naturlig utvalg "ut av en av disse veldig omstridte rikene av abstrakte, religiøse og metafysiske spekulasjoner, til den typen arbeid der du bare bare kommer deg ned og blir skitten i knærne, " sier Bellon. Selv naturvitere som var skeptiske eller i noen tilfeller ufravikelig fiendtlige overfor evolusjonen ved naturlig utvalg, beundret i det minste det han gjorde i denne typen forskning. Hvis de er villige til å bli med ham for å bli skitten av knærne, kan de ha denne samtalen der de, hvis de snakket om menneskelig opprinnelse, absolutt ville være igjen på tømmerhodene. ”
Darwin erkjente selv denne strategien i et brev til den amerikanske botanisten Asa Gray, og kalte orkidearbeidet hans "en" flankebevegelse "på fienden." I 1863, året etter utgivelsen av orkideer, hadde den vitenskapelige debatten om naturlig utvalg forskjøvet seg hans favør.
Men viktigheten av Darwins botaniske arbeid slutter ikke med at hans seier overbeviste samtidens forskere om verdien av hans naturlige seleksjonsteori. Forskningen hans la opp et nytt paradigme for å studere blomstertilpasning som styrket hele feltet. "Det er ikke bare at Darwin gjorde botanikk, men han inspirerte bokstavelig talt tusenvis av andre studier, store og små, som startet med de grunnleggende forutsetningene hans og deretter fulgte dem opp i andre typer arter og deretter andre miljøer, " sier Bellon. Darwins forklaring av nysgjerrige blomsterformer som et resultat av naturlig utvalg snarere enn det fantasifulle arbeidet til en guddommelig skaper, gjorde det mulig for forskere å forstå mange tidligere uforståelige fenomener. Vestigiale organer, eller organer som hadde blitt degraderte og ubrukelige etter hvert som artene utviklet seg, ga mening for første gang. Det virket ikke logisk at Gud ville gi en blomst med de skrumpede, ikke-funksjonelle restene av en stilk, men det var fornuftig at en stilk som ikke lenger var nødvendig for effektiv reproduksjon, ville forringes i løpet av mange generasjoner.
"Når det gjelder bare forskningsdelen, hadde [Darwins pollineringsarbeid] virkelig en varig arv, og stimulerte på en måte det som er et enormt felt i dag: planteproduktiv biologi, " sier Spencer Barrett, professor emeritus for økologi og evolusjonær biologi ved University of Toronto. "Det er vanskelig å finne ut et spørsmål om de fleste av de beste tidsskriftene innen økologi og evolusjonsbiologi uten å se at noen publiserer noe fra pollinering av dette, eller parringssystemet til det, og så videre. Du kan spore alt det tilbake på en måte til Darwin. ”
"Han var absolutt en botaniker, " legger Barrett til. "Det er ikke noe spørsmål."
Konklusjonene som Darwin trakk fra sitt arbeid med planter, står i stor grad frem også i dag. Barrett mener at denne lang levetiden kan tilskrives uttømmende eksperimenter og observasjoner. "Darwin var ikke fornøyd med å se på en art, " sier Barrett. "Han gjorde det bare om og om igjen, i forskjellige arter og forskjellige familier. Han ønsket virkelig å få et resultat som var generelt."
Darwin brukte flere år på å jobbe med planter enn noen annen type organisme. Han brukte botanikk for å bygge støtte for sin teori om evolusjon og grunnla feltet for reproduktiv biologi i prosessen. Mannen som er kjent for å riste biologiens verden helt til sin grunn, var aldri lykkeligere enn i de årene etter Beagle- reisen, gjemt bort i drivhuslaboratoriet hans i Down House, og studerte blomster.
Som Darwin skrev i sin selvbiografi, og refererte til sitt arbeid med blomsterformene av primulaer, "jeg tror ikke noe i mitt vitenskapelige liv har gitt meg så stor tilfredshet som å finne ut hvilken betydning strukturen til disse plantene har."
