并不广为人知的是，自从出版了《物种起源》这部里程碑式巨著之后，查尔斯·达尔文用了20年时间做了一系列至今还在影响植物研究的实验。

达尔文和他的儿子弗朗西斯都对植物生长中光产生的效应十分着迷。在他最后一本著作《植物的运动力》中，达尔文写道：“几乎没有什么（植物），其某一部位……是不会向着侧面光弯曲的。”这话用不那么啰唆的现代语文来说就是：几乎所有植物都向着光弯曲。我们随时能看到室内植物冲着从窗户射进来的阳光垂头弯身。植物的这一行为就叫做向光性。1864年，和达尔文同时代的一位叫尤利乌斯·冯·萨克斯的科学家发现，蓝光是诱发植物向光性的主要颜色，而且植物对其他颜色的光一般都视而不见，它们对植物的向光弯曲几乎不起作用。不过，当时没有人知道植物是如何、靠哪个部位看到来自某一方向的光的。

在一个非常简单的实验中，达尔文父子揭示了植物的向光弯曲与光合作用（这是植物把光转变为能量的过程）无关，实际上是由植物向光运动的内在能力所引发。在实验中，达尔文父子让一盆加那利虉草在一间完全黑暗的屋子里生长了几天。然后，他们在离花盆12英尺的地方点燃一盏很小的煤气灯，灯光很昏暗，使他们“无法看见幼苗，也无法看到铅笔在纸上画的线”。然而，只过了3小时，虉草就明显地向这昏暗的灯光弯过去了。弯曲总是发生在幼苗的同一部位——茎尖以下大约1英寸的地方。

加那利虉草（Phalaris canariensis）

这让达尔文父子提出疑问：虉草的什么部位看到了光？他们做了一个现在已经成为植物学经典的实验：他们假设虉草的“眼睛”长在幼苗茎尖，而不是幼苗弯曲的地方。他们检验了5株不同的幼苗的向光性，如下图所示：

达尔文向光性实验示意

a.第一株幼苗没作任何处理，其行为表明实验条件可引发向光性。

b.第二株切掉了茎尖。

c.第三株用一个不透光的小帽罩住茎尖。

d.第四株用一个透明玻璃小帽罩住茎尖。

e.第五株用一个不透光的管子遮住其中间部分。

在这个实验中，幼苗的生长环境与前一个实验相同。未处理的幼苗理所当然向光弯曲。同样，中间部分套着不透光管子的幼苗（见上面的e）也向光弯曲。然而，如果除去幼苗的茎尖，或者用不透光的小帽罩住它，幼苗就失明了，无法向光弯曲。然后，他们又见证了上述场景（d）中植物的行为——幼苗仍然向光弯曲，好像它的茎尖上根本没有小帽一样。不同之处在于，这里的小帽是透明的。达尔文父子认识到玻璃可以透过光，让光照在幼苗的茎尖上。于是，通过这个在1880年发表了结果的简单实验，他们确证向光性是照射到植物苗梢的结果。苗梢看到光，把信息传递给植物的中段，叫它向着光的方向弯曲。达尔文父子便这样成功地展示了植物的原始视觉。