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但这里也有《物种起源》中所没有的某种新的东西，对此当时达尔文特别重视。这就是试图使遗传机制变得更加明显，他想找到一种能把许多他已查明的遗传事实综合起来的解释。这些遗传事实就是：返祖性或返祖现象，即远祖具有的性状的骤然出现的现象；把由于长期使用的结果而获得的性状遗传给后代的现象；通过嫁接而得出植物的杂种现象和在种子繁殖与芽繁殖时所得到的完全同样的有机体的现象；最后是产生出完全（各方面）同样的成年型态植物（尽管它们的发育各不相同，有的复杂，有的简单）的现象。
达尔文想在他的著作倒数第二章中所发挥的《关于泛生论的暂定假说》中寻求这种解释。泛生论认为物体（不仅是已发育成的机体，而且也包括正在发育中的机体）的任何一部分都能分离出特别的，能独立进行生殖的遗传粒子和能独立得到营养的遗传粒子——芽球，这些芽球聚集在性的产物中，但却能分散在生物的全身（这应用来解释用芽或压枝来进行的无性生殖的现象），每一芽球都能在下一代身上把已成为芽球起源的那一部分恢复起来。
特别重要的是，这种假说阐明了达尔文深信不疑的后来获得的性状的遗传性。他在书中写道：“如果我们假定一种同质的胶状原生动物发生了变异并且呈现淡红色的话，那么，由这种原生动物分离出的微粒，当它长大时自然会保持同样的颜色；于是这就使我们联想到遗传的最简单型式。同一观点完全可以引伸到构成一种高等动物的整个身体的各式各样的许多个体；分离的微粒就是我们的芽球”。
在下一代发育中重要的是，芽球在一定顺序性中与细胞发生了关系。达尔文写道：“严格地说，不是婴儿长成为大人，而是婴儿身上含有胚胎，这种胚胎缓慢地、循序渐进地发育起来而长成了大人。在婴儿身上以及在大人身上都是各个部分分别产生相应的部分……任何一个动物和植物都可以比拟为一畦到处是种子的苗床，其中有些种子很快发芽了，有些种子过一些时候才发芽，还有些种子死去了，一个生物就是一个小宇宙，由一群自我繁殖的有机体形成，它们是难以想象地那样微小，并且多得象天上的星星一样”。
达尔文清楚地意识到自己的假说中的疑点。不清楚的地方是：一、在发育哪一个阶段每个组织单位能分离出芽球来；二，它们是怎样在生殖器官内结合起来的；三，为何植物和珊瑚发芽的地方是固定的；四，芽球在体组织消耗中是否也要消耗；五，芽球是否总是游离的，或它们能结合成更为复杂的芽球；六，整个细胞及其各部分是否起源于这些复杂的芽球。尽管如此，尽管他的许多朋友都冷淡地对待他的假说，但他本人仍然十分重视自己的这一假说，并认为这是他书中最有价值的，按照自己的说法，“虽然是被人鄙视的，但仍不失为逗人喜爱的宠儿”。在这本书还未出版前，他就把原稿给赫胥黎寄去了，因为他一向很重视赫胥黎的意见。他于一八六五年五月二十七日给赫胥黎写信说：“我必须对自己说一句话，我是一个真正的英雄，因为我竟敢把我的假说暴露在您的批评之下，让您作出最公正的裁决”。
但赫胥黎并未作出对假说有利的“最公正的裁决”。赫胥黎指出说，这种假说布丰从前就曾说过，而且部分地也为邦纳阐述过，并劝告他不要发表它。可是达尔文没有听从他的劝告。他给赫胥黎的信中写道：“我已读了布丰的书，可笑的是，整整有好几页同我所写的一模一样。然而布丰的观点同我的观点有一个基本的差别。他不认为每一个细胞或组织的原子都会出生一个小芽；相反，他认为液汁或血液都是由已经形成了的‘有机分子’组成，这些有机分子能够滋养任何一个器官，而如果这些有机分子已完全发育成熟的话，就能够聚集起来而形成芽和性器官”。①
①威兼·奥格尔在哈达尔文的信中公正地指出说，与“泛生论”相似的还有希波革拉第发表过的见解。很可能布丰由于通古希腊罗马文学，所以在这里他仿效了希波革拉第的说法。
批评家对这一部书的反应是各种各样的。朋友们的意见使达尔文特别关心。达尔文于一八六八年二月二十三日在给虎克的信中写道：“我恐怕泛生论是个死胎；贝兹不相信我对泛生论已理解了，斯宾塞也是如此。何兰得爵士认为这是个难题，那我不是一个可怜虫吗？”弗里茨·缪勒给予这部书以很好的评语，但不是给予泛生论以好评。卡鲁斯提出的意见是不能令人满意的。只有华莱士由于完全承认泛生论而使达尔文感到高兴。达尔文对赖尔的意见也感到满意，因为他给达尔文写信说：“您可以不相信泛生论，但既然您已理解了它，您就永远也不要忘掉它”。我们要注意到，在我们这里甚至象克·阿·季米里亚捷夫这样的达尔文主义的热烈捍卫者都对不赞成泛生论这一假说，认为它“没有科学的基础和有益的后果。”。后来达尔文本人在书信集中也认为假说“是荒诞的臆测”①。但是看来，当时已感觉到必须得出关于遗传机制的某种假说。无疑达尔文本人在给虎克写信时也深深地感到了这一点，他写信给虎克说：“我相信泛生论假说现在是个死胚，那么，感谢上帝，它会在将来的某一个时刻重新出现，为另一个父亲所生，人们并且会给它起另一个名字；当我这样宣称的时候，您一定会认为我是个很自负的人”。
书中包含有很多实际材料，所以达尔文在反驳赫胥黎对他的《物种起源》一书中关于杂种一章的指责时确实有权说，他，达尔文为了自己这部关于家养动物和植物的新书，曾观察了一切，而且他的结论是以具体事实为根据的。②因此，该书就成了很厚的一本书而出版了。达尔文也意识到这一点，就把它寄给虎克阅读，建议他把第一卷全部略去不读，不过最后一章除外（这一章他建议稍微翻一下就可以了）他建议把第二卷中大部分略去不读。达尔文称该书“令人感到非常厌恶，这部书的价值抵不上我所花费的大量劳动的五分之一。”
仅阅读一遍校样就占去了他七个半月的时间。当然，《物种起源》所博得的广大读者的好评也使《动物和植物在家养下的变异》获得了好评。第一版一千五百册一下销售一空，出版者不得不在半个月后又印了一千五百册。但是，达尔文只是过了七年以后才出版了经过修改的第二版，并且增补了新材料。
①见《克·阿·季米里亚捷夫全集》第7卷第514页注释，1939年苏联国家农业书籍出版社出版。
②见达尔文《书信续集》，1863年1月12日给赫胥黎的信。
看来，事实和证据虽然完备，而且有益处，但是这种益处完全被书的冗长使阅读困难而大为减色，一想到这点，达尔文便心灰意冷，对“写巨著”的想法感到失望，看来，他放弃了继续“写巨著”的这一念头。实际上要是他还继续用这样的速度写作，用每一卷来代替《物种起源》的每一章的话，那么这部“巨著。就得由十二——十四卷组成，按每三年一卷书来计算，光准备这许多卷书就要花费将近三十——四十年的时间。论兰科植物的著作使他放弃了“巨著”。现在，当《动物和植物在家养下的变异》出版后，他就埋头于写作单个的题目，而这些题目进一步研究他的学说，但已不再是《物种起源》章节的形式了。
我想，这时对所要研究的题材和对象的选择，在很大程度上已开始取决于为达尔文主义而斗争的波折。达尔文密切注视他的学说是怎样被人们接受，招来了什么样的批评和指摘，并且象一位把主要兵力投到最重要和最危险的阵地去的统帅那样，他把自己在二十五年中耐心收集到的大量事实这一“重炮队”投入到斗争特别激烈的那个阵地上。不过，他所具有的坚忍不拔的精神和顽强的意志，使得他把《动物和植物在家养下的变异》一书写完了。虽然他对每一个新题目都仔细地进行了修改，但他觉得遗憾的是，象自然选择（这是他的学说核心）这种问题，他没能象对人工选择那样，彻底地进行研究，所以我们也无从知道他拥有