Дарвин считал вьющиеся растения предками всех лазящих растений и предполагал, что именно из вьющихся растений развились лазящие растения, снабженные усиками, а растения, лазящие с помощью листьев, возникли из растений с усиками. Это развитие позволяло осваивать все новые и новые сферы, где организм мог выступить в иной роли. Лазящие растения развивались в течение длительного времени, они не возникли мгновенно, по велению Божьему. Но как вообще стало возможным перемещение с помощью обвивающихся побегов? Дарвин внимательно исследовал обвивающие движения побегов, листьев и корней каждого растения и обнаружил, что обвивающие движения (он называл их обращениями) можно наблюдать и у «низших» растений: саговников, папоротников и водорослей. Когда растения растут по направлению к свету, то они не просто тянутся вверх, а извиваются, закручиваются вокруг собственной оси, стремясь к солнцу. Способность к обращениям является универсальной предрасположенностью растений, пришел к заключению Дарвин, и именно это стало началом остальных вращательных движений у растений.

Эти мысли, подкрепленные дюжинами изящных экспериментов, составили основное содержание последней ботанической книги Дарвина «Движения растений. Способности к движению у растений», опубликованной в 1880 году. Среди множества изобретательных и остроумных опытов был один, в ходе которого Дарвин сажал рассаду овса, а затем освещал проростки с разных направлений. Он обнаружил, что ростки всегда изгибались или поворачивались в сторону источника света, причем даже в тех случаях, когда свет был настолько тусклым, что человеческий глаз был неспособен различить его. Была ли на побегах, подобно тому, что Дарвин предполагал в усиках лазящих растений, фоточувствительная область, своего рода «глаз»? Он стал надевать на кончики прораставших листьев колпачки, закрашенные тушью, и заметил, что листья переставали реагировать на свет. Отсюда Дарвин заключил, что, когда свет падает на кончик листа, он стимулирует образование в нем какого-то сигнала, а тот, достигая «двигательной» части сеянца, вынуждает его поворачивать растение к свету. Исследуя подобным же образом поведение корней тех же сеянцев, которым пришлось пройти через самые разнообразные препятствия, Дарвин выяснил, что корни чрезвычайно чувствительны к физическому контакту, силе тяжести, давлению, влажности, градиенту содержания химических веществ и т. д. По этому поводу он писал:

«В растениях нет более замечательного – в том, что касается функции – органа, нежели кончика корешка… Едва ли будет преувеличением сказать, что кончик корешка действует как мозг какого-нибудь из низших животных, получая впечатления от органов чувств и направляя в соответствии с ними свои движения».

Однако, как замечает Джанет Браун в биографии Дарвина, «Способности к движению у растений» оказались «неожиданно противоречивыми». Его идеи об обращении подверглись жесткой критике. Сам Дарвин всегда признавал, что это была лишь умозрительная идея, но более серьезная критика прозвучала из уст немецкого ботаника Юлиуса Сакса. Он, по словам Браун, «ополчился на дарвиновское предположение о том, что кончик корня можно сравнить с мозгом простого организма, и заявил, что доморощенные эксперименты Дарвина были смехотворно ущербными».

Какими бы доморощенными, однако, ни являлись опыты Дарвина, его наблюдения были точны и корректны. Идея о химических посредниках, передающих от чувствительного корешка сигнал к «двигательным» тканям, привели через пятьдесят лет к открытию в растениях гормоноподобных веществ, ауксинов, которые у растений играют, вероятно, такую же роль, как нервная система у животных.