动物和植物在家养下的变异

撰寫背景

1858年6月18日，在達爾文開始撰寫他的有關生物學的長篇著作已有兩年的時候，遠在婆羅洲的阿弗雷德·羅素·華萊士給達爾文寄來了一份包裹。包裹內是華萊士的一份20頁手稿，手稿中描述的生物進化論與達爾文自己構想的理論極其相似，讓達爾文震驚不已，迫使達爾文必需在短時間內搶先發表自己的理論。於是達爾文從自己正在撰寫的《自然選擇》中做了一個摘錄，在1859年11月以《物種起源》為書名出版。書中引言裡他表示稍後將發表完整的資料和參考依據等來支持書中描述的理論。 
1860年1月9日，《物種起源》第二版面市兩天後，達爾文回到他最初的《自然選擇》手稿上開始擴充手稿的第一章和第二章關於「在家養下的變異」的篇章。他手頭有大量的記錄。六月中旬，他已經完成了引言和關於鴿子的馴化的兩個章節。這時達爾文對此書的寫作感到厭倦。他在自傳中承認他當時「有想著發表一些更令我感興趣的東西」。第二年七月他開始著手撰寫另一本書《蘭花的授粉》，並於1862年將其發表。
之後達爾文繼續搜集資料。他自己進行的實驗主要局限在植物方面，但通過通信，他也能夠從其他研究者處獲得資料。他甚至會安排一些與他保持通訊的學者共同實驗，以得到他想要的資料。儘管久病纏身，達爾文仍舊筆耕不輟。1865年3月，他寫信給他的出版商約翰·穆雷時說，「現在這本書我已經寫好七個章節可以付印，其餘的除了最後總結的一章外也正在完成中」。在同一封信中他還討論了書中的插圖。
達爾文曾在一個遺傳理論的問題上思考了許多年。1865年5月，他向他的朋友托馬斯·赫胥黎寄出了一份手稿，大致描述了他自己稱作「泛生論」的理論，並問赫胥黎是否應當出版它。在隨手稿寄出的信中，達爾文認為「這是一個草率而粗陋的假說，但對我來說這是一個不小的慰藉，我能用它解釋不少的事實」。赫胥黎在回信中指出了「泛生論」和布封以及瑞士自然學家夏爾·博內的學說之間的相似之處，但仍然鼓勵達爾文發表這個手稿。他說：「半個世紀後某人會從你的論文中翻找出泛生論的文章，並說『看看這篇對現代理論的精彩預計——還有這個大傻瓜赫胥黎，阻止了它的發表』，我可不想承擔這種責任。」

發表

1866年聖誕節前夕，達爾文將除了最後一章的全部手稿寄給了出版商。一月初，當收到分作兩卷的書樣時，其厚度使達爾文吃驚。他在向出版商回信時說：「我對這本書的厚重深表抱歉，但即便我能預計到，一時之間也無法將其中段落或章節刪簡。如果你對出版之事抱有疑慮的話，請立刻告訴我。……找一個你信任的人，讓他選一些可讀的部分，比如導言和前面關於狗和植物的部分，後面的恐怕太無聊了，……切勿盲目出版它，如果因此造成你的重大損失的話，我會一生不安的。」他不得不在接下來的時間中逐步將某些過於技術性的段落精簡。
即使在這個時候，達爾文仍然對是否要在書中加入一節講述人類的章節把握不定。他在一月末給穆雷寫信提到：「我深信我關於人類的一章將會激起各種回應和謾罵，我想對於書的銷售來說，謾罵和讚揚是一樣的。」但之後他馬上改變了想法。一周後他在與友人的通信中解釋道：「我開始寫關於人類的一章。為此我準備已久，但似乎寫得太長了，我想我應該將它獨立成一個小冊來發表，就叫『人類的起源』。」這篇論文最後成為兩本書：1871年出版的《人類的起源》與1872年發表的《人類與動物的感情表達》。
早在1865年，此書的前期宣傳已經開始。當時用的標題是《家養動物與耕種植物，或變異、遺傳、隔代遺傳、交叉遺傳、雜交與家養選擇的原理》，但達爾文同意了更為簡短的《動物和植物在家養下的變異》。五月，他開始著手進行法語、俄語和德語版本的翻譯和出版工作。法語版的譯者是讓·雅克·莫里涅，德語版的譯者是動物學家朱利斯·維克多·卡魯斯，俄語版的譯者是古生物學家弗拉迪米爾·奧努弗里維奇·科瓦列夫斯基，胚胎學家亞歷山大·科瓦列夫斯基的弟弟。
1867年3月1日，達爾文收到了第一批校樣。他的女兒亨利埃塔·愛瑪·達爾文幫助他開始了冗長的校正。在校正時，達爾文也加入了新的材料。
1868年1月30日，在達爾文開始關於家鴿的實驗十三年之後，《動物和植物在家養下的變異》一書開始銷售。然而，達爾文對書的銷路十分悲觀。他寫道：「若要我嘗試著讀開始的幾頁，我會覺得噁心……鬼才會買下整本書。」

內容

《動物和植物在家養下的變異》的第一卷是對變異機制的長篇詳盡描述，包括第一到第十一章。其中包括用進廢退原則，部分相互聯繫原則以及環境在造成各類家養動物、變異時扮演的角色。達爾文首先從貓和狗開始，討論了野生的狗和家養狗之間的相似之處，並對物種如何變化以適應人類的意願進行探討。他嘗試從現有的許多品種開始，逐漸追溯到初始的少數幾個共同祖先。這些論點都是建立在達爾文收集的大量關於狗與貓的數據之上，以支持他那包羅萬象的自然選擇演化理論。跟著，達爾文又對繁多種類的栽培植物如穀類、蔬菜、果樹和觀賞植物，以及馬、驢、綿羊、山羊、家兔、豬、牛、家雞、蜜蜂、金魚等各類家養動物，特別是家鴿，進行了類似的分析。
第二卷開始主要是理論上的探究。達爾文首先指出了動植物性狀的遺傳性是確定無疑的事實。他對返祖現象給予了很大的重視，此外還研究了單性遺傳和相同的性狀在不同代出現的年齡的關係。接著，達爾文研究了不同品種之間相互雜交的過程，討論了雜交對於良好性狀的保留，以及近親交配的不良結果。隨後，達爾文將重點轉移到人工選擇和物種的變異。他總結了外部自然環境對變異的產生所造成的影響，並用三個章節研究了變異的法則。
值得注意的是，在第二十七章中，達爾文引入了他曾經首先向赫胥黎描述過的「暫定假說」：泛生論。他提出，器官的每一個部分都不停地釋放出一種看不見的微粒。達爾文把這種微粒稱為「芽」（gemmule）。「芽」可以生出和母體類似的器官。比如說，腳釋放的「芽」會生成腳。「芽」可以在器官的周圍自由流動，並且可以通過分裂來增殖。在有性生殖中，親代的「芽」經過融合後轉移到子代，使得子代得以產生親代雙方各自的屬性。「芽」也可以在數個世代之中保持潛伏狀態，然後被激發而活動。達爾文還認為外部環境可能會對器官里的「芽」產生影響，從而產生拉馬克學說中「獲得性遺傳」的可能性。達爾文相信他的理論可以解釋一大類廣泛的現象。
在全書的最後，達爾文肯定了生物是由演化而來，人類或自然的選擇使得動植物成為今天的樣子。達爾文直接向他的支持者和朋友、美國植物學家阿薩·格雷所擁護的所謂「神引變異」（上帝創造了原初的物種並讓它們在上帝的意願下演化）提出了挑戰。他以建築師構築大廈為例子：如果說現今的自然界是一幢大廈的話，那麼動植物的各類性狀就是這幢大廈的基石。達爾文說，如果自然界的建築師（造物者）能夠考慮到他所定的法則的全部後果，那麼他就應該能夠運用恰當形狀的石頭來構築大廈的各個部分。然而，現實中，自然界這幢大廈的基石是由隨意雜亂的石頭構成的。如果造物者能夠預先考慮到各類動植物的特點，為何家養動植物的各種變異中包括了如此多的對飼養者無用、不利乃至於危險的特徵，比如凸胸鴿和鬥牛犬？作為結尾，達爾文寫道：「不論我們怎樣願意，都無法同意阿薩·格雷教授的信條：『（生物的）變異是沿著經過事先預定的有益的道路進行的，如同水流經過設定的水渠來灌溉田地一樣』」

反響

達爾文十分關心是否有讀者能夠讀完這本厚厚的著作，也盼望著能收到他的朋友對泛生論學說的反饋意見。1867年10月，他曾經向阿薩·格雷寄出校正後的書樣，並附評論說：「我稱為泛生論的一章將會被稱為一個瘋狂的夢，如果您認為這是一個值得出版的夢的話，我就很滿足了。但是我心底裡仍然認為其中包含了真理。」他寫信給胡克說：「我焦急地渴望聽到你對泛生論的想法。」而在給德國自然學家弗里茨·穆勒的信中他寫道：「大部分的內容，如您所見，是不值一讀的。但我依然希望能夠聽到您對於泛生論的意見。」然而，對泛生論感興趣的同行並不多。華萊士是自始至終支持他的人。收到華萊士對泛生論的評價後，達爾文回信說：「你無法想像你對泛生論的評語使我多麼高興。我的朋友裡沒有哪個會這樣說出來。」
一星期之內，《動物和植物在家養下的變異》一書的第一版一共1,500本已經售空，需要加印，這使得達爾文大為欣喜。
到4月底為止，達爾文收到了約20個關於此書的評價。亨利·荷蘭爵士認為泛生論十分粗糙，但「與之相近的某些觀點」會被接受。《雅典娜》雜誌發表了被達爾文認為「對我表示出極端輕蔑」的評論。有評論認為達爾文的理論過於複雜，也有人認為太過空泛。
1875年，《動物和植物在家養下的變異》一書的第二版出版。達爾文對第二版做了不少修正，並重寫了第十一和第二十七章。在達爾文生前，《動物和植物在家養下的變異》一共賣出約5,000本。