In 1876 kwam een boek uit over het effect van kruisbestuiving en zelfbestuiving bij planten. Het onderwerp heeft Darwin altijd erg beziggehouden omdat er in zijn familie kans op inteelt was door de vele huwelijken tussen de Darwins en de Wedgwoods. Darwin is altijd bang geweest voor erfelijke ziekten bij zijn kinderen. Daar was niet genoeg kruisbestuiving om zo te zeggen.
Planten hebben allerlei methoden ontwikkeld om zelfbestuiving te voorkomen. Daarover ging zijn boek over verschillende vormen van bloemen bij planten van één soort. Neem b.v. de kattenstaart (zie beide afbeeldingen: links een bladzijde uit Darwins boek).
- type 1: met lange stijlen en halflange en korte meeldraden
- type 2: met middellange stijlen en korte en lange meeldraden
- type 3: met korte stijlen en halflange en lange meeldraden.
Darwin kweekte thuis een enorme verzameling kattenstaarten en bracht met hulp van zijn zoon Francis 223 bestuivingen tot stand in alle 18 mogelijke combinaties. De te bevruchten bloemen werden van de meeldraden ontdaan en met een penseeltje werd de bevruchting tot stand gebracht. Daarna werd bijgehouden wanneer de zaden rijp waren en als ze dat waren werden ze geplukt en geteld en daarna weer uitgezaaid
De uitkomst was zoals Darwin al verwacht had: Langstijlige bloemen moeten worden bevrucht door stuifmeel uit lange meeldraden, middellange door middellange en korte door korte. Andere combinaties leverden ook wel wat zaden op, maar veel minder. Conclusie: het is een manier om kruisbestuiving te bevorderen. Dat zelfbestuiving ook zaden oplevert, kan nuttig zijn in het geval een plant ergens helemaal in zijn eentje groeit.
Dit alles is een mooi voorbeeld van Darwins heldere manier van denken en experimenteren.