由內圈中的上面兩個發育不全的花葯構成柱頭喙（或所謂的藥床）等等。在這裡，我們姑且不去深究其細節，而只根據達爾文舉出的示意圖就可看到，蘭花的花是由他所指出的十五種器官組成的，即使這些器官發生了很大變化，並且縮小了。
於是，達爾文專心研究了具有兩種器官的大量蘭花：一種是使昆蟲能夠把花粉從一朵花傳到另一朵花，另一種是使這些花粉不致落到同一朵花的柱頭上。作為第一種特別不同的器官的例子，我們將談談達爾文所描述的一種非常大而且下垂的萬帶蘭科中的盔蘭屬花的構造。
這種蘭花的唇瓣的末梢部分變成了一個大杓，在這一杓的上空，有兩個附屬物從唇瓣狹窄的基部伸開來，並且分泌出很多液體，可以看到，這種液體一滴滴地落到總是滿盛這種液體的杓中。這種液體也許和花蜜一樣，但它並不是甜的，也不吸引昆蟲。當杓充滿了液體時就從管裡溢位，在管上面有一個帶有花粉的空心柱狀物。很可能，傳粉的蜜蜂是由唇瓣的上半部吸引來的，因為它們總是把這一部啃光。並在啃的時候掉進杓裡，即掉到液體裡，它們只有在懸有長著花粉和樁頭空心柱狀物的地方才能從液體中爬出來。昆蟲在使勁爬出時就得到花粉，並且第二次掉進另一朵花的杓後，在那裡為自己從杓裡開闢一條通路的同時，把大量的花粉帶到柱頭上，這樣就為花傳了粉。
對蘭花的構造和對它們憑藉昆蟲進行異花受精的器官的研究，清楚地說明了物種起源學說，並且表明，甚至連表面上看來花發生的微小變化都是有益的。根據螺旋狀導管的運動情況，有可能把所有這些不同形狀歸結為一定型別的構造，歸結為一個示意圖，歸結為某種“共同的祖先”，這種可能性吸引著達爾文，以致他在一八六一年十月二十二日給虎克寫道：“這個課題使我發生了極大的興趣”。
而在更早以前，在他迷戀於蘭花的研究時，他把自己看作一個懶惰的人，因為他為了進行他認為使他開心的“次要的”觀察，丟開了他的主要工作（寫一部“鉅著”），因此，他寫道：“對我來說，觀察的興趣比寫作的興趣簡直無法相比，可我感到我內心有愧，因為我沒有醉心於研究公雞、母雞和鴨的變種，卻把時間浪費在這個課題上。”
我們可以看到，達爾文直到晚年，對研究蘭花抱有極大的熱情。十年前《自然雜誌》發表了我們所知道的信中最後的一封信，這是他在死前九天寫的①。他在讀完託德教授從衣阿寄來的關於蘭花的著作後，便請這位教授用一個盒子給他寄一些託德描述過的那些蘭花的種子，以便他親自培育出這種植物，親自看到花，並對花進行一番試驗。
①見《自然雜誌》1946年6月22日第157卷第3999號。查·達爾文的信是1882年4月10日寫的。值得指出的是，達爾文給託德寫道，他甚至在1882年就打算對蘭花進行試驗。
由下面達爾文在一八六二年四月二十三日從唐恩給愛沙·葛雷的信中的一段話清楚地看出，達爾文之所以從事研究蘭花，不僅由於蘭花本身的構造美麗和奇異，而是把它作為自然選擇對器官的細小地方影響的實際證據，作為對“敵人”的駁斥。這段話是：“在所有能夠把釘子準確地釘在頭腦裡的木匠當中，您確是最好的一個：誰也沒有發現，在我那本關於蘭花的著作中，我的主要興趣是對我的敵人進行側翼攻擊。”
達爾文對如何出版《蘭花》一書曾有點舉棋不定。起初，他想作為《林綱學會會報》的論文出版，後來又決定給《物種起源》的出版者穆瑞，並提出共同分擔該書出版後所造成的虧損風險，因為他認為，一定數量的購買者（對博物學感興趣的人）保證會有的，但這樣的購買者可能為數不多。他給穆瑞寫道：“我非常傾向這種想法，我的鵝是天鵝，在我看來，這個課題是十分出色而又有趣的。”穆瑞願意承擔全部虧損風險。該書的第一版《蘭花藉助昆蟲傳粉的各種器官》於一八六二年出版。一般來說，這本書很受歡迎，當然也有懷有敵意的評論，《雅典神殿》雜誌有個對這個課題一竅不通的評論者“以非常親切的憐憫和輕視”“勸說”達爾文，正如他給穆瑞的信中所寫的那樣。植物學家們認為這本書寫得很成功，而為人廉遜的達爾文，從不認為自己是個植物學家，對此卻感到十分驚訝。
一般來說，應當指出，六十年代以來的植物學著作開始使達爾文感到很高興。不斷復發的病常常使這位編纂者無法長時間地研究那些要求付出巨大精力和辛勤勞動的課題，寫得很快使他感到疲倦。對現實的活物的研究是他當時的一種休息和快樂。他一如