CARBONIQUE

Nous venons d'examiner les conditions de lumière, de chaleur, etc., dans lesquelles doivent être placés les végétaux pour pouvoir décomposer l'acide carbonique ; il nous reste maintenant à déterminer les

conditions physiologiques nécessaires à l'accomplissement du phénomène.

Quand les plantes aquatiques restent plongées pendant un certain temps dans l'obscurité, elles ne tardent pas à périr ; et lorsqu'elles sont de nouveau exposées à l'action de la lumière, elles ont perdu la propriété de décomposer l'acide carbonique, elles sont mortes par asphyxie. Ce fait, que nous avons publié en 186A dans le Bulletin de la Société chimique^ a été également observé par M. Boussingault pour des plantes terrestres. Ainsi, une feuille cueillie le 25 juin 1865, à neuf heures du matin, et conservée dans l'acide carbonique jusqu'au 26, à neuf heures du matin, a été ensuite exposée au soleil ; mais on trouva qu'elle avait presque perdu la faculté décomposante. Les feuilles terrestres placées dans l'air et dans l'obscurité ne tardent pas à transformer l 'oxygène atmosphérique en acide carbonique, et elles périssent encore. Elles meurent également quand elles séjournent dans l'azote ou l'hydrogène protocarboné.

L'oxygène est donc nécessaire à la vie de la plante, et l'ancienne observation de Th. de Saussure, qui avait vu des plantes maintenues dans l'obscurité périr non-seulement dans l'acide carbonique pur, mais encore dans une atmosphère renfermant de 1/8* à 1/12' de ce gaz, se trouve complètement confirmée.

Quand la feuille a perdu l'eau qu'elle renferme normalement, elle est morte et devient incapable de décomposer l'acide carbonique. En laissant séjourner pendant quelque temps une feuille dans une atmosphère desséchée par de l'acide sulfurique ou de la chaux, on la voit devenir cassante; mais il est possible, en la maintenant ensuite à l'humidité, de lui donner quelque flexibilité, on ne lui rend pas cependant en même temps la propriété de réduire l'acide carbonique. Ainsi l'émission d'oxygène par la cellule gorgée de matière verte, soumise à l'influence de la lumière, cesse quand elle a perdu l'eau qu'elle retient normalement dans ses tissus, bien différente en cela de la cellule animale, qui est susceptible de revenir à la vie quand on l'humecte convenablement, ainsi que l'ont montré de nombreuses observations sur les infusoires.

g 13. — LES PARTIES VERTES DES PLANTES JOUISSENT SEULES DE LA PROPRIÉTÉ DE DÉCOMPOSER l' ACIDE GAREONIQUE.

Th. de Saussure {Recherches chimiques sur la végétation^ p. 56) croyait que les feuilles peuvent décomposer l'acide carbonique, quelle

que soit leur couleur. Il avait observé que les feuilles de la variété de YAtriplex hortensis^ où toutes les parties vertes sont remplacées par des parties rouges ou d'un pourpre foncé, fournissent*au soleil une quantité notable de gaz oxygène; il en conclut que la matière verte n'est pas indispensable à la décomposition de l'acide carbonique. M. Corenwinder soutint aussi la même opinion {Comptes rendus ^ 1863, t. LYII, p. 266), qui a été combattue victorieusement par M. Cloéz.

Cet habile chimiste a reconnu, en effet {Comptes rendus^ 1863), t. LXVII, p. 83i, que les feuilles jaunes ou rouges qui décomposent l'acide carbonique et émettent de l'oxygène sont celles qui renferment une certaine quantité de matière verte, tandis que celles qui en sont complètement privées ne donnent aucun gaz. Pour démontrer ce fait important, M. Cloêz a découpé dans une espèce d'amarante dont les feuilles sont panachées de vert, de jaune et de rouge, les parties différemment colorées, en les exposant simultanément dans des conditions aussi semblables que possible à Taction de la lumière dans de l'eau additionnée d'une petite quantité d'acide carbonique, et il a reconnu que tandis que 12 grammes de parties vertes donnaient au soleil, en douze heures, 2i5 centimètres cubes de gaz renfermant 210 centimètres cubes de gaz oxygène, les parties rouges de la même plante n'ont rien donné, non plus que les parties jaunes. Les feuilles violet-rouge de YAmaranttis catidatus ont donné dans les mêmes circonstances une certaine quantité de gaz; mais, en les examinant avec soin, on a reconnu qu'elles renfermaient une certaine proportion de matière verte. Il est donc établi que les feuilles oui décomposent l'acide carbonique renferment de la matière verte le plus souvent apparente, mais parfois aussi dissimulée par les autres matières colorantes plus abondantes que contiennent les tissus. (Voyez, chapitre VI, le § Chlorophylle.)

% ih. — ACnON DIFFÉRENTE DES DEUX CÔTÉS DE LA FEUILLE.

Dans les beaux mémoires qu'il a publiés sur les fonctions des feuilles, M. Boussingault a étudié l'action qu'exerce sur l'acide carbonique chacun des deux côtés de laTeuille. Cette étude présentait ce genre particulier d'intérêt, qu'elle était de nature à éclairer une des questions les plus controversées de la physiologie végétale, à savoir : le rôle des stomates. En général ces petites ouvertures ne sont pas distribuées égalenient des deux côtés de la feuille : les feuilles nageant sur l'eau n'ont

de Stomates qu'à leur face supérieure en contact avec l'air ; toutes celles qui sont complètement immergées {Potamogetan) ont un épiderme qui en est dépourvu; la plupart des feuilles affectant une situation horizontale n'ont de stomates qu'à la face inférieure ; enfin les feuilles à situation verticale, comme celles des graminées, ont des stomates sur les deux faces.

Si l'absorption des gaz et des vapeurs avait lieu par les stomates, on serait naturellement porté à conclure que le côté du limbe où se trouvent les stomates agit plus énergiquement sur l'atmosphère que le côté opposé où il n'y en a pas. L'expérience n'enseigne pas cependant que les stomates aient l'influence qu'on serait tenté d'abord de leur accorder.

Ingenhousz croyait avoir remarqué que lorsqu'elles sont plongées dans de l'eau de source, les feuilles fournissent un air plus pur, si le soleil donne sur leur surface vernissée, que lorsque leur surface inférieure reçoit l'influence directe de la lumière ; mais cette observation était évidemment faite dans des conditions peu rigoureuses. M. Boussingault, pour constater comment se comporte un seul côté du limbe que l'on expose au soleil dans un milieu gazeux renfermant de l'acide carbonique, plaça l'un d'eux à l'abri de la lumière, soit en y collant à l'aide d'une très-légère couche d'empois une bande de papier noirci et absolument opaque, ainsi qu'on s'en était assuré en plaçant la feuille préparée sur un papier photographique exposé au soleil, soit en prenant deux feuilles de même dimension dont on réunissait les surfaces similaires avec de la colle d'amidon. Dans les deux cas, les feuilles étaient préparées au moment où l'on allait les introduire dans les appareils contenant les mélanges gazeux.

De ses expériences M. Boussingault a tiré les conclusions suivantes : La face supérieure des feuilles épaisses, rigides, des lauriers, a décomposé plus de gaz acide carbonique que la face inférieure, l'envers. Au Boleil, la plus grande différence a été dans le rapport de A à 1 , la plus faible : : 1 f : 1. Le rapport moyen serait celui de 102 : A6. A l'ombre, la difliérence n*a pas dépassé 2 : 1, et dans une des expériences, il y a eu égalité. Les trois observations faites à la lumière diffuse donneraient en moyenne et approximativement le rapport h : 3.

(( Pour les feuilles de laurier, soit au soleil, soit à l'ombre, dans la moitié des observations, la somme des volumes du gaz acide carbonique décomposé par chacune des faces du limbe, agissant séparément, a excédé le volume de l'acide carbonique décomposé par les deux faces du limbef fonctionnant simultanément. Dans l'autre moitié, la

somme des volumes d'acide décomposé séparément par chacun des côtés de feuilles placées dans des appareils distincts, a été égale au volume d'acide décomposé par les deux côtés d'une seule et même feoille.

« Le volume d'acide carbonique décomposé par l'endroit et par l'envers de la feuille de framboisier a été ; : 2 : 1. Pour la feuille du Populus alba^ on trouve le rapport de 6 à 1 , ce qui n'a pas lieu de surprendre, puisque, à cause de l'enduit cotonneux blanc dont elle est revêtue, la partie inférieure est en quelque sorte à l'abri de la lumière. Pom* le framboisier de même que pour les lauriers, la somme des volumes de gaz acide décomposé séparément par la face supérieure et par la face inférieure a excédé de beaucoup le volume d'acide carbonique que les deux faces ont décomposé quand elles appartenaient i une feuille unique.

« Lesfeuilles à parenchyme très-mince, comme les précédentes, mais ne présentant de différence de teinte sensible sur les deux faces, n'ont pas réduit sensiblement plus d'acide carbonique par leur partie supérieure que par leur partie inférieure. C'est surtout vrai pour les feuilles de msûis, dont la structure anatomique, la nuance, sont les mêmes pour les deux côtés du limbe. »

Pour expliquer cette différence des actions qu'exercent souvent les deux limbes des feuilles, M. Barthélémy (Comptes rendus^ 1868, t LXVII, p. 520) a recours aux observations importantes de Graham sur la diffusion colloïdale. L'illustre savant anglais a montré que la vitesse de pénétration [des gaz au travers d'une membrane colloïdale, comme le caoutchouc,'était très-variable : tandis que la vitesse de pénétration de l'azote est représentée par 1, celle de l'acide carbonique est 13,5. On sait qu'au contraire les gaz passent au travers de membranes poreuses avec une vitesse qui diminue à mesure qu'ils sont plus denses. Graham a trouvé que cette vitesse est en raison inverse du carré de la densité. On conçoit donc que l'acide carbonique, dont la densité est considérable (1,629), pénètre moins bien au travers de l'envers de la feuille, surface poreuse percée de stomates, qu'au travers de la cuticule qui couvre l'endroit, et que M. Barthélémy considère comme ayant plutôt une structure colloïdale comparable à celle du caoutchouc. On trouverait dans ces considérations ingénieuses l'explication du fait observé par H. Boussingault, à savoir, qu'en général l'envers des feuilles d^age moins d'oxygène que l'endroit

à2 DU DÉVELOPPEMENT DES VÉGÉTAUX.