HERBACÉES

Nous avons vu déjà que le glucose paraissait être le premier principe formé par les feuilles dans les premiers temps de la végétation, et qu'il était probable qu'il prenait naissance par l'union directe de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène ; avec le tannin, il forme la plus grande partie de la matière ternaire, soluble au premier printemps dans les feuilles de blé.

C'est ce que démontre l'analyse suivante des feuilles de blé recueillies le 25 mars :

Eau 72,20

Matière azotée totale 6,iA

Glucose 3,10

Tannin 2,30

Matière verte soluble dans l'alcool 2,50

Cendres 2,50

Cellulose (par différence) 1 1,16 (2)

Une grande partie de Talbumine était soluble dans l'eau; il est facile de s'assurer qu'il en est habituellement ainsi, en faisant au printemps un extrait des feuilles, et en le portant à l'ébullition : on voit

(i) Nous tenons de M. ThenarJ que les années 1865 et 1866 ont donné en Bourgogne des vins très-différents : ceux de 1865 étaient excellents, ceux de 1866 détestables : cependant la quantité de chaleur que le sol avait reçue était la même pendant les deux années; mais en 1865 le ciel avait été habituellement clair, tandis qu'il avait été couvert en 1866. Il existe en Bourgogne une locution qui vient encore confirmer les faits précédents. On désigne la bise comme la mère nourricière des coteaux. Or, la bise est le vent du nord-est^ vent froid, mais qui chasse les nuages ei laisse au soleil tout son éclat.

(2) En dotant la cellulose à l'aide du réactif de Schweitzer, on a trouvé 12,34 ; il y aurait donc des éléments dosés trop haut. Mais les personnes qui ont eu occasion de faire des recherches de ce genre savent qu'il est difficile d'arriver tout à fait exactement^ d*autant plus que la matière verte soluble dans l'alcool est en partie azotée et qu'elle est comptée, dans l'analyse précédente, comme matière axotée et comme matière verte, et qu'elle force ainsi un peu les nombres.

Dl DEVELOPPEMENT DES VEGETAIX.

se produire un abondant précipité qui entraîne habituellement la matière verte. Si Ton continue l'examen du blé vers la fin du mois de juin, quand les feuilles qui se sont développées les premières commencent à jaunir, on observe une métamorphose importante: le glucose disparait peu à peu, et au contraire on voit apparaître du sucre de canne.

Il semble que tant que la plante forme de nouveaux organes, qui exigent pour leur formation de la cellulose, le glucose soit le seul hydrate de carbone qu'on rencontre ; mais que plus tard, au contraire, quand la maturité avance et que la plante commence à former ses graines, ce soit le sucre de canne qui se produise.

Le l" juillet 4869 on a prélevé simultanément, dans un champ de blé, des feuilles au bas de la tige, des feuilles en haut de la tige, et l'on a analysé également le haut des tiges, et enfin les grains eux-mêmes. Voici les résultats obtenus :

Analyse du froment récoUé le i«' jmllet 1869.

Sucre de canne . . .

Glucose et dexirine Amidon

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KKl°ILl.K.-« I>U MAI T

HM T DUS THiE9.

OKAIM.

On reconnaît qu'à cette époque, dans les organes autrefois si riches en glucose, le sucre de canne domine ; que le glucose et la dextrine y ont singulièrement diminué, mais qu'ils reparaissent en partie dans les grains. Dans ceux-ci, au contraire, on ne trouve guère de sucre de canne.

Ce fait n'est pas particulier au froment. On constate dans le maïs des faits tout à fait analogues, qui ont été observés depuis longtemps, et notamment par £. Pallas, en 1837. En examinant le maïs avant la maturité des grains, on a trouvé dans 100 de matière sèche 7 de glucose, et des traces à peine sensibles de sucre dans les feuilles, et au môme moment, dans 100 parties de tiges sèches, des traces de glucose et 27 pour 100 de sucre de canne.

Quand l'amidon apparaît dans Tépi, le sucre devient moins abondant dans les tiges et finit par disparaître complètement; il suffit de

MÉTAMORPHOSE DES PRINCIPES IMMÉDIATS. ÛQl

mâcher des tiges encore vertes de maïs, de froment ou de seigle quelque temps avant la maturité ou quand celle-ci a eu lieu, pour rester convaincu de cette disparition du sucre de canne au moment où Tamidon se concenti*e dans les grains.

On sait encore, d'après les observations de M. Péligot, que le sucre de canne tenu en réserve pendant l'hiver dans la betterave, disparaît absolument au printemps au moment où la plante se développe, et il est vraisemblable qu'une partie du sucre disparu a été employée à la fabrication de l'amidon qu'on trouve dans la graine.

Le sucre de canne nous parait donc être un produit intermédiaire entre le glucose et l'amidon; le glucose, formé directement dans les feuilles par l'union de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène, donnerait, en s unissant à lui-même, sous l'influence de la chaleur solaire, le sucre de canne avec élimination d'eau, comme deux molécules d'alcool réagissent l'une sur l'autre pour former l'éther :

Ci2Hi20i> -H G»"^H«*0>- = C^Rî^'^ + 2H0.

Glucftne. (Hiiro«e. Suciv de c.iuiu-.

Le sucre de canne, enfin, pourrait se transformer plus ou moins rapidement en amidon ; dans quelques plantes, la transformation serait assez lente pour que l'extraction fût facile, et la betterave, plante bisannuelle qui, semée tardivement, ne peut, la première année, qu'accumuler les éléments nécessaires à la formation de la graine et ne les utilise que Tannée suivante, est particulièrement favorable à cette extraction.

Dans les céréales, au contraire, la transformation est très-rapide, et le sucre de canne n'est qu'une forme transitoire ; il est vraisemblable qu'en agissant sur une nouvelle quantité de glucose, le sucre de canne s'unit à lui avec élimination d'eau pour fournir une matière encoie plus complexe (C^^H^^O^^»), l'amidon.

L'idée que ces différents corps peuvent dériver les uns des autres n'est pas absolument nouvelle. C'est ainsi que M. Berthelot professe depuis longtemps que le sucre de canne dérive du glucose, et que c'est par Tunion de ce sucre de canne et du glucose que l'amidon doit se former {Leçons professées devant la Société chimique en 1862); mais, jusqu'à présent, le travail du laboratoire a été impuissant à reproduire ces métamorphoses, et l'on n'a pas de procédé pour passer du glucose au sucre et à l'amidon. Il est donc intéressant de voir ici l'observation attentive des faits physiologiques démon-

trer que les principes immédiats se succèdent dans les végétaux dans l'ordre que faisait prévoir une théorie éclairée (1 ).

§ 57. — ACCUMULATION DANS LES GRAINS DES MATÉRIAUX FORMÉS DANS LES FEUILLES. — MATURATION DES CÉRÉALES.

Quand on examine les feuilles et les tiges du blé ou du seigle après que la maturation a eu lieu, on n'y rencontre plus aucun des principes immédiats, ou, si on les trouve encore, c'est en très-faible quantité. Les analyses de paille montrent que les matières azotées solubles n'y sont qu'en petite quantité, et que les principes sucrés ont euxmêmes disparu ; en même temps les phosphates et la potasse ont émigré. Les nombreuses expériences de M. Is. Pierre donnent la netieté d'une observation régulière à un fait observé depuis longtemps.

Toutefois, s'il n'est pas douteux que c'est aux dépens des feuilles et des tiges que F épi se nourrit ; s'il est démontré que pendant les derniers jours de sa vie la plante herbacée ne prend plus rien au sol ou à l'air, mais accumule seulement dans sa graine les principes déjà élaborés, on n'avait pas, avant nos travaux, indiqué quel est le mécanisme de cette accumulation.

Pour le faire comprendre, remarquons que, dans les graines des céréales au moins, tous les éléments sont insolubles : on y trouve, en effet, surtout de l'amidon et du gluten, l'un et l'autre insolubles dans l'eau. C'est de cette insolubilité que nous allons tirer l'explication de l'accumulation.

(1) Un physiologiste distingué, M. J. Saclis, professe que l'amidon se forme presque toujours en même temps que la chlorophylle, qu'il accompagne habituellement. Toutefois il n'affirme pas que l'amidon soit le premier produit formé. H s'exprime, en effet, dans les termes suivants : « Lorsque j'ai dit que l'amidon était un des premiers produits de l'assimilation dans la chlorophylle, je n'ai pas voulu prétendre que les molécules d'eau et u'acide carbonique produisissent directement de l'amidon après Félimination de Toxygène. U y a probablement^ au contraire^ entre ces deux points extrêmes, une longue série de modifications et de transformations chimiques compliquées. » {Phys, végéi.y trad. Micheli, p. 356.) n est probable que les feuilles des plantes étudiées par M. Sachs renferment de l'amidon; mais je puis affirmer l'avoir cherché sans succès dans les plantes herbacées que j'ai étudiées. Sans doute on le trouve dans les tiges des pommes de terre, comme dans le bois d'un grand nombre d'arbres; mais, quand on le recherche au microscope ou par ranalyse dans les feuilles des graminées, on ne peut l'y découvrir, tandis que les réactifs accusent immédiatement la présence du glucose. H y a donc, entre M. Sachs et nous, cette différence d'opinion, que, pour nous, l'ordre dans lequel les principes hydrocarbonés apparaissent est le. suivant : glucose^ sucre de canne, amidon; tandis que, sans l'affirmer, M. J. Sachs parait croire que l'amidon est le premier hydrate de carbone bien défini qu'on observe dans le: cellules à chlorophylle.

MATURATION DES CEREALES. 209

Essayons encore de|[reproduire dans un appareil inerte les] phénomènes de transport dont nous voulons donner l'explicatiop, et rappelons pour cela une expérience déjà citée § 28 : Dans un vase poreux de porcelaine dégourdie, semblable à ceux dont on fait usage dans la pile de Bunsen, plaçons de l'eau distillée, puis immergeons ce vase dans un verre renfermant une solution de sulfate de cuivre, et nous ne tarderons pas à reconnaître que ce se sel, diffusant au travers de la paroi poreuse, a pénétré dans le vase intérieur. A ce moment, ajoutons dans celui-ci quelques gouttes d'eau de baryte, qui détermine la précipitation du sel intérieur et détruit Tégale concentration des liqueurs des deux côtés de la paroi poreuse, que la diffusion tendait à établir. Aussitôt que la précipitation a eu lieu et que Téquilibre est rompu, la diffusion s'exerce de nouveau; une nouvelle quantité de sulfate de cuivre pénètre dans le vase poreux, où il est précipité par Tadditiou de l'eau de baryte : et l'on conçoit qu'en renouvelant plusieurs fois ces précipitations, on puisse faire pénétrer dans le vase poreux tout le sulfate de cuivre de la solution extérieure, par cette seule raison que, dans ce vase, ses éléments deviennent insolubles.

Ainsi, quand dans un système gorgé de liquide il est un point où les éléments dissous deviennent insolubles, ils s'acheminent vers ce point et s'y accumulent.

Or, nous avons vu que, dans la graine, les principes immédiats sont insolubles; c'est donc dans la graine qu'ils doivent s'accumuler. Le végétal est, en effet, gorgé d'eau, et les phénomènes de diffusion doivent s'y produire comme dans l'appareil précédent. Au moment où l'ovaire apparaît, une petite quantité des principes qui existent dans la tige et dans les feuilles y pénètre ; mais, par suite d'une transformation dont nous ignorons encore le mécanisme, ces principes y deviennent insolubles, et l'eau qui existe dans ce jeune organe ne renferme plus les principes immédiats en aussi grande quantité que l'eau extérieure : l'équilibre tend donc à s'établir de nouveau ; un afflux de ces matières solubles pénètre dans l'ovaire, y devient insoluble, et un courant régulier ne tarde pas à s'établir, qui amène les éléments solubles, et détermine leur accumulation au point même où ils deviennent insolubles (1).

(i) Nous tronvoni cette idée développée dyis la Physiologie végétale de M. Sachs, et Ton pourrait croire que nous la lui avons empruntée ; ce serait une erreur. Nous avons indiqué dans V Annuaire scientifique de 1867, page 408, que la raison de l'accumulation des ma^ tières azotées et des phosphates dans les graines était due à l'insolubilité qu'ils y acquièrent. Or cet ouvrage, publié dans les premiers jours de 1867, a été écrit en 1866, et la traduction du livre de M. Sachs est de 1868 ; il nous était inconnu avant la traduction de Micheli. Il

DnrtRAW. lA

Ce dernier travail peut s'accomplir sans que l'eau du végétal se déplace; il est donc essentiellement différent de celui qui avait déterminé le transport des principes immédiats d'une feuille à l'autre; il peut avoir lieu quand la plante est séparée de ses racines, et il justifie la pratique assez répandue de moissonner avant une maturité complète.

Haturmti^o de qnelqaes Autres plantes herbacées. — L explication

que nous venons de donner de la maturation du blé, de l'avoine, du seigle, de Torge, du maïs, en un mot de toutes les plantes herbacées dans lesquelles les éléments contenus dans les graines sont insolubles, ne s'applique pas aussi bien aux plantes qui portent des semences dont les éléments sont encore solubles. C'est ainsi que, dans les pois, les haricots, on rencontre une matière azotée soluble, la légumine, et nous ne comprenons plus aussi bien le mécanisme de son accumulation; il est possible cependant que ce soit sous forme d'albumine insoluble que l'accumulation ait lieu, et que ce soit seulejnent après cette accumulation qu'ait lieu la transformation de l'albumine en légumine. Quant aux graines oléagineuses, il ne nous a pas été possible jusqu'à présent de suivre complètement leur maturation. Nous indiquerons cependant les points que nos études nous ont permis d'éclairer.

On trouve dans les jeunes feuilles de colza ou de radis des quantités sensibles de glucose, comme dans les plantes étudiées précédemment; puis, quand les fleurs apparaissent, la métamorphose du glucose en sucre de canne a lieu. Enfin, quand la plante passe fleur, que les siliques se forment, le glucose disparaît à peu près entièrement des feuilles, mais on en trouve une certaine quantité dans les graines, où l'on rencontre en même temps de l'amidon. C'est ainsi que, le A juin, on a trouvé dans les feuilles de colza :

Eau 85,7

Sucre 3,1

Glucose 0,7

et dans les graines :

Eau 84,5

Glucose et dexlrine 5,7

Amidon 2,5

On ne trouve dans les graines, à cette époque, aucune trace de ma-

est donc certain que M. Sachs et moi^ nous nous sommes rencontrés sur cette interprétation, et en même temps que c'est un honneur pour moi, c'est peut-être aussi la preuve que cette interprétation est exacte.