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extérieure très appréciable pour modifier ou rompre leur équilibre.
L'équilibre moléculaire peut être stable ou instable, comme cela arrive pour l'équilibre du corps lui-même soumis à l'action des forces ordinaires.
S'il est stable entre certaines limites, une force extérieure convenablement choisie pourra le détruire et la forme du corps changera momentanément; mais, aussitôt que cessera l'action de la cause extérieure, les molécules dérangées reprendront leur position première et le corps sa forme primitive; tel un ressort d'acier ployé par un poids reprend sa forme quand cesse l'action du poids; cette propriété constitue l'élasticité*.
Si l'équilibre moléculaire est instable, une force extérieure peut déranger les molécules assez pour qu'elles ne reviennent plus à leur position primitive, les faire glisser les unes sur les autres, les distribuer dans un autre ordre, leur donner un nouvel état d'équilibre. Alors les corps présentent une autre forme permanente sans cesser d'être solides. Cette propriété prend le nom de ductilité.
Enfin, si l'action extérieure est plus forte que l'attraction moléculaire, la rupture se produit.
Il y a donc lieu d'étudier dans les corps solides, après l'élasticité, les propriétés qui dépendent du déplacement permanent des molécules, et le plus ou moins de résistance qu'ils opposent à la rupture.
Ductilité. — D'une manière générale, la ductilité est la propriété du corps solide de prendre des formes différentes sans cesser de former un tout continu. Ainsi le fer que l'on forge, les métaux que l'on étire en fils ou que l'on étend en lames, l'argile que l'on façonne de mille manières. Dans une acception plus restreinte, on réserve souvent le nom de ductilité à la facilité des métaux de s'étirer en fils par l'action de la filière. La filière est une plaque d'acier percée de petits trous coniques de diamètre différent. On engage dans un des trous 1 extrémité amincie de la baguette que l'on veut allonger et on la tire fortement de l'autre côté. On répète cette opération dans des trous de plus en plus petits jusqu'à ce que le fil soit arrivé au degré de ténuité voulu. Voici l'ordre dans lequel se placent les métaux sous le rapport de la facilité qu'ils présentent de se réduire en fils fins sans se rompre sous la traction qu'ils subissent : or, platine, argent, fer, cuivre, étain et plomb.
Outre le passage à la filière, les principaux moyens de modifier la forme du corps sont l'action du marteau, celle du laminoir, la flexion et la compression.
On donne le nom de malléabilité à la propriété des corps de s'étendre en lames sans se déchirer sous la percussion du marteau ou la pression des laminoirs. Ceux-ci se composent de deux cylindres horizontaux à axes parallèles tournant en sens inverse et laissant entre eux un petit espace. On y engage la plaque métallique à laminer, qui est entraînée par la rotation des cylindres et qui s'aplatit et s'étale dans ce passage. Sous le rapport de la facilité à s'aplatir au laminoir, les métaux se rangent dans l'ordre suivant : or, argent, aluminium, cuivre, étain, platine, plomb, zinc, fer.
L'action du marteau est un peu différente de celle du laminoir, sans doute à cause des chocs répétés qu'elle produit. Ainsi le plomb et l'étain, qui ne viennent qu'au quatrième rang dans l'action du laminoir, se placent au premier pour la facilité de s'amincir sous le marteau. C'est au moyen du martelage que l'on prépare les feuilles d'or destinées à la dorure. Après avoir réduit l'or en lames d'environ 1 millimètre d'épaisseur au laminoir, on en réunit plusieurs que l'on étend par
le choc du marteau sur une enclume de fer. Après ce premier martelage, on superpose les feuilles en les séparant par du velin et on les bat sur un bloc de marbre poli; on les empile enfin entre des feuilles de baudruche pour les derniers martelages. On obtient ainsi des feuilles de moins d'un millième de millimètre d'épaisseur.
La chaleur modifie beaucoup la malléabilité de certains métaux et d'une manière générale la ductilité de beaucoup de corps. Ainsi le zinc est peu malléable à froid, tandis qu'il s'étend facilement à la température de 130 à 150 degrés. Le verre est sans aucune ductilité à la température ordinaire, et il se laisse étirer, contourner, souffler lorsqu'il est chauffé au rouge. La fabrication des ustensiles de verre repose sur cette propriété.
Les actions mécaniques qui provoquent dans les corps solides un rapprochement permanent des molécules ont pour etl'et souvent d'augmenter la densité du corps : on dit alors qu'il y a écrouissage. Les métaux écrouis deviennent plus tenaces, plus élastiques, plus durs et plus cassants ; les anciens donnaient de la dureté à leurs armes de bronze en les écrouissant au marteau.
Dureté et fragilité. — Dans le langage vulgaire le mot de dureté exprime des qualités très différentes : on l'applique au corps qui résiste au choc aussi bien qu'à celui qui est difficile à entamer, et on l'emploie très souvent par opposition à mou pour dire d'un corps qu'il résiste à une pression. Pour le physicien, la dureté est la résistance qu'opposent les corps à être rayés, entamés, usés par d'autres. Ainsi l'acier, qui lime le fer, est plus dur que le fer, le verre est plus dur que l'acier et le diamant est plus dur que le verre; c'est le plus dur de tous les corps connus; car il les raie tous sans être rayé par aucun.
Les corps durs sont ordinairement fragiles, c'est-à-dire faciles à briser parle choc; le verre et le diamant en sont les deux exemples les plus saisissants.
Les causes qui modifient la structure des corps peuvent en augmenter beaucoup la dureté ; telle est la trempe, obtenue par le refroidissement brusque d'un corps chauffé, qui donne tant de dureté à l'acier et au verre.
Résistance à la rupture. Ténacité. — La rupture d'un solide peut être amenée de diverses manières, par le choc, par un effort en travers de la longueur du corps, par une pression qui tend à l'écrasement, enfin par un effort qui tire dans le sens de la longueur. C'est à la résistance opposée dans ce dernier cas que s'applique plus particulièrement le nom de ténacité.
On a étudié spécialement la ténacité des métaux ainsi entendue, en les réduisant en fils et en cherchant quelle charge était nécessaire pour produire la rupture du fil tendu. On a constaté que le fer est le plus tenace des métaux. Mais on a dû étudier également avec le même soin la résistance des différents matériaux de construction sous les divers efforts qu'ils subissent et avec les formes diverses qu'on leur donne, pour connaître le degré de sécurité que peut présenter leur emploi.
[Haraucourt.]
SOMMEIL. — Hygiène, XIII.— Il y a des fonctions qui s'accomplissent sans interruption pendant toute la durée de la vie. Les mouvements respiratoires, les battements du cœur, ne sauraient être suspendus, même quelques instants, sans compromettre l'existence. Notons toutefois que même ces mouvements, continus en apparence, comportent des temps d'arrêt très courts pendant lesquels les organes se trouvent au repos.
Les poumons ne cessent jamais de se distendre et de se contracter pour aspirer de l'oxygène et exhaler de l'acide carbonique, mais entre chaque mouvement $ inspiration et d'expiration on note
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un léger temps d'arrêt pendant lequel se reposent les muscles et les nerfs qui produisent ces mouvements. L'adulte respire environ dix-huit foN par minute: on peut estimer à un peu plus d'un tiers de seconde le temps d'arrêt entre chaque mouvement respiratoire, de sorte que les poumons se reposent réellement pendant près de trois heures par jour. Il en est de même du cœur, dont chaque battement est suivi d'un court repos.
L'usure continuelle de nos organes ne réclame pas seulement la rénovation de leur substance par les aliments. La vie dépense une certaine somme de /orce qui ne se renouvelle que pendantle repos partiel ou complet des organes qui l'ont dépensée. Après un exercice modéré de quatorze à seize heures, pendant lequel l'intelligence et le corps ont agi de concert pour accomplir les travaux de la journée, tous les sens ayant été excités, tous les muscles exercés, toutes les facultés tenues en éveil, nous ressentons un besoin général de réparation. Les membres réclament impérieusement le repos; ce sont les muscles qui dorment les premiers ; puis les yeux se ferment, la pensée disparaît ou se transforme, le tact s'émousse, et l'ouïe enfin, dernière sentinelle qui nous tenait en communication avec le monde extérieur, cesse de percevoir les sons comme dans l'état de veille, tout en laissant parvenir au cerveau une impression plus ou moins confuse. La volonté, le libre arbitre disparaissent pour faire place à des actes instinctifs ou à des opérations de l'esprit dont nous n'avons pas conscience.
Quelque effort que l'on fasse pour résister au besoin de sommeil, on ne le retarde, on ne l'abrège qu'au prix de lésions du cerveau et des organes des sens, et la nature finit par reprendre ses droits.
Tandis que la vie de relation cesse graduellement sous l'influence du sommeil, les fonctions organiques continuent comme dans l'état de veille. Quelques-unes même prennent une intensité et une régularité plus grandes. La réparation des lissus s'opère dans de meilleures conditions. Ce n'est plus alors le cerveau qui préside aux manifestations de l'existence. La moelle épinière prend le premier rôle, les phénomènes vitaux sont spécialement sous sa dépendance : tout se passe automatiquement.
Dans l'état de veille, les actes automatiques s'effectuent le plus souvent sans éveiller notre attention. Nous respirons sans le vouloir, sans y penser, sans en avoir conscience le plus souvent. La moelle épinière suffit pour régler le mécanisme des actions organiques. Dans quelques circonstances, l'action réflexe, de ce centre nerveux se manifeste même par des mouvements qui sont ordinairement volontaires. Si nous posons par mégarde le doigt sur un corps à une haute température, une impression est immédiatement transmise à la moelle épinière et au cerveau. La moelle la ressent d'abord et, par action réflexe, fait mouvoir le bras ou la main pour faire cesser la sensation de brûlure dont le cerveau n'a été averti qu'un peu plus tard. Pendant le sommeil complet du cerveau, nous pouvons donc accomplir un certain nombre de mouvements réflexes, automatiques, auxquels préside seule la moelle épinière, en l'absence de la volonté et de la conscience.
Pour étudier les effets du sommeil sur la circulation cérébrale, on enlève à un animal une portion du crâne que l'on remplace par une calotte de verre. On remarque que, pendant le sommeil, la surface du cerveau, un peu affaissée, est blanchâtre, tandis qu'elle devient rosée au moment du réveil ou même lorsque l'animal exécute une série de mouvements automatiques qui font supposer chez lui l'état de rêve. Il résulte de cette simple expérience que la cause immédiate du sommeil
naturel, physiologique, consiste en une anémie du cerveau. Aussi l'on provoque le sommeil en comprimant les carotides, ou en pratiquant une forte saignée. Il est vrai qu'une congestion du cerveau peut produire un assoupissement analogue au sommeil physiologique ; mais dans ce cas c'est la pression exercée sur les nerfs et sur la masse cérébrale qui cause la torpeur, que l'on confond avec le sommeil. Le repes qui en résulte n'est pas réparateur, et, en se prolongeant, il met en danger l'existence.
Le sommeil congestif, premier degré de l'apoplexie, n'est pas réparateur ; c'est celui qui résulte de l'emploi de l'opium, de la digestion d'un repas trop copieux, d'une très vive excitation cérébrale. Tout ce qui excite la circulation du sang dans le cerveau, digestion pénible, tête basse, émotion ou préoccupation, éloigne le bon sommeil. 11 faudrait pouvoir déposer, avec ses vêtements, les agitations de la vie.
La somnolence est un sommeil lourd qui affaiblit plutôt qu'il ne repose, parce que le sang, affluant trop rapidement au cerveau, y cause un commencement de congestion.
Dans le sommeil complet, le véritable sommeil physiologique, il y a abolition absolue delà conscience, inaction des facultés de l'esprit; les fonctions de la vie organique s'accomplissent seules. Dans le sommeil incomplet, la vie de relation n'est pas complètement abolie, le cerveau reçoit quelques impressions par l'intermédiaire des sens; la volonté n'est pas entièrement suspendue; sans qu'il y ait jugement ni sensation bien précise, la mémoire et l'imagination conservent une certaine activité qui se révèle sous forme de rêve.
Le somnambulisme est une variété de sommeil incomplet dans laquelle, indépendamment de la mémoire et de l'imagination, la volonté reprend, en partie, son action sur les muscles. Dans cet état, il n'y a ni perception des sensations ni jugement, mais on accomplit une série d'actes qui pourraient faire supposer l'état de veille. On appelle quelquefois et assez justement automatisme ce somnambulisme naturel. On peut, dans cet état, se livrer à un travail manuel, marcher, écrire, résoudre des problèmes, noter des airs. Au réveil on n'a aucun souvenir de ce qui s'est passé.
On voit que le sommeil n'est en aucune façon l'image de la mort, comme on le répète par routine en vers et en prose. Pendant l'immobilité des membres, les poumons fonctionnent, le cœur bat, le sang circule, les intestins digèrent, les glandes sécrètent et les tissus profitent du repos pour se nourrir à l'aise, se reconstruire en silence. Plus la dépense de force, plus la perte de substance aura été considérable pendant la veille, plus long devra être le repos rénovateur du sommeil. Si les muscles ont fatigué beaucoup plus que le cerveau, leur repos sera plus long. On peut dire que les muscles dorment pour leur compte lorsqu'ils se trouvent dans un état de repos absolu, même lorsque le cerveau ne participe pas au sommeil. Ce fait est surtout remarquable chez les animaux : un repos de cinq à six heures suffit au cheval pour récupérer sa force musculaire. De là le bienêtre que l'on éprouve, après un exercice violent, mais peu prolongé, à s'étendre do façon que les muscles se trouvent soulagés de tout effort. Pendant qu'ils dorment, l'esprit peut continuer de veiller sans fatigue, jusqu'à ce que le cerveau luimême ait dépensé la somme de force, usé la quantité de matière qui exigent réparation et appellent le sommeil cérébral : de même, après un travail intellectuel excessif, on éprouve le besoin, pour rétablir l'équilibre, de fatiguer les muscles tandis que le cerveau se repose dans la rêverie.
11 y a donc lieu, surtout au point de vue de l'hygiène, d'établir une distinction entre le som-
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meil des muscles et celui du cerveau. Bien peu d'hommes équilibrent suffisamment le travail du corps et de l'intelligence pour qu'ils nécessitent ce besoin égal de repos qui favorise le sommeil et nous permet d'en retirer le plus grand profit. Le paysan qui fatigue surtout ses muscles n'a pas besoin de dormir aussi longtemps que le citadin dont la tête travaille davantage.
La vie se ralentit pendant le sommeil ; la combustion est moins active, ce qui cause un abaissement notable de température et nécessite des précautions pour maintenir la chaleur du corps. En même temps, l'assimilation est plus énergique, de sorte que l'on se trouve dans une condition plus favorable à l'absorption des effluves, des miasmes dangereux. Dans les temps d'épidémie de fièvre jaune, de choléra, on évite souvent la maladie si l'on peut, chaque soir, aller dormir dans un endroit élevé et sain. Il suffit de dormir près d'un marécage pour absorber le poison de la fièvre paludéenne.
Pour les enfants au berceau le temps se passe à manger et à dormir. Dans l'enfance et la jeunesse, l'organisme dépense pour la croissance et le développement des tissus une quantité considérable de force, et de plus l'on éprouve un besoin continuel d'exercice et de mouvement. Il est donc naturel que le besoin d'un long sommeil soit impérieux. Retrancher du sommeil à cet âge, c'est compromettre la santé et abréger sûrement la vie.
A mesure que l'on avance en âge on peut, sans inconvénient, diminuer la quantité de sommeil, pourvu que les travaux manuels ou intellectuels soient maintenus dans de justes limites. Chez les vieillards, les dépenses de force étant, moindres, le besoin de sommeil diminue sans affecter la santé.
En général, les femmes dorment plus longtemps que les hommes. Elles ont, il est vrai, moins de dépenses de force à réparer, mais leur nature plus délicate exige une réparation plus lente.
Les personnes robustes, fortes et sanguines n'ont pas besoin d'un sommeil aussi prolongé que les individus faibles, nerveux et irritables. Cependant, les personnes d'un tempérament sanguin sont disposées à un sommeil lourd et profond qui annonce un état maladif, la pléthore, et contre lequel il importe de réagir par l'exercice et le régime. Le sommeil prolongé est une cause d'obésité, et celle-ci devient à son tour une incitation au sommeil. C'est encore à l'exercice et au régime approprié que l'on doit recourir pour éviter cet inconvénient ou pour y remédier.
L'habitude exerce certainement une influence sur le besoin de dormir ; mais, à part quelques exceptions individuelles (idiosyncrasies) que l'on ne peut expliquer, chaque individu a besoin d'un minimum de sommeil dont on ne peut rien retrancher sans diminuer l'énergie de certaines fonctions, la résistance aux maladies, et sans causer à la longue une détérioration de la santé qui se traduit, sinon par des maladies, du moins par l'abrègement de la vie.
Il n'est pas indifférent de dormir le jour ou la nuit. On note presque toujours quelque dérangement de la santé chez les personnes qui sont obligées par leur profession de dormir le jour et de travailler la nuit. Le sommeil de jour est toujours plus ou moins troublé, et, d'autre part, ceux qui consacrent la journée au sommeil se trouvent privés, pendant les heures de travail, de l'influence bienfaisante de la lumière solaire. L'anémie avec toutes ses complications doit être la conséquence de cette manière de vivre.
Le sommeil devant être proportionnel aux pertes, on comprend que sa durée doit varier avec îes saisons, les climats, l'exercice, les travaux intellectuels, le régime alimentaire. Il est donc
impossible de fixer de règles à cet égard. On peut dire toutefois qu'en moyenne, celui qui se livre à des occupations normales auxquelles participent le corps et l'esprit a besoin de dormir environ huit heures. Mais il faut compter huit heures de sommeil effectif et déduire les intervalles de veille et de simple somnolence. En dormant habituellement plus de dix heures, on donne une trop grande part à la vie végétative, le corps s'alourdit, se charge de graisse; l'appétit décroît, l'intelligence s'émousse, le tempérament devient lymphatique ou apoplectique. Ceci ne s'applique pas, bien entendu, aux malades, aux convalescents, pour qui le sommeil prolongé est indispensable.
Beaucoup de gens, surtout parmi ceux qui exercent une profession libérale, pensent faire un excellent calcul en diminuant le temps normal du sommeil. Il est certain que deux heures gagnées ainsi chaque jour représentent, au bout de quarante ans, trois ans et quatre mois de vie active; mais le résultat final tourne toujours contre ces prévisions. Les heures dérobées au sommeil n'allongent pas la vie; elles l'abrègent et préparent des infirmités pour une vieillesse anticipée, tandis qu'un sommeil suffisant, régulier, contribue parfaitement à assurer une saine et longue existence.
L'insomnie est à peu près inconnue de ceux qui vivent conformément aux lois de la nature ; elle résulte de la maladie, de la surexcitation nerveuse, de l'habitude des veilles. Pour l'éviter ou la combattre, il suffit d'équilibrer le travail ou l'exercice du corps et de l'esprit, de ne point surcharger l'estomac, de mener une vie régulière et d'assurer, vers le soir, le calme du cerveau. Quant aux narcotiques, il n'en faut user qu'après avoir vainement recouru aux moyens hygiéniques, et en cesser l'usage dès que l'habitude de l'insomnie se trouve suffisamment rompue. Excepté dans les cas de maladie, il est très rare, d'ailleurs, que les mesures hygiéniques n'assurent pas un sommeil régulier et complètement réparateur.
[Dr Saffray.]
SOUDE, SODIUM. — Chimie, XVI. — Aux époques les plus anciennes, un homme à l'esprit observateur plus développé que celui de ses contemporains dut un jour remarquer combien les eaux des lacs du Fezzan lavaient plus complètement son corps ou ses vêtements que l'eau de toute autre provenance ; sans doute, il aperçut au bord de ces lacs une matière pulvérulente, un peu onctueuse, abandonnée par les eaux dont le niveau s'abaissait. Il expérimenta sur cette poudre blanche et vit qu'elle donnait h. toute autre eau les propriétés de celle qui l'avait abandonnée.
Le natron, le premier carbonate de soude, était trouvé. Mais il était rare, difficile à se procurer, donc coûteux, et ce grand élément de propreté fut le lot d'un petit nombre. L'expérience qui fit trouver par le lavage des cendres une substance de propriétés analogues, était plus compliquée et ne vint sans doute que plus tard, aussi bien pour les plantes terrestres qui fournissent la potasse brute (carbonate) que pour les plantes marines qui fournissent la soude. Dès ce moment, potasse et soude devinrent des objets usuels. On put nettoyer réellement les toisons d'animaux, on fit du savon, du verre. Mais il était réservé à notre époque de science aussi bien théorique que pratique d'aller chercher la soude là où elle se trouve en quantité inépuisable, dans le sel marin \ Alors que la France était menacée de tous côtés par les gouvernements voisins, qui voulaient y étouffer la Révolution, elle dut par de nouveaux moyens se procurer chez elle les matériaux que le commerce etran-
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^or lui fournissait autrefois. On apprit à faire du j salpêtre avec les plâtras, du soufre avec les pyri- 1 tes : un médecin français, Leblanc, indiqua, pour , faire la soude, le procédé suivi aujourd'hui pour j en obtenir plus de 100 millions de kilogrammes | en France seulement. Le sel marin est transformé par l'acide sulfurique en sulfate de soude et dégage de l'acide chlorhydriquc utilisé par d'autres industries. Le sulfate de soude purifié par cristallisation est mélangé avec son poids de car bonate de chaux et un tiers de charbon, et chauffé dans un fourneau à réverbère. Il en résulte un mélange de carbonate de soude et de sulfure de calcium. Le lessivage de cette masse est une opération délicate ; il faut éviter de dissoudre le sulfure de calcium qui, en présence du carbonate de soude, donnerait lieu à une double décomposition qui reproduirait les corps primitifs. On opère par lessivages successifs à l'eau froide. Le produit obtenu par évanoration est la soude brute, carbonate anhydre. Plus généralement on le fait recristalliser ; il conserve alors 10 équivalents d'eau et constitue le sel ou les cristaux de soude. Il sert aux blanchissages, aux nettoyages de toute nature, dans les verreries, les savonneries, les teintureries.
So"de caustique. — Elle s'obtient du carbonate de soude comme la potasse de son carbonate, et de même on peut la purifier à l'alcool. Comme la potasse, elle retient un équivalent d'eau combiné. D'un prix moins élevé à poids égal, et mieux encore en tenant compte de son équivalent, elle a remplacé la potasse dans presque toutes les applications.
Carbonates de sonde. — Il en existe trois. Nous avons parlé des deux premiers, le carbonate neutre, NaOCO8,10HO, le sesquicarhonate ou natron, 2î\"a03C02,3HO, qu'on peut obtenir artificiellement par le mélange des deux autres et qui n'a plus d'ailleurs aucune importance. Reste à parler du bicarbonate, NaOJC02,HO. Il s'obtient en faisant passer un excès d'acide carbonique dans une dissolution ou à travers les cristaux de carbonate de soude. Chauffé b une température modérée, il perd ce second équivalent d'acide. Ce corps est le principal agent de médication alcaline, C'est à lui que les eaux de Vichy doivent leurs propriétés thérapeutiques. On en fabrique aussi artificiellement une grande quantité dans cette localité, en utilisant les dégagements naturels d'acide carbonique. Il sert à la préparation domestique des breuvages carboniques. Un mélange intime de 4 parties d'acide tartrique et de 5 parties de bicarbonate de soude donne immédiatement, en présence de l'eau, du tartrate neutre de soude, laxatif léger, et de l'acide carbonique. Ce mélange, additionné de son poids au moins de sucre, pour assurer la conservation du produit en tempérant l'action lente des deux corps même à l'état sec, constitue une poudre gazeuse qui permet de préparer immédiatement en été des boissons très rafraîchissantes. Mélangé à son poids au moins de farine, il constitue le baking powder dont les Anglais font un usage constant pour rendre les pâtisseries plus légères et plus digestes, et dont l'usage ne peut que s'étendre.
Le sulfate de soude s'obtient artificiellement par l'action de l'acide sulfurique sur le chlorure de sodium ou tout autre sel de soude. On l'obtient aussi par la cristallisation à basse température des eaux mères des salines. 11 a déjà été !)ailé, à l'article Sels, des phénomènes remarquadés que présente la solubilité du sulfato de soude et la sursaturation de ses dissolutions. Ces propriétés lui firent donner le nom de sel admirable par le chimiste Clauber, qui le distingua le premier au XVII* siècle.
L'azotate de soude forme des bancs considérables au Chili et au Pérou. C'est un corps légèrement déliquescent, très soluble, qui ne peut rem-
placer l'azotate de potasse pour la fabrication de la poudre, mais qui sert à le préparer par doubla décomposition avec le chlorure de potassium. On l'emploie également pour la préparation de l'acide azotique. Enfin c'est un agent fertilisant azoté qui entre dans la composition des engrais artificiels.
Il existe encore une nombreuse série de sels de soude sans importance pratique, sauf quelquesuns dont il a déjà été question ailleurs : le silicate de soude (verre soluble), le borate de soude ou borax ; il ne nous reste à citer que l'hyposulfite de soude, qui est devenu, par sa propriété do dissoudre les sels d'argent insolubles dans l'eau, l'un des réactifs les plus utiles aux photographes. Ce sel cristallise bien, et est très soluble dans l'eau. On l'obtient soit en faisant bouillir de la fleur de soufre avec le sulfite neutre de soude, soit en traitant le sulfure de sodium par l'acide sulfureux.
Les réactions qui permettent de reconnaître les sels de soude sont toutes négatives, sauf une. Ces sels sont précipités par une dissolution d'antimoniate de potasse, l'antimoniate de soude étant beaucoup moins soluble que lui. Ajoutons que, placés dans une flamme, ils la colorent en jaune, tandis (pie les sels de potasse, les seuls avec lesquels on pourrait les confondre, la colorent en rose.
Sodium. — Lavoisier, remarquant que les propriétés des oxydes métalliques de fer, de cuivre, de plomb étaient analogues à celles des alcalis fixes et des terres *, émit l'hypothèse que ceux-ci étaient également des oxydes métalliques; mais il ne réussit pas à en isoler le radical. En 1807, Humphrey Davy soumit la potasse et la soude à l'action de la pile électrique que Volta venait de découvrir et entrevit les métaux cherches. Pour en avoir une quantité appréciable, il fallut que la riche Angleterre fit une souscription nationale pour offrir au professeur une batterie électrique suffisante. C'est avec l'appareil fourni par l'enthousiasme d'une nation que Davy obtint quelques globules de potassium et de sodium. Il plaçait la potasse ou la soude sur l'électrode positif, y creusait une cavité contenant du mercure dans lequel plongeait l'électrode négatif. Le métal décomposé s'alliait au mercure que l'on chassait ensuite par la chaleur. Le grand électricien, Faraday, assistait, encore enfant, à ces expériences et contemplait ces précieux globules valant plusieurs fois leur poids d'or. Soixante ans après, au comble de la gloire, il sautait de joie en voyant à l'usine de Nanterre le même métal couler dans de vastes appareils qu'il fallait manier avec une grue, et se fabriquer à moins de 10 fr. le kilo. Gay-Lussac et Thénard avaient réussi à obtenir du potassium, et plus difficilement du sodium en décomposant par le fer les oxydes de ces corps. Plus tard Brunner réussit à décomposer par le charbon la potasse et la soucie. Donnez et Maresça, les premiers, surent donner au condensateur une forme aplatie convenable pour diminuer la surface de contact de l'oxyde de carbone et du métal, et éviter une décomposition en sens inverse. M. Sainte-Claire Deville fit par quelques modifications de cet appareil de laboratoire un appareil de grande industrie.
Tant que le sodium fut d'un prix très élevé, il fut sans usage industriel. Depuis que son prix cstbas.il est devenu par excellence le corps électro-positif; il sert à enlever l'oxygène ou le chlore aux corps qui ne peuvent être décomposés autrement, et permet d'obtenir l'aluminium et autres métaux. Comme le potassium, il décompose l'eau à la température ordinaire, mais n enflamme l'hydrogène dégagé que s'il est fixé sur un corps
SOUFRE
SOUFRE
solide ou placé sur un liquide aqueux assez visqueux. Sa flamme est jaune, ce qui le distingue du potassium. Le sodium qu'on vient de couper a l'éclat métallique de l'argent, mais il se ternit immédiatement à fair. Sa densité est 0,97. Il fond à 90° et bout au rouge.
L'équivalent du sodium est 23, tandis que celui du potassium est 39 ; il y a donc tout avantage à employer le premier corps et ses composés, qui sont en outre presque toujours meilleur marché que les composés potassiques. [P. Robin.]
SOUFRE. — Chimie, VI. — Le soufre est un corps simple, jaune, très abondant, isolé ou combiné. Densité 2. Très mauvais conducteur de la chaleur et très friable. Un morceau que l'on tient à la main fait entendre des craquements résultant de l'inégale dilatation de sa masse et des petites ruptures qui en résultent. Il s'électrise aisément par le frottement, fond à 111°, bout vers 460°, cristallise par voie sèche et par voie humide. Le soufre est insoluble dans l'eau, mais soluble dans diverses huiles grasses ou essentielles et surtout dans le sulfure de carbone. L'évaporation de ces dissolutions l'abandonne en octaèdres du quatrième système. Si on laisse refroidir le soufre fondu, la surface extérieure se fige la première. En perçant cette croûte et faisant écouler le soufre encore liquide, on voit l'intérieur tapissé d'une magnifique géode de cristaux du cinquième système. Ces cristaux, d'abord translucides, deviennent opaques en se transformant dans les petits octaèdres précédents qui sont la forme d'équilibre des molécules du soufre. La fusion de ce corps présente une série de phénomènes exceptionnels qui révèlent des changements d'état moléculaire remarquables. D'abord liquide clair, il devient, à mesure que la température s'élève, foncé et visqueux au point de ne pouvoir se verser à 200°, puis redevient liquide encore plus foncé. Versé alors dans l'eau, il reste mou, élastique, peut s'étirer en fils. Au bout de quelque temps, il redevient jaune , opaque et friable. Cette transformation s'opère très rapidement dans de l'eau voisine de son point d'ébullition, avec un dégagement de chaleur qui achève de faire bouillir l'eau. Le soufre brûle dans l'oxygène, dans l'air, dans le chlore.
Le soufre se trouve en quantités inépuisables dans les pays volcaniques. La France en consomme environ 30 millions de kilogrammes par an, qu'elle tire presque en totalité de Sicile, mais qu'elle pourrait tirer à un prix à peine supérieur de la pyriie de fer qui en contient près de 60 p. 100. Le soufre sert à la fabrication de l'acide sulfurique, des allumettes chimiques ; on l'emploie pour combattre le développement de l'oïdium qui produit la maladie de la vigne. Le soufrage de la vigne se fait en projetant le soufre en fleurs sur la plante à l'aide d'un soufflet.
Le soufre existe à l'état libre dans les terrains volcaniques, mélangé à de la terre. On la purifie à l'aide d'une distillation grossière dans des pots de grès, qui lui laisse encore 3 p. 100 d'impuretés. Une seconde distillation bien réglée le purifie complètement. Quand le récipient est à plus de 110°, le soufre s'y condense à l'état liquide; on le coule alors dans des moules cylindriques en bois et il constitue le soufre en canons. Si le récipient est vaste et froid, la vapeur se condense en petites sphères creuses qui sont la fleur de soufre.
Le soufre ne forme pas moins de sept combinaisons avec l'oxygène. Deux seulement ont un intérêt pratique, l'acide sulfureux et l'acide sulfurique.
Acide sulfureux. — L'acide sulfureux se forme quand le soufre brûle dans l'oxygène ou dans l'air. C'est un gaz incolore, d'une odeur suffo-
cante caractéristique. Il se liquéfie vers — 15", et produit, en se volatilisant, un abaissement de température excessif, surtout si l'on accélère l'évaporation par le mouvement ou l'épuisement de l'air. L'acide sulfureux éteint les corps en combustion, d'où l'usage de jeter du soufre dans les cheminées dont la suie s'est enflammée et de fermer aussitôt l'ouverture inférieure. L'acide sulfureux contient juste poids égaux de soufre et d'oxygène : sa formule est SO2. Il absorbe lentement l'oxygène en présence de l'humidité. Cette absorption est facilitée par la présence des composés oxygénés d'azote.
On l'obtient dans les laboratoires en attaquant un métal des séries du cuivre et de l'argent par l'acide sulfurique bouillant, dans l'industrie par la combustion du soufre. L'acide sulfureux sert au blanchiment des matières d'origine animale, laine, soie, à l'assainissement de lieux infectés, à la préparation des sulfites et surtout de l'acide sulfurique.
L'acide sulfureux a été employé contre certaines affections de la peau. On lui préfère aujourd'hui les préparations au soufre, dont l'oxydation lente produit plus sûrement le même effet.
Acide sulfurique. — On a dit de plusieurs substances que le degré de leur consommation peut servir de mesure à l'industrie d'un pays. Cette parole est surtout vraie de l'acide sulfurique. Il n'est, en effet, pas une profession qui n'en fasse usage directement ou indirectement. Inconnu des anciens, entrevu par les alchimistes, il fut pour la première fois fabriqué en quantité appréciable au milieu du xve siècle par Bazile Valentin, en distillant ,1e vitriol vert, d'où le nom d'esprit de vitriol, d'acide vitriolique; mais il n'y a pas un siècle et demi que l'on a créé en Angleterre la première usine où on l'ait fabriqué en grand, par des procédés différant peu de ceux qu'on emploie aujourd'hui.
On connaît trois formes d'acide sulfurique. La première, l'acide anhydre, est une curiosité de laboratoire qu'on obtient dans des appareils tout en verre parla distillation du sulfate de fer ou du bisulfate de soude absolument secs. C'est un corps d'une avidité excessive pour l'eau, que l'on ne peut conserver que dans les ballons scellés où on l'a produit, cristallisant à la température ordinaire en fines aiguilles.
L'acide de Nordhausen est une dissolution de ce dernier dans l'acide hydraté, obtenu par la distillation des mêmes sulfates avec des précautions moins minutieuses. Son seul usage, assez important d'ailleurs, est d'être le dissolvant de l'indigo.
Mais l'acide dont on parle surtout est l'acide sulfurique du commerce, SO:!, HO, acide monohydraté ou concentré. C'est un corps liquide huileux, incolore quand il est pur, souvent légèrement bruni par des matières organiques qu'il a carbonisées. Il est inodore; la saveur de ce corps, même dilué dans 1000 parties d'eau, est fortement acide; concentré, il désorganise immédiatement les matières végétales et animales.
Sa densité est 1,842 ; il bout à 325°, se congèle à — 34°. L'acide sulfurique concentré est presque aussi avide d'eau que l'acide anhydre. La pierre ponce imbibée d'acide sulfurique sert à dessécher le gaz.
L'acide sulfurique se dissocie au rouge en acide sulfureux et oxygène.
On l'obtient en faisant arriver dans de vastes chambres de plomb, ayant une capacité de plusieurs centaines de mètres cubes, de l'acide sulfureux, de la vapeur d'eau et de l'air. Cela suffirait à la rigueur, mais on active la réaction en faisant intervenir une petite quantité de composé azoté oxygéné, soit du bioxyde d'azote, par
SOUFRE
SOUFRE
exemple ; au contact de l'air celui-ci se transforme en acide liypoazotique, et ce dernier à son tour cède à l'acide sulfureux une partie de son oxygène. Théoriquement, une trace de composé azoté suffirait ; mais, comme toujours, il y a des pertes, et il faut en fournir constamment une petite quantité que la pratique indique. L'acide sulfureux s'obtient par la combustion du soufre ; la chaleur dégagée par cette combustion sert à vaporiser de l'eau et à produire l'oxyde d'azote.
Nous ne pouvons donner ici une idée de toute l'harmonie de l'opération. Disons seulement que l'acide sulfurique, contenant un excès tantôt d'acide sulfureux, tantôt de composé azoté, arrive, après plusieurs retours et mélanges intimes sur du coke, à sortir de l'appareil dans un état de pureté remarquable, mais très dilué. On le concentre dans des vases de plomb jusqu'à ce qu'il marque 00 à l'aréomètre de Baume, puis dans des cornues de platine jusqu'à 6G°. Cette opération est continue, un filet d'acide dilué entre constamment dans l'appareil et il en sort constamment un acide concentré. L'acide s'emploie rarement à cet état de concentration; on le prépare cependant ainsi afin d'éviter un inutile transport d'eau et pour empêcher les ruptures des vases que pourrait produire en hiver un acide plus dilué. 16 kilos de soufre produisent environ 50 kilos d'acide. L'acide sulfurique est employé dans toutes les industries comme le plus puissant agent de transformation. La France en consomme annuellement ~0 millions de kilos; une seule fabrique anglaise en produit 8 millions.
Chlorures de soufre. — Le soufre fornie avec le chlore deux combinaisons correspondant aux acides sulfureux et sulfurique. Ces deux corps, obtenus à chaud par combinaison directe, sont volatils, décomposables par l'eau en acide chlorhydrique et en acide sulfureux ou sulfurique. Ils dissolvent le soufre, mais n'ont pas d'importance pratique.
Viodure de soufre a des propriétés analogues ; on l'a utilisé en pharmacie.
Sulfures. —Le soufre forme avec la plupart des autres corps des combinaisons dont il est l'élément électro-négatif.
L'hydrogène sulfuré ou acide sulfhydrique est un gaz incolore, ayant l'odeur d'œufs pourris. Sa formule est SH, sa densité 1,191. Il brûle en produisant de l'acide sulfureux et de l'eau, ou en déposant du soufre si la quantité d'oxygène est insuffisante. Il est assez soluble dans l'eau, se liquéfie à une pression de 40 atmosphères. Sa dissolution, réactif des plus employés dans les laboratoires, s'oxyde rapidement à l'air, se trouble par le dépôt du soufre et perd par suite son odeur et ses propriétés. En présence des corps poreux, son oxydation devient plus complète, ce qui explique la destruction rapide du linge employé pour les bains sulfureux. L'acide sulfureux et le sulfure d'hydrogène, mélangés dans les proportions de 1 à 2, donnent immédiatement lieu à de l'eau et à du soufre. Cette réaction, qui explique le phénomène des fumerolles accompagnées de dépôts naturels de soufre pulvérulent, peut être utilisée pour l'extraction du soufre des pyrites. Dans les laboratoires, l'hydrogène sulfuré se prépare en faisant agir un acide fort sur un sulfure, soit acide chlorhydrique et sulfure d'antimoine, soit acide sulfurique et sulfure de fer. C'est un gaz très déictère auquel sont dus les accidents si fréquents des fosses d'aisances.
Les sulfures métalliques ont une grande importance métallurgique. Le plus grand nombre des minerais métalliques sont des sulfures. Dans les laboratoires, les dissolutions métalliques se distinguent le plus souvent par les propriétés^ des sulfures que l'on obtient par précipitation à l'aide
de l'hydrogène sulfuré ou du sulfhydrate d'ammoniaque.
Les sulfures peuvent s'obtenir par combinaison directe, sauf ceux de zinc, d'argent, d'or et de platine. La combinaison s'effectue généralement avec dégagement de chaleur.
Si l'on chauffe vers 2000" dans un tube deux parties de cuivre et une de soufre, la combinaison se fait avec dégagement de lumière ; avec du plomb, la chaleur dégagée peut fondre le ballon; avec du mercure, il se produit une explosion. On peut obtenir du sulfure de mercure en triturant ensemble du mercure et du soufre humecté. Un mélange mouillé de fleur de soufre et de limaille de fer se combine avec un dégagement de chaleur suffisant pour vaporiser très vivement l'eau. Si l'on recouvre ce mélange avec de la terre, colle-ci est soulevée. Lémery avait cru trouver ainsi l'explication des volcans; d'où le nom de volcan de Lémery donné à cette expérience classique. Comme les composés oxygénés, les sulfures peuvent joupr le rôle de bases, d'acides, être neutres, indifférents ou salins. Leur couleur est souvent caractéristique. Il y a un sulfure d'arsenic et un sulfure de cadmium jaunes ; le sulfure de manganèse est rose ; celui de mercure, le vermillon, est rouge; les sulfures alcalins sont blancs ou incolores ; la plupart sont noirs ; un grand nombre de sulfures naturels ont l'éclat métallique. La pyrite, bisulfure de fer, se présente souvent en cubes jaune d'or qui l'ont lait bien des fois prendre par des naïfs pour un minerai aurifère. Quelques sulfures sont volatils. En général les polysulfures perdent par la chaleur une partie de leur soufre, mais il n'y a que les métaux de la dernière série dont les sulfures soient entièrement décomposables par la chaleur. L'oxygène agit sur beaucoup de sulfures; les sulfures poreux humides se transforment souvent lentement en sulfates.
A chaud les sulfures se grillent et se transforment en oxydes et acide sulfureux. Les sulfures alcalins sont seuls solubles dans l'eau, et s'y décomposent lentement par l'action de l'acide carbonique de l'air, d'où leur odeur d'hydrogène sulfuré. Les caractères communs des sulfures sont de donner de l'acide sulfureux par le grillage à l'air et de l'hydrogène sulfuré par l'action des acides.
Les sulfates sont les combinaisons d'acide sulfurique et d'une base. On admet, d'après Berzelius, comme sulfates neutres ceux dans lesquels le rapport de l'oxygène de l'acide à celui de la base est 3. Il y a des sulfates basiques à divers degrés, et des bisulfates. Ceux de la première section et de magnésie sont indécomposables par la chaleur seule. Les autres dégagent de l'acide sulfureux et de l'oxygène, parfois de l'acide sulfurique anhydre, et se transforment en oxydes ou en oxysulfures. Les acides borique et silicique en chassent l'acide sulfurique, conformément aux lois de Berthollet. En général, les sulfates sont solubles. Ceux de baryte, de plomb, de strontiane, de chaux, d'argent, ne le sont pas ou très peu, et de plus en plus dans l'ordre indiqué. La nature en fournit un certain nombre employés dans les arts ou la médecine, les sulfates do chaux, de baryte, de strontiane, de soude, de magnésie, l'alun, les sulfates de fer, de cuivre ; ces derniers sont aussi préparés artificiellement par le grillage des sulfures. On peut préparer les sulfates par l'action de l'acide sulfurique sur les bases ou les sels à acide plus volatils, les carbonates, les sulfures, les chlorures. Les sulfates insolubles peuvent s'obtenir par double décomposition. La propriété caractéristique des sulfates est de donner par les sels de baryte un précipité i insoluble dans les acides. Les sulfates étant er
SOULÈVEMENTS
SOULÈVEMENTS
général solubles, sont employés pour donner de la solubilité aux bases, et sont utilisés pour les propriétés de ces bases, plutôt que comme sulfates; exemple : le sulfate de chaux comme agent fertilisant, les sulfates de cuivre et de fer pour chauler les blés, le sulfate de quinine comme fébrifuge, le sulfate de magnésie comme purgatif. , [P. Robin.]
SOULÈVEMENTS. — Géologie, III. — Ce mot s'applique en géologie :
1° A un fait, consistant dans l'exhaussement de certaines parties du sol par rapport aux autres ;
2° A toute une doctrine dont l'auteur est Elie de Beaumont et qui, après avoir été certainement comprise d'une manière défectueuse, semble néanmoins de nature à rendre des services variés.
Au premier point de vue, nous n'aurons pas grand'chose à dire, le fait des soulèvements subits (tremblements de terre) et des soulèvements lents (bossellements généraux) entrant plus naturellement dans le cadre d'autres articles ; il faudra, au contraire, nous étendre un peu plus sur la doctrine.
Néanmoins, nous ne pouvons nous dispenser, en commençant, de faire remarquer que la cause même des phénomènes dynamiques en question est unique et réside dans les régions les plus profondes de la terre. Elle consiste dans le retrait centripète, conséquence du refroidissement spontané de notre globe.
En effet, le premier résultat de ce refroidissement a été sur la terre, comme il est actuellement sur le soleil, la concrétion d'une enveloppe solide, comparable pour sa minceur relative à la pellicule d'une bulle de savon, et qui est devenue le point de départ d'un double système de dépôts. A l'extérieur se sont superposés les matériaux abandonnés par l'atmosphère au fur et à mesure de son refroidissement; en dedans l'enveloppe primitive a reçu le placage successif des substances qui passent les unes après les autres de la forme fluide à l'état solide.
Or, la perte de chaleur constamment éprouvée par le noyau intérieur a eu pour effet d'écarter de la coque solide le noyau fluide qui la soutenait tout d'abord. Dans la situation d'une construction dont le sol serait miné, l'enveloppe, portant à faux, s'est affaissée par place et, par une réaction nécessaire, les régions voisines ont subi une surélévation proportionnée. Ces dénivellations produisant des cassures, les masses fondues internes se sont insinuées par ces solutions de continuité. Elles ont ainsi alimenté des éruptions semblables à beaucoup d'égards à celles de nos volcans actuels et dont la substance constitue, dans certains cas, l'axe et comme l'ossature des chaines de montagnes.
Les faits de ce genre, sont visibles de toutes parts et leur interprétation est d'autant plus certaine que l'expérience a pu dans certains cas les reproduire. C'est ainsi, pour n'en citer qu'un seul exemple, que M. Alphonse Favre, en imitant la contraction de la croûte terrestre sur l'élasticité d'une feuille de caoutchouc, a fait subir à des couches d'argile superposées à ce caoutchouc toutes les inflexions des roches dont se composent les chaînes de montagnes.
Cela posé, nous avons ce qu'il faut pour comprendre la doctrine des soulèvements. Déjà nous venons de remarquer que les montagnes ne sont pas isolées : elles forment des chaines. Elie de Beaumont va plus loin et montre que les chaînes forment des systèmes.
Il ne se borne pas à signaler le fait, il l'explique, ou plutôt, il part de considérations théoriques pour conclure que le fait est absolument
nécessaire. C'est ici que se place la critique que la première phrase de cet article a pu faire prévoir. Elie de Beaumont, imbu des méthodes mathématiques, a eu le tort de vouloir introduire dans une question d'histoire naturelle des considérations absolument géométriques. Comme des naturalistes l'auraient prévu, le résultat fut une théorie ingénieuse, élégante, comme disent les algébristes, mais qui ne représente les phénomènes naturels que d'une manière fort incomplète.
Elie de Beaumont raisonne, en effet, comme si le globe terrestre était un sphéroïde parfaitement homogène, et il se demande quel sera le résultat de son refroidissement parfaitement régulier.
Il trouve que ces crevasses, dont nous venons d'indiquer l'ouverture, ne s'établiront pas dans des directions quelconques. Leur direction sera réglée d'une manière absolue pour la forme même du sphéroïde planétaire. Elles s'entre-croiseront sous des angles parfaitement définis et, en s'entre-croisant ainsi, elles délimiteront h la surface de la terre les mailles d'un réseau géométriquement régulier.
Ce réseau, l'auteur le soumet à une étude complète et il trouve que ses mailles auront nécessairement la forme de pentagones : le pentagone étant de tous les polygones réguliers susceptibles de diviser exactement la surface sphérique celui qui pour une surface donnée présente le plus grand périmètre.
Or, il semble qu'ici une simple remarque aurait dû inviter l'auteur à faire usage de grande prudence dans ses déductions. Sur le plan, c'est l'hexagone régulier qui jouit des propriétés que possède le pentagone sur la sphère ; aussi les mêmes géomètres-naturalistes ont-ils posé en principe que le retrait des nappes planes de basalte doit les diviser en colonnades hexagonales. Or, qu'on visite de pareilles colonnades, et il n'en manque pas depuis la France centrale jusqu'en Irlande, et l'on verra que les prismes hexagonaux sont de très rares exceptions. Les colonnes ont toutes les formes possibles, et la même colonne considérée à, diverses hauteurs prend successivement des contours différents.
Mais l'influence des idées géométriques est si forte que les livres classiques continuent de démontrer pourquoi les prismes de basalte sont toujours à. six pans, et que les excursionnistes ne ramassent guère sur le terrain que les échantillons, fort rares, qui satisfont par hasard aux conditions théoriques.
Eh bien, pour le réseau pentagonal il en fut exactement de même. Après avoir démontré que les chaînes de montagnes doivent dessiner à la surface du globe un réseau à mailles régulières, Elie de Beaumont a passé sa vie en tentatives infructueuses pour plier la nature à ses vues.
Pas plus que les basales ne sont à six pans, les montagnes ne dessinent des pentagones à la surface du globe. Mais il ne faut pas en conclure que les principes géométriques invoqués soient faux. Seulement ni le basalte, ni surtout le globe ne sont des masses homogènes. La loi simple invoquée par le géomètre est profondément modifiée en chaque point par les causes locales, et c'est en pure perte qu'on tente de représenter par des formules rationnelles les phénomènes toujours complexes de la nature.
Il n'en reste pas moins que l'idée des systèmes de soulèvements est très féconde et doit être retenue. Elle est fort importante surtout en ce qui concerne l'histoire du loyer d'activité que la terre recèle dans ses profondeurs.
A l'origine, on lui a attribué un autre genre encore d'intérêt dont les progrès de la science
SOULÈVEMENTS
SOUSTRACTION
l'ont également dépouille, mais qu'il faut mentionner. Il s'agit de la délimitation des périodes géologiques.
Tout le monde sait que l'illustre Georges Cuvier a écrit un ouvrage intitulé Discours sur les révolutions du !/lo/ie, qui dans son temps fut comme l'évangile de la science. L'idée qui y domine est que l'histoire de la terre se compose d'une série de périodes caractérisées chacune par une faune et par une flore spéciale et qui sont séparées les unes des autres par une révolution, c'est-à-dire par un cataclysme qui a fait table rase de toute la nature organisée pour la remplacer par une autre. Or quelle est la cause de ces révolutions?
La production brusque d'un système de cassure et la subite sortie des montagnes correspondantes répondait a tous les besoins d'une manière inespérée. Ce fut son triomphe.
Oui, mais voilà que ce qui était si vrai du temps de Cuvier que la moindre objection semblait une hérésie, est démontré aujourd'hui parfaitement inexact. Les révolutions du globe n'ont jamais existé que dans l'imagination de savants induits en erreur par une tradition où toute saine chronologie est méconnue. L'histoire de la terre apparaît, à la suite des recherches innombrables qu'elle a motivées, comme une magistrale et lente évolution. Les espèces organiques, comparables à chacun des individus qui les composent, sont nées à leur heure, se sont développées, ont atteint ensuite la période de décrépitude et se sont éteintes en vertu des causes mêmes qui déterminaient la prospérité de leurs concurrents.
Dès lors les brusques dénivellations amenant à leur suite les cataclysmes cuviériens n'avaient plus de raison d'être, et, en effet, il est impossible de persister à croire que le soulèvement des chaînes montagneuses ait été subit, comparable, suivant une expression jadis consacrée, « à la croissance des champignons. » Chaque chaîne est le résultat d'une série d'actions peu considérables, qui, s'ajoutant sur une même ligne de fraction, ont exhaussé lentement le sol et lentement déplacé le bassin des mers.
Comme on le voit, les progrès de la science ont considérablement diminué l'importance de la doctrine d'Elie de Beaumont. Cependant ils ont laissé intact un grand fait mis en lumière par les travaux de l'illustre géologue. Il consiste en ce que tous les soulèvements n'ont pas le même âge, et il suppose par conséquent que l'on sait évaluer l'âge géologique de chacun d'eux.
La méthode qui permet d'arriver à cette notion est d'ailleurs très simple: on cherche à déterminer l'âge des couches qui ont participé au mouvement d'exhaussement, et l'on est sûr que le systèmedes montagnes considérées est plusrécent que ces couches. On détermine de même l'âge des couches qui se sont disposées au voisinage, aussitôt que possible après le soulèvement. L'âge de celui-ci est compris entre les deux précédents.
Un exemple nous fera bien comprendre. Dans une partie de la chaîne des Pyrénées, le terrain inférieur 'terrain nummulitique] a été élevé à une grande hauteur. Mais au pied de la chaîne les couches miocènes sont restées parfaitement horizontales. L'âge de cette portion de chaîne est donc tertiaire et compris entre l'éocène et le miocène. Nous disons de cette portion, car il s'en faut que toute la chaîne se soit produite à la même époque. Dans les Alpes, par exemple, on arrive à déterminer toute une succession de soulèvements, auxquels les montagnes doivent leur relief actuel.
A !a lin de sa laborieuse carrière, Elle de Beaumont réuni dans un ouvrage d'ensemble l'âge
des principaux systèmes de montagnes. Il convient, en terminant cet article, d'indiquer quelques-uns d'entre eux.
Entre le talschiste phylladiforme et le terrain cambrien se place le système des collines de la Vendée; collines qui sont les restes de hautes montagnes réduites, par l'usure prolongée depuis une si haute antiquité, à l'état de reliefs tort atténués, mais où l'on retrouve tous les caractères distinctifs des sommets les plus considérables.
Après le cambrien viennent successivement les systèmes du Finistère et du Morbihan ; entre le silurien et le dévonien, le système du Westmoreland et du Hundsiuck; après le calcaire carbonifère, le soulèvement des ballons des Vosges et des collines du Bocage ; après le millstone gritt, le système du Forez; entre le terrain hcuiller et le terrain permien, le système du nord de l'Angleterre ; après le zechstein, le système du sud du pays de Galles ; après le grès vosgien, le système du Rhin ; entre le trias et le lias, le système du Thuringerwald ; entre le jurassique et le crétacé, le système de la Côte-d'Or ; entre les grès verts et la craie, le mont Viso; à la base du tertiaire, les Pyrénées, ainsi que nous l'avons déjà dit ; peu après, le système de la Corse et de la Sardaigne ; durant l'époque miocène, les systèmes de l'île de Wight et du Sancerrois ; entre le miocène et le pliocène, une partie du soulèvement des Alpes, qui s'est continué jusqu'à la fin du terrain tertiaire. Pendant l'époque quaternaire, le système du ïénare et de l'Etna, et le système, des Andes.
Enfin, des observations toutes récentes ont prouvé qu'à la Nouvelle-Zélande un système de montagnes commence à se soulever le long d'une longue faille dont la dénivellation s'accentue par des tremblements de terre successifs. [Stanislas Meunier.]
SOUSTRACTION. — Arithmétique, V. — Pour comparer deux règles AB et CD, on les applique l'une contre l'autre de telle sorte qu'elles aient une extrémité commune, puis on marque le point E de AB auquel correspond l'autre extrémité D de CD ; la distance EB est la différence
entre AB et CD ; c'est ce qui resterait de AB si l'on coupait dans AB une petite règle égale à CD, ou bien encore, c'est ce qu'il faudrait ajouter à la plus petite règle pour qu'elle devint égale à l'autre.
Si l'on mesure la distance EB avec un mètre divisé en millimètres, on trouvera directement le nombre de millimètres que renferme cette différence.
Mais la marche précédente, facile à suivre lorsqu'il s'agit de deux règles, n'est pas applicable à toutes les longueurs ; il serait impossible de mesurer ainsi la différence de longueur de deux murs, la différence de hauteur de deux maisons; nous allons voir qu'il suffit de mesurer avec le mètre la hauteur AB de la première maison, puis la hauteur CD de la seconde, et en faisant un petit calcul sur les nombres ainsi obtenus, en faisant une soustraction, nous obtiendrons la différence des hauteurs des deux édifices sans avoir besoin de les placer l'un près de l'autre.
Si nous trouvons, par exemple, que AB renferme 15 mètres et que CD n'en renferme que 12. nous chercherons combien il faut ajouter de mètres à 12 mètres pour obtenir 15 ; il est clair qu'il en faut 3; nous dirons donc que la différence
SOUSTRACTION
— 2ÛG3 —
SOUSTRACTION
des deux hauteurs est 3 mètres, et nous écrirons en abrégé :
ce qui s'énonce ainsi :
Quinze inoins douze est égal h trois.
Le signe — (moins) est le signe de la soustraction. Si nous avions à retrancher 12 francs de 15 francs, nous trouverions encore 3 francs ; si de 15 kilogrammes nous devions en retrancher 12, il nous resterait encore 3 kilogrammes ; la différence est toujours représentée par le même nombre d'unités, si les nombres que l'on obtient en mesurant les deux grandeur i de même espèce restent les mêmes, quelle que soit d'ailleurs la nature de cette grandeur. On est ainsi conduit à la soustraction de deux nombres abstraits, c'està-dire de deux nombres considérés indépendamment de la grandeur dont ils sont la mesure, et les définitions suivantes se présentent naturellement à l'esprit dus enfants ; en les apprenant par cœur, ils sauront ce qu'ils disent :
Définition. — La soustraction a pour but, étant donnés deux nombres,- de trouver combien il faut ajouter d'imités au plus petit pour obtenir le plus grand.
On peut dire encore : La soustraction a pour but, connaissant la somme de deux nombres et l'un de ces nombres, de trouver l'autre. Ce dernier s'appelle reste, excès ou différence.
1er cas. — Le plus petit nombre n'a qu'un chiffre, et le plus grand ne le surpasse pai de plus de neuf.
Soit, par exemple, à trouver la différence 7 — 3 ; on voit, d'après la table d'addition, que c'est le nombre 4 qui, ajouté à 3, donne 7 ; il suffit de savoir sa table d'addition par cœur.
On pourrait aussi ôter de 7 toutes les unités qui sont dans 3 et dire : de 7 ôtez 1 il reste 6, de G ôtez 1 il reste ô, de 5 ôtez 1 il reste 4 : la différence cherchée est 4. — Cette manière de compter sur ses doigts ne doit être employée que pour les enfants qui commencent.
2e cas. — Soustraction de deux nombres de plusieurs chiffres lorsque chaque chiffre du petit nombre est moindre que le chiffre correspondant de l'autre.
Soit à retrancher 372 de 89G : il suffit de décomposer ces deux nombres en leurs unités de différents ordres :
80G = 8 cent. + 9 diz. + 6 unités, 372 = 3 cent, -j- 7 diz. -j- 2 unités ;
on retranche ensuite les unités des unités,
G — 2 = 4; les dizaines des dizaines,
9 — 7=2; les centaines des centaines,
le reste renfermera donc 5 centaines, 2 dizaines et 4 unités, il sera 524 et l'on écrira:
Pour faire facilement ces soustractions partielles, on dispose les deux nombres de manière que les unités de même ordre soient dans la même colonne verticale, et l'on est conduit ainsi à la règle pratique suivante :
Règle pratique. — On écrit le nombre à soustr-iire sous te grand nombre de manière que les unités de même ordre se correspondent, et on souligne. Alors on ôte les unités des unités, les dizaines des dizaines, etc.; les restes partiels écrits au-
dessous forment la différence des deux nombres proposés.
On dispose ainsi le calcul :
somme nombre connu
524 reste.
3e cas. — Quelques-uns des chiffres du nombre à soustr-aire sont plus grands que leurs correspondants dans la somme.
Soit à faire la soustraction
On ne peut retrancher 8 unités de 7 unités,
6 mille de 4 mille ; la marche précédente est donc en défaut, et l'on s'appuie sur le principe suivant :
Principe. — La différence de deux nombres ne change pas lorsque l'on augmente également chacun d'eux.
Ainsi 8 — 5 = 3, et si l'on ajoute 4 à chacun des nombres 8 et 5, l'on a encore 12 — 9=3; ce qui revient à dire qu'entre 5 heures du matin et 8 heures du matin, il y a le même intervalle de temps qu'entre 9 heures et midi. — On peut aussi mettre ce principe en évidence à l'aide de deux mètres brisés dont on déploie à la fois le même nombre de décimètres.
Pour faire la soustraction posée plus haut, nous dirons (en nous appuyant sur le principe précédent) :
54S07 somme 26738 nombre connu
280<ia reste.
Comme on ne peut ôter S de 7, augmentons le nombre supérieur de dix unités, ou d'une dizaine; la soustraction deviendra possible et nous dirons « 8 de 17 reste 9. s
Mais puisque le nombre supérieur a été augmenté d'une dizaine, nous devons, pour ne pas altérer la différence, ajouter aussi une dizaine au nombre inférieur et nous dirons « 4 de 0 » Comme cette soustraction est encore impossible, on augmentera ce zéro de dix dizaines, et l'on dira « 4 de 10 reste 6 : » puis, pour compenser, on augmente le nombre inférieur d'une centaine, ce que l'on fait en disant « 8 de 8 reste 0. » Continuant, il faudra dire « 6 de 15 reste 8, 3 de 5 reste 2. » Ainsi la différence cherchée est 28UG9, et l'on écrit :
Remarque. — Dans la pratique on se dispense de répéter le mot reste à chaque soustraction partielle : voici les seuls mots qu'il faut laisser prononcer à l'élève ; 8 de 17, 9 ; 4 de 10, 6 ; 8 de 8, 0; 6 de 14, 8 ; 3 de 5, 2.
Règle pratique. — Dans le cas généra!, on suit la même marche que dans le premier as; arrivé à une soustraction partie 'le impossible, ou augmente par la pensée le chiffre supérieur de dix unités de son ordre et, duns la soustraction partielle qui suit, on augmente d'une unité le chiffre inférieur.
Preuve. — Pour vérifier une soustraction, il faut ajouter le reste au petit nombre ; on doit retrouver le gmwl nombre si l'opération est bien faite. — Cette addition se fait sans rien écrire; ajoutant de bas en haut, on dit, pour vérifier la soustraction précédente : 9 et 8 font 17 ;
7 et 3 font 10, etc.
On doit commencer la soustraction pur la droite; en effet, eu la commençant par la gauche, lorsque le chiffre à soustraire est plus grand que celui placé au-dessus, on augmenterait bien ce dernier chiffre do dix, mais, pour établir la corn-
SPIRALE
SPIRALE
pensation, il faudrait changer un chiffre déjà écrit.
Complément d'un nombre. — On appelle complément d'un nombre la différence entre ce nombre et la puissance de 1U immédiatement supérieure. Ainsi le complément de 758 est :
celui de 987 928 est :
Pour prendre le complément d'un nombre, m retranche de 9 tous les jhif/'ies du nombre en portant de la gauche, et le dernier à droite doit être retranché de 10; il est facile d'écrire ainsi le complément d'un nombre tout en énonçant ce nombre,
Soustraction par complément. — Pour retrancher d'un premier nombre un second nombre, il suffit d'ajouter au premier le complément du second ; mais il faut avoir soin d'enlever du résultat la puissance de 10 qui a servi à prendre le complément. Soit, par exemple, à faire la soustraction
on remplacera cette indication de calcul par la suivante :
8745367 -f- 12072— 100'JOOO, ou
En effet, si, au lieu de retrancher 987928, on retranche 1000000, on retranche TJ072 de trop ; le résultat 77458367 est dont trop faible de 12072, et il faut ajouter 12072 au nombre 7745X067. Cette soustraction est commode lorsqu'on a un compte à régler : on a reçu certaines sommes, on en a dépensé d'autres ; au lieu de faire le total des recettes et d'autre part le total des dépenses, puis de retrancher le second total du premier, on peut dresser un seul tableau de calcul et faire une seule addition en inscrivant non pas les dépenses, mais leurs compléments. Supposons, par exemple, que la liste des recettes soit :
et celle des dépenses :
Oa fera l'addition
Mais il faut retrancher
puisqu'on a pris 3 compléments, et le reste cherché est
Si les chiffres des nombres à retrancher sont voisins de 10, le calcul est rapide, et certains procédés de calcul mental très expéditifs ne sont autre chose que la soustraction complémentaire.
[E. Burat.J
SPHERE. — V. Corp* ronds.
SPECTRE SOLAIRE. — V. Lumière.
SPIRALE. — Géométrie, XIV. — Etym. : du latin strira, enroulement. — I. Considérons un fil enroulé un nombre indofini de fois sur une circonférence Atc ffig. i), comme sur une bobine, et ayant son extrémité au point A. Si on imagine
que la pointe d'un crayon soit attachée a cette extrémité, et qu'en tenant le crayo:i à la main,
on déroule le fil, en le tenant constamment tendu, comme la figure le montre dans les positions M3, mil, cC, la pointe décrit, à partir du point A de la circonférence, une courbe ABMCD...., qui n'est limitée que par l'étendue du fil : cette courbe est ce qu'on nomme une spirale.
La spirale est donc une courbe plane engendrée par un point mobile qui se meut autour d'un point fixe et qui en même temps s'en éloigne de plus en plus.
L'architecture fait un emploi assez fréquent de cette courbe pour l'ornementation ; on en trouve un exemple remarquable dans la grille du sanctuaire de Notre-Dame de Paris.
La construction de la spirale d'un mouvement continu par le déroulement d'un fil est peu praticable, quand il s'agit de tracer le plan de la figure sur le papier. On compose alors cette courbe d'arcs de cercle consécutifs décrits avec des rayons qui vont en grandissant et ayant pour centres les sommets d'un polygone régulier qu'on substitue à la circonférence.
Soit par exemple l'hexagone régulier A.bcdef(ûg.2).
Fig. 2.
On prolonge les côtés tous dans le même sens. Du sommet b pris pour centre avec le côté 6A pour rayon on décrit l'arc AB; du centre c avec ' B pour rayon, l'arc BC ; du centre d avec dC pour rayon, l'arc CD ; du centre e avec eD pour rayon, l'arc DE ; du centre /"avec /E pour rayon, l'arc EF ; du centre A avec AF pour rayon, l'arc FG ; du sommet b pris une seconde fois pour centre avec le rayon bG, l'arc GM. On continue ainsi, en prenant toujours pour centres les sommets du polygone régulier.
L'arc de spirale allant du point A au point G fait une révolution complète autour du point fixe ; on le nomme spire. La deuxième spire qui commence en G se termine à la rencontre de U
SPIRALE
SPIRALE
droite indéfinie 6AG ; les autres spires auraient de même leurs deux extrémités sur le prolongement indéfini du côté b\ du polygone.
On voit facilement que les rayons des divers arcs décrits successivement à partir du premier sont égaux à 1 fois, 2 fois, 3 fois...., le côté du polygone et que le rayon qui décrit le sixième arc de la première spire est égal au périmètre môme du polygone. En outre chacun des arcs dont se compose la spirale, quel que soit le nombre des spires, est égal à GO degrés.
On n'est pas obligé d'employer exclusivement l'hexagone régulier pour tracer la spirale ; on peut prendre un polygone régulier d'un nombre quelconque de côtés en répétant le même mode de construction. La figure 3 présente une spirale
3 et 1.
construite à l'aide d'un carré. On peut même remplacer le polygone par une simple droite de
locgueur donnée AB, comme le montre la figure 4. Les deux extrémités A et B sont alternativement les contres des arcs successifs, qui dans ce cas sont tous des demi-circonférences.
Obsehvation. — On peut établir des relations diverses entre le mouvement de révolution et le mouvement de translation du point mobile générateur de la spirale; suivant la loi qui est imposée à ce double mouvement, la courbe possède des propriétés différentes et varie un peu dans sa forme. Telles sont la spirale d'Archimède, la spirale hyperbolique, la spirale logarithmique. La construction de ces courbes, ne pouvant être effectuée que point par point, ne présente pas assez d'utilité pratique pour qu'elle puisse avoir place dans cet article. Nous exposerons au contraire le tracé d'une autre genre de spirale qu'on nomme volute ionique.
II. Volute ionique. — Cette spirale se voit souvent sous la forme de deux filets saillants, placés symétriquement à droite et à gauche sur les chapiteaux qui surmontent les colonnes dans certains édifices.
La construction de la volute diffère un peu de celle de la spirale, parce qu'elle est subordonnée à la position que doivent avoir sur le chapiteau le centre de la petite circonférence qu'on nomme œil de la volute et le point où la courbe doit se raccorder avec un filet horizontal rectiligne tracé à la partie supérieure du chapiteau.
Soit O le point pris pour centre de l'œil fig. 5) et A le point supérieur où doit se terminer la volute : la droite OA sera verticale sur le chapiteau. On Hivise cette droite en 9 parties égales (8-f-l parties), et d'un rayon OB, égal à la 9e partie de OA, on décrit une circonférence.
Fig. 5.
(Pour plus de clarté elle est reproduite avec de ' diamètre vertical BD, et on tire les cordes BC, CD, plus grandes dimensions dans la figure 6.) On , DE et BE, ce n.ui forme un carré inscrit. On joint mène le diamètre CE (fig. 6) perpendiculaire au ; ensuite par deux droites les milieux des côtés op-
2« Partie. 130
SPORES
SPORES
posés de ce carré ; on divise en trois parties égales [<">. ouatrc parties de ces droites à partir du
ics quatre parti
centre O, et on numérote les points de division, en commençant par les extrémités de ces droites : 1,2, 3, 4.. ..12.
On tire vers la gauche les droites indéfinies 1-2, 5-6, 9-10 ; vers la droite de la figure les droites indéfinies 11-12, 7-8, 3-4; et de haut en bas les droites indéfinies 2-3, 6-7, 10-11. Puis on tire audessus les droites 4-5, 8-9.
Du point 1 pris pour centre (fig. 5), et avec un rayon égal à la distance de ce point au point A, on décrit un arc AF terminé à la rencontre de la droite 1-2 ; du centre 2, avec la distance 2F pour rayon, l'arc FG terminé à la rencontre de la verticale 2-3 ; du centre 3, avec la distance 3G pour rayon, l'arc GH terminé à la rencontre de l'horizontale 3-4 ; du centre 4, avec la distance 4H pour rayon, l'arc HI terminé à la rencontre de la droite indéfinie 4-5 ; du centre 5, avec la distance 51 pour rayon, l'arc IK terminé à la rencontre de l'horizontale 5-6. On continue ainsi, comme le montre la figure, et le douzième arc, qui a le point 12 pour centre, vient se raccorder sensiblement en S avec l'œil de la volute.
On pourrait aussi construire une volute avec un autre polygone régulier, par exemple avec un hexagone. Mais, faute de place, nous ne pouvons expliquer ici la façon de procéder dans ce mode de construction. [G. Bovier-Lapierre.J
SPORES. — Botanique, XXV1I-XXXVIII. — Etym. : du grec sporon, qui signifie germe. — On désigne sous le nom général de spore toute cellule servant à la dissémination d'un végétal cryptogame *, fougère, mousse *, algue ou champignon *. Une spore consiste essentiellement en une petite masse de matière albuminoide vivante ou protoplasma, revêtue d'une coque ou membrane de cellulose d'autant plus épaisse et plus imperméable que la spore a plus à redouter l'action de l'air, celle de la lumière et celle de l'eau. La spore est donc une sorte de kyste chargé de disséminer les végétaux qui en sont pourvus dans le milieu qui les entoure. Fréquemment aussi la dissémination des cryptogames par spore leur donne le moyen de changer de milieu.
Lorsqu'une plante cryptogame produit plusieurs sortes de spores, on désigne généralement sous le nom de macrospores les spores les plus grosses, et sous le nom de microspores celles qui sont de petite taille.
Toutes les fois que la dispersion des végétaux cryptogames doit se faire dans l'air, leurs spores se présentent avec la structure que nous avons indiquée, la paroi de la spore étant plus ou moins ornée selon le genre et l'espèce considérée.
Lorsque, au contraire, la dispersion des spores doit se faire dans l'eau, on voit fréquemment les spores ordinaires des cryptogames perdre leur membrane protectrice de cellulose et se réduire ;l une simple masse protoplasmique nue. Celte différence de vestiture de la spore selon le milieu dans lequel se fait la dipersion montre bien r;ue la membrane de la spore n'est point quelque chose d'essentiel pour celle-ci. Cette membrane n'est qu'une sorte de vêtement destine à protéger la matière protoplasmique vivante contre les influences destructrices du milieu dans lequel s'opère la dispersion des spores. Parfois la membrane des spores qui en sont pourvues se partage en deux couches ; l'une, extérieure, est fortement colorée, très résistante, imperméable à l'eau : on la nomme epispore ; l'autre, intérieure, est incolore, élastique, flexible, perméable à l'eau : on la nomme endospore. Au moment du développement des spores, en général l'épispore se brise, tandis que l'endospore, extensible et perméable, fait hernie à travers les déchirures de l'endospore et se prolonge en des sortes de tubes grêles que l'on désigne d'une manière générale sous le nom d'hyphes.
Dans les cas où la dispersion des spores se fait dans l'eau, comme c'est le cas le plus fréquent pour les algues, nous avons vu que la plupart des spores ordinaires sont nues. Certaines d'entre elles présentent parfois deux pôles : l'un, appelé pôle postérieur, presque toujours vivement coloré en vert ou en rouge ; l'autre, antérieur et incolore. Très souvent alors on voit partir de ce pôle incolore un ou plusieurs prolongements très fins, flexibles, toujours agités d'un mouvement ondulatoire très marqué. Ces prolongements protoplasmiques mobiles des spores sont ce que l'on appelle des cils vibratiles. Le nombre de ces cils des spores est très constant dans un groupe de plantes déterminées. Il en est de même de leur position et de leur mode d'implantation. Ainsi, il y a toujours deux cils à la partie antérieure des spores des sphéroplées, petites algues vertes et rouges qui vivent dans les mares à fond sableux bien exposées au soleil. Il y a, au contraire, quatre cils à la partie antérieure des spores des Hydrodictyons ou réseaux d'eau. Il y a une couronne de cils vibratiles autour du pôle incolore des spores des Œdoyonium, petites algues très communes en été à la surface de toutes les mares herbeuses. Dans les vaucheries, petites algues vertes qui se développent très fréquemment à la surface des pots à fleurs un peu négligés quoique bien arrosés, les spores sont entièrement revêtues sur toute leur surface de très petits cils vibratiles. Toutes les spores dont nous venons de parler sont fortement colorées en vert à, leur partie postérieure, ainsi nommée parce qu'elle est toujours en arrière pendant le mouvement de la spore. Les cils vibratiles de la spore font, en effet, l'office de rames : ils frappent l'eau, et la spore avance dans ce liquide en tourbillonnant sans cesse autour de son axe. Dans tous ces exemples le pôle incolore, pôle antérieur ou rostre, est toujours en avant pendant la marche de la spore. Chez les Peronospora, les Cystopus, champignons parasites le premier de la pomme de terre, le second des rosiers et des oignons auxquels il donne la maladie du blanc ou du meunier, les spores agiles sont incolores, réniformes au lieu d'être ovoïdes ou sphériques comme dans les plantes que nous avions citées tout d'abord. Ces spores présentent chacune deux cils qui sont fixés sur la spore vers le point où elle se courbe. Do ces deux cils vibratiles, l'un est irès flexible, très agile ; il est plus court que l'autre et se dirige en avant pendant la marche ; on l'appelle le cil antérieur. Le second cil est
SPORES
SPORES
presque rigide, droit ; il est toujours dirigé en arrière pendant la marche. Ce dernier cil se comporte comme une sorte de gouvernail chargé de diriger la marche, tandis que le cil antérieur agit à la manière d'un organe moteur, d'une sorte d'hélice. Cet exemple nous montre une très curieuse localisation de fonctions en même temps qu'un très haut degré de division du travail physiologique. Des deux cils d'une spore agile, l'un est une hélice motrice, exclusivement affectée à son rôle de propulseur, l'autre est un gouvernail chargé de diriger la marche.
Dans les champignons que l'on appelle Myxomycètes, sur la nature végétale desquels on a longtemps hésité à se prononcer parce qu'ils se présentent sous l'aspect de plaques écumeuses gluantes contractiles à la surface des vieux bois tombés en pourriture, on trouve des spores qui, mises dans l'eau, s'ouvrent et laissent échapper une petite masse protoplasmique incolore, contractile, dont la forme varie à chaque instant et qui ressemble complètement aux animaux que l'on désigne sous le nom à' Amibes. On appelle ces corps des Myxoamibes. Grâce à leur contractilité, ils se déplacent dans l'eau, rampent à la surface des lames de verre sur lesquelles on les dépose pour les observer. Ces myxoamibes ne sont autre chose qu'une forme particulière des spores agiles dont nous parlons. Les myxoamibes peuvent se partager en deux brusquement, sans motif apparent, et chacune des parties s'en va de son côté sans s'inquiéter de sa moitié. Parfois les myxoamibes sont pourvus d'un prolongement rigide très fin, incolore, qui rappelle un cil vibratile ; mais la rigidité de ce prolongement le distingue immédiatement des cils vibratiles ordinaires. On appelle ce prolongement un flayellum. Dans le mouvement des myxoamibes pourvus de flagella, le flagellum est toujours antérieur pendant le mouvement. Chaque myxoamibe peut, lorsque l'eau vient à faire défaut, rentrer dans son sein son flagellum s'il en possédait un, puis se revêtir d'une coque de cellulose qu'il secrète. On appelle microk'/stes ces spores spéciales des myxomycètes. Quand l'eau revient en abondance, ces microkystes déchirent leur paroi et le myxoamibe est remis en liberté. Lorsque plusieurs myxoamibes vivent ensemble dans une même goutte d'eau, il arrive un moment où tous les myxoamibes se fondent en une seule masse gélatineuse gluante, contractile et mobile à la surface des corps. On appelle plasmodies ces masses muqueuses formées par la fusion des spores nommées myxoamibes. Les plasmodies représentent l'appareil végétatif des myxomycètes.
Dans les MonobUpharis, petits champignons aquatiques qui vivent sur le bois pourri et sur les poissons morts ou très malades, certaines spores rappellent beaucoup les myxoamibes, mais leur flagellum est postérieur pendant la marche de la spore amiboide. Les Mon iblepbaris possèdent d'autres spores qui présentent une tête ovoïde ou triangulaire terminée postérieurement par un long flagellum. Dans les Chytridinées,très petits champignons parasites qui vivent aux dépens des Monoblephnru, des saprolégnices et des diatomées, tous végétaux aquatiques, les spores se présentent sous la forme de petits bâtonnets protoplasmiques nus, légèrement courbés en croissaut. Ces spores ont un seul cil rigide postérieur pendant la marche.
Très fréquemment à la surface des spores, près du point d'attache des cils vibratiles, on observe un globule punctiforme vivement coloré en rouge. Ce point rouge existe fréquemment chez les animaux infusoires. On Ta comparé dans ces êtres à une sorte d'œil, d'où le nom de point oculiforme par lequel on le désigne quelquefois, aussi bien
quand il s'agit des spores que quand il s'agit des animaux.
On désigne d'une manière générale sous le nom de zoospores toutes les spores agiles. On ajoute au mot zoospore les préfixes macro et micro pour désigner des zoospores de grande et de petite taille, lorsque la plante considéi ce posséda plusieurs sortes de zoospores.
Dans ce qui précède, nous avons vu les spores disséminées soit par l'air, soit par l'eau, et dans ce dernier cas nous avons vu une catégorie spéciale de spores ac^'iérir une grande puissance de dispersion grâce à des organes moteurs spéciaux. La dispersion des spores dans l'air est souvent favorisée par la déhiscence avec élasticité des sacs dans lesquels les spores ont pris naissance. Dans les hépatiques, sortes de végétaux assez semblables à des mousses et dont les types les plus communs sont les Marchnntui, qui poussent entre les pavés des cours humides ou sur les pots de fleurs des serres, la dispersion des spores est provoquée par des filaments solides contractiles que l'on appelle élatères et qui sont mêlés en grand nombre aux spores. Dans les Equisetum ou prêles {Queues de cheval), chaque spore est pourvue de quatre palettes très hygroscopiques qui s'enroulent et se déroulent violemment sous l'influence des moindres variations de l'état hygrométrique de l'air; grâce au mouvement de ces palettes, les spores A'Equisetum peuvent se disperser à une très grande distance. On peut facilement rendre un nombreux auditoire témoin de cette dispersion des spores d!Equisetum. On prend une feuille de papier blanc bien glacé; sur celleci on dépose un épi bien mur à'Equisetum : les sacs sporifères de l'épi s'ouvrent, laissent échapper les spores qui forment bientôt une poussière verte à la surface du papier. On enlève l'épi, puis, en approchant et en écartant très doucement la main de la poussière verte, on voit celle-ci s'agiter et danser violemment. Dans les myxomycètes ou champignons muqueux, la dispersion des spores est assurée par un réseau hygroscopique de filaments cellulosiens extrêmement fins. On appelle ce réseau cœpilUtium. Au moment de la maturité du sac sporifère, les spores et le capillitium sont enfermés dans le sac. Sous l'influence de l'humidité aussi bien que par une dessiccation trop grande, le sac sporifère se déchire, le capillitium se détend comme un ressort violemment comprimé et projette au loin les spores. Les variations de l'humidité de l'air ambiant provoquent pendant un temps très long la contraction et la dilatation du capillitium distendu, de sorte que même après sa première distension ce réseau sert encore à disperser les quelques spores qui ont pu demeurer adhérentes à ses filaments. Dans les lichens, très souvent les spores sont mises en liberté au moment des grandes pluîes. Les spores de ces végétaux sont en effet enfermées dans des sacs sporifères bourrés de spores, qui sont comme noyées au sein d'une masse cornée incolore que l'on regarde comme une sorte d'exsudat cellulosique sécrété par les spores au moment de ieur formation. Lorsque cet exsudât cellulosique a subi un certain degré de dessiccation, il devient capable d'absorber des quantités énormes d'eau en se transformant en mucilage. L'eau est d'ailleurs absorbée par l'exsudat desséché avec une rapidité très grande. Lorsque la pluie vient à tomber sur la surface des sacs sporifères des lichens, l'eau pénètre par endosmose à travers la paroi des sacs; elle arrive à l'exsudat desséché qui ento-jre les spores, celui-ci se gonfle, distend outre mesure la paroi du sac sporifère, qui éclate enfin en projetant au loin les spores des lichens.
Toutes les spores dont nous venons de parler ont comme caractère commun d'avoir pris nais-
SPORES
SPORES
sance dans un sac sporifère. Quelle que soit la valeur morphologique de ces diverses sortes de spores, on désigne sous le nom spécial àesporani/e le sac uni-cellulaire ou pluri-cellulaire au 6ein duquel elles ont pris naissance. On ajoute au mot sporange les préfixes macro et micro selon que les spores produites par le sporange sont des macrospores ou des microspores.
Dans les cryptogames vasculaires, les épithètcs de macrosporanges et de microsporanges, de macrospores et de microspores correspondent à des différences de rôle qu'il est important de signaler. Dans les sélagincllées, les isoétées, les marsiléacées, les salviniées, on trouve en effet deux sortes de sporanges, les macrosporanges et les microsporanges. Lorsque l'on vient à faire germer les macrospores et les microspores, on obtient des expansions lamelleuses verdâtres que l'on appelle ]>rotliulles et à la surface desquelles se développent dans un cas les arc/tégones (prothalles issus de macrospores), dans l'autre cas les anthéridies (sur les prothalles issus des microspores). Jamais dans ces plantes un même prothalle ne porte les deux séiies d'organes. A la différence de forme et de taille des macrospores et des microspores correspond donc une différence dans le rôle physiologique des parties. Dans les fougères, les équisétacées, les lycopodiées, les ophioglossées, les tmésiptéridées, où il n'y a qu'une seule espèce de spore, le prothalle qui en naît à la germination porte simultanément les anthéridies et les archégones. Dans ces derniers végétaux la différenciation physiologique que nous avons constatée chez les sélaginellées,les marsiléacées, etc., n'a pas eu lieu. Lorsque les spores produites dans le sporange sont agiles, ciliées ou amiboides, le sporange prend le nom de zoosporange. On ajoute, s'il y a lieu, au mot zoosporange les préfixes macro et micro.
On appelle spores endogènes les spores qui prennent naissance dans les sporanges. Passons brièvement en revue la valeur morphologique et le rôle des diverses sortes de spores endogènes dans les principaux groupes de cryptogames. Chez tous les cryptogames vasculaires, les spores endogènes prennent naissance dans un sac dont la paroi est primitivement formée de trois rangs de cellules. A l'époque de la maturité des spores, celles-ci sont libres dans le sporange, dont la paroi est alors réduite à une seule couche de grandes cellules épidermiques. Dans les fougères proprement dites on remarque que certaines des cellules superficielles des sporanges ont épaissi les parois des cellules constituantes en forme d U, la convexité de TU étant vers la face profonde ou interne de ces cellules. L'ensemble de toutes ces cellules épaissies forme ce que l'on appelle Vanneau élastique du sporange; c'est cet anneau élastique qui provoque la déchirure du sporange ; il est d'autant plus développé que les fougères sont plus récentes : ainsi l'anneau du sporange présente son maximum de développement chez les fougères polypodiacées (polypode, fougère mâle, fougère femelle, ceterach), qui sont apparues à l'époque jurassique, tandis que cet anneau est nul chez les fougères marattiées,qui ont eu leur maximum de développement à l'époque houillère. En revanche, chez ces marattiées dont l'origine remonte si haut dans l'hi,»ioire du globe, les parois des cellules du sporange, au lieu d'être minces, faciles à déchirer, étaient au contraire presque ligneuses. L'anneau élastique n'existe que sur les sporanges des fougères. Les parois des sporanges des autres cryptogames vasculaires rappellent plus ou moins les parois des sporanges des marattiées. Dans les fougères, les sporanges sont généralement groupés plusieurs côte à côte; on appelle soie un amas de sporanges de fougères. On appelle indusie les
replis de la surface de la plante qui protègent les . Les sporanges des fougères proprement dites ne sont que des poils transformés de la surface de la plante. Ils apparaissent généralement sous la surface de leurs grandes frondes. Dans les opbioglosséeSj le sporange s'enfonce dans l'épaisseur des tissus dos frondes, filiez les elles sporanges naissent par groupes de six sur de petites frondes transformées en une sorte de clou (clypéole); ces clous sont eux-mêmes réunis en grand nombre à l'extrémité des tiges, où ils forment des épis plus ou moins longs selon les espèces. Chez les lycopodiées et les sélagincllées. les sporanges naissent solitaires sur les feuilles; ces appendices sporifères sont, eux aussi, groupés en épis terminaux. Chez les tmésiptéridées, les sporanges sont groupés par deux ou par trois, les groupes de sporanges étant fort éloignés les uns des autres. Chez les marsiléacées, les salviniées, les isoétées, les sporanges forment par leur réunion des sortes de fruits très compliqués, dans le détail de la structure desquels nous ne pouvons entrer ici. Lorsqu'on sème les spores d'un cryptogame vasculaire, au bout d'un temps plus ou moins long ces spores germent et produisent de petites lames cellulaires verdâtres, fixées au sol par des crampons ou rhizoïdes.ou exceptionnellement maintenues nageantes à la surface de l'eau, comme dans les SaLinia. Nous avons dit plus haut que ces lamelles, issues de la germination des spores, étaient des prothallcs à la surface desquels on voyait apparaître les anthéridies et les archégones. Les prothalles vivent généralement à la surface de la terre mouillée, exceptionnellement à la surface de l'eau (Salvinia) ou cachées sous la surface du sol (ophioglosse, Botrychium, Lycopodium). Nous avons signalé la localisation que l'on remarque relativement à la distribution des anthéridies et des archégones sur les prothalles, selon que ces parties proviennent d'une seule ou de deux spores. Les anthéridies produisent de petits corps en forme de ruban, contournés en hélices et couverts de cils vibratiles; ces corps sent appelés anthérozoïdes; ils nagent dans l'eau en tourbillonnant autour de leur axe avec une rapidité souvent vertigineuse. Souvent on remarque à la partie postérieure des anthérozoïdes une sorte d'ampoule dans laquelle sont emmagasinés quelques grains d'amidon. Ces grains d'amidon sont destinés à assurer une certaine quantité de matière nutritive à l'anthérozoïde. Accidentellement la vésicule postérieure d'un anthérozoïde peut se détacher du corps de celui-ci sans que ce dernier en paraisse sensiblement gêné. Les anthérozoïdes, après avoir nagé dans l'eau qui baigne les anthéridies et les archégones, pénètrent dans l'intérieur de ces dernières et agissent sur l'oosphère qui y est cachée. Les archégones, en effet, sont des sortes de bouteilles au fond desquelles s'est produite une cellule nue ou spore spéciale de très grosse taille, que l'on appelle un œuf, une oosphère. Lorsque l'oosphère a subi l'action des anthérozoïdes, elle devient une oospore, c'est-àdire qu'elle se revêt d'une coque épaisse, puis se cloisonne et se transforme en une jeune plante. Si nous résumons la succession des phénomènes que nous venons de raconter, on aurait : 1° la plante, 2° la spore, 3° le prothalle, 4° l'oospore, 5° la plante. Nous voyons par là que la spore est intermédiaire entre la plante et le prothalle, c'est-à-dire le support des anthéridies et des archégones. Or la plante est terrestre, tandis que le prothalle est aquatique ; les spores se montrent donc comme un moyen pour la plante d'assurer sa reproduction en lui permettant d'aller chercher l'eau dont elle a besoin pour accomplir ce phénomène.
Dans les mousses, les sphaignes et les hépa-
SPORES
SPORES
tiques, les spores se forment dans un sac de forme souvent très élégante que l'on appelle le fruit de ces végétaux. La structure anatomique de ce sac est des plus compliquées. Sa partie supérieure se détache d'ordinaire à la manière d'un couvercle. On appelle ce couvercle opercule, et l'on nomme péristome le bord du sac sporifère. Le fruit des mousses ou sporange de ces végétaux est porté par un long pédicelle grêle qui est enchâssé inférieurement à l'extrémité d'une brindille de la mousse. Si nous avions assisté à la formation de ce fruit des mousses, voici ce que nous eussions vu se produire. A l'extrémité d'une branche de la mousse eussent apparu les archégones et les anthéridies, et lorsque les anthérozoïdes auraient accompli leur action sur les oosphères des archégones,nous les eussions vues
se changer en oospores et celles-ci à leur tour sa seraient transformées sous nos yeux en sporanges ou en fruits. Si alors on sème des spores de mousse, on en voit naître un filament grêle, véritable hypha, que les bryologues (savants qui étudient spécialement les mousses) appellent protonema. Ce protonema se fixe au sol par des rhizoides; il est verdàtre; en se développant, il donne naissance directement et de distance en distance à des sortes de bourgeons qui produisent ce que nous appelons un pied de mousse, et c'est sur ce pied de mousse que nous eussions vu se reproduire les anthéridies et les archégones. Résumons ce cycle en le mettant en regard de celui qui représente l'évolution d'un cryptogame vasculaire ; nous aurons le tableau cicontre :
Evolution de la mousse.
Évolution du cryptogame vasculaire.
Fruit ou sporange
Plante avec spo range.
■pore.
Spore
Protonema et mousse avec arche gone et anthéridie.
Prothalle avec archégone et anthé ridie.
Fruit issu du développement de l'oospore.
Plante issue du développement de l'oospore.
On voit par la seule inspection de ce tableau que ce que l'on appelle la mousse correspond morphologiquement à ce que l'on appelle prothalle chez les cryptogames vasculaires, c'est-àdire que chez les mousses la plante toute jeune encore se transforme tout entière en un sac à spores ou sporange.
Par exception, les characées, dont le type est le çenve<.'hara ou Charagne, ainsi nommé à cause de l'odeur nauséabonde que ces plantes répandent, sont dépourvues de spores. On appelle ici, avec plus de sens que chez les mousses et les cryptogames vasculaires, ooapore le résultat de l'action des anthérozoïdes sur l'oosphère d'un archégone. Sitôt après sa formation, l'oospore s'entoure d'une coque très épaisse fortement colorée en rouge et recouverte d'un rang de cellules protectrices enroulées en hélices autour de l'oospore enkystée. En cet état, l'oospore est ce que l'on appelle vulgairement une graine de Chara. La graine de Chara est donc formée d'une cellule diss-éminatrice entourée de sa coque protectrice ; c'est donc une spore dans le sens général que nous attribuons à ce mot. Pour rappeler l'origine et la nature spéciale de cette spore, qui doit son existence à l'action de l'anthérozoïde sur l'œuf eu l'oosphère cachée au fond de l'archégone, on l'a appelée oospore ou œuf-spor?.Le terme oospore est une expression très générale ; il désigne toujours une spore endogène ou exogène qui doit son origine à l'action des anthérozoïdes d'une plante sur ses oosphères.
Dans les algues, en effet, il arrive souvent que les oosphères sont mises en liberté et qu'elles «agent librement dans l'eau ; cela se voit fort bien chez les fucus, et il est facile même, à la loupe, de distinguer ces corps sur les terminaisons verruqueuses des frondes de ces végétaux. Si, comme c'est le cas pour les fucus, les oosphères nageantes sont rencontrées par les anthérozoïdes de ces plantes, il se forme des oospores. Celles-ci n'ayant jamais été enfermées dans une archégone, on dit qu'elles sont d'origine exogène, par opposition à celles qui séjournent et prennent naissance dans une archégone. Ces dernières ■oospores sont dites endogènes. Il convient, dans toute description d'un cryptogame, de faire commencer l'histoire de la plante considérée à l'oospore et de poursuivre le cycle de cette histoire
jusqu'à la reproduction de nouvelles oospores.
Chez les Algues on nomme souvent chronispore ou spore durable des spores qui doivent ou qui peuvent conserver pendant très longtemps leur faculté germinative et plus particulièrement celles d'entre elles qui normalement n'entrent en germination qu'après avoir subi un long temps de repos. Souvent les chronispores doivent subir une dessiccation complète, un ensevelissement ou l'action de la gelée, avant de pouvoir reprendre leur développement.
Chez les bactéries les spores durables portent plus particulièrement le nom de corpuscules germa ou de germes. La petitesse de ces germes est excessive, —^ à jôoïïïï de millimètre. On conçoit dès lors que leur présence échappe facilement à l'observateur, et, comme leur nombre est prodigieux, on comprend sans peine que leur apparition en grand nombre au sein des liqueurs en apparence les plus pures ait donné naissance à l'idée de leur production par génération spontanée. Ces corpuscules, germes des bactéries, résistent facilement à une température de 140" dans de l'air sec, et à une température de 110° dans de l'eau salée. Il est donc extrêmement difficile de se mettre à l'abri de ces êtres, qui sont les agents actifs de toutes les décompositions et de toutes nos maladies contagieuses.
Chez les diatomées, petites algues unicellulaires revêtues d'une carapace siliceuse, qui, par leur accumulation en nombre prodigieux, o«% donné naissance aux tripolis, on donne quelquefois le nom d'auxospores aux spores durables. Ce même nom d'auxospore est aussi appliqué indifféremment aux oospores de ces petits êtres.
La grande majorité des cryptogames cellulaires sans chlorophylle, que l'on désigne habituellement sous le nom de champignons, présentent à l'extrémité de certains de leurs filaments des spores qui n'ont jamais été enfermées dans un sporange : on désigne d'une manière générale ces spores exogènes sous le nom de conidies. Les conidies sont dites septées ou cloisonnées lorsque leur masse est partagée en un certain nombre de cellules par des cloisons cellulosiques radiales eu transversales. Dans les urédinées, dont le type est le genre Puccinie, qui provoque la maladie des céréales connue sous le nom de rouille des graminées, on appelle wcdospores les conidies or-
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dinaires, et iéleutospores des conidies soptées à parois très épaisses qui jouent ici le rôle de spores durables ou de chronispores. Dans les hyménoorycètea ou champignons à chapeaux, dont le type est V Agaric champêtre ou champignon de couche, les conidies affectent une disposition spéciale qui les fait désigner par le nom particulier de bnsidiospore. Ces basidiospores naissent en effet au nombre de quatre à la partie supérieure d'une grande cellule des lames du chapeau. Cette grande cellule a reçu le nom de baside. Les quatre spores qui se forment à son sommet sont rattachées à la cellule basilaire par un très petit pédicelle nommé stérigmate ; aussi, après la maturité des spores, le sommet de la baside est-il surmonté de quatre petites cornes pointues qui sont les restes des stérigmates.
Dans les champignons discomycètes, dont le type est la Pezize, dans les champignons pyrenomycètes, dont le type est le Claviceps purpuiea, vulgairement nommé ergot de seigle, dans les urédinees et dans les lichens, on trouve deux sortes de spores exogènes qui diffèrent toutes deux des conidies, parce que les filaments sur lesquels elles naissent sont groupés en des sortes de fruits ou de conceptacles sous la surface du champignon. Les premières de ces nouvelles spores exogènes ont la forme de bâtonnets ; semées sur la terre humide ou sur les ccorces, elles germent très difficilement. Pendant de longues années on a cru qu'à l'exemple des anthérozoïdes, ces spores ne germaient pas ; c'est pourquoi beaucoup d'auteurs les ont regardées comme représentant les anthérozoïdes des champignons chez lesquels on les trouve. On a appelé ces spores spéciales des spennaties, et l'on a nommé spermogonies les conceptacles ou fruits dans lesquels elles prennent naissance. Dans ces dernières années, M. Maxime Cornu a réussi à obtenir la germination des spermaties de plusieurs champignons ; aussi aujourd'hui admet-on généralement que les spermaties ne sont qu'une forme des spores durables.
On désigne généralement sous le nom de stylospores les spores exogènes analogues aux conidies, nées dans des cavités ouvertes ou cryptes creusées dans la surface des champignons. Chez les urédinees, les stylospores sont désignées! sous le nom à'scidiospores; cela tient à ce que l'on faisait jadis une catégorie spéciale de spores avec les spores du genre JEci'Hum, dont l'une des espèces, jEcidium berberis, vit sur l'épine-vinette. Or, on a reconnu, grâce aux beaux travaux de MM. Tulasne et de Bary, que YJEcidium berberis n'était qu'une phase de la vie de la puccinie ou rouille des graminées ; le genre *£cidium a disparu, mais la qualification d'aecidiospore a persisté ; elle est encore très répandue. En général, les stylospores sont caractérisées par la puissance de leur coque protectrice.
Dans l'ensemble des champignons que les botanistes désignent sous la dénomination commune d'ascomycètes, on trouve des sporanges spéciaux nommés asques ou thèques, qui proviennent du développement direct de leurs oospores. On appelle ascospores, thécospores ou spores endogènes les spores nées dans ces sporanges. Ces ascospores correspondent presque complètement aux spores des mousses. Chez les lichens, on appelle apothécies les conceptacles ou fruits formés par les thèques. Les apothécies contiennent, outre les thèques et mêlées avec elles, des cellules stériles que l'on nomme paraphyses. Ces paraphyses ont pour rôles principaux :
i" De nourrir les thèques pendant leur développement ;
1" De protéger les thèques ;
3° D'en provoquer la déhiscence et par suite l'émission des ascopores en se gonflant sous l'action de l'eau.
On appelle sclérote une forme particulière du corps disséminateur, qui se produit par le pelotonnement de filaments mycéliens ou d'hyphes chez les champignons. Os sclérotes se produisent fréquemment chez les myxomycètes. Chez les mucorinées, dont les principaux types vivent à la surface du crottin de cheval, où ils forment de fines moisissures, les sclérotes sont réduits à un>; seule cellule, véritable spore, sorte de spore durable à laquelle, vu l'épaisseur de sa paroi, on donne le nom de < hlamydospore.
Dans les floridées ou algues marines roses et rouges, on trouve une nature spéciale de spores : ce sont des spores qui naissent toujours par quatre dans chaque sporange. On a nommé ces spores des tétraspores. Dans ces mêmes floridées, sitôt après sa formation l'oospore se transforme en une masse de cellules disséminatrices ou spores. Les assemblages formés par l'agglomération des spores et par les enveloppes qui les protègent forment des sortes de fruits, que l'on désigne par les noms de favelle, de céramide, do coccidi». 'CE. Bertrand.]
SQUELETTE. —Zoologie, XXXVI. - On donne le nom de squelette à cette charpente solide, formée do pièces diversement agencées et reliées entre elles, qui se nomment les os, et qui, chez les animaux supérieurs, forment avec les muscles l'appareil du mouvement. L'être inférieur, dépourvu de parties dures, se meut cependant, mais d'une façon toute rudimentaire : chez lui les muscles, attachés directement à la peau, modifient, par leur contraction, la forme du corps entier, et par là arrivent à le mouvoir. Au contraire, chez les animaux pourvus d'un squelette, les muscles s'attachent sur les pièces, ou, comme on dit, sur les leviers osseux et, les mouvant en divers sens, ils font exécuter à l'animal des mouvements partiels, ou des mouvements de translation totale.
Le squelette est donc, avant tout, un organe de mouvement. Mais il constitue aussi un appareil de protection, à l'abri duquel les viscères, cerveau, cœur, poumons, etc., échappent aux violences extérieures, prennent un développement caractéristique et assurent à l'animal une vie plus parfaite et plus haute. Enfin c'est le squelette qui dessine et fixe la forme et le type du corps. — Ainsi, sans squelette, il n'y a pas de forme fixe ; le mouvement est vague, incertain, sans liberté, précision ni puissance ; la vie est bornée à la nutrition. Au contraire, dès que se montrent les parties dures, apparaît une vie supérieure. La locomotion, le mouvement précis, aisé, étendu et puissant, des rapports multipliés avec le monde extérieur, un système nerveux mieux abrité, plus délicat, plus parfait, des fonctions plus distinctes et plus complexes, la vie de relation couronnant la vie nutritive, enfin une forme arrêtée et caractéristique, tels sont les avantages que le squelette confère à l'animal. On ne s'étonnera donc pas que les naturalistes en aient fait comme la base de leur classification, et qu'ils aient partagé tous les animaux en deux classes, les Vertébrés et les Invertébrés, suivant qu'ils possèdent des os ou n'en possèdent pas.
Les vertébrés seuls possèdent un squelette osseux. Cependant chez certains invertébrés, les insectes, les crustacés, par exemple, il existe aussi une charpente dure et rigide, servant de point d'attache aux muscles, et d'appareil de protection aux viscères. Mais ce squelette est extérieur, situé à la surface du corps et ne consiste qu'eu une modification de la peau.
Nous allons d'abord examiner la composition et la disposition du squelette, tel qu'il se montre-
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chez le premier des vertébrés, chez l'homme, et nous dirons ensuite quelques mots de ses modifications à travers l'échelle animale.
De quoi se compose un os? Lorsqu'on le fait macérer quelque temps dans un acide énergique, on voit qu'il ne reste plus qu'une matière grise, demi-transparente, gélatineuse, molle, flexible, qui a conservé la forme de l'os. L'acide a dissous ce qui donnait à l'os sa rigidité et son opacité, c'est-à-dire les sels calcaires (carbonate et surtout
phosphate de chaux) ; il ne reste que la partie organique, non minérale, c'est-à-dire le cartilage. Un os n'est donc qu'un cartilage, envahi et comme incrusté de sels de chaux. (D'après les recherches de Berzelius, il y a environ 33,30 pour 100 de substance animale, et 66,70 de matière minérale.) Chez le fœtus, en effet, à l'époque où naissent et se forment les organes, le système osseux est tout d'abord un appareil cartilagineux (à l'exception de quelques os fort peu nombreux). Puis la
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substance pierreuse apparaît en des points déterminés, toujours les mêmes pour chaque os, qui peu à peu s'étendent et envahissent de plus en plus la pièce cartilagineuse. Ce travail d'ossification est pour ainsi dire à peine commencé à la naissance; il continue et dure jusqu'à l'arrêt du développement organique, c'est-à-dire jusqu'à l'âge adulte. Mais à ce moment la substance des os ne reste pas stationnaire; elle est dans un état constant de réparation et de destruction jusque vers l'âge de 35 à 45 ans. Des expériences célèbres, fondées sur la propriété que possède la earance, mêlée aux aliments, de colorer les os en rouge, ont montré que, tandis que la partie cen-
trale de l'os se détruit, la partie périphérique se régénère sans cesse. A partir de 40 à 45 ans, lo mouvement de régénération de la surface s'arrête, la destruction centrale continue seule; le centre des os va se creusant, se raréfiant toujours plus, et ainsi s'explique la fragilité des os chez les vieillards. On attribuait autrefois la fragilité osseuse de cet âge à l'augmentation de la proportion des sels de chaux. « En accumulant dans nos os, disait Bichat, une substance étrangère à la vie, la nature semble les préparer à la mort. » Il est prouvé aujourd'hui que cette augmentation n'existe pas, et que si 1 âge introduit quelqua changement à la composition chimique de l'os,
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c'est plutôt en diminuant la quantité de substance minérale.
Le tissu osseux, ainsi formé de matières organiques et minérales, affecte des dispositions varices. Tantôt il est serré, dense, compacte ; tantôt il est lâche, spongieux, formé de grandes cellules. Les os qui nom qu'un petit volume, et qui doivent présenter une grande solidité, sont entièrement formés de tissu compacte. Tels sont les os plats qui recouvrent les viscères (côtes, bassin, etc.). Mais d'autres os, d'un volume plus grand, auraient un poids trop considérable si toute leur épaisseur était dense et serrée : ceux-là n'ont de compacte que la surface ; leur tissu devient lâche et cellulaire à quelques millimètres de la périphérie, et le centre de l'os est creusé d'un long et large canal qui loge un organe graisseux, la moelle. Tels sont les os longs, ou os des membres, véritables colonnes creuses, à la fois solides et légères. Entre ces deux variétés d'os se placent les os courts (vertèbres, os du crâne), formés presque entièrement de tissu spongieux, cellulaire, à peine recouverts d'une mince pellicule compacte.
Le développement des os obéit à des lois déterminées, dont quelques-unes présentent pour le physiologiste et pour le médecin un très grand intérêt. Citons-en une, la loi de symétrie, due aux savantes recherches de M. Serres :
l'ont os médian est d'abord double. C'est-àdire que tout os occupant le milieu de l'axe du corps, et présentant deux moitiés symétriques (par exemple l'os du front, celui de la mâchoire inférieure), est formé, chez le fœtus, de deux os semblables, symétriques, naissant chacun d'un point d'ossification distinct, qui peu à peu se développent, se rapprochent, puis se soudent l'un à l'autre. Il y a donc, au début de la vie, deux frontaux, deux maxillaires inférieurs, etc.
Les os s'unissent, ou, comme on dit, s'articulent entre eux de façons très diverses, suivant que l'articulation doit unir invariablement les pièces osseuses (os du crâne), ou leur permettre des mouvements plus ou moins étendus (articulations du coude, du genou, de la mâchoire).
Les articulations immobiles ont lieu par engrenage des os (sutures du crâne) ou par simple juxtaposition adhérente.
Les articulations mobiles présentent bien des variétés. Mais d'une façon générale, dans ces articulations, lesos se touchent par une surface lisse, encroûtée de cartilage, perpétuellement lubréfiée et comme huilée par la synovie; des ligaments multipliés maintiennent ces surfaces osseuses en contact l'une avec l'autre et les empêchent de s'abandonner. L'entorse est la distension violente de ces ligaments ; la luxation est leur rupture, amenant la séparation des surfaces articulaires.
La synovie, qui lubréfie les articulations et en assure le jeu parfait, est renfermée dans une poche, appelée bourse synoviale, qui entoure la jointure de tous les côtés : de cette disposition résulte un fait remarquable; cette bourse étant parfaitement vide d'air, les surlaces osseuses ne peuvent s'écarter sans laisser le vide entre elles, et par suite sans être ramenées l'une contre l'autre par toute la force de la pression atmosphérique ambiante. La pression barométrique contribue ainsi pour une large part à la solidité des articulations.
La surface des os est toujours recouverte d'une membrane fibreuse qui leur est étroitement adhérente, le périoste, sur lequel s'attachent les extrémités des muscles ou tendons. Cette membrane, d'une épaisseur inégale, proportionnelle en général au volume de l'os, possède la propriété de régénérer sans cesse l'os, et lui assure par là, au sein des parties molles, une vie indépendante. Un lambeau de périoste vivant,
détaché à moitié de l'os, renversé et fixé parmi les muscles, reproduit par sa face profonde un os de môme figure que ce lambeau. Bien plus : ce lambeau, complètement détaché, et fixé au milieu des parties molles d'un autre animal de même espèce, donne lieu au même phénomène et régénère un os {Expérience de L. Ollier).
Abordons maintenant la description du squelette humain et commençons par en donner une idée d'ensemble.
Ce squelette forme un tout continu, dont toutes les parties se tiennent. L'axe de cette charpente est une longue et solide colonne, la colonne vertébrale, qui présente à chacune de ses extrémités un renflement considérable : en haut le crâne, en bas le bassin.
Le milieu de cette colonne supporte une sorte de cage, le thorax, formé par les 24 côtes, le sternum, les clavicules et les omoplates.
Quatre longs prolongements, les membres, partent de cette colonne. Les deux membres supérieurs partent du thorax, les deux autres du bassin. Le membre supérieur et le membre inférieur sont construits sur un type analogue et formés d'un même nombre de parties symétriques.
Chacun d'eux peut se diviser en trois segments. Le premier segment ne comprend qu'un os unique, mais énorme {humérus pour le bras, fémur pour la cuisse). Le second segment en comprend deux plus petits (radius et cubitus pour lavant-bras, tibia et péroné pour la jambe). Enfin, dans le troisième segment {main, pied), les os sont très petits et très nombreux.
On voit par cet exposé succinct que le squelette est symétrique, c'est-à-dire absolument divisible, sur un plan vertical antéro-postérieur, en deux moitiés semblables. Le poids de tout l'appareil osseux, chez l'homme adulte, est d'environ 5 à 6 kilogrammes.
Passons maintenant à l'étude rapide de chaque pièce isolée du système, en commençant par la tête.
La tête se compose de deux parties, le crâne et la face. Le crâne est une boîte ovalaire, formée de huit os, et renfermant le cerveau et le cervelet (V. Système nerveux). Ces huit os sont : en avant le frontal, en haut les deux pariétaux, sur les côtés les deux temporaux, dans l'épaisseur desquels est logé l'appareil auditif (V. Ouïe), en arrière l'occipital, en bas l'etkmoïde et le sphénoïde. L'agencement de ces diverses pièces est admirablement disposé en vue de la solidité et de la résistance de la boîte ; les coups, les chocs se décomposent à travers ces sutures enchevêtrées et perdent ainsi leur violence.
La base du crâne est percée d'un large trou, qui se superpose au canal des vertèbres, et permet à la moelle d'entrer dans la cavité cérébrale pour y former le cerveau. De chaque côté de ce trou est une surface un peu convexe qui unit, le crâne à la première vertèbre; la tête est ainsi posée presque en équilibre sur la colonne ; toutefois la moitié antérieure, alourdie par la face, tend à l'incliner en avant : disposition corrigée par les puissants muscles de la nuque, qui redressent la tête et lui donnent sa fierté d'allura caractéristique.
La face est formée par la réunion de 14 os, tous immobiles les uns sur les autres à l'exception d'un seul, le maxillaire inférieur. Le maxillaire supérieur, articulé avec le frontal, forme avec lui la cavité de l'orbite. Le nez, dans le squelette, est une cavité, plutôt qu'un appendice : cette cavité ou fosses nasales, très étendue, est séparée de la bouche par la voûte palatine. Les deux maxillaires sont creusés sur leurs bords de nombreuses cavités, ou alvéoles, contenant les dents.
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Enfin il faut considérer comme une dépendance de la face le petit os hyoïde, qui supporte la base de la langue et soutient le larynx.
Au moment de la naissance, les os de la voûte crânienne, incomplètement ossifiés, sont séparés par de larges espaces membraneux, les fontanelles, qui disparaissent vers la deuxième ou troisième année.
Le crâne présente dans sa forme et dans son volume de notables variétés chez les différents peuples, comme l'ont établi les recherches de Blumenbach, de Scemmering, etc., et de nos jours celles de l'école moderne d'anthropologie. L'étude comparée des crânes est en effet l'un des fondements, et le principal, de l'anthropologie.
Le crâne étant assez exactement moulé sur le cerveau, on a attaché une grande importance à l'étude de ses moindres détails extérieurs (phrénologic de Gall, crâniologie). On s'est également préoccupé de ses exactes dimensions : de là diverses mesures imaginées pour cet objet : la plus ancienne, proposée par Camper sous le nom d'angle facial, indique le rapport entre le volume de la face et celui du crâne. Cet angle est formé de deux lignes partant toutes deux des incisives supérieures, et aboutissant l'une au milieu du front, l'autre au conduit auditif. Il est, chez l'Européen, de 80 à 85°, de 73° dans la race mongole, et de 70° chez les noirs. Une des plus intéressantes conclusions de ces études de mensuration est qu'à travers l'échelle animale ou les races humaines, le crâne et la face sont dans un rapport inverse de développement; l'un n'augmente qu'aux dépens de l'autre ; en d'autres termes la face diminue avec l'accroissement de l'intelligence.
La partie la plus importante du tronc, celle qui sert de soutien à toutes les autres, est la colonne vertébrale. C'est une tige osseuse, occupant la ligne médiane et postérieure du corps, et composée de 24 petits os appelés vertèbres. Chaque vertèbre représente une sorte de disque épais, percé d'un large trou (trou vertébral). Les deux faces de ce disque sont parallèles et horizontales, et s'articulent solidement avec la vertèbre inférieure et avec la supérieure. Ce disque est en outre muni de saillies ou apophyses dont la principale, se dirigeant horizontalement en arrière, offre un puissant levier aux muscles du dos et du cou, et leur permet de redresser et de mouvoir toute la colonne tirée en avant par le poids du corps et des viscères. D'autres saillies consolident l'articulation ou offrent aux côtes une surface articulaire.
La superposition de tous les trous vertébraux forme un long canal, où se loge la moelle; entre chaque vertèbre est ménagé de chaque côté un espace libre par où s'échappent de la moelle les nerfs qui se répandent dans tout le corps.
La première vertèbre, nommée l'atlas, très mobile sur la seconde, supporte la tête. Elle pivote comme un anneau autour d'une saillie verticale qui s'élève de la seconde vertèbre ou axis. Ces deux os sont faiblement unis l'un à l'autre, afin d'être plus mobiles : à l'état normal, la tète pesant sur l'atlas tend plutôt à le réunir à l'axis qu'à l'en séparer, et cette faiblesse de lien n'a pas d'inconvénients. Il en est tout autrement quand la tête supporte le poids du corps, dans la pendaison par exemple : ces deux vertèbres se séparent, se luxent et rompent la moelle, amenant ainsi une mort instantanée.
Les sept premières vertèbres sont appelées cervicales, et jouissent d'une assez grande mobilité en rapport avec les mouvements variés que doit exécuter la tête.
Les douze suivantes, vertèbres dorsales, portent chacune une paire d'arcs osseux recourbés
et très larges, les côtes, qui forment avec le sternum la cage thoracique, ou poitrine, contenant le cœur et les poumons. Les côtes, au nombre de 12 de chaque côté, se continuent en avant par une tige cartilagineuse. Les cartilages des sept premières paires de côtes s'unissent au sternum, os impair et médian qui complète et ferme la cage. Les cinq dernières paires, qui n'arrivent pas au sternum, se nomment les fausses-côtes.
Les cinq dernières vertèbres, larges, solidement unies, se nomment lombaires. Elles se continuent par un appendice, formé de deux pièces, le sacrum et le coccyx, dans lequel il ne faut voir que des vertèbres soudées entre elles et un peu modifiées dans leur forme.
La colonne vertébrale n'atteint son complet développement que vers trente ans. Plus longue chez l'homme que chez la femme, elle est verticale, mais non rectiligne, et présente quatre courbures alternatives, convexe au cou, concave au dos, convexe aux lombes, concave dans le bassin.
Sur la cage thoracique se fixent les membres supérieurs. Un premier appareil composé de deux os, l'omoplate et la clavicule, leur sert de base et comme de socle.
L'omoplate, os large et plat, s'applique en arrière sur les côtes supérieures. Il présente en haut une large cavité qui reçoit la tète de l'humérus. Fixé contre le thorax par la masse des muscles du dos et de l'épaule, au sein de laquelle il est enfoui, cet os s'articule en avant avec la clavicule, petite pièce osseuse qui, s'appuyant sur le sternum et la première côte, maintient écartées les deux omoplates, c'est-à-dire les deux épaules.
Le premier segment du membre supérieur, le bras, est formé d'un seul os, l'humérus, longue et forte tige osseuse, dont l'extrémité supérieure, arrondie, tourne dans la cavité de l'omoplate, tandis que l'inférieure, creusée d'une sorte de gorge de poulie, reçoit l'un des os de l'avant-bras, le cubitus.
L'avant-bras présente en effet deux os, le cubitus et le radius, placés parallèlement à côté l'un de l'autre. Le cubitus s'articule en haut avec la poulie de l'humérus et en bas n'arrive pas jusqu'à la main. Le radius, au contraire, articulé en bas avec la main, n'arrive pas en haut jusqu'à l'humérus. Le point important des rapports de ces deux os est que le radius, qui porte la main, peut tourner autour du cubitus comme autour d'un pivot, et donner lieu à deux mouvements de la main, l'un la supination (paume en haut), l'autre la pronation (paume en bas).
Le dernier segment, la main, se compose de trois parties : le poignet ou corpe, formé de deux rangées, composées chacune de quatre petits os, très solidement unis entre eux, — le métacarpe, constitué par une seule rangée de cinq petits os longs, dont l'un, qui porte le pouce, est indépendant et mobile, — enfin les doigts, dont chacun comprend trois petits os longs {h l'exception du pouce qui n'en possède que deux) appelés les phalanyes.
Rappelons ici ce que nous avons dit plus haut, à savoir qu'à mesure que l'on s'éloigne du tronc, les divers segments deviennent plus courts, et les os de ces segments plus nombreux. Le résultat se comprend aisément : à mesure qu'on se rapproche de l'extrémité du membre, les articulations se multiplient, permettant à la forme et à la position du membre de varier à l'infini pour s'accommoder à celles des objets à saisir. Au conlraire, les grands os du bras et de l'avantbras, énormes leviprs à mouvements étendus, permettent de porter rapidement ou violemment la main partout où elle est nécessaire.
Le membre inférieur présente avec celui-ci la
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plus grande analogie. Comme le bras, la cuisse | repose sur une première pièce osseuse, la hanche, , qui est ici l'analogue de l'épaule : elle est fol de trois os, distincts dans 1rs premières années de la vie, mais qui se soudent ensuite pour ne former qu'un os unique, l'os Moque, ou os coxul. j Cet os, plat et très large, solidement attache en ; arrière au sacrum, forme avec celui du côté opposé une sorte de vaste ceinture osseuse, de l'orme un peu conique, à base supérieure, qu'on ^ nomme le bassm, et qui loge la partie inférieure du tube digestif et les organes génito-urinaires. Plus large et plus évasé chez la femme, cette différence s'explique par la nécessité de contenir [ l'utérus pendant la grossesse. Le bassin termine en bas le tronc : il est situé entre la colonne vertébrale, qui porte sur sa partie postérieure, et les fémurs, qui s'attachent à ses parties latérales : disposition importante en vertu de laquelle le bassin offre au centre de gravité une large base de sustentation, et qui a en outre ce résultat de décomposer et d'amoindrir les contrecoups de la marche, de la course, du saut et de la chute.
Un seul os, le fémur, le plus long et le plus volumineux du squelette, forme la cuisse. Son extrémité supérieure, coudée et arrondie, tourne dans une cavité que lui offre l'os coxal, de façon à laisser la cuisse se mouvoir en tous sens. L'extrémité inférieure, renflée, repose sur le tibia, et permet à la jambe de se plier en arrière ou de s'étendre dans le sens antéro-postérieur. Un petit os plat, la rolu e, protège en avant l'articulation du genou et augmente la puissance des muscles qui étendent la jambe sur la cuisse, en rendant plus oblique leur insertion sur le tibia.
Deux os forment la jambe ; l'un solide, épais et rectiligne, le tibia, situé en dedans; il porte le fémur, et s'appuie sur le pied. Le second, grêle, flexible, appelé le péroné, ne sert qu'à maintenir le pied et à l'empêcher de glisser en dehors. Cet os, analogue au radius, ne tourne pas sur le tibia, mais lui est invariablement fixé. Le pied, en effet, base de sustentation, a besoin avant tout de solidité : les mouvements variés lui sont inutiles ; et une mobilité analogue à celle de la main lui serait dangereuse.
Comme la main, le pied se compose de trois parties, le tarse, le métatarse et les doigts, parfaitement analogues aux parties similaires de la main.
Sept os composent le tarse; l'un, Yastragale, élevé au-dessus des autres, arrondi en forme de poulie, s'emboîte dans la mortaise que lui offrent le tibia et le péroné, et forme avec eux l'articulation du cou-de-pied. Il repose sur l'os du talon, le calaanéum, qui se prolonge en arrière, présentant un puissant levier aux muscles du mollet ; ces muscles, en effet, étendent le pied sur la jambe, ou en d'autres termes soulèvent à eux seuls le poids du corps tout entier, ce qui explique la longueur, la saillie et la solidité du calcanéum. Les autres os, le scaphoïde, le cuboïde et les trois cunéiformes, complètent le tarse.
Le métatarse se compose, comme le métacarpe, de cinq petits os longs ; mais celui qui porte le gros orteil est aussi peu mobile que les autres.
Enfin, les doigts comptent le même nombre de phalanges qu'à la main, mais plus courtes, plus grosses et moins mobiles.
L'analogie des membres thoracique et abdominal, entrevue par Yicq-d'Azyr, a été confirmée par les belles recherches de Flourens, de Martins, de Geoffroy Saint-Hilaire, etc. Ces savants ont montré la ressemblance et la symétrie exacte, à travers les différences apparentes, de l'épaule et du bassin, du bras et de la cuisse, de l'avant-bras
et de la jambe, de la main et du pied. Les différences superficielles tiennent uniquement à la diversité de destination. Organe de préhension, le membre supérieur est plus léger, plus mobile, se plie plus aisément aux mille injonctions de la volonté. Appareil de sustentation et de locomotion, le membre abdominal l'emporte sur le précédent en solidité d'attaches, en volume, mais il jouit en revanche d'une mobilité plus restreinte.
Maintenant que nous connaissons le squelette dans chacune de ses parties, il nous reste à dire quelques mots de la manière dont elles fonctionnent, en d'autres termes à parler de l'action des muscles sur les os.
Tous les muscles sont fixés au Bquelette par leurs deux extrémités (à de très rares exceptions près). Un muscle, en se contractant, ne l'ait donc autre chose que rapprocher deux os l'un de l'autre, et naturellement il prend appui sur l'os le plus résistant pour entraîner le plus mobile. Or nous avons vu que les os sont d'autant plus mo- ! biles qu'ils sont plus éloignés du tronc. 11 suit do : là qu'un muscle entraîne toujours celui des deux os auxquels il s'attache qui est le plus distant du centre du corps ; aussi les muscles destinés à mouvoir un os s'étendent-ils toujours de cet os vers le tronc : les muscles destinés à mouvoir le pied sont situés sur la jambe; ceux qui ' doivent fléchir la jambe occupent la cuisse ; ceux ; qui fléchissent la cuisse s attachent au bassin, etc. Il est évident que l'énergie d'un mouvement dépend surtout du volume ou du nombre des muscles qui le provoquent. Mais elle dépend aussi de la façon dont le muscle s'attache, ou comme on dit, s' insère à Vos. L'énergie d'un mouvetnent est d'autant plus faible que l'insertion ! du muscle sur l'os mobile est plus oblique. Cette loi se comprend d'elle-même : par exemple, le ! muscle biceps, qui s'attache d'une part au bras , et de l'autre à l'avant-bras, perd, au début du ; mouvement de flexion, les trois quarts de la force employée, parce qu'il s'insère très obliquement à ; l'avant-bras. Mais à mesure que la flexion s'accentue, et que le muscle devient plus perpendiculaire à l'os mobile, la force du mouvement augmente. Presque tous nos muscles s'insèrent très obliquement sur les os, d'une manière par conséquent peu avantageuse à l'énergie du début du mouvement.
Nous avons déjà dit que les os ne sont que des appareils mécaniques identiques aux leviers, dont ils présentent les trois variétés. (V. l'article Mécanique, p. 1280.)
Le levier du premier genre est assez fréquent dans l'économie : par exemple, lorsque la tête est en équilibre sur la colonne vertébrale, sollicitée en avant par le poids de la face, maintenue en arrière par les muscles de la nuque, elle représente un levier de ce genre, dans lequel le point d'appui est placé entre la résistance et la force.
Le levier du deuxième genre se rencontre dans l'articulation du cou-de-pied, lorsqu'on soulève le poids total du corps en se dressant sur la pointe du pied, ce qui a lieu dans la marche à chaque pas, quand le membre inférieur va se détacher du sol pour osciller et se porter au devant de l'autre. En ce cas, le point d'appui est fourni par la pointe du pied, appliquée au sol. La puissance est représentée par les muscles du mollet, qui s'insèrent au bout du talon (calcanéum). Enfin, la résistance, c'est-à-dire le poids du corps, transmis par le tibia, se trouve appliquée sur l'astragale, c'est-à-dire entre le point d'appui et le point d'application de la puissance. Remarquons qu'en ce genre de levier, le bras de levier de la puissance est beaucoup plus long que celui de la résistance, disposition éminemment avantageuse qui fait que la force
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déployée par les muscles du mollet n'a pas besoin d'égaler le poids du corps pour pouvoir le soulever.
Enfin, le levier du troisième genre est de beaucoup le plus répandu ; c'est lui qui préside à presque tous les mouvements partiels ou d'ensemble, particulièrement à ceux de flexion ou d'extension. L'articulation du coude en est un exemple entre autres. Le muscle biceps, représentant la puissance, s'attache sur le radius, un peu au-dessous de l'articulation. Le point d'appui est fourni par l'articulation même, et la résistance consiste dans le poids que soulève la main. Le bras de la puissance est ici plus court que celui de la résistance, de sorte que l'énergie de la contraction doit toujours être supérieure à l'obstacle vaincu. Mais, en compensation, l'extrémité du levier, la main, par exemple, parcourt un chemin bien plus long. Le mouvement regagne en étendue ce qu'il a perdu en force.
Il convient, pour terminer cette étude, de jeter un coup d'œil sur les modifications du squelette dans les différentes classes des vertébrés.
Ce nom seul de Vertébrés indique tout d'abord que, parmi les diverses pièces de la charpente osseuse, la colonne vertébrale est celle qui persiste avec le moins de variations. Les membres abdominaux peuvent manquer chez certaines espèces aquatiques, les membres thoraciques chez certains animaux terrestres, les côtes font défaut chez la grenouille, le sternum chez les serpents, etc. Mais la longue tige creuse qui renferme cet organe capital, le système nerveux, reste constante, et demeure comme la caractéristique de l'embranchement.
Et cependant, à travers tant de variations, la nature ne se départit que le moins possible du plan général qu'elle a adopté, et, par de légers changements de forme ou de proportions, elle plie parfois ce plan unique aux destinations les plus diverses. Le bras de l'homme, la patte d'un écureuil, la nageoire d'un phoque, l'aile d'une chauve-souris, présentent exactement le même nombre d'os et le même agencement de ces os.
Dans la classe des Mammifères, les doigts diminuent et la clavicule disparaît chez les espèces dont les membres ne servent qu'à la course. On peut, chez quelques espèces (dauphins, baleines), voir manquer absolument les membres abdominaux. Enfin le nombre des vertèbres dorsales ou caudales est sujet à de légères variations.
Chez les Oiseaux, le squelette est infiniment plus léger, presque tous les os étant creusés de cavités pleines d'air. La tête est très mobile sur de nombreuses vertèbres cervicales. Les vertèbres dorsales, point d'appui du vol, sont au contraire fixées les unes sur les autres. Les deux clavicules sont soudées en avant. L'aile renferme à peu près les mêmes os qu'un membre supérieur de mammifère. L'os de la hanche est très développé, comme il doit l'être chez un bipède. Un seul os représente le tarse et le métatarse.
Le squelette des Reptiles présente d'infinies variations; tous les os, à l'exception de la tête et des vertèbres, peuvent manquer tour à tour.
Quant aux Poissons, nous ne pouvons entrer dans le détail de leur anatomie osseuse. Nous dirons seulement que, chez certains d'entre eux, le squelette peut être absolument cartilagineux, (requin, raie1, chez d'autres même tout à fait membraneux, presque inconsistant (lamproie).
Enfin les Batraciens présentent cette particularité que le thorax est chez eux incomplet, les côtes faisant entièrement ou presque entièrement défaut : ce qui modifie leur mode respiratoire, et les oblige à avaler de l'air, au lieu de Yaspirer.
Avec la dernière classe des vertébrés disparaît le squelette proprement dit, la charpente osseuse
intérieure. Toutefois les premiers invertébrés ne sont pas encore des animaux uniquement composés de parties molles. Les Insectes, les Crustacés, sans posséder d'os à proprement parler, sont pourvus d'une armature extérieure résistante et solide, qui n'est que la peau modifiée et durcie. Ce squelette extérieur remplit les mêmes rôles que le squelette des vertébrés, prête attache aux muscles, protège les viscères, et assure la forme de l'animal.
Mais cette carapace elle-même disparaît à son tour, et l'on entre alors dans un monde inférieur et rudimentaire, d'où la forme et la consistance sont également absentes. [Dr E. Pécaut.l
STIMULANTS. — Hygiène, XII. — Les hommes de tous les climats, de tous les pays, sauvages ou civilisés, semblent éprouver le besoin instinctif de substances que l'on désigne sous les noms à'excitants ou de stimulants. Aussitôt que l'expérience leur a révélé l'existence et les propriétés d'un agent de cette nature, ils en ont adopté l'usage. A mesure que les relations et les échanges sont devenus plus faciles, les peuples se sont emprunté les produits spéciaux de chaque pays, de sorte qu'aujourd'hui les stimulants de toute sorte tendent à se faire partout concurrence. Il en est résulté que le même individu fait usage de plusieurs stimulants alternativement ou à l'état de combinaison.
On se ferait difficilement une idée du rôle des substances stimulantes, si l'on n'avait pas sous les yeux des chiffres aussi exacts qu'il est possible de les établir aujourd'hui.
Voici, par ordre d'importance numérique, celles dont on consomme le plus :
Le kava, employé par environ un million de Polynésiens.
Le coca, mâché par les Indiens de la Bolivie et du Pérou, formant une population d'environ 10 millions d'individus.
Le maté, pris en infusion par une population de 15 millions d'Indiens, dans le Paraguay, le Brésil et la république Argentine.
Le bétel, mâché par les Malais, des Indous et des Chinois, au nombre d'environ 100 millions.
Le café, usité en infusion dans une grande partie de l'ancien inonde et une portion considérable de l'Amérique et de l'Océanie, compte à peu près 500 millions de consommateurs.
Le haschisch réclame environ 300 millions d'adeptes en Perse, en Turquie, dans l'Inde et dans le nord de l'Afrique.
L'opium est fumé par 400 millions d'hommes, dans l'Inde, la Perse, la Turquie et la Chine.
Le thé a suivi un peu partout le café : recherché surtout en Angleterre, aux États-Unis, en Russie, il forme en outre la iboisson populaire de la Chine et du Japon. Les populations qui l'emploient forment un total d'au moins 500 millions.
L'alcool règne sur une population d'au moins- 600 millions d'individus, dans tous les pays, excepté ceux soumis à la religion musulmane, qui en prohibe l'usage.
Le tabac a fait la conquête du monde depuis la découverte de l'Amérique ; il est prisé, chiqué, ou fumé par des populations évaluées à 900 millions d'individus.
Ces chiffres, bien que puisés aux meilleures sources, ne sont pas, bien entendu, d'une exactitude rigoureuse. De plus, ils embrassent la population entière chez laquelle le stimulant est en usage. Or il faut éliminer, pour arriver au chiffre réel des consommateurs, la presque totalité des enfants et la grande majorité des femmes.
Nous consacrons aux principaux stimulants ou excitants en usage chez nous, l'alcool, le café et le tabac, des articles spéciaux. Nous ne parlerons ici que d'une manière générale de l'in-
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fluence des stimulants sur la santé et sur la vie humaine.
Les statistiques démontrent que l'abus des stimulants augmente dans une effrayante proportion les cas de paralysie, de folie, de suicide, de crimes contre les personnes. Leur usage, à tous degrés, entraîne des maladies du corps et des troubles de l'intelligence. Ils figurent au premier rang parmi les causes qui abrègent la vie humaine et produisent les dégénérescences héréditaires.
L'habitude de voir tout le monde faire usage de stimulants, leur innocuité apparente, le plaisir sensuel qu'ils procurent nous empêche d'apprécier leurs ravages. Montaigne a dit : « Tout le mal, chez nous, vient d'ânerie. » Le mot peut s'appliquer à tout. Nous avons fait des drogues stimulantes, enivrantes, nos commensaux ; nous leur attribuons une part de notre santé, de notre belle humeur, de notre esprit, voire même de notre affectivité ; il faut vraiment être bien sûr de soi pour dénoncer ces ennemis intimes; ce n'est que par des preuves irrécusables que l'on peut espérer convaincre ceux à qui l'on conseille de renier ce qu'ils ont adoré. C'est la tâche de l'hygiène.
Il lui appartient de montrer les dangers qui accompagnent toujours les excitants et de signaler comment on peut remplacer ces agents de destruction par des moyens naturels, élevés, utiles, de satisfaire chez l'homme, à tout âge. les besoins matériels, le penchant pour le plaisir et la tendance vers l'idéal.
Dans le principe, c'est toujours comme pis-aller que l'on recourt aux stimulants. On y est conduit d'ordinaire par un besoin physique, un instinct, résultant d'un désordre des fonctions : ainsi l'alimentation insuffisante conduit tout naturellement à l'usage de l'alcool. Celui-ci devient souvent, il est vrai, l'aliment de la paresse et de la débauche ; mais, dans un très grand nombre de cas, c'est l'alimentation insuffisante qui amène une lutte inégale entre le pain et l'alcool, entre le bien-être et l'ivrognerie.
Supposez un ouvrier sobre, rangé, fort contre les exemples et les invitations de ses camarades, — il y en a beaucoup comme cela, — obligé de nourrir une famille nombreuse avec un faible salaire. Arrive l'hiver: la dépense, déjà réduite au minimum, augmente un peu pour le chauffage et l'éclairage ; il faut retrancher sur la nourriture déjà insuffisante et se priver du vêtement chaud que réclame la saison. Un matin, à l'atelier, il se sent faible. Un camarade qui le voit moins vif à l'ouvrage l'invite à prendre un petit verre « pour se donner de la force et se réchauffer. » Le petit verre, c'est le coup de fouet au cheval : il produit le coup de collier. Demain, on en prendra un autre, — toujours pour le Lod motif; — puis il en faudra deux par jour, trois, quatre.... L'ouvrier deviendra buveur d'eau-de-vie. C'est faute de pain et de viande qu'il en est venu là. Et maintenant il n'a plus d'appétit, même pour sa maigre pitance, de sorte qu'il est condamné à boire encore pour ne pas mourir d'inanition; il se tue par l'alcool pour ne pas mourir de faim, et il arrive à dépenser en alcool bien plus qu'il ne faudrait pour acheter le surcroît d'aliments qui lui a fait défaut. Et cet homme jauni, desséché, tremblant, débile, dont vous vous éloignez avec dégoût, a laissé dans sa mansarde une famille; l'argent a manqué, la maladie est venue, tous sont dispersés par l'assispablioue, en attendant que le pero entre à I II !■ 1-Dicu, dans uu asile d'aliénés ou dans une prison.
La tempérance ne peut régner que là où existent la vie de famille, un confort relatif qui permet le p spect de soi et des siens, une alimentation
suffisamment réparatrice, une instruction moyenne qui ouvre l'esprit aux distractions d'un ordre élevé. Répétons que l'instruction la plus élémentaire devrait accorder une large place à l'hygiène, — cette science que nous trouvons au fond de toutes les questions sociales, — afin de remplacer les banales déclamations par des préceptes bien définis, expliqués par des exemples familiers.
Le premier adversaire que nous devions opposer aux excitants, c'est l'éducation, qui fait les mœurs; et pour auxiliaires nous lui donnerons la loi, qui les sauvegarde.
Pour demeurer dans le domaine de l'hygiène et arriver à des conclusions pratiques, essayons, prenant les choses comme elles sont, de tracer la voie pour des améliorations successives, les seules que l'on puisse raisonnablement espérer.
L'homme se tue, en grande partie, par l'usage des stimulants : comment remédier à ce suicide en masse? Parmi les stimulants, il y en a qui sont particulièrement dangereux: de ce nombre sont l'alcool et le tabac. Ne pourrait-on pas s'en déshabituer graduellement par voie de substitution ? On préparerait des tabacs peu fermentes et appauvris en nicotine. Le vin, la bière, le cidre, remplaceraient l'alcool; plus tard, le café, le thé, le maté se substitueraient au vin ; enfin on remplacerait sans effort des infusions de plus en plus légères de ces plantes par d'autres infusions simplement aromatiques ou par de l'eau pure. Notez que cette substitution s'établit d'ellemême dans bien des cas; ainsi, parmi les soldats qui reçoivent une ration journalière de café, un bon nombre n'éprouvent plus le besoin de boire de l'eau-de-vie.
La contagion de l'exemple, même restreinte par l'absence d'attrait sensuel, entraînerait rapidement, surtout sous l'influence directrice des femmes. Par un heureux retour, on verrait abandonner une dangereuse forfanterie et faire consister le poiut d'honneur à être sobre.
Mais la sobriété est une résultante. Nous avons vu que l'homme s'en écarte à la poursuite d'un élément de bien-être qui lui fait défaut. C'est un point qu'il ne faut jamais perdre de vue toutes les fois que l'on cherche à modérer ou à supprimer l'usage des excitants. Pour ramener l'homme moral à sa condition normale, commencez par assurer les conditions régulières de sa vie physique : et, en étudiant la question, vous serez surpris de voir combien l'alimentation influe sur la morale. Depuis que l'on répète le conseil : « Un esprit sain dans un corps sain, » on n'insiste pas assez sur les rapports qui s'établissent entre l'esprit et un estomac à jeun. Le pain quotidien, la ration alimentaire d'entretien et de travail, voilà ce qu'il faut assurer avant tout. Le corps bien nourri n'appellera pas à son secours les excitants pour tromper la faim, galvaniser les muscles, produire une chaleur éphémère, ou émousser les sourdes douleurs de l'inanition.
Mais ce n'est pas tout. Si le travail manuel n'y pourvoit pas assez, le besoin d'activité physique — qu'engourdissaient les excitants — trouvera dans l'exercice rationnel ou dans les jeux une légitime satisfaction. L'esprit et le cœur ont soif d'émotions, d'impressions, d'épanchements : tout cela existe dans la vie de famille, les plaisirs du foyer, les amitiés honnêtes. Nous admettons qu'il y a en outre chez l'homme, dans toutes les conditions, quelque chose qui l'attire vers l'inconnu, sentiment religieux, aspiration vrrs l'idéal. A quelque degré que ces sentiments existent, ils sont naturels, et, faute d'aliment, ils dévient, se transforment, se pervertissent, ou plutôt prennent le change et S égarent dans les illusions décevantes des inébriants. A ce danger opposons un sens moral affermi par l'éducation et
