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Leçon professée par M. Dumas à l'École de Médecine, le 20 août IS4I.

Messieurs ,

Parmi les phénomènes de la vie dont vous êtes appelés à sonder les douloureux mystères , il en est qui se rattachent manifestement aux forces que la nature brute met elle-même en jeu , d'autres qui émanent d'une source plus élevée , moins accessible aux hardiesses de la pensée.

Il ne m'appartenait pas de jeter avec vous un regard curieux sur toute cette partie de vos études où viennent se ranger les faits qui se rapportent à l'exercice normal ou irrégulier des instincts de la vie. A plus forte raison , n'avons-nous jamais eu à nous entretenir de ces nobles facultés , par lesquelles l'in-

telligence humaine , maîtrisant tout ce qui l'entoure, brisant tous les obstacles, pliant toutes les forces naturelles à ses besoins , s'est emparée peu à peu de la terre > des mers , du globe tout entier ; vaste domaine , qu£ nos souvenirs , que nos pressentiments peut-être nous font si souvent considérer pourtant comme une prison trop étroite. A d'autres plus heureux , le soin de vous initier à ces graves études , le privilège de développer devant vous ces nobles pensées; notre tâche, plus humble, doit se renfermer dans le champ des phénomènes physiques de la vie , et encore en est-il qui n'ont pas dû trouver place dans nos leçons.

C'est surtout , en effet , le rôle de la matière dans la production et l'accroissement des êtres organisés , la part qu'elle prend à l'accomplissement des phénomènes de leur existence journalière , les altérations qu'elle éprouve après leur mort, que nous avions à étudier ensemble, et cette étude a bien suffi à elle seule à nos préoccupations de cette année.

Les plantes , les animaux , l'homme , renferment de la matière. D'où vient-elle? que fait-elle dans leurs tissus et dans les liquides qui les baignent? où va-

t-eïle quand la mort brise tes liens par lesquels ses diverses parties étaient si étroitement unies?

Voilà les questions que nous avons abordées ensemble avec hésitation d'abord, car le problème pouvait être bien au-dessus des forces de la chimie moderne; puis avec un peu plus de confiance , quand nous avons senti à cet accord tacite et secret de nos intelligences que la route était sûre , et que nous pouvions en voir le but se dégageant peu à peu de tous les obstacles. Si de ce travail , auquel vous avez assisté , auquel vous avez pris part , dois-je dire plutôt ; si de cet effort scientifique sont sorties quelques vues générales , quelques formules simples , je devais m'en foire l'historien : mais laissez-moi le plaisir d'ajouter qu'elles vous appartiennent , qu'elles appartiennent à notre école, dont l'esprit est venu s'exercer sur ce terrain nouveau. C'est l'ardeur avec laquelle vous m'avez suivi dans cette carrière qui m'a donné la force delà parcourir ; c'est votre intérêt qui m'a soutenu, votre curiosité qui a éveillé la mienne , votre confiance qui m'a fait voir, qui me prouve en ce moment encore que nous sommes dans la route de ht vérité.

Ces mots vous rappellent avec quel étonnement nous avons reconnu ensemble qu'à ces nombreux éléments de la chimie moderne , la nature organique n'sn emprunte que trois ou quatre ; quli ces matières

végétales ou animales maintenant multipliées à Tinfini , la physiologie générale n'emprunte pas plus de dix à douze espèces , et que tous ces phénomènes de la vie, si compliqués en apparence, se rattachent, en ce qu'ils ont d'essentiel, à une formule générale si simple , qu'en quelques mots on a, pour ainsi dire , tout énoncé , tout rappelé, tout prévu.

N'avons-nous pas constaté , en effet, par une foule de résultats que les animaux constituent au point de vue chimique de véritables appareils de combustion , au moyen desquels du carbone brûlé sans cesse retourne à l'atmosphère sous forme d'acide carbonique ; dans lesquels de l'hydrogène brûlé sans cesse , de son côté, engendre continuellement de l'eau; d'où enfin s'exhalent sans cesse par la respiration de l'azote libre , de l'azote à l'état d'oxide d'ammonium par les urines?

Ainsi , du règne animal considéré dans son ensemble s'échappent constamment de l'acide carbonique, de la vapeur d'eau , de l'azote et de l'oxide d'ammonium, matières simples et peu nombreuses, dont la formation se rattache étroitement à l'histoire de l'air lui-même.

N'avons -nous pas constaté d'autre part que les plantes , dans leur vie normale, décomposent l'acide carbonique pour en fixer le carbone et en dégager l'oxigène ; qu'elles décomposent l'eau pour s'emparer

de son hydrogène et pour en dégager aussi l'oxigène; qu'enfin elles empruntent tantôt directement de l'azote à l'air, tantôt indirectement de l'azote à l'oxide d'ammonium, ou à l'acide nitrique , fonctionnant de tout point ainsi d'une manière inverse de celle qui appartient aux animaux? Si le règne animal constitue un immense appareil de combustion, le règne végétal , à son tour, constitue donc un immense appareil de réduction , où l'acide carbonique réduit laisse son charbon ; où Veau réduite laisse son hydrogène ; où l'oxide d'ammonium et l'acide azotique réduits laissent leur ammonium ou leur azote.

Si les animaux produisent sans cesse de l'acide carbonique , de l'eau , de l'azote , de l'oxide d'ammonium , les plantes consomment donc sans cesse de l'oxide d'ammonium , de l'azote , de l'eau , de l'acide carbonique. Ce que les uns donnent à l'air , les autres le reprennent à l'air, de sorte qu'à prendre ces faits au point de vue le plus élevé de la physique du globe , il faudrait dire qu'en ce qui touche leurs éléments vraiment organiques , les plantes , les animaux dérivent de l'air, ne sont que de l'air condensé ; et que, pour se faire une idée juste et vraie de la constitution de l'atmosphère aux époques qui ont précédé la naissance des premiers êtres organisés à la surface du globe , il faudrait rendre à l'air, par le calcul , l'acide carbonique et l'azote dont les plantes et les animaux se sont approprié les éléments.

$ STATIQUE C&UUeUK

Les plantes et les animaux viennent donc de l'air et y retournent donc; ce sont de véritables dépendance» de l'atmosphère*

Les pJ 'Mites reprennent donc sana cesse à l'air ce que les animaux lui fournissent» c'est-à-dire du charbon , de l'hydrogène et de l'azote , ou plutôt de l'acide carbonique , de l'eau et de l'ammoniaque.

Reste à préciser maintenant comment , à leur tour» les animaux se procurent ces éléments qu'ils restituent à l'atmosphère; et Ton ne peut voir sans admiration pour la simplicité sublime de toutes ces lois de la nature , que les animaux empruntent toujours ces éléments aux plantes elles-mêmes.

Nous avons reconnu» en effet, par des résultats de toute évidence , que les animaux ne créent pas de véritables matières organiques , mais «qu'ils les détruisent; que les plantes , au contraire, créent habituellement ces mêmes matières , et qu'elles n'en dé* truisent que peu et pour des conditions particulières et déterminées.

Ainsi, c'est dans le règne végétal que réside le grand laboratoire de la vie organique ; c'est là que les matières végétales et animales se forment , et elles s'y forment aux dépens de l'air ;

*)es végétaux , ces matières passent toutes formées gans les animaux herbivores , qui en détruisent une partie et qui accumulent le reste dans leurs tissus ;

DÈS ÊT1I&S CfUCÀNïSÉS. 7

fie* animaux herbivore* 9 elles passent tôntet formées dans les animaux carnivores, qui en détruisent ou en conservent selon leurs besoins ;

Enfin , pendant la vie de ces animaux ou après leur mort , ces matières organiques , à mesure qu'elles se détruisent, retournent à l'atmosphère, d'où elles proviennent.

Ainsi se ferme ce cercle mystérieux de la vie organique à la surface du globe. L'air contient ou engendre des produits oxidés, acide carbonique, eau, acide azotique , oxide d'ammonium. Les plantes, véritables appareils réducteurs , s'emparent de leurs radicaux, carbone, hydrogène, azote, ammonium. Avec ces radicaux , elles façonnent toute» les matières organiques ou organisables qu'elles cèdent aux animaux. Ceux-ci , à leur tour , véritables appareils de combustion , reproduisent à leur aide l'acide carbonique , l'eau, l'oxide d'ammonium et l'acide azotique , qui retournent à l'air pour reproduire de nouveau et dans l'immensité des siècles les mêmes phénomènes.

Et si l'on ajoute à ce tableau , déjà si frappant par sa simplicité et sa grandeur, le rôle incontesté de la lumière solaire, qui seule a le pouvoir de mettre en mouvement cet immense appareil , cet appareil inimité jusqu'ici , que le règne végétal constitue et où yiéftt s'accomplir la réduction des produits oxidés de l'air, cm sera frappé du sens de ces paroles de Lavoisier ;

« L'organisation, le sentiment, le mouvement spon- » tané , la vie , n'existent qu'à la surface de la terre et » dans les lieux exposés à la lumière. On dirait que > la fable du flambeau de Prométhée était l'expres- » sion d'une vérité philosophique qui n'avait point » échappé aux anciens. Sans la lumière , la nature » était sans vie , elle était morte et inanimée : un » Dieu bienfaisant, en apportant la lumière, a ré- » pandu sur la surface de la terre l'organisation , le » sentiment et la pensée. *>

Ces paroles sont aussi vraies qu'elles sont belles. Si le sentiment et la pensée , si les plus nobles facultés de l'âme et de l'intelligence ont besoin, pour se manifester, d'une enveloppe matérielle , ce sont les plantes qui sont chargées d'en ourdir la trame avec des éléments qu'elles empruntent à l'air, et sous l'influence de la lumière que le soleil , où en est la source inépuisable , verse constamment et par torrents à la surface du globe.

Et comme si, dans ces grands phénomènes , tout devait se rattacher aux causes qui en paraissent le moins proches , il faut remarquer encore comment foxide d'ammonium, l'aeide azotique, auxquels les plantes empruntent une partie de leur azote, dérivent eux-mêmes presque toujours de l'action des grandes étincelles électriques qui éclatent dans les nuées orageuses , et qui , sillonnant l'air sur une grande cten-

due , y produisent l'azotate d'ammoniaque que l'analyse y décèle.

Ainsi , des bouches de ces volcans dont les convul sions agitent si souvent la croûte du globe , s'échappe sans cesse la principale nourriture des plantes , l'acide carbonique; de» l'atmosphère enflammée par les éclairs et du sein même de la tempête descend sur la terre cette autre nourriture non moins indispensable des plantes , celle d'où vient presque tout leur azote , le nitrate d'ammoniaque , que renferment les pluies d'orage.

Ne dirait-on pas comme un souvenir de ce chaos dont parle la Bible , de ces temps de désordre et de tumulte des éléments qui ont précédé l'apparition des êtres organisés sur la terre?

Hais à peine l'acide carbonique et l'azotate d'ammoniaque sont-ils formés qu'une force plus calme , quoique non moins énergique , vient les mettre en jeu : c'est la lumière. Par elle, l'acide carbonique cède son carbone , l'eau son hydrogène, l'azotate d'ammoniaque son azote. Ces éléments s'associent , les matières organisées se forment et la terre revêt son riche tapis de verdure.

C'est donc en absorbant sans cesse une véritable force, la lumière et la chaleur émanées du soleil, que les plantes fonctionnent et qu'elles produisent cette immense quantité de matière organisée ou organi-

que, pâture destinée à la consommation du règoe animal.

Et si non» ajoutons que les animaux produisent , de leur côté , de la chaleur et de la force en consommant ce que le règne animal a produit et a lentement accumulé» ne sembte4-il pas que la fin dernière de tous ces phénomènes, que leur formule la plus générale se révèle à no» yeux?

L'atmosphère nous apparaît comme renfermant les matières premières de toute l'organisation * les volcans et les orages comme les laboratoires où se sont façonnés d'abord l'acide carbonique et l'azotate d'ammoniaque, dont la vie avait besoin pour se manifester ou se multiplier.

A leur aide , la lumière vient développer le règne végétal , producteur immense de matière organique ; les plantes absorbent la force chimique qui leur vieat du soleil pour décomposer l'acide carbonique 1 l'eau et l'azotate d'ammoniaque , comme si les plantes réalisaient un appareil réductif supérieur à tous ceux que nous connaissons ; car aucun d'eux ne décomposerait l'acide carbonique à froid.

Viennent ensuite les animaux , consommateur» de matière et producteurs de chaleur et de force, véritables appareils de combustion. C'est en eux que la matière organisée revêt sa plus haute expression sans doute ; mais ce n'est pas sans en souffrir qu'elle de-

D» ÊTUS 0MA1USÊS. 1 !

rient l'instrument du sentiment et de la pensée ; sens cette influence , la matière organisée se brûle, et en reproduisant cette chaleur, cette électricité qui font notre forée et qui en mesurent le pouvoir, ces matières organisées ou organiques s'anéantissent pour retourner à l'atmosphère , d'où elles sortent.

L'atmosphère constitue donc le chaînon mystérieux qui lie le règne végétal au règne animal.

Les végétaux absorbent donc de la chaleur, et accumulent donc de la matière qu'ils savent organiser.

Les animaux, par lesquels cette matière organisée ne fait que passer, la brûlent ou la consomment pour produire à son aide la chaleur et les diverses forces que leurs mouvements mettent à profit.

Permettez donc , qu'empruntant aux sciences modernes une image assez grande pour supporter h comparaison avee ces grands phénomènes , nous as* similions la végétation actuelle , véritable magasin où s'alimente la vie animale , à cet antre magasin de charbon que constituent les anciens dépôts de houille, et qui brûlé par le génie dePapin et de Watt , vient produire aussi de l'acide carbonique, de l'eau, delà chaleur, du mouvement , on dirait presque de la vie et de l'intelligence.

Pour nous le règne végétal constituera donc un immense dépôt de combustible destiné à être cen-

sommé par le règne animal, et où ce dernier trouve la source de la chaleur et des forces locomotives qu'il met à profit.

Ainsi , un lien commun entre les deux règnes, l'atmosphère ; quatre éléments dans les plantes et dans les animaux , le carbone, l'hydrogène, l'azote et Foxigène ; un très petit nombre de formes sous lesquelles les végétaux les accumulent , sous lesquelles les animaux les consomment; quelques lois très simples que leur enchaînement simplifie encore : tel serait le tableau de l'état de la chimie organique la plus élevée, qui résulterait de nos conférences de cette année.

Vous avez compris comme moi qu'avant de nous séparer nous avions besoin de nous recueillir en nousmêmes, de préciser tous les faits, de rapprocher et de résumer les opinions qui expliquent et développent ces grands principes; enfin, qu'il était utile à vos études futures de vous donner par écrit et sous une forme plus nette l'expression de ces vues nées en partie sous l'excitation de vos regards, et par conséquent formulées avec l'hésitation qui accompagne si souvent le premier jet de toutes nos pensées.

Puisque tous les phénomènes de la vie s'exercent sur des matières qui ont pour base le carbone , l'hv-

drogène , l'azote, Foxigène; puisque ces matières passent du règne animal au règne végétal par des formes intermédiaires , l'acide carbonique , l'eau et l'oxide d'ammonium ; puisqu enfin l'air est la source où le . règne végétal s'alimente , qu il est le réservoir dans lequel le règne animal vient s anéantir, nous sommes conduits à étudier rapidement ces divers corps au point de vue particulier de la physiologie générale.

Composition de Teau ( 1 ) . — L'eau se forme et se décompose sans cesse dans les animaux et les plantes ; pour apprécier ce qui en résulte , voyons d'abord quelle est sa composition. Des expériences fondées sur la combustion directe de l'hydrogène, et où j'ai produit plus d'un kilogramme d'eau artificielle , expériences très difficiles , très délicates , il est vrai , mais dont les erreurs seraient , du reste , sans importance pour les circonstances qui nous occupent , rendent très probable que l'eau est formée, en poids^ De 1 partie d'hydrogène Et 8 parties d'oxigène , et que ces nombres entiers qt simples expriment le véritable rapport suivant lequel se combinent ces deux éléments pour constituer l'eau.

Comme les matières se représentent toujours aux yeux du chimiste par des molécules /comme il cherche toujours à rattacher dans sa pensée, au nom même de chaque matière , le poids de sa molécule ,

l4 STATIQUE CHIMIQUE

la simplicité de ce rapport n'est pas sans quelque importance.

En effet , chaque molécule d'eau se trouvant formée d'une molécule d'hydrogène et d'une molécule d'oxigène , on arrive à ces nombres simples qui ne s'oublient plus.

Une molécule d'hydrogène pèse i ; une molécule d'oxigène pèse 8 , et une molécule d'eau pèse 9.

Composition de t acide carbonique (a)* — L'acide carbonique se produit sans cesse dans les animaux et se décompose sans cesse dans les plantes ; sa composition méritait donc une attention spéciale à son tour.

Or l'acide]carbonique, comme l'eau, se représente par les nombres les plus simples.

Des expériences fondées sur la combustion directe du diamant et sur sa conversion en acide carbonique m'ont prouvé que cet acide se forme de la combinaison de 6 parties en poids de carbone pour 16 parties en poids d'oxigène.

On est donc conduit à se représenter l'acide carbonique comme étant formé d une molécule de car* bone pesant 6 pour deux molécules d'oxigène pesant 16, ce qui constituerait une molécule d'acide carbonique pesant aa.

Composition de l ammoniaque (3). — Enfin, l'ammoniaque, à son tour, semble formé en uomhres en*

DES ÊTRES ORGANISÉS. l5

tiers de 3 parties d'hydrogène pour \\ d'azote , ce qui peut se représenter par 3 molécules d'hydrogène pesant 3 et par une molécule d'azote pesant i4-

Ainsi , comme pour montrer mieux toute sa puissance , la nature n'opère , quand il s'agit de l'organisation, que sur un très petit nombre d'éléments combinés dans les rapports les plus simples.

Tout le système atomique du physiologiste roule sur ces quatre nombre : î , 6, 7, 8.

t , c'est la molécule d'hydrogène ;

6, celle du carbone ;

7, ou deux fois 7, c'est-à-dire i4 • celle de l'azote ;

8, celle de l' oxigène.

Qu'il rattache toujours ces nombres à ces noms; car pour le chimiste , il ne saurait exister ni hydrogène, ni carbone, ni azote , ni oxigène abstraits. Ce sont des êtres dans leur réalité qu'il a toujours en vue ; c'est de leurs molécules qu'il parle toujours , et pour lui le mot hydrogène peint une molécule qui pèse 1 , le mot carbone une molécule qui pèse 6 , et le mot oxigène une molécule qui pèse 8.

Composition de l'air (4). — L'air atmosphérique , qui joue un si grand rôle dans la nature organique, possède-t-il aussi une composition simple comme l'eau, l'acide carbonique et l'ammoniaque ? Telle est la question que nous avons récemment étudiée , M. Boussingauit et moi. Or, nous avons trouvé, comme le pen-

l6 STATIQUE CHIMIQUE

sait le plus grand nombre des chimistes , et contrairement à l'opinion du docteur Prout , à qui la chimie doit tant de vues ingénieuses , que l'air est un mélange y un véritable mélange.

En poids, l'air renferme 2,3oo doxigène pour 7,700 d'azote ; en volume , ao8 du premier pour 79a du second.

L'air renferme en outre de 4 à 6/10,000' d'acide carbonique. en volume , soit qu'on le prenne à Paris , soit qu'on le prenne à la campagne (5). Ordinairement il en renferme 4/10,000".

Déplus, il contient une quantité presque insensible de ce gaz hydrogène carboné qu'on nomme gaz des marais , et que les eaux stagnantes laissent dégager à chaque instant (6).

Nous ne parlons pas de la vapeur aqueuse , si variable ; de l'oxide d'ammonium et de l'acide azotique, qui ne peuvent avoir dans l'air qu'une existence momentanée à raison de leur solubilité dans Veau.

L'air constitue donc un mélange doxigène , d'àzote, d'acide carbonique et de gaz des marais.

L'acide carbonique y varie , et même beaucoup , puisque les différences y vont presque du simple au double de 4 à 6/io,ooo\ v Ne serait-ce pas la preuve que les plantes lui enlèvent cet acide carbonique et que les animaux lui en redonnent ; ne serait-ce pas, en un mot , la preuve de cet équilibre des éléments de

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l'air attribué aux actions inverses que les animaux et les plantes produisent sur lui?

Il y a longtemps ,' en effet , qu'on Ta remarqué : les animaux empruntent à l'air son oxigène et lui rendent de l'acide carbonique ; les plantes à leur tour décomposent cet acide carbonique pour en fixer le carbone , et restituent son oxigène à l'air.

Comme les animaux respirent toujours , comme les plantes ne respirent que sous l'influence solaire; comme en hiver la terre est dépouillée , tandis qu'en été elle est couverte de verdure , on a cru que l'air devait traduire toutes ces influences dans sa constitution.

L'acide carbonique devait augmenter la nuit et diminuer le jour. L' oxigène à son tour devait suivre une marche inverse.

L'acide carbonique devait aussi suivre le cours des saisons et l'oxigène subir le même sort (7).

Tout cela est vrai , sans doute , et très sensible pour une portion d'air limitée et confinée sous une cloche; mais dans la masse de l'atmosphère , toutes ces variations locales se confondent et disparaissent. Il faut des siècles accumulés pour que cette balance des deux règnes , au sujet de la composition de l'air, puisse être mise en jeu d'une manière efficace et nécessaire; nous sommes donc bien loin de ces variations journalières ou annuelles , qu'on était disposé à regarder comme aussi faciles à observer qu'à prévoir (8).

l8 STATIQUE CHIMIQUE

Relativement à l'oxigène , le calcul montre qu'en exagérant toutes les données , il ne faudrait pas moins de 8oq,oûo années aux animaux vivants à la surface de la terre , pour le faire disparaître en entier.

Par conséquent , si Ton supposait que l'analyse de l'air eût été faite en 1800, et que pendant tout le siècle , les plante^ eussent cessé de fonctionner à la surface du globe entier f tous les animaux continuant d'ailleurs à vivre , les analystes en 1 900 trouveraient l'oxigène de l'air diminué de i/8ooo e de son poids , quantité qui est inaccessible à nos méthodes d'obser* vations les plus délicates , et qui , à coup sûr, n'influerait en rien sur la vie des animaux ou des plantes.

Ainsi , nous ne nous y tromperons pas , l'oxigène de l'air est consommé par les animaux , qui le convertie sent en eau et en acide carbonique ; il est restitué par les plantes, qui décomposent ces deux corps.

Mais la nature a tout disposé pour que le magasin d'air fût tel relativement h la dépense des animaux, que la nécessité de l'intervention des plantes pour la purification de Vair nç se fît sentir qu'au bout de quelques siècles,

L'air qui nous entoure pèse autant que 58 1,00a cubes de cuivre d'un kilomètre de côté; son oxigène pèse autant que *34>ooo de ces mêmes cubes, En supposant la terre peuplée de mille millions d'hommes, et en portant la population animale à une quantité

DES ÊTRES ORGANISÉS. ig

équivalente à trois mille millions d'hommes, on trouverait que ces quantités réunies ne consomment en un siècle qu un poids d'oxigène égal à i5 ou 16 kilomètres cubes de cuivre , tandis que Pair en renferme 1 34,ooo.

Il faudrait 1 0,000 années pour que tous ces hommes pussent produire sur l'air un effet sensible à l'eudio* mètre de Volta , même en supposant la via végétale anéantie pendant tout ce temps.

En ce qui concerne la permanence de la composition de l'air, nous pouvons dire en toute assurance que la proportion d'oxigène qu'il renferme est garantie pour bien des siècles , même en supposant nulle l'influence des végétaux, et que néanmoins ceux-ci lui restituent sans cesse de l'oxigène en quantité au moins égale à celle qu'il perd , et peut-être supérieure; car les végétaux vivent tout aussi bien aux dépens de l'acide carbonique fourni par les volcans , qu'aux dépens de l'acide carbonique fourni par les animaux eux-mêmes.

Ce n'est donc pas pour purifier l'air que ceux-ci respirent que les végétaux sont surtout nécessaires aux animaux; mais bien pour leur fournir, et pour leur fournir incessamment , de la matière organique toute prête à l'assimilation; de la matière organique qu'ils puissent brûler à leur profit

n y a donc un service nécessaire sans doute, maïs

si éloigné que notre reconnaissance en est bien petite, que les végétaux nous rendent , en purifiant l'air que nous consommons. Il en est un autre tellement prochain que si , pendant une seule année, il nous faisait défaut, la terre en serait dépeuplée : c'est celui que ces mêmes végétaux nous rendent en préparant notre nourriture et celle de tout le règne animal. C'est en cela surtout que réside cet enchaînement des deux règnes» Supprimez les plantes, et dès lors les animaux périssent tous d'une affreuse disette ; la nature organique elle-même disparaît tout entière avec eux, en quelques saisons.

Cependant > avons-nous dit , l'acide carbonique de l'air varie de 4 à 6/io,ooo e . Ces variations sont très faciles à observer et très fréquentes. N'est-ce pas là un phénomène qui accuse l'influence des animaux qui introduisent cet acide dans l'air et celle des végétaux qui le lui enlèvent?

Non , vous le savez , ce phénomène est un simple phénomène météorologique. Il en est de l'acide carbonique comme de la vapeur aqueuse , qui se forme à la surface des mers , pour se condenser ailleurs , retomber en pluie et se reproduire encore sous forme de vapeur.

Cette eau qui se condense et tombe , dissout et entraîne l'acide carbonique ; cette eau qui s'évapore abandonne ce même gaz à l'air.

DES ÊTRES OltGAMSÉS. âl

Il y aurait donc un grand intérêt météorologique à mettre en regard les variations de l'hygromètre et celles des saisons ou de l'état du ciel avec les variations de l'acide carbonique de l'air ; mais jusqu'ici tout tend à montrer que ces variations rapides constituent un simple événement météorologique , et non pas, comme on l'avait pensé, un événement physiologique qui , considéré isolément , produirait à coup sûr des variations infiniment plus lentes que celles qu'on observe en réalité tant dans les villes qu'à la campagne elle-même.

Ainsi l'air est un immense réservoir où les plantes peuvent longtemps puiser tout l'acide carbonique nécessaire à leurs besoins , où les animaux, pendant bien plus longtemps encore , trouveront tout l'oxigène qu'ils peuvent consommer.

C'est aussi dans l'atmosphère que les plantes puisent leur azote , soit directement , soit indirectement : c'est là que les animaux le restituent en définitive.

L'atmosphère est donc un mélange qui reçoit et fournit sans cesse de l'oxigène, de l'azote ou de l'acide carbonique, par mille échanges dont il est maintenant facile de se former une juste idée , et dont une analyse rapide va nous permettre d'apprécier les détails*

Que Ton jette une semence en terre , et qu'on la laisse germer et se développer; qu'on suive la nouvelle plante jusqu'à ce qu'elle ait porté fleurs et graines li son tour, et Ion verra , par des analyses convenables , que la semence primitive , en produisant le nouvel être, a fixé du carbone, de l'hydrogène, de l'oxigène, de l'azote et des cendres.

Carbone. — Le carbone provient essentiellement de l'acide carbonique, soit qu'il ait été emprunté à l'acide carbonique de l'air, soit qu'il provienne de cette autre partie d'acide carbonique que la décomposition spontanée des engrais développe sans cesse au contact des racines.

Mais c'est dans l'air surtout que le plus souvent les plantes puisent leur carbone. Comment en serait-il autrement , quand on voit l'énorme quantité de carbone qu'ont su s'approprier des arbres séculaires par exemple , et l'espace si limité pourtant dans lequel leurs racines peuvent s'étendre? À coup sûr, quand a germé le gland qui a produit , il y a cent ans, le chêne qui fait notre admiration maintenant , le terrain sur lequel il était tombé ne renfermait pas la millionième partie du charbon que le chêne lui-même renferme aujourd'hui. C'est l'acide carbonique de l'air qui a

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fourni le reste , c'est-à-dire la massé à peu près entière (g).

Mais quoi de plus clair et de plus concluant d'ailleurs que cette expérieiîoede M. Boussiflgault, où dil pois semés dans du sable , arrosés d'eau distillée et alimentés d'air seulement, ont trouvé dans cet air tout le carbone nécessaire pouf se développer, fleurit 1 et fructifier ?

Toutes les plantes fixent du carbone * toutes rempruntent à l'acide carbonique , soit que celui-ci soit pris directement à l'air par les feuilles , soit que les racines puisent dans la terre lés eaux pluviales impré* gnées d'acide carbonique , soit que les engrais , en se décomposant dans le sol > fournissent de l'acide carbonique dont les racines s'emparent aussi pour les transporter aux feuilles.

Tous ces résultats se constatent sans peine. M. Bous* singault a vu des feuilles de vigne enfermées dans un ballon prendre tout l'acide carbonique de l'air qu'on dirigeait au travers de ce vase, quelque rapide que fût le courant. M. Boucherie a vu à son tour s'échapper du tronc coupé des arbres en pleine sève des quantités énormes d'acide carbonique évidemment aspiré du sol par les racines.

Mais si les racines puisent dans le sol cet acide carbonique , si celui-ci passe dans la tige et de là dans les feuilles , il finit par s'exhaler dans l'atmosphère, sans

altération , quand aucune force nouvelle n'intervient.

Tel est le cas des plantes végétant à l'ombre ou dans la nuit. L'acide carbonique du sol filtre au travers de leurs tissus et se répand dans l'air. On dit que les plantes produisent de l'acide carbonique pendant la nuit ; il faut dire que les plantes , en pareil cas , laissent passer de l'acide carbonique emprunté au sol.

Mais que cet acide carbonique venant du sol ou pris à l'atmosphère se trouve en contact avec les feuilles ou les parties vertes , que la lumière solaire intervienne d'ailleurs , et alors la scène change tout-àcoup.

L'acide carbonique disparaît; les bulles déliées d'oxigène se développent sur tous les points de la feuille , et le carbone se fixe dans les tissus de la plante.

Chose bien digne d'intérêt , ces parties vertes des plantes , les seules qui jusqu'ici puissent manifester cet admirable phénomène de la décomposition dé l'acide carbonique , sont aussi douées d'une autre propriété non moins spéciale, non moins mystérieuse.

En effet , vient-on à transporter leur image dans l'appareil de M. Daguerre, ces parties vertes ne s'y trouvent pas reproduites , comme si tous les rayons chimiques , essentiels aux phénomènes daguerriens ,

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avaient disparu dans la feuille , absorbés et retenus par elle.

Les rayons chimiques de la lumière disparaissent donc en entier dans les parties vertes des plantes , absorption extraordinaire sans doute, mais qu'explique sans peine la dépense énorme de force chimique nécessaire à la décomposition d'un corps aussi stable que l'acide carbonique.

Quel est d'ailleurs le rôle de ce carbone fixé dans la plante? à quoi est-il destiné? Pour la majeure partie sans doute, il se combine à l'eau ou à ses éléments , donnant ainsi naissance à des matières de la plus haute importance pour le végétal.

Que 1 2 molécules d'acide carbonique se décomposent et abandonnent leur oxigène , et il en résultera 12 molécules de carbone, qui, avec 10 molécules d'eau , pourront constituer soit le tissu cellulaire des plantes, soit leur tissu ligneux, soit l'amidon et la dextrine qui en dérive.

Ainsi , dans une plante quelconque, la masse presque entière de la charpente, formée comme elle l'est par du tissu cellulaire , du tissu ligneux , de l'amidon ou des matières gommeuses, se représentera par 19 molécules de charbon unies à 1 molécules d'eau (10).

Le ligneux , insoluble dans l'eau ; l'amidon , qui fait empois dans l'eau bouillante , et la dextrine, qui se dissout si bien dans l'eau à froid ou à chaud , con-

sti tuent dono , comme l'a si bien prouvé M* Pfcyen > trois corps doués exactement de la même conlposi* tion , mai» diversifié» par Un arrangement moléculaire différent.

Ainsi , avec les mêmes éléments , dans les même! proportions » la nature végétale produit ou bien le» parois insolubles des cellules du tissu Cellulaire et de» vaisseaux, ou bien l'amidon qu'elle acdumulê ootûme aliment autour des bourgeons et de* embryoda * Ou bien la dettrine soluble que la sève peut transporter d'une place à l'autre pour le» besoin* de la plante.

Admirable fécondité » qui sait du même corps en faire trois différents et qui permet de les transmuter l'un en l'autre avec la plus faible dépense de force , toutel les fois que l'occasion l'exige.

C'est encore au moyen du charbon uni à l'eau que se produisent les matières sucrée» , si fréquemment déposées dans les organes des plantes pour des besoins spéciaux que nous rappellerons bientôt: ia molécules de carbone et 1 1 molécules d'eau forment le sucre de canne ; 1 a molécule» de carbone et 1 4 molécule» d'eau font le sucre de raisin «

Ces matières ligneuses , amylacées , gommeuses et sucrées , que le charbon , pris à l'état naissant , peut produire en s'unissant à l'eau , jouent un rôle si large dans la vie des plantes * qu'il n'est plus difficile de s'expliquer, quand on les prend en considération , le

rôle important que joue dans les plantes la décomposition de l'acide carbonique.

Hydrogène. — De même que les plantes décomposent Tacide carbonique pour s'approprier son carbone et pour former avec celui-ci tous les corps neutres qui composent leur masse presque entière , de même, et pour certains produits qu'elles forment en moindre abondance, les plantes décomposent l'eau et en fixent l'hydrogène. C'est ce qui ressort clairement des expériences de M. Boussingault f sur la végétation des pois en vaisseaux clos* C'est ce qui ressort plus clairement encore de la production des huiles grasses ou volatiles si fréquentes dans certaines parties des plantes, et toujours si riches en hydrogène. Celui-ci ne peut venir que de l'eau , car la plante ne reçoit pas d'autre produit hydrogéné que l'eau elle-même (1 1),

Ces corps hydrogénés , auxquels donne naissance la fixation de l'hydrogène emprunté à l'eau, sont employés par les plantes à des usages accessoires. Ils constituent en effet les huiles volatile», qui servent de défense contre les ravages des insectes; des huiles grasses ou des graisses, dont la graine s'entoure, et qui servent à développer de la chaleur en se brûlant au moment de la germination; des cires , dont les feuilles ou les fruits se revêtent pour devenir imperméables à l'eau.

Mais tous ces usages ne constituent que des acei-

28 STAT1QGE 0HJM1QIJK

dents de la vie des plantes: aussi les produits hydrogénés sont-ils bien moins nécessaires , bien moins communs dans le règne végétal que les produits neutres formés de charbon et d'eau.

^*0te.— Pendant sa vie, toute plante fixe de l'azote, soit qu'elle emprunte de l'azote à l'atmosphère, soit qu'elle le prenne aux engrais. Dans les deux cas, il est probable que l'azote n'arrive dans la plante et ne s'y utilise que sous forme d'ammoniaque ou d'acide azotique.

Les expériences de M. Boussingault ont prouvé que certaines plantes, comme les topinambours, empruntent à l'air une grande quantité d'azote ; que d'autres, comme le froment, ont, au contraire, besoin de tirer tout leur azote des engrais : distinction précieuse pour l'agriculture; car il faut évidemment, dans toute culture, commencer par produire les végétaux qui s'assimilent l'azote de l'air, élever à leur aide les bestiaux qui fourniront des engrais, et tirer parti de ces derniers pour la culture de certaines plantes qui ne savent prendre l'azote que dans les engrais euxmêmes.

L'un des plus beaux problèmes de l'agriculture réside donc dans l'art de se procurer de l'azote à bon marché. Pour le carbone , il n'y a pas à s'en inquiéter ; la nature y a pourvu ; l'air et l'eau pluviale y suffisent. Mais l'azote de l'air , celui que l'eau dissout et entraîne ; les sels ammoniacaux que l'eau pluviale re-

cèle elle même, ne sont pas toujours suffisants. Pour la plupart des plantes de culture importante, il faut encore entourer leurs racines d'un engrais azoté, source permanente d ammoniaque ou d'acide azotique, dont la plante s'empare à mesure de leur production. C'est là, comme on sait, une des grandes dépenses de l'agriculture, un de ses grands obstacles, car elle ne retrouve que l'engrais qu'elle produit elle-même. Mais la chimie est assez avancée sur ce point pour que le problème de la production d'un engrais azoté purement chimique ne puisse tarder à être résolu.

M. Schattenmann , l'habile directeur des usines de Bouxvillers, en Alsace, M. Boussingault, M. Liébig, ont fixé l'attention sur le rôle de l'ammoniaque dans les engrais azotés. Des essais récents montrent que l'acide azotique des azotates mérite aussi une attention particulière (12).

Mais à quoi sert donc cet azote dont les plantes semblent avoir un besoin si impérieux? Les recherches de M. Payen nous l'apprennent en partie ; car elles ont prouvé que tous les organes de la plante , sans exception, commencent par être formés d'une matière azotée analogue à la fibrine, à laquelle viennent s'associer plus tard le tissu cellulaire, le tissu ligneux, le tissu amylacé lui-même. Cette matière azotée , véritable origine de toutes les parties de la plante , ne se détruit jamais ; on la retrouve toujours, quelque abon-

dante que soit la matière non azotée qui est venue s'interposer entre ses propres particules.

Cet azote, fixé par les plantes, sert donc à produire une substance fibrineuse concrète qui fait le rudiment de tous les organe's du végétal.

Il sert à produire en outre l'albumine liquide que les sucs coagulables de toutes les plantes recèlent, et le cas eu m, si souvent confondu avec l'albumine, mais si facile à reconnaître dans beaucoup de plantes.

La fibrine , l'albumine , le cas eu m, existent donc dans les plantes (i3). Ces trois produits, identiques d'ailleurs dans leur composition, ainsi que M. Yogel l'a prouvé depuis longtemps , présentent une analogie singulière avec le ligneux, l'amidon et ta dextrine.

En effet, la fibrine est insoluble comme la matière ligneuse ; l'albumine se coagule à chaud comme l'amidon ; le caséum est soluble comme la dextrine.

Ces matières azotées sont neutres d'ailleurs aussi bien que les trois matières non azotées parallèles , et nous verrons qu'elles jouent, par leur abondance dans le règne animal, le même rôle que ces dernières nous ont offert dans le règne végétal.

En outre, de même qu'il suffit, pour former les matières non azotées neutres , d'unir du carbone à l'eau ou à $es éléments, de même, pour former ces matières azotées neutres , il suffît d'unir le carbone et l'ammonium aux éléments de l'eau ; 48 molécules de

DES ÊTRES QftGÀWfiÉS. 3l

carbone, 6 d'ammonium et i5 d'eau constituent ou peuvent constituer la fibrine, l'albumine et le caséum.

Ainsi , dans les deux cas , des corps réduits , carbone ou ammonium, ajoutés à de l'eau suffisent pour former les matières qui nous occupent ,,et leur production rentre tout naturellement dans le cercle des réactions que la nature végétale semble surtout propre à produire.

Le rôle de l'azote dans les plantes est donc digne de la plus sérieuse attention , puisque c'est lui qui sert à former la fibrine qu'on retrouve comme rudiment dans tous les organes , puisque c'est lui qui sert à produire l'albumine et le caséum , si largement répandus dans tant de plantes, et que les animaux s'assimilent ou modifient pour leurs propres besoins.

C'est donc dans les plantes que réside le véritable laboratoire de la chimie organique; le carbone, l'hydrogène, l'ammonium et l'eau sont donc les principes que les plantes élaborent ; la matière ligneuse, l'amidon, les gommes et les sucres d'une part, la fibrine, l'albumine, le caséum et le gluten de l'autre, sont donc les produits fondamentaux des deux règnes? produite formés dans les plantes, et dans les plantes seules , et transportés par la digestion dans les ani« mau*,

Cmdm* -^ Une immense quantité d'eau traverse le végétal pendant la durée de son existence- Cette eau

3q statique chimique

s'évapore à la surface des feuilles et laisse nécessairement pour résidu, dans la plante, les sels qu'elle contenait en dissolution. Ces sels constituent les cendres, produits évidemment empruntés au sol, et qu'après leur mort les végétaux lui restituent.

Quant à la forme sous laquelle se déposent ces produits minéraux dans le tissu végétal, rien de plus variable. Remarquons toutefois que, parmi les produits de cette nature, l'un des plus fréquents et des plus abondants consiste en ce pectinate de chaux, reconnu par M. Jacquelain dans le tissu ligneux de la plupart des plantes (i4).

Si , dans l'obscurité, les plantes fonctionnent comme de simples filtres que traversent l'eau et les gaz ; si, sous l'influence de la lumière solaire, elles fonctionnent comme des appareils réducteurs qui décomposent l'eau, l'acide carbonique et l'oxîde d'ammonium, il est certaines époques et certains organes où la plante revêt un autre rôle, un rôle tout opposé.

En effet, s'agit-il de faire germer un embryon, de développer un bourgeon , de féconder une fleur, la plante qui absorbait la chaleur solaire, qui décomposait l'acide carbonique et l'eau , change tout-à-coup d'allure. Elle brûle du carbone et de l'hydrogène; elle

produit de la chaleur, c'est-à-dire qu'elle s'approprie les principaux caractères de l'animalité.

Mais ici une circonstance remarquable se révèle. Si Ton fait germer de l'orge, du blé, il se produit beaucoup de chaleur, d'acide carbonique et d'eau. L'amidon de ces graines se change d'abord en gomme, puis en sucre, puis il disparaît en produisant l'acide carbonique observé. Une pomme de terre germe-t-elle , c'est encore son amidon qui se change en dextrine , puis en sucre, et qui produit enfin de l'acide carbonique et de la chaleur. Le sucre semble donc l'agent au moyen duquel les plantes développent de la chaleur au besoin.

Comment n'être pas frappé dès-lors de la coïncidence des faits suivants? La fécondation est toujours accompagnée de chaleur ; les fleurs respirent en produisant de l'acide carbonique : elles consomment donc du charbon ; et si l'on se demande d'où vient ce charbon, on voit que dans la canne à sucre, par exemple , le sucre accumulé dans la tige a disparu en entier quand la floraison et la fructification sont accomplies. Dans la betterave, le sucre va de même en augmentant dans la racine jusqu'à la floraison ; mais la betterave porte-graine ne contient plus trace de sucre dans sa racine. Dans le panais, le navet, la carotte, les mêmes phénomènes se reproduisent.

Ainsi donc, à certaines époques, dans certains or-

ganes, la plante se fait animal; elle devient, comme lui , appareil de combustion ; elle brûle du carbone et de l'hydrogène; elle développe de la chaleur.

Mais, à ces mêmes époques, elle détruit en abondance des matières sucrées qu'elle avait lentement accumulées et emmagasinées. Le sucre ou l'amidon converti en sucre sont donc les matières premières au moyen desquelles les plantes développent au besoin la chaleur nécessaire à l'accomplissement de quelques unes de leurs fonctions.

Et si nous remarquons avec quel instinct les animaux, les hommes eux-mêmes, vont précisément choisir pour leur nourriture cette partie du végétal où celui-ci avait accumulé le sucre et l'amidon qui lui servent à développer de la chaleur, ne devient-il pas probable que , dans l'économie animale , le sucre et l'amidon sont aussi destinés à jouer le même rôle , c'est-à-dire à se brûler pour développer la chaleur qui accompagne le phénomène de la respiration ?

En résumé, tant que le végétal conserve son caractère le plus habituel, il emprunte au soleil de la chaleur, de la lumière et des rayons chimiques. Il reçoit de l'air du carbone, il prend de l'hydrogène à l'eau, de l'azote ou de l'ammonium à l'oxide d'ammonium, au sol divers sels» Avec ces matières minérales ou élémentaires , il façonne des matières organisées qjii s'accumulent dans ses tissus.

Ce sont des matières ternaires : ligneux, amidon, gommes , sucres, corps gras.

Ce sont des matières quaternaires : fibrine , albumine, caséum, gluten.

Jusque là le végétal est donc un producteur incessant ; mais si par moments , si pour satisfaire à certains besoins, le végétal se fait consommateur, il réalise exactement les mêmes phénomènes que l'animal va nous offrir (îô).

Un animal , en effet , constitue un appareil de corn" bustion, d'où se dégage sans cesse de l'acide carbonique , où sans cesse se brûle par conséquent du carbone (16).

Vous savez que nous n'avons pas été arrêtés pai cette expression $ animaux à sang froid, qui semblerait désigner des animaux dépourvus de la propriété de produire de la chaleur. Le fer qui brûle avec éclat dans l'oxigène produit une chaleur que personne ne voudrait nier; mais il faut de la réflexion et quelque science pour s'apercevoir que le fer qui se rouille lentement à l'air en dégage tout autant , quoi*» que sa température ne varie pas sensiblement. Le phosphore enflammé brûle en produisant une grande

, quantité de chaleur , personne n'en doute. Le phosphore, à froid , brûle encore dans l'air, et pourtant la chaleur qu'il développe en pareil cas a été longtemps contestée.

Ainsi est-il des animaux : ceux qu'on appelle à sang chaud brûlent beaucoup de charbon dans un temps donné, et conservent un excès sensible de chaleur sur les corps environnants; ceux qu'on nomme à sang froid brûlent beaucoup moins de charbon , et conservent conséquemment un excès de chaleur si faible , qu'il devient difficile ou impossible à observer.

Mais néanmoins le raisonnement nous fait voir que le caractère le plus constant de l'animalité réside dans cette combustion de charbon , et dans le développement d'acide carbonique qui en est la conséquence, partant aussi dans la production de chaleur que toute combustion de charbon détermine.

Qu'il s'agisse d'animaux supérieurs ou inférieurs ; que cet acide carbonique s'exhale du poumon ou de la peau , il n'importe , c'est toujours le même phénomène, la même fonction.

En même temps que les animaux brûlent du carbone , ils brûlent aussi de l'hydrogène ; c'est un point prouvé par la disparition constante d'oxîgène qui a lieu dans leur respiration.

En outre, ils exhalent constamment de l'azote. J'insiste sur ce point, et c'est surtout pour faire dispa-

rattre une des illusions que je croirais parmi les plus fâcheuses à vos études. Quelques observateurs ont admis dans la respiration une absorption d'azote qui ne se présente jamais qu'avec des circonstances qui la rendent plus que douteuse. Le phénomène constant, c'est l'exhalation de ce gaz, comme l'a très bien remarqué M. Despretz (17).

Il faut donc en conclure avec certitude que nous n'empruntons jamais de l'azote à l'air ; que l'air n'est jamais un aliment pour nous ; que nous nous bornons à lui prendre l'oxigène nécessaire pour former avec notre carbone de l'acide carbonique , avec notre hydrogène de l'eau.

L'azote exhalé provient donc des aliments , et il en provient tout entier. Celui-là, dans l'économie générale delà nature , pourra, dans des milliers de siècles, être absorbé par des plantes qui , comme les topinambours , empruntent directement leur azote à l'air.

Mais ce n'est pas là tout l'azote que les animaux exhalent. Chacun de nous rend par ses urines , terme moyen, comme l'a constaté M. Lecanu, quinze grammes d'azote par jour , d'azote évidemment emprunté à nos aliments, comme le carbone et l'hydrogène que nous brûlons (18).

Sous quelle forme cet azote s'échappe-t-il? Sous forme d'ammoniaque. Ici se présente même une de ces observations qui ne manquent jamais de nous pé-

nétrer d 'admiration pour la simplicité des moyens que la nature met en œuvre.

Si, dans Tordre général des choses > nous rendons à l'air l'azote que certains végétaux pourront utiliser directement un jour ♦ il devait arriver que nous étions tenus de lui rendre aussi de l'ammoniaque , produit si nécessaire à l'existence , au développement de la plupart des végétaux.

Tel est le principal résultat de la sécrétion urinaire. C'est une émission d'ammoniaque qui retourne au sol ou à l'air.

Mais» est-il besoin d'en faire ici la remarque? les organes urinaires seraient altérés dans leurs fonctions et leur vitalité par le contact de l'ammoniaque ; ils le seraient même par le contact du carbonate d'ammoniaque : aussi la nature nous fait-elle excréter de l'urée.

L'urée , c'est du carbonate d'ammoniaque , c'està-dire de l'acide carbonique comme celui que nous expirons , et de l'ammoniaque tel que la veulent les plantes. Mais ce carbonate d'ammoniaque a perdu de l'hydrogène et de l'oxigène ce qu'il en faut pour constituer deux molécules d'eau (19).

Privé de cette eau, le carbonate d'ammoniaque devient de l'urée; alors il est neutre, inactif sur les membranes animales ; alors il peut traverser les reins, les uretères , la vessie, sans les enflammer. Mais par- Tenu à l'air, il éprouve une fermentation véritable,

qui loi restitue ces deux molécules d'eau et qui fait de cette même urée de véritable carbonate d'ammoniaque; volatil , pouvant s'exhaler dans l'air ; soluble, pouvant être repris par les pluies ; destiné en conséquence à voyager ainsi de la terre à l'air et de l'air à la terre , jusqu'à ce que , pompé par les racines d'une plante et élaboré par elle , il se convertisse de nouveau en matière organique.

Ajoutons un trait à ce tableau. Dans l'urine, à côté de l'urée, la nature a placé quelques traces de matière animale albumineuse ou muqueuse , traces presque insensibles à l'analyse. Celle-ci pourtant, parvenue à l'air , s'y modifie, et devient un de ces ferments comme nous en trouvons tant dans la nature organique ; c'est lui qui détermine la conversion de l'urée en carbonate d'ammoniaque (ao).

Ces ferments qui ont si vivement attiré notre atteation et qui président aux métamorphoses les plus remarquables de la chimie organique, je me réserve de vous en faire l'année prochaine une histoire plus spéciale encore et plus développée.

Ainsi nous émettons de l'urée accompagnée de ce ferment, de cet artifice qui, jouant à un moment donné, va transformer cette urée en carbonate d'ammoniaque.

Si nous rendons au phénomène général de la combustion animale cet acide carbonique du carbonate

d'ammoniaque qui lui appartient de droit, il reste de l'ammoniaque comme produit caractéristique des urines.

Ainsi , par le poumon et* la peau , acide carbonique, eau , azote ;

Par les urines , ammoniaque.

Tels sont les produits constants et nécessaires qui s'exhalent de l'animal.

Ce sont précisément ceux que la végétation réclame et utilisent , tout comme le végétal rend à son tour à l'air l'oxigène que l'animal a consommé.

D'où viennent ce carbone , cet hydrogène brûlés par l'animal , cet azote qu'il a exhalé libre ou converti en ammoniaque? Ils viennent évidemment des aliments.

En étudiant la digestion à ce point de vue, nous avons été conduits à la considérer d'une manière bien plus simple qu'on n'a coutume de le faire, et qui vase résumer en quelques mots.

En effet, dès qu'il a été prouvé pour nous que l'animal ne crée point de matière, organique ; qu'il se borne à se l'assimiler ou à la dépenser en la brûlant, il ne fallait plus chercher dans la digestion tous ces mystères qu'on était bien sûr de n'y point trouver.

C'est qu'en effet la digestion est une simple fonction d'absorption. Les matières solubles passent dans le sang, inaltérées pour la plupart; les matières inso-

DES ET a ES ORGANISÉS. l\\

lubies arrivent dans le chyle, étant assez divisées pour être aspirées par les orifices des vaisseaux chylifères.

D'ailleurs , la digestion a évidemment pour objet de restituer au sang une matière propre à fournir à notre respiration ces dix ou quinze grammes de charbon ou l'équivalent d'hydrogène que chacun de nous brûle à l'heure (2 1), et de lui rendre ce gramme d'azote qui s'exhale par heure aussi , tant par le poumon ou la peau que par les urines.

Ainsi, les matières amylacées se changent en gomme et sucre; les matières sucrées s'absorbent.

Les matières grasses se divisent , s'émulsionnent , et passent ainsi dans les vaisseaux , pour former ensuite des dépôts que le sang reprend et brûle au besoin (23).

Les matières azotées neutres , la fibrine , l'albumine et le caséum , dissoutes d'abord , puis précipitées , passent dans le chyle très divisées ou dissoutes de nouveau (a3).

Ainsi, l'animal reçoit et s'assimile presque intactes des matières azotées neutres qu'il trouve toutes formées dans les animaux ou les plantes dont il se nourrit ; il reçoit des matières grasses qui proviennent des mêmes sources ; il reçoit des matières amylacées ou sucrées qui sont dans le même cas (a4)-

Ces trois grands ordres de matières , dont l'origine remonte toujours à la plante , se partagent en produits

assimilables, fibrine, albumine, caséum, corps gras, qui servent à accroître ou à renouveler les organes, et en produits combustibles, sucre et corps gras, que la respiration consomme.

L'animal s'assimile donc ou détruit des matières organiques toutes faites ; il n'en crée donc pas.

La digestion introduit donc dans le sang des matières organiques toutes faites : l'assimilation utilise celles qui sont azotées ; la respiration brûle les autres.

Si les animaux ne possèdent aucun pouvoir particulier pour produire des matières organiques, ont-ils du moins ce pouvoir spécial et singulier de produire de la chaleur , sans dépense de matière , qu'on leur a attribué?

Vous avez vu, en discutant les expériences de MM. Dulong et Despretz , vous avez positivement vu le contraire en ressortir. Ces habiles physiciens ont supposé qu'un animal placé dans un calorimètre à eau froide , en sort exactement avec la température qu'il possédait à l'entrée ; chose absolument impossible , on le sait aujourd'hui. C'est ce refroidissement de l'animal , dont ils n'ont pas tenu compte , qui exprime dans leurs tableaux les excès de chaleur attribués par eux et par tous les physiologistes à un pouvoir calorifique particulier à l'animal et indépendant de la respiration (sô).

Il m'est démontré que toute la chaleur animale

DBS ÊTRES ORGANISÉS. 43

vient delà respiration ; qu'elle se mesure par le charbon et l'hydrogène brûlés. Il m'est démontré, en un mot) que cette assimilation poétique de la locomotive du chemin de fer à un animal , repose sur des bases plus sérieuses qu'on ne Fa cru peut-être. Dans l'un et l'autre ♦ combustion , chaleur , mouvements , trois phénomènes liés et proportionnels.

Vous voyez qu'à la considérer ainsi , la machine animale devient bien plus facile à comprendre : c'est l'intermédiaire entre le règne végétal et l'air ; elle emprunte tous ses aliments au premier , pour rendre au second toutes ses excrétions.

Vous rappel! erai-je comment nous avons envisagé la respiration, phénomène plus complexe que ne l'avaient cru Laplace et Lavoisier , que ne l'avait pensé Lagrange , mais qui précisément , en se compliquant , tend de plus en plus à rentrer dans les lois générales de la nature morte?

Vous avez vu que le sang veineux dissout de l'oxigène et dégage de l'acide carbonique ; qu'il devient artériel sans produire trace de chaleur. Ce n'est donc pas en s'artérialisant que le sang produit de la chaleur.

Mais sous l'influence de l'oxigène absorbé, les matières solubles du sang se convertissent en acide lactique, comme l'ont vu MM. Mitscherlich , Boutron- Charlard et Frémy; l'acide lactique se convertit lui-

même en lactate de soude , ce dernier par une véritable combustion en carbonate de soude, qu'une nouvelle portion d'acide lactique vient décomposer à son tour.

Cette succession lente et continue de phénomènes, qui constitue une combustion réelle , mais décomposée en plusieurs temps , où il faut voir une de ces combustions lentes sur lesquelles M. Ghevreul a depuis longtemps fixé l'attention , c'est là le véritable phénomène de la respiration. Le sang s'oxigène donc dans le poumon ; il respire réellement dans les capillaires de tous les autres organes, là où la combustion du carbone , la production de chaleur, se réalisent surtout (a6).

Une dernière réflexion. Pour monter au sommet du Mont-Blanc, un homme emploie deux journées de douze heures. Pendant ce temps , il brûle en moyenne 3oo grammes de carbone ou l'équivalent d'hydrogène. Si une machine à vapeur s'était chargée de l'y porter, elle en aurait brûlé i ,000 à 1 ,'.200 pour faire le même service.

Ainsi, comme machine empruntant toute la force au charbon qu'il brûle , l'homme est une machine trois ou quatre fois plus parfaite que la plus parfaite machine à vapeur.

Nos ingénieurs ont donc encore beaucoup à faire, et pourtant ces nombres sont bien de nature à prou-

ver qu'il y a communauté de principes entre la machine vivante et l'autre ; car si l'on tient compte de toutes les pertes inévitables dans les machines à feu et si soigneusement évitées dans la machine humaine , l'identité du principe de leurs forces respectives ressort manifeste et évidente aux yeux (27).

Mais c'est assez poursuivre des considérations où vos propres réflexions me devancent maintenant , où vos souvenirs ne me laissent plus rien à faire.

Si nous nous résumons , nous voyons que de l'atmosphère primitive de la terre, il s'est fait trois grandes parts :

L'une qui constitue l'air atmosphérique actuel ; la seconde qui est représentée par les végétaux t la troisième par les animaux.

Entre ces trois masses , des échanges continuels se passent : la matière descend de l'air dans les plantes, pénètre par cette voie dans les animaux , et retourne à l'air à mesure que ceux-ci la mettent à profit.

Les végétaux verts constituent le grand laboratoire de la chimie organique. Ce sont eux qui , avec du carbone , de l'hydrogène , de l'azote , de l'eau et de l'oxide d'ammonium , construisent lentement toutes les matières organiques les plus complexes.

Ils reçoivent des rayons solaires , sous forme de

chaleur ou de rayons chimiques , les forces nécessaires à ce travail (28).

Les animaux s'assimilent ou absorbent les matières organiques formées par les plantes. Ils les altèrent peu à peu , ils les détruisent. Dans leurs tissus ou leurs vaisseaux , des matières organiques nouvelles peuvent naître ; mais ce sont toujours des matières plus simples, plus rapprochées de l'état élémentaire que celles qu'ils ont reçues.

Ils défont donc peu à peu ces matières organiques créées lentement par les plantes ; ils les ramènent donc peu à peu vers l'état d'acide carbonique , d'eau , d'azote , d'ammoniaque , état qui leur permet de les restituer à l'air.

En brûlant ou en détruisant ces matières organiques , les animaux produisent toujours de la chaleur qui , rayonnant de leur corps dans l'espace , va remplacer celle que les végétaux avaient absorbée.

Ainsi, tout ce que l'air donne aux plantes , les plantes le cèdent aux animaux , les animaux le rendent à l'air $ cercle éternel dans lequel la vie s'agite et se manifeste , mais où la matière ne fait que changer de place.

La matière brute de l'air, organisée peu à peu dans les plantes, vient donc fonctionner sans changement dans les animaux et servir d'instrument à la pensée ; puis vaincue par cet effort et comme brisée , elle re-

tourne , matière brute , au grand réservoir d'où elle était sortie.

Permettez-moi d'ajouter , en terminant ce tableau qui résume des opinions qui à mon sens ne sont que les conséquences et les développements nécessaires de la grande voie que Lavoisier a tracée à la chimie moderne (29) ; permettez-moi , dis-je , de m'exprimer comme il le faisait lui-même au sujet de ses collaborateurs , de ses amis.

Si dans mes leçons, si dans ce résumé, il m'est échappé d'adopter , sans les citer, les expériences ou les opinions de M. Boussingault , c'est que l'habitude de nous communiquer nos idées , nos observations , notre manière de voir , a établi entre nous une communauté d'opinions dans laquelle il nous est difficile à nous-méme de distinguer ensuite ce qui nous appartient.

En appuyant de son nom et de son autorité ces opinions et leurs conséquences , en vous disant que nous travaillons activement , tantôt réunis , tantôt séparés , à préciser et à développer par l'expérience tous ces faits , tous ces résultats , c'est vous montrer le prix que je mets à justifier l'intérêt que vous m'avez témoigné cette année.

Je vous en remercie. Il m'a donné la confiance d'en-

treprendre une longue suite de recherches ; s'il en sort quelque chose d'utile aux progrès de l'humanité, que tout l'honneur en revienne à cette bienveillance intelligente dont vous m'avez si constamment entouré, et dont je serai toujours reconnaissant du plus profond de l'âme et du cœur.

On a réuni dans les notes suivantes les principales données sur lesquelles s'appuie l'ensemble des considérations développées dans cette leçon,

1. Composition de l'acide carbonique. — En exprimant, avec le docteur Prout, la composition de l'acide carbonique par 16 d'oxigène et 6 de carbone, ou bien 8 du premier de ces corps et 3 du second , on se base sur des expériences exécutées en brûlant dans l'oxigène du graphite pur ou du diamant.

Voici les nombres obtenus dans celles que j'ai exécutées avec M, Stas, professeur à 1 école militaire de Bruxelles.

Combustion du graphite naturel de Ceylan.

Graphite brûlé.

Aide carbonique obtenu.

Rapport ratre t'oxifèue et le carbone.

Moo

5o DOCUMENTS.

Combuêtion du graphite artificiel des hauts- fourneaux.

Moyenne. . . . 8 : 2,9993 Combustion du diamant

«tant brûlé.

Acide carbonique obtenu.

Rapport entre l'oxifine et le carbone.

Moyenne. ... 8 : 3,0002

Ces expériences, reprises en Allemagne par deux chimistes habiles et exercés , MM. Erdmann et Marchant, ayant fourni exactement les mêmes résultats , je considère comme démontré que l'oxigène et le carbone se combinent dans le rapport simple de 8 : 3 ou de 16 : 6 pour former l'acide carbonique.

11. Composition de l'eau. — Nous ne connaissons aucun procédé qui permette de peser quelques grammes d'hydrogène et de peser leau qu'ils pourraient former par leur combustion, seul moyen d'atteindre, relativement à la composition de leau , le haut degré de précision auquel on arrive, en brûlant le diamant, quand il s'agit de la composition de l'acide carbonique.

DOCUMENTS. 5l

Les expériences que j'ai faites avec M. Stas ont donc été fondées sur la réduction de l'oxide de cuivre au moyen d une quantité d'hydrogène indéterminée. On pesait loxigène fourni par l'oxide, et d un autre côté on pesait l'eau formée. Voici les nombres obtenus :

Oiifènt fourni par l'oxide de cuivra.

Eau obUuue.

Rapport entre l'uxifène et l'hydrogène.

Somme. 841,161

945,441 Moyenne. 8 : 1,002

D'après la moyenne de ces expériences, Feau serait donc formée de 8 d'oxigène et de i d'hydrogène. En les publiant avec tous les détails nécessaires à leur répétition , nous avons exprimé le vœu qu'elles soient bientôt contrôlées par des moyens plus d<t-

licats encore. Au point de vue philosophique , comme au point de vue pratique, il est du plus haut intérêt que la composition de l'eau soit à jamais fixée par des opérations d une précision irréprochable, résultat qu'on ne peut atteindre qu'en exécutant quelques séries de synthèses analogues à celles que Ton vient de rapporter.

III. Composition de l'oxide d'ammonium. — M. Ampère a proposé de considérer les produits ammoniacaux comme étant formés par une espèce de métal composé, I'ammonium. C'est une des plus belles pensées que cet homme illustre nous ait léguées.

Uni aune molécule d'oxigène, l'ammonium forme Toxide d'ammonium ; ce dernier se transforme toujours, quand il est libre, en une molécule d'eau et une molécule de gaz ammoniac.

La composition de l'eau étant connue, il reste à fixer celle de l'ammoniaque pour avoir celle de tous les composés ammoniacaux et de l'ammonium lui-même.

Or, l'ammoniaque est évidemment formée de 3 volumes d'hydrogène pour 1 volume d'azote. Nous avons trouvé, M, Boussingault et moi , que la densité de l'azote est égale à 0,972 , et celle de l'hydrogène à 0,0693. Il en résulte que'le gaz ammoniac doit contenir

Hydrogène «... « 3 X 0,0693 = 0,2079 ou bien 3 Azote IX 9,9720 — 0,9720 14,02

Gai ammoniac ......... 1,1799 17

Ainsi 3 d'hydrogène et 1 4 d'azote constituent le gaz ammoniac. Dès lors , on a

4 hydrogène et 14 azote = 18 ammonium.

8 oxigène, 4 hydrogène et 14 azote = 26 oxide d'ammonium.

Ce qui fixe à \l\ ou à -— = 7 le poids de la molécule d azote.

IV. Composition de l'air. — Par le procédé que nous avons récemment mis en usage , M. Boussingault et moi , nous avons pu soumettre l'air à une analyse très rigoureuse. Ce procédé consiste à fixer sur du cuivre métallique l'oxigène de l'air et à le peser, tan* dis que son azote se rend dans un ballon où on le pèse également de son côté.

Voici les nombres obtenus dans nos diverses expériences.

1000 parties d'air contiennent en poids :

OxigèM Axotc.

27 avril. Beau temps . . . . 229,2 770,8 Paris.

Id 229,2 770,8 id.

28 avril Beau temps .... 230,3 769,7 id.

Id. 230,9 769,1 id.

29 avril. Beau temps .... 230,3 769,7 id.

Id 230,4 769,6 id.

29 mai. Pluie 230,1 769,» i<L

20 juillet , midi. Pluie. . . . 230,5 769,5 id.

2i id., minuit. Ciel serein . . 230,0 770,0 id.

24 tU, midi 230,7 769,3 id.

Moyenne. .... 230,2 769,8

D'après la nature du procédé, les erreurs possibles

tendent à diminuer la proportion d'oxigène. Ainsi,

nous pouvons dire qu'il y a au moins 23o,a d'oxigène

dans îooo parties d air en poids, à Paris.

Du reste, l'analyse donne les mêmes résultats avec de Fair pris à une hauteur de 2,800 mètres environ.

Comme on est habitué à considérer la composition de l'air au volume , il faut ajouter à ces renseignements que l'air serait formé en volume, d'après ces nombres et d'après les densités de loxigène et de l'azote, de 208 oxigène.

792 asote.

1000 air.

V. Composition des principales matières ternaires des plantes. — Ces matières constituent essentiellement le tissu cellulaire ou le tissu ligneux , l'amidon, la dextrine.

Par une suite de belles recherches sur le tissu cellulaire et le ligneux , M. Payen est parvenu à un résultat de la plus haute importance physiologique. Ce tissu s'est toujours montré avec la même composition, une fois débarrassé des produits qui viennent se déposer après sa formation dans l'intérieur des cellules ou des vaisseaux qu'il forme.

Il renferme à cet état de pureté

12 molécules de carbone = 72 10 molécules d'hydrogène == 10 10 molécules d'oxigène =* 80

En d'autres termes 100 parties de ce tissu que j'ai appelé cellulose contiennent

Carbone ...... UhA

Eau 55,6

Telle est donc la composition de la trame des plantes, telle est aussi celle de l'amidon pur et de la dextrine ou amidon devenu soluble.

Le sucre de canne, considéré à l'état de sucre candi, renferme une molécule d'eau de plus. Il contient , en effet , d'après les analyses de MM. Gay- Lussac et Thénard :

12 molécules de carbone. . .

11 — d'hydrogène . .

11 — d'oxigène . . .

Ou bien encore , en considérant i oo parties de ce

même sucre :

Carbone 62,1

Eau 57,9

Le sucre de raisin, plus connu maintenant sous le

nom de sucre de fécule, et que j'ai appelé glucose ,

contient encore 3 molécules d eau de plus, savoir :

12 molécules de carbone. . .

ili — d'hydrogène . .

lu — d'oxigène . . .

Ou bien, en rapportant cette composition à 100 parties de sucre :

Carbone. ..... 36,3

Eau 63,7

100,0 En résumé , avec 72 parties de carbone provenant

de la réduction de 1 acide carbonique , les plantes peuvent former les produits suivants, en se combinant avec diverses proportions d eau :

72 carbone et 90 eau = cellulose , trame du tissu cellulaire

et du tissu ligneux.

72 — et 90 — = amidon et dextrine.

72 — et 99 — = sucre de cannes.

72 — * et 108 — = sucre de lait.

72 — et 128 — «== sucre de raisin ou d'amidon.

Sans nous préoccuper de l'arrangement de ces éléments , nous voyons qu'avec un radical, le carbone, et de l'eau, les plantes peuvent produire toutes ces matières si répandues dans leurs organes.

VI. Composition des matières organiques quaternaires neutres. Celles-ci constituent la fibrine , l'albumine, la caséine, la glutine , la protéine, la vitelline, la légumine , la gélatine et la chondrine.

MM. Gay Lussac et Thénard, plus tard M. Mulder se sont occupés de l'analyse de ces matières et ont donné des résultats généralement exacts. Les documents qui suivent sont extraits d'un travail que j'ai publié avec M. Cahours. Çdnnales de chimie et de physique, \Y série,!. VI, p. 385.)

On a admis dans la leçon qui précède que les animaux trouvent les matières albumineuses toutes faites dans les plantes : rien n'est plus concluant à cet égard que l'analyse de la farine de froment; on sait qu'elle se sépare, par un lavage ménagé, en gluten et enféculç.

Elle contient en effet de l'amidon , et en outre de l'albumine , que l'eau de lavage entraîne quand on la pétrit sous un mince filet d eau. L'amidon se dépose bientôt de leau de lavage, et le liquide clair qui le surnage contient l'albumine , aisément reconnaissable, et se coagulant vers la température de 7Ô .

Le gluten qui reste dans la main de l'opérateur est une substance complexe , qui ne renferme pas moins de quatre produits distincts : i° la fibrine, qui reste quand on la traite par l'alcool faible et bouillant; i° la caséine , qui se dépose par le refroidissement de cet alcool; 3° la glutine, qu'on obtient en évaporant ce même alcool ; 4° un ensemble de matières grasses, mélangées avec les trois corps précédents.

Fibrine. On avait admis généralement que la fibrine est une substance identique avec l'albumine, quant à sa composition. Les nombreuses analyses de M. Mulder, celles de M. Liebig et ses élèves conduisaient à cette conséquence.

L'analyse des diverses fibrines nous a conduits à un tout autre résultat. Pour préparer la fibrine destinée à l'analyse, on la purifiait d'abord par un lavage prolongea Feau froide, puis on la traitait, à chaud, par l'alcool et ensuite par Féther. La fibrine traitée de la sorte était desséchée et pulvérisée; ensuite elle était soumise à de nouvelles digestions à l'alcool et à Féther bouillants, puis on la desséchait à i4o° dans le vide.

Quant à la fibrine de la farine, celle qu on retire du gluten brut, elle avait à subir un traitement parti-

culier pour la débarrasser soit de l'amidon qu'elle entraîne mécaniquement, soit de la caséine et de la glu tine qui 1 accompagnent.

Moyenne des analyses de fibrine.

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