DES EFFETS DE LA RESPIRATION VEGETALE COMPARÉE A CELLE DES ANIMAUX

Les partisans de la division des deux règnes , s'emparant du fait de l'émission de l'oxygène par les végétaux , opposée à celle de l'acide carbonique par les animaux , en ont voulu tirer des conclusions favorables à leur idée systématique , et , rapprochant cet antagonisme de l'état constant de composition de l'air indiqué par les analyses modernes , ils en ont conclu que deux actions contraires avaient été affectées à la vie végétale et à la vie animale , pour conserver toujours la même composition à cet air. Examinons si , en réalité , ce fait est suffisamment prouvé.

Si , d'après les considératiens auxquelles nous venons de nous livrer , nous sommes arrivé à des résultats qui nous semblent opposés à une ligne de démarcation précise entre les animaux et les végétaux, nous avons aussi l'avantage de nous sentir. soutenu par des autorités puissantes dans la science. Aristote déjà et depuis lui Pallas, Neès d'Esembek, Darwin, Gleichen , Smellie, Tréviranus, Dismar, Carus , Ingcnhous , BuiTon et bien d'autres, parmi lesquels, tout récemment encore, nous citerons Mirbel et MM. Payen, Donné, etc., ont été amenés, par leurs propres observations, à ne pas admettre de différences essentielles entre les animaux et les plantes, et, naguère encore, le célèbre physiologiste anglais M. Owen n'a pas craint de repousser cette différence avec une énergique franchise.

C'est ainsi que M. Owen, après s'être prononcé contre la prélcndue égalité entre les deux forces opposées de composition et de décomposition de la part des animaux et des végétaux , égalité , dit-il , qu'on a répétée sur tous les tons, s'exprime au sujet de la distinction des deux règnes :

« Quand il s'agit de déterminer les domaines respectifs des botanistes et des zoologistes, on arrive à trouver que ni la sensation, ni le mouvement, ni la constitution physique des tissus, ni la source de la nourriture ne peuvent définir, d'une manière absolue , les limites qui séparent les deux règnes. Les animaux et les plantes ne sont que deux divisions naturelles d'un seul et même groupe d'organisation. »

Examinons maintenant si l'équilibre de la constitution de l'atmosphère doit, en effet, se maintenir sous les influences contraires des actes respiratoires des animaux et des végétaux.

La composition de l'air atmosphérique ne change pas, dit -on; cependant on s'accorde à croire qu'aux temps primitifs, l'atmosphère était infiniment plus chargée d'acide carbonique qu'aujourd'hui. Il a donc fallu qu'à mesure que les végétaux ont envahi de plus en plus la terre, l'air ait été purifié par la restitution qu'ils lui faisaient d'oxygène. Mais quand les animaux et l'homme sont venus, ils se sont opposés de plus en plus à cette purification progressive ; on doit donc concevoir qu'un moment a pu arriver où il y avait équilibre entre les deux effets opposés. La question qui nous occupe se réduit donc à celle-ci :

Cet équilibre une fois établi a-t-il pu se conserver, et subsiste-t-il encore aujourd'hui? ou autrement, les consommations d'oxygène par les animaux ont-elles toujours contrebalancé les émissions de ce même gaz parles végétaux? ou bien encore, la masse des végétaux et celle des animaux, avec leurs besoins de consommation, sont-elles restées constantes?

Or, la question étant ainsi posée, dès le premier examen, il semblerait qu'il n'en a pu être ainsi ; car, partout, à peu près, oùles populations semblent avoir été incessament en augmentant, à mesure aussi, d'autre part, les grands végétaux ont été de plus en plus abattus ; et si, sur quelques points du globe, l'espèce humaine a pour ainsi dire disparu, c'est que la végétation y est souvent devenue nulle, à la suite des excès de consommation de la part de l'homme, et que des pays, renommés parla fertilité de leur sol, par leurs eaux vives, sont convertis à présent en de stériles déserts. Jetons les yeux, par la pensée, sur les territoires de Babylone, de Ninive, de Troie et de Jérusalem, qui ne sont plus aujourd'hui que des lieux désolés. Que sont devenus le Simoïs et le Scamandre et tant de lieux autrefois si vantés ? Évidemment l'action de l'homme y a dépassé la production végétale, puisque cette dernière s'est si bien amoindrie sous ses coups ; maintenant encore , toutes les fois que la population est en croissance , la grande végétation décroît. Voyez plutôt les forêts de la France, de l'Italie, de l'Angleterre et de la Germanie, etc. ; ne sont-elles pas encore en train de s'éclaircir? Et si de l'ancien monde, nous nous transportons dans les deux Amériques, déjà nous y verrons que, sous les coups incessants de la hache des défricheurs et mieux encore par le feu qu'ils appellent à leur aide, les conditions atmosphériques sont sensiblement modifiées et tendent à se modifier de plus en plus.

Contre cette végétation si riche du nouveau monde, les ravages de l'homme s'exercent sur une si grande échelle, qu'on ose à peine parler des défrichements qui, de tous côtés, s'étendent dans notre vieille Europe et, en particulier, en France, depuis 1789 ; et cependant tout le monde s'accorde encore à dire, et les documents officiels viennent à l'appui, que, sous leur inlluence, l'état atmosphérique du pays a subi des altérations notables.

Après ces faits généraux, tâchons d'entrer dans le détail d'un certain nombre de causes qui peuvent et doivent concourir à ces modifications de l'atmosphère.

Ainsi, par exemple, à propos de ces défrichements, demandons-nous ce que deviennent les bois abattus par les défricheurs.

S'il s'agit de l'Amérique où déjà, pour aller plus vite, on a tant brûlé, n'est-il pas vrai que les bois dévorés par les flammes ont lancé , comme ceux qu'on y brûle encore , des masses d'acide carbonique qui n'ont aucun rapport avec les quantités d'oxygène rendues par les végétaux qu'on laisse debout? Quant à ceux qui, abattus pour l'ouverture de routes immenses et de canaux, sont restés à l'abandon sur le bord des cberains , que sont-ils devenus au bout d'un temps donné? Ils se sont évaporés, par leur décomposition, en acide carbonique. Tous ceux d'ailleurs qui ont été employés aux constructions rurales, civiles, militaires et maritimes ont eu aussi ou auront le même sort, et nous n'avons rien dit encore de ceux qui, aussitôt brûlés qu'abattus, ont servi ou servent à présent, comme bois de chauffage, aux besoins de l'économie domestique et de l'industrie, et sont ainsi une nouvelle source d'acide carbonique. ^

Partout ailleurs, si les choses ne marchent pas sur une si grande échelle, elles ne s'en font pas moins d'une manière analogue. Pour s'en convaincre , il suffit de penser aux travaux immenses de constructions qui, non-seulement absorbent tant de bois destinés à retourner, sous forme d'acide carbonique, au grand réservoir atmosphérique, mais encore emploient des fers qu'on n'obtient d'abord, à l'état de fonte , qu'à la condition de brûler du bois ; à l'état de fer forgé , qu'en consommant aussi du carbone , et qui , pour être définitivement employés par l'industrie, exigent de nouvelles métamorphoses de carbone en acide carbonique. Et si , par une exception qui se fait de plus eu plus rare , et qu'on ne rencontre que dans les localités où l'on manque de voies de transport, la consommation est au-dessous de la combustion , les bois, restant sur pied, pourrissent et sont brûlés lentement, jusqu'à leur dernière cellule, par l'atmosphère elle-même.

Revenons maintenant, après toutes ces causes, déterminantes de la production d'acide carbonique, à l'émission de l'oxygène de la part des feuilles, sous l'influence de la lumière solaire. On ne saurait la contester ; mais a-t-elle lieu toujours et agit-elle toujours seule ? et ne savonsnous pas qu'à mesure que le jour fait place à la nuit, l'acide carbonique que la végétation émet aussi, même en plein jour, devient plus sensible et finit par agir seul, en vertu , scion nous , de l'acte expiratoire de la cellule ?

Mais ce n'est pas tout ; car, quand la végétation est suspendue pendant les froids de l'hiver, quand les organes foliacés sont flétris et tombent, il ne faut plus parler d'émission d'oxygène, ni de formation de matière verte; c'est l'acide carbonique qui , à peu près seul, se répand dans l'air, et cette dose s'accroît encore de l'acide carbonique résultant de la décomposition des détritus végétaux réduits à l'état d'humus.

Est-il donc possible d'élever aucun doute sur ces productions déjà si multiples d'acide carbonique, à opposer à la seule revivification de l'oxygène, par les parties vertes des branches et des tiges, sous rinfluence solaire?

Passons maintenant aux plantes inférieures :

Parlerons-nous des céréales? Suivons-les", à leur sortie de terre, jusqu'à leur destruction

complète.

De jour, production d'oxygène accompagnée d'émission d'acide carbonique d'autant plus sensible que la clarté du jour s'atténue. Cette émission acide a lieu seule la nuit. Et quand ces plantes sont coupées , que deviennent leurs racines? Laissées en terre, elles y pourrissent et finissent par en sortir à l'état d'acide carbonique , ou bien elles sont brûlées sur place et donnent encore à l'instant même de l'acide. Pour leurs tiges, on en fait des couvertures de bâtiment qui finissent par pourrir et par s'exhaler en gaz acide ; on en fait des chapeaux, des paillassons, etc.; mais leur avenir n'est pas douteux: il faut encore qu'elles finissent comme leurs racines, et il en est de même si elles servent de litière dans les écuries. Si nous voulons, enfin, nous enquérir de ce que deviennent leurs graines, nous trouvons que, servant de nourriture aux hommes ou aux animaux, ou d'huile d'éclairage, c'est toujours de l'acide carbonique qu'en fin de compte elles fournissent à l'atmosphère.

On peut en dire encore autant de l'herbe des prairies.

Si, à présent, nous passons aux plantes des pays sauvages, nous trouvons qu'elles finissent par périr sur pied sur le terrain, où l'humidité d'une part et de l'autre l'oxygène en déterminent la décomposition et la combustion lente. Encore de l'acide carbonique dont elles chargent l'atmosphère !

Et cependant nous sommes encore bien loin d'avoir épuisé toutes les sources d'où cet acide s'échappe pour se mêler à l'air atmosphérique ; car nous n'avons pas encore dit un mot de ce charbon fossile que l'homme est allé demander aux entrailles de la terre et avec lequel des populations tout entières, comme celles de l'Angleterre, font cuire leurs aliments et se défendent du froid et de la nuit ; avec lequel des usines de tous genres sont alimentées en force , en lumière et en chaleur ; avec lequel marchent les locomotives et les navires à vapeur, etc. , et tout cela en même temps que se trouve vicié l'air atmosphérique, par cette énorme quantité d'acide carbonique.

rVous n'avons pas encore parlé, non plus, des torrents de ce même gaz qui s'échappent des profondeurs de la terre, par de nombreuses fissures ou par les volcans d'aujourd'hui, faibles restes des anciennes révolutions du globe.

Enfin , pour terminer ce tableau , nous avons à citer l'action incessante de l'homme et des animaux de toute espèce dont la vie se passe à brûler du carbone.

Si , à tout ce que nous venons d'énumérer sur les sources nombreuses et incessantes d'acide carbonique, on nous objectait qu'en regard de ces immenses émanations, il faudrait faire entrer en ligne de compte les productions végétales dues au perfectionnement de l'agriculture et qui croissent en même temps que les populations qu'elles alimentent, et lancent, par conséquent, d'autant plus d'oxygène qu'il y a plus d'hommes , nous nous empresserions de repousser cette critique, en faisant observer que ces végétaux, soit qu'ils servent de nourriture ou qu'ils soient employés aux besoins domestiques, finissent toujours par se décomposer, et qu'ainsi ils encombrent encore l'atmosphère de principes délétères. D'ailleurs , la respiration de ces

populations émet une masse d'acide carbonique d'autant plus grande qu'elles sont plus nombreuses.

En vérité , en plaçant , en parallèle de tant de causes de productions d'acide carbonique , la seule exhalation d'oxygène , due aux végétaux sous l'influence de la lumière solaire , nous ne saurions parvenir à établir une équation entre ces quantités; et nous attribuons l'opinion généralement reçue sur l'égalité des perles et des gains d'oxygène pour Tair atmosphérique, au besoin que les partisans de la division des deux règnes éprouvaient d'établir une dilTérence essentielle entre la manière d'agir de la vie végétale et celle de la vie animale.

Il nous semblerait , au contraire , qu'on devrait soupçonner que la pureté de l'air atmosphérique, après avoir atteint son maximum, sous le premier empire des végétaux, a dû insensiblement s'altérer par les interventions de l'homme et des animaux.

Au surplus , quand bien même l'équation qu'on a posée serait vraie , comment pourrait-on le constater, même à présent , malgré la perfection des analyses chimiques? On a cité l'air renfermé dans les lacrimatoires trouvés aux ruines de Pompéï , lequel avait sensiblement , dit-on, la même composition que celui d'à présent; mais cette identité nous semblerait un fait accidentel ; car il y avait force chances pour que cet air fût altéré au moment de la catastrophe , et c'est peut-être même à une altération de ce genre que celui qu'on en a retiré devait sa prétendue pureté. L'illustre Delaplace n'était pas convaincu de l'invariabilité de la composition de l'air, et il a cru devoir, il y a une trentaine d'années, en redemander l'analyse. En définitive, on a calculé que le milliard d'hommes qu'on estime former la population de toute la terre, jointe à tous les animaux, ne pourrait consommer, en un siècle, la cent trente-quatre millième partie de l'oxygène de l'atmosphère. Ainsi, quand bien même les parties vertes des végétaux ne rendraient pas , pendant ce temps , un atome d'oxygène à l'air , on ne pourrait en apprécier aucune modification sensible , pendant plusieurs siècles.

Nous croyons donc que la proposition , si généralement admise , à ce sujet , ne saurait être démontrée pour nous , et nous disons que l'on ne peut s'appuyer sur elle pour soutenir que la nature n'a pas doté la cellule végétale du même mode de vitalité que les animaux. Là encore, comme ailleurs, l'unité de composition doit se retrouver dans l'organisme.

Après une aussi longue discussion, qu'il nous soit permis de nous montrer satisfait de n'avoir pas eu, dans notre manière d'envisager la nutrition des plantes, à admettre l'acide carbonique et l'ammoniaque comme leur nutrition directe etpour ainsi dire obligée ; car , pour nous, ces toxiques, s'ils sont absorbés , sont bientôt décomposés, avant d'être offerts comme aliments aux cellules. Comment croire , en effet, que du poison, qu'on sait tuer les végétaux aussi bien que les animaux, puisse être considéré comme leur aliment? Comment croire, par exemple , que les cellules d'une rose si délicieusement parfumée puissent faire leur nourriture habituelle de la fétide et vénéneuse ammoniaque , à la place d'ambroisie que l'on serait tenté de lui offrir? La vue , le toucher , l'odorat se révoltent à cette idée , comme contre un acte de lèse-majesté de la reine des fleurs? Qu'on nous pardonne cette excentrique appréciation

qui ne va guère avec les allures graves et magistrales de la science, et qu'on veuille bien se rappeler en même temps que, quand presque tous nos sens sont réunis pour produire chez nous une impression , elle est presque toujours l'indice d'une vérité.

Avant d'en flnir sur les influences électriques de la terre et de l'atmosphère , nous nous demanderons si c'est bien là que se bornent ces influences sur la nutrition et sur les accroissements des plantes, et si les matériaux qui y concourent sont tous nécessairement fabriqués par elles.

On sait que des observations récentes dénoncent l'ozone (1) ou l'oxygène à l'état naissant dans l'atmosphère. Ne pourrait-on pas penser que ce corps, entraîné par l'électricité soutirée par les pointes végétales ou pompée , avec les vapeurs terrestres , par la force d'aspiration des stomates est introduit ainsi tout fait dans les organes foliacés? Nous pouvons en dire autant du carbone à l'état naissant; car si, aux temps primitifs, la décomposition de l'acide carbonique avait lieu en immenses quantités, aujourd'hui cette réduction doit encore se faire, quoique plus faible , puisque les éléments de réduction , moins puissants , sont encore les mêmes qu'autrefois. On doit penser encore que de l'hydrogène et de l'azote sont aussi mis en liberté, par les mêmes moyens, dans l'atmosphère même, et qu'ainsi l'oxygène, l'hydrogène, le carbone et l'azote , introduits à Tétat naissant dans les feuilles, y concourent à la constitution de la sève descendante par des combinaisons nouvelles opérées dans ces laboratoires secrets et indépendamment de l'action des courants électriques qui peuvent y circuler. Tout cela concorde avec l'expérience qu'on a acquise et qui prouve que les feuilles exercent dans latmosphère les mêmes fonctions que les racines dans le sol (2).

3Iais, est-ce encore bien là tout ce que l'électricité terrestre et atmosphérique peut fournir aux plantes?

Jusqu'ici, on n'avait guère fait attention qu'aux substances gazeuses ou liquides répandues dans la terre et l'atmosphère ; cependant, il en est d'autres qu'on ne croit plus possible de passer sous silence: nous voulons parler des matières organisées, de sortes diverses, qui y sont disséminées.

Nous avons, dès le commencement de cette discussion, admis aux temps primitifs la création des premières molécules vivantes, et tout nous dit que l'atmosphère d'aujourd'hui en contient encore qui semblent y avoir fait élection de domicile ; témoins ces cryptogames de couleur rouge qu'on a long-temps pris pour des pluies de sang, quand, entraînés par la neige, ils se sont

(1) Mémoire présenté à l'Institut par M. Hoiizeau.

(2) Voir les expériences si décisives de William Magnab, directeur du jardin botanique d'Edimbourg, sur une plante suspendue en l'air sans aucune terre.

répandus à la surface de la terre ; témoins encore ces grains verts, dont beaucoup sont d'une petitesse excessive, et qui, réunis en masse semblable à une gelée, vivants, doués même de mouvements volontaires, sont connus sous le nom denostocs. Parfois, après une averse d'orage, on est fort surpris d'en apercevoir de petits amas, au beau milieu des allées d'un jardin, là où, un moment avant l'averse, il n'existait rien de pareil ; témoins encore les autres membres de cette série d'êtres animés que M. Guérin-Méneville a désignés sous la dénomination d'infusoires aériens.

Est-il bien sur que ces premiers rudiments de l'organisme ne servent pas non plus , comme matériaux déjà tout faits, aux accroissements des édifices végétaux, après y avoir pénétré aussi parles stomates? Ces pores, correspondant aux lacunes du parenchyme des organes verts, sont bien autrement ouverts que les espaces intra-cellulaires des spongioles par lesquels Decandolle admettait l'introduction des séminules des végétauxparasites dans l'économie végétale ; et d'ailleurs, si le diamètre, que nous leur apercevons quelquefois avec grand'peine , sous le microscope, semblait encore trop fort aux personnes qui douteraient de leur passage par ces organes, il suffirait de descendre, parla pensée, jusqu'à la deuxième génération de globulins emboîtés sous leur enveloppe, pour arriver à une petitesse inapcrcevablc et telle qu'il deviendrait impossible de leur nier la ])0ssibilité de passer par les canaux les plus étroits des plantes. Nous soupçonnons donc qu'ils peuvent y pénétrer , et là que deviennent-ils ?

De deux choses l'une : ou ils seraient décomposés par l'activité végétale, ou, vivant de la vie de la plante qui leur a donné l'hospitalité, ils finiraient par y subir une sorte d'acclimatation, en vertu de laquelle ils ajouteraient à la prospérité de la république fédérative.

11 y a peu de temps encore, nous n'aurions pas osé soutenir ouvertement cette thèse ; mais des observations nouvelles d'une haute importance, dues à M. Brow-Sequard, nous les permettent à présent et les feront peut-être juger moins extraordinaires.

On croyait, en effet (et l'on avait recueilli des faits qui consolidaient cette croyance), que des globules du sang d'un animal vertébré, injectés dans les veines d'un autre animal d'une espèce différente, étaient un poison mortel pour ce dernier; tandis qu'au contraire, s'il ne s'agissait que de fournir à un de ces vertébrés , à un homme, par exemple, épuisé par des pertes sanguines, du sang d'un autre homme, loin de lui nuire, les granules de ce sang, ainsi transmis , continuaient à vivre dans ce nouveau milieu semblable à celui qu'ils habitaient auparavant et, remplaçant les forces vives qu'avait perdues le malade, lui rendaient la vigueur et la santé.

Or, il résulte du remarquable travail de M. Sequard que le sang d'un vertébré, introduit dans celui d'un autre vertébré d'une espèce, même fort différente, peut s'y nationaliser, sans nuire à celui-ci, pourvu que ce sang soit du sang artériel frais et bien oxygéné; tandis que les accidents les plus graves ne tardent pas à se manifester, s'il s'agit d'un sang veineux chargé d'acide carbonique en quantité suffisamment considérable, c'est-à-dire de poison.

Ces expériences conduisent k penser que les granules du sang d'un animal, même d'un ordre supérieur et qui ont une organisation toute spéciale, introduits dans celui d'un animai vertébré fort différent cependant du premier , peuvent y contracter des modifications importantes parla nutrition qu'ils y reçoivent et qui leur permet d'y vivre et de s'y ajouter aux forces vives des granules sanguins au milieu desquels on les a forcés d'habiter. Quelque chose de pareil n'aurait -il pas lieu, à fortiori, pour les molécules organiques des aliments des vertébrés qui, dissociés dans l'estomac, passent à l'état globulaire dans le chyle et enfin dans le sang?

Et si ce que nous venons d'exposer a lieu dans les animaux supérieurs , dont la constitution est beaucoup plus avancée et, par conséquent, plus délicate que celle des végétaux, pourquoi, chez ces derniers, pareilles choses ne pourraient-elles pas se manifester? Et pourquoi, par ce motif, les molécules atmosphériques infiniment petites , mais vivantes , aspirées par les stomates , ne finiraient-elles pas par se naturaliser avec les globulins de la plante qui les aura reçus dans son sein?

Nous en dirons tout autant pour les molécules organiques, charriées aussi dans l'atmosphère et provenant de la décomposition des détritus des matières organiques à la surface du sol ; car ces globulins, qui en contiennent d'autres emboîtés dans leur enveloppe, peuvent former des corpuscules aussi petits qu'on voudra et capables, par conséquent, de pénétrer dans les tissus , soit par la sève descendante, soit par les torrents de la sève ascendante. Ce serait une manière d'aller plus vite que la nature aurait trouvée, en se servant de matériaux déjà fabriqués par elle et qui n'auraient besoin que d'être accommodés aux circonstances nouvelles où successivement elle les mettrait en œuvre ; et l'on serait tenté de croire que quelque chose de semblable arrive, quand, dans une matinée de printemps, on voit les incroyables développements dont un grand arbre est susceptible. On a de la peine à admettre que ce court espace de temps lui ait suffi pour créer tant de molécules vivantes nouvelles.

Nous terminerons en observant que, dans toutes les idées conjecturales que nous venons de mettre en avant, tout en interprétant, à notre manière, un certain nombre de faits principaux admis en physiologie végétale , nous avons eu l'étrange bonheur de n'en contredire qu'un seul ; mais nous avons tâché d'introduire , dans ces questions ardues et jusqu'ici si obscures , un élément nouveau , l'intervention électrique de deux éléments gigantesques , la teire et Tatmosphère.