STRATIFIÉS

TERRAINS STRATIFIES

sur l’état des corps dans la nature.

A cet examen physique de la matière qui compose notre globe terrestre, et d’après lequel on a établi les divisions géologiques, faisons succéder l’examen chimique des différents corps, afin que nous puissions partir des données qu’il nous aura fournies pour suivre la matière et l’étudier dans les diverses transformations qu’elle subit. Les nombreuses épreuves analytiques auxquelles on l’a soumise, nous prouvent qu’il est dans la nature certaines substances qui y sont prédominantes et qui y jouent un grand rôle, tandis que d’autres, si l’on en juge d’après les faibles proportions dans lesquelles elles se trouvent, ne semblent pas y jouer un rôle aussi important.

Les corps de la première catégorie sont : V oxygène, Y hydrogène, le carbone, le nitro gène , le silicium, Y aluminium, le calcium , le magnésium, le soufre, le chlore , le potassium, le sodium, le fluor, le phosphore, le fer et le manganèse . D’après des calculs approximatifs ces substances .représenteraient presque la totalité de la matière qui nous est connue, tant celle qui est à l’état liquide en dissolution dans l’eau, que celle qui sert à constituer les substances organiques ou qui composent l’atmosphère au milieu de laquelle nous vivons. Ainsi donc trente-huit autres corps, que nous considérons comme simples ou élémentaires, n’auraient qu’une faible importance, ou bien n’auraient point encore été découverts dans des gisements qui leur seraient propres, car on ne peut se dissimuler que nous n’avons qu’une idée très-superficielle de la structure intérieure de la terre.

Nous venons de dire que tous les corps ne peuvent exister au même état dans la nature , tâchons maintenant de le prouver, en tenant compte des réactions auxquelles les corps donnent naissance par leur contact.

L’oxygène, avons-nous dit, est le corps qui prédomine dans la nature; tous les autres corps sont donc soumis à son influence, soit directement, parce qu’ils sont en contact avec l’oxygène gazeux ou en dissolution dans l’eau; soit indirectement, parce qu’ils se trouvent en présence de composés oxydés; ainsi donc pour connaître quels sont les corps simples qui peuvent se rencontrer libres, il suffit de sc rappeler quels sont les corps qui ne se combinent avec l’oxygène qu’à l’état naissant, ou bien ceux qui s’y combinant directement, ne réagissent qu a de certains degrés de température.

Le ni tr o gène j ne se combinant avec l’oxygène que d’une manière indirecte, peut se rencontrer à l’état libre. En effet, il représente en volume les soixante-dixneuf parties de l’air que nous respirons. S’il se rencontre à l’état oxydé , ce ne peut être ni à l’état d’oxyde nitreux, parce que celui-ci se dissout dans l’eau et que les bases lui font subir des altérations, ni à l’état d oxyde nitrique, parce que ce corps ne peut exister en présence de l’oxygène sans se transformer en vapeur nitreuse, laquelle réagit immédiatement sur les bases. Ce ne pourra donc être qu’à l’état d’acide nitrique ou plutôt de nitrate.

Le carbone se combine directement avec l’oxygène; mais la combinaison n’ayant lieu qu’à une température élevée, ce corps peut donc se rencontrer à l’état libre. En combinaison avec l’oxygène il est beaucoup plus répandu, car l’acide carbonique est l’un des produits qui se dégagent durant la respiration de tous les animaux. L’acide carbonique s’exhale des plantes pendant la nuit à de certaines époques de la végétation. Il se dégage aussi des fissures de la terre ainsi que de l’eau, qui en jaillit quand elle est saturée de ce gaz.

Le carbone étant l’un des éléments qui constituent

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les matières organiques , il peut se trouver en combinaison avec l’hydrogène au nombre des produits qui résultent de la décomposition des matières organiques.

Le soufre „ lorsqu’il est libre, peut exister en présence de l’oxygène sans s’y combiner, pourvu que la température ne soit pas trop élevée; d’oui il résulte que le soufre peut se rencontrer à l’état libre dans la nature. Oxydé, on le trouve toujours à l’état de sulfate, et ce n’est qu’accidentellement qu’il se rencontre à l’état d’acide sulfureux. Parmi tous les autres corps simples que nous rencontrons à l’état natif, il n’y a plus que le mercure, l’argent, l’or, le platine, le palladium, le rhodium et l’iridium, et, dans des circonstances particulières, le cuivre, le plomb et le bismuth; en un mot, les métaux qui ne se combinent avec l’oxygène que dans des conditions déterminées ou par voie indirecte, ou bien enfin les métaux dont les oxydes se réduisent facilement , même lorsqu’ils sont à l’état salin.

Les autres corps simples ne se rencontrent jamais qu’en combinaison, soit parce qu’ils forment avec l’oxygène des combinaisons directes à la température ordinaire, soit parce qu’ils ne peuvent exister en présence des corps simples ou composés sans réagir sur eux.

Le fluor, le chlore, le brome et l’iode ne se combinent pas directement avec l’oxygène; en sorte qu’on pourrait les rencontrer libres dans la nature comme les précédents, s’ils ne jouissaient pas de la propriété de réagir à la température ordinaire sur la plupart des corps simples, sur l’eau, sur les bases et sur les carbonates.

Le phosphore ; se combinant directement avec l’oxygène à la température ordinaire, ne peut se rencontrer qu’à l’état oxydé. Or, comme tous ses composés oxydés sont ordinairement ramenées à l’état d’acide phos-

phorique, c’est en définitive à l’état de phosphates que nous rencontrons le phosphore dans la nature, à moins qu’il n’y soit dans un état particulier, comme lorsqu’il fait partie de substances organiques en combinaison avec le carbone et l’hydrogène.

L 'hydrogène et Yoxygène mis en contact se combinent, soit par l’effet d’une étincelle électrique, soit par l’influence physique de certains corps. L’hydrogène ne peut donc exister libre dans la nature; il s’y trouve uni avec l’oxygène constituant l’eau, avec le carbone, l’oxygène et le nitrogène, comme élément des substances organiques : peut-être y est-il encore à l’état d’eau oxygénée; mais c’est ce qui n’est point encore prouvé.

Les métaux autres que les métaux précieux, ainsi que le cuivre et le plomb, n’existent pas libres dans la nature, soit parce qu’ils ne peuvent être en présence de l’air ou de l’eau aérée sans s’oxyder; exemple : le potassium, le sodium, le barium, le strontium, le calcium, le magnésium, l’aluminium, le glucinium, l’yttrium, le cérium, l’urane et le fer; soit parce qu’en présence des corps étrangers ils subissent des oxydations qu’ils n’auraient point éprouvées étant isolés; tels sont le cobalt, le nickel , le cuivre et le zinc, qui se rencontrent presque toujours en combinaison.

Maintenant, si nous recherchons parmi les composés oxydés quels sont ceux qui peuvent se rencontrer à l’état de composés binaires du premier ordre, et ceux au contraire qui ne se trouvent qu’à l’état de composés oxydés binaires du second ordre, nous trouvons que les premiers ne sont que des bases faibles ; exemple : les oxydes aluminir/ue j ferrique * chrômique et bismuthique ; ou des acides faibles ne pouvant former des combinaisons qu’à l’aide d’une température élevée; exemple: les acides

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borique j silicique et carbonique ; ou enfin des suroxydes ; exemple : suroxydes manganique et plombeux. Quelquefois, mais accidentellement, on peut rencontrer des bases qui occupent la limite entre les bases les plus puissantes et les plus faibles; exemple: les oxydes cuivrique et cuivreux. Tous les autres composés oxydés ne peuvent se rencontrer qu’à l’état de composés binaires du second ordre ou de sels. Les acides sulfurique ^ sélénique nitrique j, chrômique tungstique , molybdique vanadique , arsénique et p/iosphorique ^ n’existent dans la nature qu’en combinaison avec les bases.

Les oxydes potassique, sodique, lithique, barytique, strontique, calcique, magnésique, cérique, yttrique, zincique, uranique, ferreux, manganeux, plombique, cuivrique, cobaltique et niecolique, se trouvent au sein de la terre; mais ne pouvant y exister libres, on les rencontre toujours à l’état salin, c’est-à-dire en combinaison avec l’un ou l’autre des acides ci-dessus mentionnés.

L’association même de telle ou telle base avec tel ou tel acide n’est nullen&Qnt arbitraire; elle est subordonnée, 1° aux conditions physiques dans lesquelles les sels se seront formés; car dans un terrain de formation ignée on ne rencontre jamais de sel constitué par un acide obtenu indirectement ; 2° à l’insolubilité des composés; car dans les formations par dépôts on ne rencontre la baryte et la strontiane qu’à l’état de carbonate ou de sulfate, précisément en raison de l’insolubilité des composés; 3° à l’influence chimique des corps qui peuvent se trouver en présence; car, à peu d’exceptions près, on ne rencontre de sels solubles que ceux dont les bases ne sont point déplacées par les carbonates calcique et magnésique, lesquels sont très-répandus. Ainsi jusqu’ici l’acide nitrique n’a été rencontré

qu’en combinaison avec les oxydes potassique, sodique, lithique, calcique et magnésique, parce que tous les autres nitrates sont décomposables par les carbonates ou les sulfates des bases calcique et magnésique, et cela même à froid.

On peut dire que dans les terrains ignés on ne rencontre que des acides fixes, unis avec des bases fixes, à moins que la roche ne renferme un excès d’acide également fixe , circonstance qui peut donner de la stabilité à une base qui n’en aurait pas par elle-même, ou ne contienne un excès de base fixe, laquelle, par sa nature, serait capable de donner de la stabilité à un acide instable par lui-même. Il peut se faire aussi que dans des terrains produits sous l’influence de l’eau un acide se trouve en combinaison avec un nombre de bases d’autant plus grand qu’il forme avec elle des sels insolubles, inattaquables par les carbonates calcique, magnésique et potassique.

Tous les carbonates étant insolubles dans l’eau, excepté les carbonates sodique , potassique , lithique et ammonique, l’acide carbonique doit se rencontrer en combinaison avec un grand nombre d’oxydes; et en effet nous le trouvons associé avec les oxydes calcique, magnésique, barytique, strontique, ferreux, manganeux, cuivrique, plombique, zincique, cobaltique et niccolique.

L’acide sulfurique produisant des sels solubles et insolubles, nous rencontrons au sein de la terre certaines bases en combinaison avec cet acide qui ne se trouvent jamais unies avec l’acide nitrique. En effet, nous venons de voir que ce dernier acide ne se rencontre pas en combinaison avec les oxydes barytique, strontique et plombique, tandis que ces derniers composés basiques se trouvent unis dans la nature avec l’acide sulfurique, et

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constituent les sulfates bary tique, strontique et plombique. L’on rencontre encore des sulfates solubles qui n’ont point de nitrates correspondants; exemple : les sulfates cuivrique et ferreux. Cela tient probablement à ce que ces sels prennent naissance dans des circonstances toutes particulières, et à ce qu’ils se décomposent moins facilement par les carbonates calcique et magnésique que les nitrates des mêmes bases.

Les acides phosphorique , tungslique, molybdique et arsénique produisant des sels saturés généralement insolubles, doivent se rencontrer en combinaison avec un assez grand nombre de bases. De ce que les oxydes potassique et sodique forment avec presque tous les acides des sels solubles, on est d’abord porté à croire qu’ils se rencontrent en combinaison avec tous les acides. En y réfléchissant mieux , on se convainc néanmoins bientôt qu’il ne peut en être ainsi, en raison des décompositions que ces sels peuvent éprouver de la part des carbonates insolubles, ou de la part des sels dont les bases donnent naissance à des sels insolubles avec l’acide sulfurique. On pourrait difficilement admettre, par exemple, l’existence du sulfate potassique en présence des carbonates calcique et barytique; car nous avons vu, § 234, les doubles décompositions qui s’opèrent entre ces sels.

Le carbonate potassique doit se former en grande quantité dans la nature, et cependant nous ne l’y trouvons que rarement en raison de l’action qu’il peut exercer, non-seulement sur les sels solubles, mais encore sur les sels insolubles.

Après avoir passé en revue les composés oxydés, nous allons parcourir la classe des composés non oxydés, afin de saisir, s’il est possible, la cause de leur présence ou de leur absence au sein de la terre. Ces composés-ci ne

jouent pas aussi facilement à l egard les uns des autres le rôle de corps (-{-) ou (— -). L’alcalinité et l’acidité ne sont pas, comme pour les composés oxydés du premier ordre, un motif d’exclusion du sein de la terre; mais leur absence ou leur présence est déterminée par leur fixité sous l’influence de la chaleur, par leur fixité en présence des agents chimiques sans cesse agissant (l’eau et les carbonates alcalins) , par leur insolubilité, par la plus ou moins grande tendance qu’ils peuvent avoir pour un corps comparativement à l’oxygène, lequel, comme nous l’avons dit, est l’agent le plus généralement répandu.

Les terrains ignés excluent les composés volatils ou décomposables par la chaleur1. Les terrains de formation acjueuse excluent les composés destructibles par l’eau : ainsi nous ne rencontrons jamais de phosphores et d’arséniures potassique, sodique, barytique, slrontique et calcique, ces composés étant détruits instantanément par l’eau en deux bases qui se dissocient. Les éléments des sulfures , des séléniures et des tellurures des mêmes métaux peuvent cependant se rencontrer en dissolution dans l’eau, parce que, même en ne reconnaissant point à ces composés le pouvoir de se dissoudre dans l’eau, et en admettant la dissociation de leurs éléments au moyen de ceux de l’eau, il faut reconnaître que dans cette dernière hypothèse, donnant alors naissance à une base et à un acide, ces deux composés se combinent pour former un sel , lequel ne peut être détruit que par des actions ultérieures. Nous trouvons dans la nature des combinaisons du chlore, du hrôme et de l’iode avec le potassium, le sodium , le lithium , le magnésium et le calcium , parce que d’un côté ces

1 Voyez Action de la chaleur sur ces classes de composés (§ 196 à 205).

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combinaisons n’éprouvent cle la part de l’eau aucune altération ayant pour effet la dissociation des éléments qui se trouvent en présence, et que de l’autre elles ne sont point attaquées par les carbonates calcique et magnésique en présence desquels elles peuvent se trouver. Ces mêmes corps (le chlore ^ le brome) 11e se rencontrent point en combinaison avec les métaux dont les dissolutions sont décomposées, soit par les carbonates magnésique et calcique, soit par des sulfates : aussi les dissolutions de chlorures manganeux, uraneux, uranique, ferrique, ferreux, etc., étant décomposées par la craie et la dolomie, leurs sels 11e se rencontrent point au sein de la terre. On ne découvre pas non plus de chlorure barytique et strontique, parce que ces dissolutions sont précipitées par les sulfates.

De tous les composés binaires du premier ordre les sulfures sont les plus nombreux; ce que l’on peut attribuer : 1° à ce que l’ordre de tendance des métaux pour l’oxygène n’est point comparable à celui des mêmes métaux par rapport au soufre, et qu’alors des métaux qui ne se rencontrent point en combinaison avec l’oxygène, peuvent au contraire se trouver en combinaison avec le soufre; 2° à ce que les composés sulfurés sont à un état de saturation tel qu’une fois formés, ils ont une stabilité dont ne jouissent pas les composés oxydés. Le soufre , ne se combinant avec l’oxygène qu’à une haute température, les sulfures n’éprouvent d’altération qu’autant que le métal peut s’oxyder dans les circonstances où il se trouve placé lui-même.

Par de semblables raisons on comprend raque le soufre puisse se rencontrer en combinaison avec le fer, le manganèse, le zinc, le cadmium, le cobalt, le nickel, le cuivre, le bismuth, l’antimoine, le plomb, l’argent et le mercure, et qu’en outre il puisse se rencontrer avec

les métaux alcalins, mais en dissolution dans l’eau. De ces faits il résulte que l’on peut rencontrer un grand nombre d’arséniures et peut-être seulement quelques phosphures, parce que ceux-ci s’altèrent très-facilement lorsqu’ils sont en contact avec l’air.

L’hydrogène, le nitrogène, le carbone, le bore et le silicium ne formant de combinaisons avec les métaux que dans des circonstances particulières, ne peuvent point se rencontrer ou ne se rencontrent que très-rarement en combinaison : on trouve cependant la combinaison du carbone avec le fer. Les composés hydrogénés ne sont pas plus communs ; ce dont il est facile de saisir la raison^Quand l’hydrogène produit des combinaisons jouissant de quelque stabilité, ce sont généralement des composés faisant fonction d’acide, capables de se dissoudre dans l’eau et de réagir sur les carbonates calcique et magnésique, et qui disparaissent aussitôt après qu’ils sont formés; exemple : le fluoride, le chloride, l’iodide et le brômide hydrique. Si ce sont des acides faibles qu’il constitue, ces derniers jouissent au plus haut degré d’un pouvoir réducteur, et, en raison de cette propriété, disparaissent aussitôt qu’ils se trouvent en présence des composés oxydés à réduction facile; exemple: le sulfide, le sélénide et le telluride hydrique. Parmi les composés binaires non oxydés, les plus répandus sont ceux qui résultent de l’union du carbone avec l’hydrogène.

On voit en définitive, d’après le rapide examen que nous venons de faire, que des causes sans cesse agissantes font que sur cinquante-quatre corps appelés simples nous en trouvons : une partie à l’état natif (libre) ; une grande partie à l etat de composés oxydés binaires du premier ordre; une grande partie aussi à l’état de composés oxydés binaires du second ordre; et enfin une

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au Ire partie à l’état de sulfure, de séléniure, de tellurure, de fluorure, de chlorure, de bromure, d’iodure, et jamais ou rarement à l’état d’hydrure, de carbure, de siliciure et de borure.

Ceci reconnu, il convient que nous recherchions maintenant quelle est la disposition, la place, qu’occupent au sein de la terre ou à sa surface ces différents corps simples et composés. Leur arrangement doit dépendre de diverses causes, qu’il nous importe de saisir; car elles pourront nous servir à suivre la matière dans son mouvement et dans son repos. Ce mouvement et ce repos de la matière ne peuvent être arbitraires, puisqu’ils sont déterminés par les propriétés physiques et chimiques dont elle jouit.

Les phénomènes qui s’accomplissent sous nos yeux sont physiques ou chimiques. Or, comme ces derniers ne se passent que lorsqu’il y a contact apparent entre les corps, on conçoit que dans la nature l’existence de phénomènes purement chimiques ou purement physiques conduirait inévitablement au repos, par conséquent à la cessation des phénomènes de la vie de tous les êtres. L’existence simultanée de deux ordres de phénomènes est donc une chose nécessaire au mouvement, parce qu’une action chimique effectuée provoque une action physique qui vient s’exercer après elle, et réciproquement une action physique ou mécanique, venant à mettre des corps en contact, produira nécessairement tôt ou tard une réaction chimique. De celte manière le mouvement sera non interrompu, ou le repos, s’il pouvait avoir lieu , ne serait que momentané.

Cet antagonisme s’observe partout lorsque l’on examine avec tant soit peu d’attention les grands et sublimes phénomènes qui se passent sous nos yeux. Les actions chimiques qui excitent au plus haut degré notre

intérêt et notre admiration sont particulièrement celles qui s’effectuent dans les phénomènes de la vie des êtres organisés, lesquels croissent et se développent sous l’influence d’un puissant agent (Y oxygène). Or, nous le demandons, si ces êtres n’étaient jamais soumis qu’à une action oxydante, pourraient-ils vivre longtemps? n’arriverait-il pas bientôt une époque où , saturés par ce corps, le mouvement de la matière qui les compose serait interrompu, et avec lui les phénomènes de la vie. Les actions chimiques qui ont lieu au sein de la terre ne sont pas moins intéressantes. Mais se reproduiraientelles actuellement sous nos yeux ; les observerions-nous longtemps encore, si les corps ne subissaient que l’action oxydante de l’oxygène, et si une cause désoxydante n’agissait à son tour et ne venait par ses effets entretenir le mouvement, en provoquant des actions successives? Non , certainement; et il faut dès lors reconnaître que la nature entière est soumise à l’influence de causes opposées : aussi nous ne devons pas être témoins des phénomènes qui se passent sous nos yeux, sans nous efforcer de découvrir la cause qui les détermine ou celle qui peut les annuler, parce que tout ce qui existe est susceptible d’accroissement et de décroissement, ou, dans d’autres termes, de vie et de mort . Non .pas que par le mot vie j’entende spécifier un phénomène identiquement le même et de nature à être observé également dans l’accroissement de tous les êtres : telle n’est pas ma pensée; car si les naturalistes de tous les temps ont trouvé, ne considérant que les phénomènes de la vie, des raisons qui justifiassent les distinctions établies par eux entre les corps, qu’ils ont divisés en trois règnes, règne animal règne végétal et règne minéral > ce n’est point à nous à rejeter ces divisions et à les mettre de côté. Mais, tout en les respectant, nous pou-

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vous néanmoins rechercher, dans l’examen de la nature entière, si les phénomènes qui s’y passent, considérés dans leur ensemble, ne se prêtent pas à quelques rapprochements entre la vie de tous les êtres, et examiner jusqu’à quel point ces rapprochements continuent à être perceptibles lorsque nous descendons des phénomènes les plus généraux de la vie à ceux qui s’observent plus particulièrement entre certaines classes d’êtres. Certes, si quelques rapports peuvent être saisis entre les êtres que l’on place en regard, ces rapports disparaissent bientôt, pour peu qu’on s’éloigne des espèces voisines de celles qui se trouvent en présence. C’est ainsi cju’en comparant entre eux les animaux et les végétaux des classes inférieures, nous éprouvons de la difficulté à déterminer le règne auquel ils appartiennent, tandis que, si nous suivons ces deux classes d’êtres en montant dans l’échelle des êtres, les caractères de ces derniers sont tellement tranchés qu’il serait impossible de les confondre, pas plus sous le rapport des organes, que sous celui des forces vitales qui servent à leur développement. Ainsi donc, quelque rapprochement, quelques divisions que l’on veuille établir, il n’est jamais possible de le faire exactement que pour de certaines classes.

Nous allons donc passer en revue l’arrangement chimique de la matière, en suivant pour cela les divisions établies par les naturalistes , c’est-à-dire en admettant des êtres organisés et des êtres inorganisés : les premiers se divisant en deux règnes, le règne végétal et le règne animal.

Des corps organisés.

288. Les corps organisés présentent dans leur existence deux périodes bien distinctes : l’une est celle de leur accroissement , l’autre celle de leur destruction. Pour admettre cette première période d’accroissement, il faut préalablement reconnaître l’existence des êtres. Or, de deux suppositions que l’on a faites à ce sujet, la première établissant que l’espèce vit toujours ou ne périt point, la seconde admettant la création spontanée de chaque individu , nous adoptons de préférence la première, qui nous paraît la plus conforme aux faits, et qui a sur l’autre de ces suppositions l’avantage de nous permettre un nouveau rapprochement entre les êtres des trois règnes; car, pour établir ce rapprochement, nous n’avons qua prendre l’espèce végétale à l’état d’embryon et à la suivre, dans son développement, de la même manière que pour les minéraux; nous prendr ons les éléments simples et composés des différents ordres que la terre nous fournit, pour chercher à expliquer la formation des différentes couches de la croûte

terrestre.

Les éléments qui, d’après l’analyse, sont les principes constituants des etres organises, sont*. \ oxygéné, le carbone, Y hydrogène et le nitrogène. Considères dans leur ensemble, il est peu d’etres organises dont la composition ne puisse être représentée par ces quatre éléments. Envisagés dans leurs parties , les principes immédiats retirés des végétaux peuvent ne renfermer que trois et même que deux de ces éléments, car le nitrogène et l’oxygène n’y figurent pas toujours.

Outre les quatre corps simples dont nous venons de faire mention, il en est encore d’autres qui concourent

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à la structure de l’espèce organique. Certains sels , comme le phosphate et le carbonate calcique, s’y rencontrent souvent en fortes proportions. Ce ne sont pas encore là cependant les seules matières nécessaires aux animaux et aux végétaux, car il en est encore d’autres qui, quoique jouant un rôle moins important que les précédentes, n’en sont pas moins utiles: aussi serontelles signalées dans des tableaux distincts, au lur et à mesure que nous étudierons les différentes classesd’êtres.

En examinant dans quel rapport se trouvent réunis les corps qui concourent à la formation des êtres organisés, on s’aperçoit bientôt que le nitrogène domine dans le règne animal et le carbone dans le règne végétal, et que même dans ce dernier règne le nitrogène ne se rencontre généralement qu’en faible quantité.

En raison des conditions physiques qui doivent présider au développement de l’espèce, les quantités relatives des substances salines ou terreuses sont variables aussi, tant par rapport aux quatre éléments, carbone, hydrogène, oxygène et nitrogène, que par rapport aux espèces même.

289. Des végétaux „ L’acte durant lequel se développe un végétal est désigné sous le nom de végétation. Cette végétation est intermittente, si l’on peut s’exprimer ainsi, puisqu’elle cesse et reprend tour à tour suivant les changements qu’apporte dans la température ambiante l’ordre des saisons. Tantôt elle redevient active dans le même individu , pour un temps limité (arbres, arbrisseaux, plantes vivaces et bi-annuelles) ; tantôt c’est seulement l’un des organes du végétal qui revit, les autres ayant cessé d’exister (tubercules, bulbes, racines, etc.); tantôt enfin le mouvement vital recommence dans un germe abandonné par l’individu qui lui a donné naissance, et qui en périssant l’a déposé

au sein de la terre (semences). Mais dans ces différents cas où la végétation redevient active, se rétablit-elle aux mêmes conditions? C’est ce que nous allons examiner tout d’abord.

Si les êtres organisés se composent principalement d'oxygène j d’ hydrogène 9 de carbone et de nitrogène , il faut nécessairement que le végétal à l’état d’embryon , lequel doit se développer, ou à celui de plante, dont le développement s’est déjà effectué, mais qui n’a plus qu’à s’accroître, il faut, dis-je, que le végétal se trouve en contact avec l’air (mélange d’oxygène et d’azote) et avec l’eau (combinaison d’hydrogène et d’oxygène), parce que ce sont ces deux agents qui peuvent lui fournir l’oxygène, l’hydrogène et le nitrogène dont il a besoin. Il lui faut en outre du charbon dans un état quelconque. Or, tous les êtres organisés, les animaux aussi bien que les végétaux, ceux qui vivent au sein de la terre, comme ceux qui vivent à sa surface, n’ont d’existence qu’à ces conditions réunies. L’oxygène en dissolution dans l’eau agit sur les êtres qui vivent au sein des eaux de la même manière qu’il agit sur ceux qui vivent sur la terre, avec cette différence cependant qu’il y a des organes appropriés pour ceux de ces êtres, qui s’assimilent l’oxygène dans des circonstances aussi opposées.

L’eau, l’air et le charbon ne sont cependant pas capables à eux seuls de mettre la végétation en mouvement. Pour qu’elle ait lieu, il faut à ces agents le concours d’une substance nutritive que l’on rencontre dans tous les organes du végétal, ainsi que dans tous les divers sucs qui concourent à son développement. En elfet, quand on soumet à l’analyse la matière qui sert d’enveloppe à l’embryon (dans la graine) , celle qui s’accumule dans les racines, dans les bulbes et les tu-

hercules des plantes (si c’est à l’aide de ces organes que le végétal renaît); lorsque, enfin, on examine le suc nourricier d’un végétal, en un mot la sève * l’on y trouve toujours, ainsi que dans les organes que nous venons d’énumérer, du sucre et de la fécule, soit liquides, soit solides, soit enfin à l’état de gomme ou de dextrine. Comme la fécule se transforme aisément en sucre, nous sommes autorisés à considérer ce dernier produit comme indispensable au développement de tous les végétaux. Quant aux autres produits qui peuvent accompagner le sucre , nous parlerons plus tard du rôle qu’ils jouent. Disons cependant ici que des substances salines et terreuses concourent aussi pour une part plus ou moins grande à la formation d’un végétal, et que c’est alors par la racine* laquelle le fixe en terre, qu’il reçoit de cette dernière la nourriture qui lui est nécessaire. Etudions de ces différents cas, dans lesquels on a vu la végétation pouvoir devenir active, celui qui paraît le plus compliqué, c’est-à-dire le développement des phénomènes de la vie dans Y embryon renfermé dans la semence.

Cette première période de la vie des végétaux est connue sous le nom de germination* et celle qui lui succède est dite à' accroissement ou bien de nutrition.

290. La semence renferme l’espèce, mais dans un état tel que les phénomènes de la vie y sont momentanément suspendus. Ce n’est que dans de certaines conditions qu’ils peuvent se développer de nouveau dans la semence , et cela arrive quand cette dernière se trouve en contact avec l’eau aérée, avec l’air et l’eau, avec l’oxygène et l’eau, ou enfin, ce qui revient au même, avec de l’eau chargée d’une petite quantité de chlore. Il faut en outre que cette même semence se trouve dans un milieu dont la température moyenne soit en-

lie 6 et 35 degrés. Placées en présence de tout autre corps que ceux que nous venons de désigner, ou soumises à des degrés de chaleur non compris dans ceux que nous avons indiqués, les semences ne germeraient point; elles entreraient en putréfaction ou se raccorniraient en se desséchant.

L’eau, l’oxygène et une certaine quantité de chaleur étant indispensables pour que la germination s’établisse, voyons quels sont les principaux phénomènes physiques et chimiques qui se passent à mesure qu’elle a lieu, et tâchons, s’il est possible, de démêler le rôle de chacun de ces agents en particulier.

La semence placée dans les conditions que nous venons d’indiquer se gonfle, augmente de poids par l’absorption d’une certaine quantité d’eau. Bientôt la tunique se déchire, et la radicale ^ organe de l’embryon qui a acquis le plus de développement, apparaît et prend la direction qui lui convient; apparaît ensuite la plumule ou plante en miniature. Pendant que tous ces phénomènes physiques se déroulent sous nos yeux , il se passe dans l’intérieur de la semence, et dans le milieu qui l’entoure, des changements non moins remarquables. L’air ou l’oxygène qui lui servait de milieu ambiant a changé de nature : une partie de l’oxygène s’est fixée sur la semence, et l’on trouve à sa place une quantité proportionnelle d’acide carbonique (de Saussure). Avant de germer, la semence n’avait qu’une faible saveur; elle ne cédait à l’eau qu’une petite portion de ses principes, car elle pouvait être pulvérisée et délayée dans de l’eau à 80 degrés, sans éprouver d’autre altération que celle que subissent les substances féculacées dans les mêmes conditions de température. Quand , au contraire, la germination s’effectue, la semence devient de plus en plus sucrée, et l’eau s’em-

sur l’état des corps dans la nature.

pare d’une plus grande quantité de principes ; enfin, quand la germination est arrivée au point oui la plumule commence à paraître, en écrasant la semence , et en la mettant avec six fois son poids d’eau à 80 degrés centigrades, tout ce qui était amidon ou fécule se trouve être transformé en sucre au bout de quelques heures.

Ces modifications sont rendues plus sensibles par l’analyse; car nous trouvons qua mesure que la germination commence et qu’elle augmente d’intensité, il apparaît une substance particulière, la diastase^ isolée seulement depuis quelques années. Cette diastase est une espèce de ferment, qui est aux matières féculacées ce qu’est au sucre le ferment proprement dit. L’on sait que les matières sucrées dissoutes dans l’eau et en contact avec la levure de bière (ferment) se transforment d’abord en sucre de raisin , puis ensuite en alcool et acide carbonique. Or, la diastase en contact avec la fécule fait subir à cette dernière une première modification; elle la fait passer d’abord à l’état de dexlrine (gomme d’amidon), laquelle se transforme bientôt en sucre. Lorsqu’il s’agit d’opérer la transformation du sucre en alcool, tout le succès de l’expérience dépend de la quantité relative de sucre, de ferment et d’eau employés, et enfin du degré de température, puisque la fermentation alcool ique entre le ferment et le sucre ne s’établit bien qu’entre 15 et 25 degrés, La fermentation saccharine, c’est-à-dire la transformation de la fécule en sucre à l’aide de la diastase, ne s’effectue complètement aussi que lorsque les corps sont en proportions convenables, et portés à une température moyenne, entre 70 et 80 degrés, par exemple. Si donc, comme on ne peut en douter, c’est la diastase qui, dans la germination, transforme la fécule en sucre, son action sur la fécule ne pourra s’effectuer que successivement, et

nous devons trouver dans la graine germée une certaine quantité de sucre, ainsi qu’une certaine quantité. de dextrine qui n’existaient point dans la graine non germée. L’analyse nous prouve en effet qu’il existe dans la graine gerniée, 1° du sucre, que l’on reconnaît aisément à la propriété qu’il a de fermenter et de se transformer en alcool et en acide carbonique; 2° de la dextrine , laquelle, d’après la propriété dont elle jouit d’être précipitée par l’alcool concentré qui ne la dissout point, peut facilement s’isoler d’une infusion de graine germée.

L’intérieur de la graine germée offre une particularité digne de remarque. Il est franchement acide, et cette propriété paraît être due à la présence de l’acide acétique qu’on peut isoler de la graine germée (Becquerel). Cependant, quand on broie la graine avec une petite quantité d’eau, le caractère acide disparaît, et l’on n’obtient plus qu’une liqueur neutre, fait qui démontre clairement la formation d’une substance alcaline non isolée. La formation de l’acide acétique durant la germination n’a rien de surprenant, car une partie du sucre formé peut, en présence du ferment qui se développe, subir la fermentation alcoolique, et l’alcool qui en résulte se trouvant au contact de l’air, c’est-à-dire dans les circonstances les plus favorables à son oxydation, peut être transformé en acide acétique. D’après celte manière de voir, il y aurait à examiner si l’acide carbonique dégagé pendant la germination ne proviendrait pas en grande partie ou en totalité de la transformation d’une portion du sucre en alcool. Jl nous paraît d’autant plus vraisemblable que les choses se passent ainsi , qu’il nous est impossible de nous rendre compte de la formation de l’acide carbonique par l’action de l’oxygène sur le carbone. Toutes les fois que

sur l’état des corps dans la nature. 523

nous faisons agir l’oxygène sur une substance formée d’hyd rogène et de carbone, ou sur un mélange de ces corps, c’est toujours l’hydrogène qui est brûlé en premier lieu, pourvu , toutefois, que l’oxygène ne se trouve pas en quantité suffisante pour les brûler tous deux. La combustion imparfaite d’une bougie, celle du gaz carbure hydrique et du bois, etc. , en sont la meilleure preuve, puisque dans ces cas-là il y a toujours dépôt de carbone.

L’examen que nous venons de faire des principaux phénomènes qui se passent pendant la germination , nous prouve qu’il n’est pas facile d’expliquer le rôle qu’y joue l’oxygène. En effet, nous ne savons ni sur quel principe de la graine il porte son action, ni sur quel corps il agit en déterminant instantanément la fermentation alcoolique dans du moût de raisin conservé dans le vide h

Il n’en est pas ainsi de l’eau, laquelle, dans l’acte de la germination, doit inévitablement jouer deux rôles. En pénétrant les téguments, l’eau rend leur rupture plus facile; en humectant et gonflant les cotylédons, elle donne accès à l’air, lequel , par son oxygène, est appelé à y exercer une action chimique; enfin, l’eau étant capable de dissoudre certains produits renfermés dans la graine, facilite leur élaboration, les charrie et les transporte dans la jeune plante existant à l’état embryonnaire, et y détermine les premiers mouvements de la vie. On voit par ces exemples-îà, que l’eau, tout en conservant sa nature, remplit déjà des fonctions importantes dans l’acte de la germination; et en raison de sa composition on conçoit qu’elle doive jouer encore

un autre rôle essentiellement chimique.

1 Voyez les expériences de M. Gay-Lussac, Annales de chimie . t. LXXVI, p. 245.

La composition des matières qui constituent la graine, change de nature; d’insipides qu’elles sont d’abord, elles deviennent sapides; les corps qu’on en pouvait retirer disparaissent peu à peu, et sont remplacés partiellement ou en totalité par d’autres corps. Il nous semble donc que l’eau ne doit point être étrangère à ces phénomènes et que peut-être elle s’assimile à l’une ou ntême à toutes les substances organiques qui composent la graine pour en changer la nature chimique, de la même manière que l’eau, combinée avec les oxydes chrômique, aluminique, ferrique, etc., donneà ceux-ci la propriété de se dissoudre dans les acides et de formerdes sels, tandis qu’anhydres et chauffés, ces mêmes oxydes perdent complètement cette propriété, et ne la recouvrent que lorsqu’ils ont été combinés avec l’eau dans des circonstances particulières. Nous pensons que ce n’est pas encore là que se borne l’action de l’eau; maisquei’hydrogène, en trantcommeparlieconsti tuante dans les végétaux, doit leur êîre fourni par ce véhicule, lequel subit inévitablement une décomposition. Mais de quel genre est-elle? et comment a-t-elle lieu? La plupart des chimistes ont admis que l’eau ne peut être décomposée qu’a-utant qu’elle se trouve en présence d’un composé binaire, qui joue par rapport à elle la même action que les deux éléments d’une pile. Ne pouvant partager cette manière de voir exclusive, j’ai énoncé1 une proposition contraire à ce principe, et je vais faire voir, par quelques exemples, comment il m’a été possible de constater que la décomposition de l’eau pouvait dépendre d’une cause purement physique. .

•En examinant l’action du chlorure mercureux sur quelques substances organiques, je vis que, le chlore

1 Séanca de l’Académie, octobre J 837.

sur l’état des corps dans la nature.

se combinant avec l’hydrogène, il restait du charbon, et que de l’oxyde et de l’acide carbonique se dégageaient dans des rapports tellement constants, qu’il n était pas possible de supposer que la formation de l’oxyde carbonique fût due à l’action que le charbon pouvait exercer sur l’acide carbonique. Celte supposition était d’ailleurs inadmissible, en tenant compte des circonstances dans lesquelles la réaction s’opérait. La conclusion que je tirai de cette expérience, c’est que l’oxyde carbonique existe tout formé dans les substances organiques, qu’il peut y jouer le rôle du chlore, y faire fonction de radical, ou bien enfin y remplacer l’hydrogène en totalité ou en partie dans une combinaison d’un ordre fixe1. Cette opinion était d’ailleurs encore appuyée par l’expérience suivante : Une substance renfermant de l’oxyde carbonique, de l’hydrogène et du charbon, ayant été soumise à l’action oxydante d’un corps (l’acide sulfurique) employé en quantité insuffisante pour brûler le tout, l’hydrogène fut d’abord brûlé, tandis que l’oxyde carbonique devint libre. C’est par de semblables moyens que j’ai démontré par expérience que la gomme, la fécule, le sucre, l’alcool, l’esprit de bois, la mannite, la salicine, traités par l’acide sulfurique, dégagent de l’oxyde carbonique.

Reconnaissant ainsi au charbon la propriété de se rencontrer sous divers états dans les substances organiques, j’en ai conclu qu’il pouvait exister quelques relations entre la composition des substances organiques entre elles, et c’est à cette occasion que j’ai énoncé une série de propositions, au nombre decquelles se trouvaient les deux suivantes.

« Huitième proposition. Il existe un rapport tellement

1 Annales de physique et de chimie, t. LX1 , p. 418.

« simple entre les éléments qui concourent à la formation «des composés organiques et inorganiques > qu'on petit « toujours représenter le volume de ces éléments par les « chiffres appartenant à l’une ou l’autre des deux pro - « gressions suivantes :

77 1 : 2 : 4 : 8 : 1 6 : 32 : etc. , ou H 3 : 6 1 2 : 24 : 48 : etc.

« Les corps appartenant à cette dernière progression « pourraient bien n être que le résultat de la combinaison « de deux corps de la première , puisque nous voyons qu’en « combinant

1 vol. R : 2 vol. A avec 2 vol. R : 4 vol. A ,

ou a 3 vol. R : 6 vol. A.

« Douzième proposition. Les acides d’ origine organique « qui ne renferment pas d’ azote paraissent presque tous « être formés d’un hydrogène carboné ou d’une combinai - « son d’oxyde carbonique et d’ hydrogène > dont les èléaments se trouvent toujours groupés suivant l’une des ^ progressions de la proposition 8; plus de 1 èq. cC acide « carbonique ou de 1 éq. d’eau. Nous observerons cepen- « dant que dans l’ hydrogène carboné un certain nombre a de volumes d’ hydrogène peut y être remplacé par un a même nombre de volumes d’oxyde carbonique* . »

L’ensemble des propriétés de l’oxyde carbonique paraissant démontrer que ce corps peut remplacer l’hydrogène en totalité ou en partie, dans une substance végétale , nous avons fait des expériences en vue d’établir ce fait. C’est alors que nous avons été conduit à étudier le rôle de l’eau sur certains produits organiques, et notamment sur les acides benzoïque et acétique,

1 Comptes-rendus des séances de l’Académie des sciences, octobre 1837, n° 18.

sur l’état des corps dans la nature.

ainsi que sur le sucre. Nos résultats ont été consignés dans un mémoire1 où nous avons formulé la proposition ci-après.

« Une substance organique renfermant de l’oxyde car - « tonique peut, dans des circonstances favorables , en pré- « sence de l’eau, perdre 2 ou A vol, d’ oxyde carbonique, « qui sont toujours remplacés par des volumes correspon- « dants d’ hydrogéné provenant de l’eau décomposée ; et « C oxygéné de celles-ci transforme l’oxyde carbonique en « acide carbonique, qui peut ou devenir libre ou rester en « combinaison. »

L’acide acétique étant représenté comme un composé formé par l’union de 2 vol. d’acide carbonique avec un carbure tétra-hydrique, dans lequel 2 vol. d’hydrogène ont disparu pour être remplacés par 2 vol. d’oxyde carbonique, et l’acétone (C2 (H6 CO)8) étant pour nous ce carbure tétra-hydrique, nous le fîmes passer sur de l’hydrate potassique, et obtînmes, par la décomposition de H2 O en présence de cet hydrate, C2H8 ou 4 vol. de carbure tétra-hydrique, et 2 vol. d’acide carbonique qui restèrent unis avec l’oxyde potassique.

En décomposant l’acide acétique dans l’acétate potassique par 1 éq. d’hydrate potassique, nous obtînmes de

C2(H6C0)8-+-C02h-k) (2KG = 2éq. carbonate potassique, H20 -f-K J (G2H8 = kvol. carbure tétra-hydrique.

L’acide camphorique soumis à l’action de l’hydrate calcique se transforme en hydrogène carboné liquide, inodore, qui n’a aucune des propriétés reconnues par M. Laurent au camphorile qu’il a isolé.

La formation de ce carbure hydrique a lieu d’après l’équation suivante :

1 Adressé à l’Inslitut, février 1838.

G2 (il14 CO) 16, CO2) (2 C Ca = 2 éq. carbonate calcique.

+ H2OCaCa J j(C8 H16) = carburehydrique liquide.

L’acide benzoïque soumis à l’aclion d’une base anhydre se transforme en acide carbonique et en benzone, d’après la formule ci-après :

C12(H10CO)12, CO2 ac. benzoïq. ) (C12(H10CO) ou benzone

et Ca ox. calcique) (C02-+-Ca carbonate calciq.

Le même acide benzoïque en présence de 2 éq. d’hydrate calcique, ou la benzone en présence de \ eq. d’hydrate calcique se transforme en quadricarbure d’hydrogène (benzine Mitsclierlig) \ et 2 eq. d acide carbonique qui restent unis à la base, ainsi que le démontrent les équations qui suivent :

L’acide, C1 2 (H1 °CO) 1 2 ■+■ CO2) 1 2 CO2 C a ^

En contact avec H2 O Ca, -+-Ca ) (C12(H12)=:bi-carbure.

La benzone, C12(H10CO) ) __ SCâG

En contact avec H2 O -t-CaO) |-hC12H12bi-carbure d’hydrog.

A ces décompositions nous pourrions ajouter celles de la plupart des corps gras, lesquels, décomposés sous l’influence des bases anhydres, se transforment en produits généralement désignés sous les noms de stêarone, oléone, margarone , etc et qui, sous 1 influence des bases hydratées, se transforment au contraire en des composés ne renfermant que du carbone et de l’hydrogène, dont les rapports sont comme les nombres : C8 : H16, C12 : H24, G32 : H64 : C64 : H128.

La manière dont l’eau se décompose en présence des substances organiques, et l’opinion que nous avons cru pouvoir nous faire de la composition des substances organiques elles -mêmes, nous ont conduit a envisager le sucre anhydre, C6H10O5, comme pouvant être représenté par la formule C2 (H10 C3 O3)16,

sur l’état des corps dans la nature. 529

CO2, ou celle d’un carbure hydrique (C2H16), dans lequel 6 vol. d’hydrogène se trouvent remplacés par 6 vol. d’oxyde carbonique, ce carbure hydrique étant uni d’une manière particulière avec 1 éq. d’acide carbonique pour constituer le sucre composé ( — ).

La fécule (C6H804) serait représentée par C2(H8C404)16 et aurait le caractère d’une base formée par le même carbure hydrique (C2H16) que le précédent, avec cette différence cependant, qu’au lieu de 6 vol. d’oxyde carbonique qui remplacent les 6 vol. d’hydrogène, ce seraient 8 vol. d’oxyde carbonique qui remplaceraient 8 vol. d’hydrogène. Nous suivons alors comme ci-après les modifications qu’éprouvent de la part de l’eau la fécule et 1 sucre:

G2 (H8 G4 O4)16 étant en contact avec H2 O.

Si l’eau vient à se décomposer, son oxygène ne pourra se porter ni sur le carbone, parce que celui-ci ne peut être brûlé alors que l’hydrogène et l’oxyde carbonique se trouvent en même temps que lui en présence de l’oxygène, ni sur l’hydrogène, car ce serait une absurdité d’admettre la décomposition de l’eau , et l’oxydation de l’hydrogène de l’amidon par l’oxygène de l’eau , qui aurait abandonné de l’hydrogène. L’action de l’oxygène, dans le cas dont il s’agit, ne peut donc s'exercer que sur l’oxyde carbonique; or, 1 vol. d’oxygène brûlera 2 vol. d’oxyde carbonique , lesquels seront remplacés par 2 vol. d’hydrogène, et de cette manière la formule moléculaire du composé n’est point changée.

L’acide carbonique, au lieu de devenir libre, reste combiné ; car toutes les fois qu’un acide a son radical composé dans une substance organique, il peut, si les circonstances sont favorables, s’y combiner et consli-

tuer avec lui un acide particulier d’un ordre plus élevé. C’est ainsi que

C12 ( H8 CO S ) 12 -f- S — acide sulfo-benzoïque ,

C2 (H10 C2 O2 S)16 S — acide sulfo-vinique ,

C2 (H10 C2 O2 O)16 O = acide oxalo-vinique ,

C2 (H6 CO)8 Co2 • = acide acétique,

C3 (H6 C3 O3)12 CO2 = acide gallique.

Le sucre, se trouvant en présence de 1 éq. d’eau dans des conditions convenables, subit une nouvelle décomposition :