LE MILIEU PRIMITIF. L'ATMOSPHÈRE

Il est significatif que les organismes les plus simples qui soient connus tirent leurs éléments chimiques en partie de la terre, en partie de l’eau et en partie de l'atmosphère. Il est vraisemblable qu'il en a été également ainsi pour les formes vivantes primitives. Cependant Charles Schuchert pense que les bio-éléments étaient surtout accessibles dans la vie marine et que la vie terrestre n’a été possible qu’à la fin de l’époque précambrienne, à cause de l'insuffisance d'oxygène; c'est alors qu'apparurent les premières roches rouges, et leur présence témoigne d’une atmophère largement oxygénée.

Une des questions litigieuses concernant l’atmosphère primitive est, en effet, de savoir si elle contenait de l'oxygène libre (38). Les premières formes de la vie dépendent probablement de l'oxygène atmosphérique, quoique certaines Bactéries (39), les Anaérobies, soient capables de s’en passer.

L'atmosphere primitive était lourdement chargée de vapeur d’eau (HO), qui s'est abondamment condensée depuis par refroidissement. Dans les premières périodes de l'histoire de la terre, les volcans (40) déversaient aussi dans l'atmosphère de beaucoup plus grandes quantités d’anhydride carbonique (CO?) qu'ils ne le font aujourd'hui. La proportion d’anhydride carbonique dans l'atmosphère actuelle est en moyenne d'environ 3 p. 10000; mais il n’est guère douteux que l'atmosphère primitive ait contenu des quantités bien plus élevées de ce gaz, qui, avec l'eau et l’azote, est l'élé-

(37) HENDERSON (Lawrence-J.), 1913, p. 256.

(38) BECKER (George-F.), lettre du 15 octobre 1915.

(39) Et certains Champignons (Levures, Mucor, etc.). (Note du traducteur.) (40) HENDERSOX (Lawrence-J.), 1913, p. 134.

ment chimique le plus important pour la naissance et le développement de la matière vivante. L’anhydride carbonique atmosphérique est constamment absorbé aujourd’hui par les plantes, qui fixent le carbone et dégagent de l'oxygène libre ; il est entraîné aussi par la pluie. Mais, d'autre part, la respiration des animaux, la combustion des substances carbonées, les émanations et les éruptions volcaniques en rejettent continuellement une grande quantité dans l’atmosphère (41). ' à

Dans l’état actuel de nos connaissances, il est impossible d'ad mettre l'existence d'organismes, qui, dès leur origine, n'aient pas consisté en protoplasme contenant de l'hydrogène, de l'oxygène, de l'azote et du carbone. Il est probable que l’anhydride carbonique, qui a été sans doute la première source du carbone, a été réduit dans le milieu primitif par d’autres agents que les agents chlorophylliens, par des actions chimiques simples.

Puisque le carbone est un élément moins prédominant (42) que l'azote dans les opérations vitales des Bactéries les plus simples, nous ne pouvons pas admettre la théorie qui met l’anhydride carbonique sur le même plan que l’eau comme composé essentiel de la matière vivante originelle ; 1l est probable que l’anhydride carbcnique a été surtout utilisé à partir du stade chlorophyllien de l'évolution végétale; car jusqu’à l’apparition de la chlorophylle, la vie était mal outillée pour extraire en grandes quantités l’anhydride carbonique de l'atmosphère (43).

Les éléments stables de l'atmosphère actuelle, dont les proportions peuvent être évaluées, sont essentiellement les suivantes (44) :

TITRE TITRE | EN POIDS EN VOLUME | Oéysénensdie vue CN PORT | 23,024 20,941 PU TRS SRE AE Ut 75,539 78, 122 AT HONEE MER EN cet ONE 1,437 0,937 100, 000 100, 00

(41) Sur cette question du rôle de CO*, voir S. ARRHÉNIUS, L'Évolution des mondes, Béravger, 1910, p. 42 et suiv. (Note du traducteur.)

(42) JorDAN (Edwin-O.), 1908, p. 66.

(43) Ces Bactéries, ne pouvant prendre directement leur carkone dans l'air, ni l'emprunter à des matières végétaies et animales encore inexistantes, l’auraient tiré de composés chimiques hydrocarbonés. (Note du traducteur.)

(44) CLARKE (F.-W.), lettre du 7 mars 1916.

On y trouve toujours de l'anhydride carbonique (CO°), dont le titre est d'environ 3 p. 10 000, et de l'eau (H?20) en quantité variable, et, outre l'argon, des traces de gaz rares: hélium, xénon, néon, crypton. Aucun des gaz rares qui ont été découverts dans l’atmosphère, tels que l'hélium, l’argon, le xénon, le néon, le crypton et le niton — ce dernier est une émanation du radium, — n’ont jusqu'ici de relation connue avec les opérations de la vie. L'anhydride carbonique (45) existe dans l'atmosphère comme un réservoir inépuisable de carbone, dont la provision n'est que légèrement réduite par l'absorption chlorophyllienne des végétaux et la dissolution dans les eaux terrestres et marines. Miscible à l'air, dont il possède ainsi la mobilité, doué d'un coefficient élevé d'absorption, universellement répandu, il constitue un réservoir de carbone pour le développement des plantes et des animaux; l’action de l'énergie rayonnante le rend utilisable pour les usages biologiques. Les solutions aqueuses d’anhydride carbonique forment de l'acide carbonique (CO'H*), un des rares exemples de décomposition biologique de l’eau. Ce composé est si instable qu'il n’a jamais pu être isolé. L'’anhydride carbonique se dégage non seulement dans la respiration des plantes, avec fixation d'oxygène, mais encore par l’action de certaines Bactéries anaérobies, dans des fermentations effectuées en l'absence d'oxygène libre, comme par exemple dans l'action catalytique de la zymase, l’enzyme de la levure de bière, qui est soluble dans l’eau. Loeb (46) insiste sur l'importance des bicarbonates comme régulateurs dans le développement des organismes marins, par leur action neutralisante (47) sur les solutions dans lesquelles vivent les animaux marins. La vie des animaux d’eau douce est également prolongée par l'addition de bicarbonates.

(45) HENDERSON (Lawrence-J }), 1913, p. 136-139.

(46: Log (Jacques), 1906, p. %6, 97.

(47) Le mécanisme est le suivant : les Algues marines, en assimilant, prennent CO: à CO’HNa (2CO*HNa — CONa’ + CO? + HO), d'où formation de CO'Na° et augmentation d’alcalinité. L'absorption de CO? par CO'Na? compense cette alcalinité. IL y a là un mécanisme régulateur, dû à la tension de dissolution de COHNa. (Note du traducteur.)