CHAPITRE V

Nous avons vu que le vert des feuilles est toujours le même ; on Ta vu de tout temps, et il semble que ce soit affaire de simple bon sens d'admettre cette expression consacrée par Tusage-: « la chlorophylle ». A première vue il parait très simple de la bien connaître, car la matière ne manque pas, les végétaux en produisent indéfiniment. Il suffirait qu'on arrivât dans trois laboratoires différents à faire des préparations identiques de la « chorophylle» pour voir aussitôt cesser toute discussion. Telle n'est pas la situation. De très nombreux travaux existent, mille environ. Beaucoup ont une remarquable valeur, et cependant les résultats ne concordent jamais. C'est que, dans la question chlorophyllienne, la Vie se sert de l'Énergie pour assimiler et désassimiler la Matière. Dans un semblable cas, le chimiste ne peut travailler seul. Il faudrait, pendant u^ élément de temps, considérer simultanément les choses aux points de vue biologique, physique et chimique.

Le pouvoir d'évolution des protoplasmas n'est pas contesté ; ce qui ne semble pas leur appartenir est la propriété de créer les combinaisons organiques usuelles à partir des éléments, de réaliser la synthèse chimique et Taccumulation de la matière organique, La vie des animaux élevés dépend en fait de la synthèse chlorophyllienne. ^ ^

Dans toutes les espèces, un germe primitif très petit, à éléments protoplasmiques et gras, préside donc, avant les chlorophylles, à révolution. Il procède d'un ascendant exactement semblable qui a déposé en lui toutes les consignes héréditaires de morphologie, de choix d'habitat, de durée et de méthodes chimiques. Ces parcelles spécifiques se succèdent comme le voulait au fond la très ancienne doctrine de l'emboîtement des germes rajeunie et acceptée sous le nom de théorie de Weissmann,

Si les chlorophylles ne jouent pas de rôle au début de la vie, il ne paraît pas douteux qu'une trac'e de la matière qui doit les former ne se trouve parmi les fonctions latentes du germe, où toute la vie future est prévue et condensée. Quoi qu'il en soit, les corps chlorophylliens apparaîtront en leur temps quand les réserves seront épuisées pour assurer la vie autonome ; et je crois qu'à ce moment il faut admettre que les cellules se mettent à vivre sous un régime symbiotique. Partie d'un germe quaternaire, la vie des végétaux poursuit son évolution en transformant surtout les sucres qui en-

gendreront plus tard les formules secondaires.

Le protoplasma incolore, le plus ancien représentant de la vie, travaille comme chez les microbes ou les animaux ; il reste Touvrier transformateur de tous les temps et de toutes les espèces.

Le grain chlorophyllien est une algue verte

fepriplissant son rôle optochimique et respiratoire.

r Y- L'ensemble de la cellule des végétaux verts se

• -trouve constituée comme un lichen ; cette dualité,

comme celle des sexes, n'est pas d'un exemple

rare dans la Nature.

Je ne crois pas faire d'hypothèse en présentant les choses ainsi, si je prouve par la suite une communication chimique entre les trois éléments cellulaires : le suc cellulaire, le protoplasma condensé insoluble et le globule chlorophyllien gras sphéroïde et statique dans l'eau parce qu'il est gras.

A première vue, le protoplasma, qui conserve ses propriétés, comme s'il était seul, et le grain chlorophyllien, bien délimité comme un corps étranger dans la cellule, n'ont pas d'interaction compréhensible. Si je comprends bien ce que Ton pense aujourd'hui sur ce point, « la chlorophylle » fixe CO^+H^O en éliminant 0-. Elle retient donc (CH^O)" et déverse dans le suc cellulaire les sucres ainsi créés, bons à servir de matière première dans tous les actes chimiques de la plante où toutes les formules paraissent dériver de celles des hydrates de carbone.

Cette théorie simple ne tient pas compte, entre autres choses, de ce fait que le grain chlorophyllien est dans son ensemble de nature ^ra^^e et que « la chlorophylle » a toujours été décrite comme une matière cireuse, en tout cas insoluble dans les milieux aqueux.

Gomment cette graisse verte peut-elle produire de l'aldéhyde formique avec les éléments de Tair ? Si elle en produit, comment ensuite le glucose^ élément de la maturité, naît-il dans le milieu moléculaire gras admis ?

Sur ces questions, ayant amassé des faits analytiques, je les ferai précéder d'une explication provisoire pouvant servir de thème de discussion.

Le germe primitif contient, comme dans une arche de Noé ou la forêt vierge, des types moléculaires chimiques complexes capables de reproduire les espèces que faisait la plante mère. Ces molécules de la première heure se multiplient avec les 'matériaux très concentrés de la graine, qui, liquéfiés d'abord, se précipitent sur elles par coagulation ou par un phénomène comparable à Taccroissement des cristaux qui, dans un milieu complexe, n'attirent à eux que des molécules de leur propre symétrie.

Dans les théories les plus connues de synthèse végétale, le raisonnement, nécessairement étroit, comme tous ceux qu'on peut faire dans l'état actuel de notre savoir, est cependant trop sommaire.

Trois éléments seulement sont visés, C+0+2H; il semble faussement que Fazote, le phosphore, le soufre, le chlore, le calcium, le potassium soient des impuretés qui ne viennent qu'ensuite par surcroit.

Les théories basées sur la synthèse de combinaisons ternaires ne conduisent ainsi, par des hypothèses, qu'à des réactions finales, et comme, sur ce terrain hypothétique, c'est un progrès de faire intervenir tous les agents dont la nécessité est démontrée, mieux vaut en élargir la base.

Il n'est pas plus incertain de partir de l'hypothèse ci-dessus ; je pense même que cela est bien plus conforme aux faits, puisque, expérimentalement, on n'a pu avoir ni germes ni graines privés des corps simples y figurant en petite quantité. La graine ne parcourra jamais le cycle qui doit la reproduire un jour si le sol de culture a été privé artificiellement des éléments chimiques peu abondants, mais nullement secondaires, cités plus haut. Les premières connaissances acquises pendant ces dernières années par Kossel et ses prédécesseurs sur les albumines doivent avoir leur répercussion sur les questions de synthèse végétale. Ace point de vue, il faut surtout retenir la basicité forte des radicaux albuminoïdes polyaminés, c'est-à-dire protoplasmiques, et la coagulation ou précipitation de ces substances les unes par les autres. Dès que l'ébranlement germinatif se produit, les matériaux quaternaires (G, 0, H, Az) et même plus complexes (C,0,

H, Az, Pe, P, K, S, Mn, Si, Zn), solubilisés un instant, se déposent sur les matériaux qu'on pourrait appeler biomorphiques du germe. Quittant la vie statique de ce germe et des cotylédons au repos, la plante reprend son état dynamique. Il n'y a jusqu'à présent que le déplacement connu de tout temps de la même matière; je m'efforce seulement de changer l'explication.

Passons à la vie chlorophyllienne. Si la plante cultivée dans un sol d'expérience ne trouve pas les éléments Fe, P, Az, K, S, Cl, elle n'atteindra qu'un poids très limité et l'on pourrait presque compter dans quel espace se trouvent répartis les atomes, terme imprécis, contenus dans la graine originelle ou combien d'atomes de P, Az, K, Fe il y a par cellule.

Si le sol fait son apport normal de corps simples, et dans ce cas seulement, on peut essayer de raisonner sur la synthèse ternaire (G+H+0).

Celle-ci s'accomplit surtout dans le grain chlorophyllien. Il est bien fâcheux, je le répète, que les travaux d'anatomie du grain chlorophyllien aient tenté peu de chercheurs. Autant qu'on peut se le représenter, cet organe alguaire fonctionne comme une sorte de glande en grappe ayant ses éléments protoplasmiques propres en relation avec le protoplasma de la cellule, au moins par le suc cellulaire qui sert de milieu commun. La minime quantité de matière verte, son énorme

pouvoir colorant, choses que j'ai pu constater au

delà du . ---^-- , étant comparés à la masse des ICXXXXK)

corpuscules verts peu colorés individuellement, montrent que bien peu de molécules chlorophylliennes relativement assurent le travail optochimique des plantes. Il parait difficile de savoir comment se. trouve répartie la matière verte. Ce qije j'ai bien vu, c'est que divers dissolvants sont nécessaires pour décolorer le corpuscule-algue et le réduire à son squelette protoplasmique incolore. Sous le microscope on voit, par l'action d'un dissolvant tel que CS^, sortir du grain qui se dégonfle une forte quantité de matières provoquant dans le liquide retenu sous la lamelle des stries d'inégale densité. Par cette observation que j'ai faite, on reconnaît directement que le grain vert est bien le siège de la formation des graisses, cires, carbures, etc. Les analyses de cendre faites par Hoppe Seyler et A. Gautier sur la « chlorophylle «qu'ils ont préparée ont montré la présence d'éléments minéraux. Dans les chlorophylles les plus pures que j'aie obtenues, et même après dissolution dans l'éther ou le pentane secs, on trouve, selon les espèces, P, K, Cl, S, Fe, Mn, Si, et très probablement Cu. Cela fait légitimement penser que, même en se limitant à la synthèse ternaire, les molécules chimiques des chlorophylles utilisent à tout instant ces éléments. On sait

d'ailleurs pour un corps particulier, après les observations de Maùmené et les recherches de G. Bertrand, que de minimes quantités de manganèse, métal fréquent dans les végétaux, jouent un rôle d'agent oxydant dans les milieux organiques.

L'algue chlorophyllienne sortie du protoplasma agit à sa façon comme une hématie qui prend et cède de Toxygène. Elle fait cela et fixe en outre du carbone par un mécanisme qui nous est inconnu, mais ne peut être exclusivement cherché en vue de prouver une conversion préalable de Facide carbonique en formaldéhyde. Les éléments protoplasmiques et les chlorophylles elles-mêmes sont en continuité, ayant des radicaux basiques et acides. Ils peuvent fort bien fixer le carbone à la suite d'une carbonatation directe, comme le fait Farginine, que d'ailleurs ils contiennent en puissance. Ces racines basiques et les éléments P, K, Cl,... étant toujours présents, ne peuvent jouer un rôle nul. Cependant il me paraît utile de rappeler par surcroît que de simples hydrocarbures ou polyal* cools, pourvu qu'ils possèdent des lacunes^ sont aptes en chimie à annexer divers groupes additionnels. Le cyclopentadiène C^H* (Étard et Lambert) fixe rapidement de l'acide sulfureux libre pour donner un composé solide oxysùlfuré insoluble, infusible et non volatil. C'est là un exemple de complication et d'insolubilisation par SO'H^ ; il n'y aurait pas lieu d'être surpris si CO'H^ se fixait A. Étard. 6

de même sur les points non saturés des molécules très élevées : il se fixe bien sur le phérlol sodé en industrie; nous entrevoyons à peine quelques réactions de ce genre. Il se fixe en tout cas à froid sur Targinine et la carbotriamine ou g-uanidine. L'accroissement du nombre des hydroxyles se fait aussi sur ces points et Tintervention du potassium le facilite, comme je Fai montré sur le vitoglycol.

Cette belle matière blanche anhvdre est un dialcool ; hydratée, elle est une glycérine élevée; mais, en présence de la potasse, elle donne des cristaux correspondant au degré d'oxydation et d'hydratation d'une érythrite potassique. Ces faits mettent en évidence l'influence directe des conaposés de S,CO^ et K sur les lacunes chimiques.

Mais, quel que soit pour les chlorophylles le mécanisme de fixation des mailles GH, OH, GOH... par une sorte de plastification biomorphique^ il n'en reste pas moins à expliquer comment « la chlorophylle » insoluble et cireuse communique avec les milieux aqueux, d'une part, et comment elle est l'origine des huiles, cires, carbures et essences souvent si abondants dans les végétaux. Ce rôle est contradictoire, mais il ne l'est que par suite de l'hypothèse de la « chlorophylle » unique à laquelle on a été conduit en observant sur toutes les feuilles en vie le même spectre. Il serait surprenant qu'une observation naturelle, exacte put contredire en théorie la présence des diverses

chlorophylles que j'ai observées expérimentalement. Tous les grains chlorophylliens vivants ont le même spectre, comme Ta confirmé Tchirsh après des observateurs antérieurs. J'ai observé de plus que la solution alcoolique verte, récemment faite, contenant non séparés tous les éléments solubles du grain vivant, avait comme ce dernier un spectre toujours le même. Mais souvent cela ne dure que quelques instants, et même dans cette solution neutre on voit apparaître, après quelques minutes, des bandes nouvelles. La mâche ordinaire, comme je Tai déjà dit, montre très nettement cette action du temps amenant une sorte de mort moléculaire et l'apparition spontanée dans le violet d'une forte bande noire qui n'existait pas une heure avant. Dans ces conditions, personne ne peut avoir la matière verte des feuilles in actu ; seules les diverses chlorophylles mortes qu'on peut séparer de la plante coupée ont été extraites en bloc par les chimistes qui, poursuivant le but d'isoler « la chlorophylle » à spectre unique, ont rarement essayé de préparer des masses de matières assez grandes pour permettre des séparations valables. Les chlorophylles mortes sont loin de perdre toute leur importance. N'est-ce pas par l'étude du cadavre qu'on connaît l'anatomie du vivant ? Si par les dissolvants neutres on isole diverses chlorophyller, bien caractérisées, on est en droit de conclure que

iOO ESSAI DE SYNTHÈSE VÉGÉTALE.

la glaucophylle vivante les contenait. Liées peutêtre et tenues en équilibre avec un spectre unique, elles n'en étaient pas moins des pièces distinctes que le faible effort chimique de la mort et du temps ont séparées.

Dans ce concert, chacune des chlorophylles travaillait, au temps de la vie, avec ses fonctions propres, se formant et se dédoublant continuellement, malgré le spectre unique d'un organe vivant; il peut donc, logiquement, exister une infinité de chlorophylles.

Pourquoi cette différence entre le spectre constant des feuilles et celui variable des chlorophylles chimiques? •

Presque toujours les feuilles que j'ai observées ont un spectre, et un seul, caractérisé par une très forte bande bien connue et deux bandes d'une intensité décroissante qu'on a l'illusion de voir dans une perspective dont la netteté s'efface avec l'éloignement*. Ce caractère est saisissant; de rares bandes faibles le troublent. Les chlorophylles mortes, les seules qu'on puisse posséder et analyser, ont toujours cette bande très forte, et c'est pour cela qu'on retrouve le principal aspect du spectre des feuilles. D'autant plus que ces observations n'ont jamais été faites avant moi sur solutions titrées dans des conditions comparables. Mais les bandes peu