CHAPITRE II

L Intu^oirea et microbes, — Nos ancêtres voyaient avec terreur Tours des cavernes, et plus tard le loup ; ces ennemis ne leur laissaient pas le temps de cultiver leur esprit et d'apprendre ce que vaut la somme des petits dangers. Seulement, par la suite des temps, il put exister des oisifs apparents et, parmi eux, les curieux de la Nature découvrirent le ciron et parlèrent de ce petit articulé, non sans quelque mépris. Cependant le microscope de Lôwenhoeck arrivait à un résultat des plus déconcertant. Au début même de la vie humaine se trouvaient deis spermatocytes qu'on ne pouvait nier avec un mot d'esprit. Dans quelque chose de moindre qu'un ciron se trouvait l'origine visible des hommes. Le microscope entra dans la science et se perfectionna un peu. Au temps d'Ehrenberg, les diatomées, les volvox, les euglènes et divers infusoires et vers bien catalogués semblaient nous donner une idée nette du monde invisible. Raspail, qui accordait à ces êtres un grand

rôle dans la pathologie et la guérison de la gale, affirma le succès des microscopes anciens.

La science constituée expérimentalement depuis cent ans reposait vers 1860 sur des faits, des. hommes de métier, et d'assez bons instruments. Le microscope était déjà supérieure ce que beaucoup savaient y voir, car les yeux et Tesprit ne perçoivent pas ce qu'ils n'ont pas appris à regarder de bonne heure. Pour cette raison, les petits êtres du temps d'Ehrenberg demeuraient encore seuls, mais agrandis et véloces comme des projectiles. Pour la plupart des observateurs, ce que nous appelons aujourd'hui microbes restait invisible et quelques-uns sont morts sans avoir vu ces petites cellules, tout en croyant ne rien avoir laissé échapper du monde microscopique. Comme les microbes travaillaient toujours en ce temps à l'insu des chercheurs, même renommés, on avait d'assez bonnes raisons de sentiment pour croire à la génération spontanée.

Il ne fallut rien moins que l'intervention de Pasteur pour voir nettement et comprendre les microbes, et découvrir cette fuite qui existait dans les expériences et dans le raisonnement, fuite qui faisait considérer comme possible, dans le monde actuel, l'accession de la matière à la vie. Le grand savant avait aussi le don très rare de voir les hommes, car il sut choisir les microbiologistes qui ont continué son œuvre.

La science biochimique a eu pour point de départ

la pensée dé Thomme et, comme nous Tavons

rappelé, Tobservation qu'il pouvait avoir des grands

animaux. Mais avant que Thomme et les êtres de

notables dimensions ne fussent présents, la nature

n'était pas inactive. Dès qu'aux premiers temps

géologiques la vie fut possible, elle ne pouvait

créer, au milieu d'une extrême agitation cosmique,

que des êtres très rapprochés de l'état de matière

chimique et largement indifférents aux variations

de la température, de la pression et de la durée.

C'étaient des molécules chimiques en vie, pour

lesquelles la multiplication rapide, en progression

géométrique, assurait la pérennité. Indifférents,

comme nous l'avons dit, au choc des pierres dures,

par leur petitesse, conservant leur vie dans la

glace, dans l'eau chaude et dans la terre sèche,

n'exigeant comme nourriture que les matériaux

communs de l'air et de l'eau, ces êtres avaient

toutes les aptitudes imaginables pour résister à

l'agitation des origines, ne jamais disparaître dans

la suite, et rester sans doute les derniers témoins

de la vie, si la vie doit finir.

Ces êtres les plus voisins de la matière minérale, et en même temps les plus adaptés à la vie, ont reçu le nom définitif de microbes. Ceux-ci ont imposé une partie de leurs lois aux amas de cellules d'abord libres, puis attachées, qui forment les êtres supérieurs.

Les plus importants parmi ces derniers naissent de deux cellules : un ovule et un spermatocyte qui réagissent Fun sur Tautre par une sorte de phagocytose, avant des segmentations qui les différencieront de plus en plus.

Les êtres unicellul aires sont les derniers venus^ à notre connaissance, mais ils ont toujours été les premiers dans le monde; cela est d'ailleurs prouvé par les microbes paléontologiquès de M. Reynaud. Comme, d'autre part, ils ont le contact le plus immédiat avec la matière, c'est vers eux que doit se tourner tout l'effort de la chimie biologique. Les livres sur ce sujet auront par la suite à se préoccuper surtout de la constitution des protoplasmas morts ou de leurs dérivés plus ou moins sclérosés, et des actes de leur vie chimique.

IL Les êtres invisibles, — De notre temps, il n'est plus possible de tout savoir. Il est pourtan t bon d'avoir des connaissances aristotéliques élémentaires, mais il faut un métier de fond. Le progrès tend à constituer, dans la science expérimentale, un groupe physique ayantpour guide une métaphysique mathématique, et un groupe chimique de la vie confinant, par les états mêmes de la matière pensante, à une métaphysique morale.

Les sciences de la vie peuvent avancer par leurs moyens propres tant que l'état de vie est respecté. Leur deuxième moyen de progresser git dans la

dissection chimique. Par état, j'ai la faiblesse de considérer cette méthode comme la plus puissante en biologie. Après cela, la physique a une très notable importance, puis viennent, pour ces études, des sciences de plus en plus lointaines.

En biochimie comme ailleurs, les choses ne se succèdent pas selon un ordre rég-uher, et le besoin le plus urg-ent peut-être est celui d'un perfectionnement du microscope. En pratique, on atteint rarement des grossissements de 2 000 diamètres avec une vision bien nette, et le champ est loin d'être plan. Certains microbes approchent par leur ténuité de la limite visible, si bien que des contagions qu'on sait sûrement causées par des éléments actifs n'ont pu être cultivées que i:arement, sans qu'on ait pu déterminer leur morphologie.

Le microscope a été pour Pasteur ce que la balance était pour Lavoisier. Cela n'empêche de souhaiter un microscope du xx* siècle. Les physiciens peuvent examiner la question ; ils l'ont déjà fait et il ne semble pas trop téméraire de compter sur un grossissement supérieur à 3000 avec vision bien nette, en choisissant la matière, son indice, la longueur d'onde, etc.

Mieux que les prévisions théoriques plus ou moins encourageantes, il serait à souhaiter que les constructeurs, rares d'^ailleurs, eussent la volonté de faire des essais patients et onéreux.

A. Étard. 2

III. Humeurs et diastases. — Il n'est pas nécessaire d'insister sur tous les avantages d'un microscope nous donnant un supplément de 1 000 diamètres et la nécessité de s'engager dans une pareille tentative. Je n'envisage la question que du côté chimique. Aujourd'hui, on a découvert dans des sérums limpides, filtrés sur porcelaine, des propriétés toxiques ou antitoxiques qui dépassent en puissance tout ce que les poisons chimiques ordinaires peuvent donner. Rien ne permet d'affirmer qu'avec les grossissements élevés il soit impossible de voir les particules chimiques ou molécules les plus grosses. Cela serait une révélation troublante sans doute ; mais quand ces faits arrivent dans l'histoire des sciences, japrès avoir protesté quelque temps on ne peut que laisser le fait acquis passer à l'état de vérité banale, et même les vrais savants regrettent de ji'avoir plus souvent l'occasion de semblables émotions. Si jamais ce desideratum des microscopes véritablement puissants se réalise par quelque iirtifice optique, il faut remarquer que la vision des dernières particules de la matière inerte, des dernières granulations de la aaatière vivante, et les ondulations lumineuses choisies, seront du même ordre. C'est peut-être de là que découlerait une connaissance approfondie des sécrétions et sérums.

Il existe en biochimie un antagonisme apparent entre la théorie phagocytaire de M. Metchnikoff

et les théories humorales plus anciennes. Mais les humeurs mêmes, quand elles agissent in vitro, ont toujours eu à un certain moment le contact soit de phagocytes, soit d'autres cellules de garde instituées par des nécessités ancestrales et conservées toujours. Dès lors, il ne semble pas y avoir, au fond, d'action propre inhérente aux humeurs.

Les cellules sécrètent diverses substances, et, bien qu'on pense que cela se passe par voie de diffusion, le mécanisme d'émission n'est pas connu. Il est probable que divers produits simples sont excrétés par dialyse, mais le microscope seul dira comment se fait l'expulsion des principes actifs des sérums. Déjà dans cette voie existe une théorie des « chaînes latérales » d'Ehrlich. Les initiateurs de cette manière de voir se font remarquer par la solidité de leur instruction chimique ; ils appliquent à la biologie l'hypothèse de Kekulé, celle d'un noyau stable tout hérissé de groupes périphériques plus ou moins mal fixés. Dès lors, sous de faibles influences, une sorte de desquamation spécifique peut se produire et, comme dans la sécrétion du lait, des matériaux déterminés tombent dans des vaisseaux appropriés. Peut-être y a-t-il encore beaucoup d'autres hypothèses à faire, et entre autres celle-ci : certaines cellules, Jes phagocytes mêmes, pourraient s'ouvrir comme des zoospores d'algues et répandre une infinité de zoospores qui, nous le savons, peuvent être invisibles. On est sûr

aujourd'hui qu'il existe des microbes invisibles pour nos microscopes. Sur une plage de goémons, Feau chargée de cellules invisibles est un sérum spécifique doué de propriétés ovolytiques vis-à-vis des algues. Cette eau contient peut-être des sensibilisatrices, mais à coup sûr des matières bioactives, et il s'y développe des actions de chimiotaxie positive et négative.

Il n'est pas douteux qu'en s'occupant de ces choses les savants s'efforcent de voir dans l'obscurité, ce qui est leur métier, et remplacent la lumière par des vues de l'esprit. Et, précisément, ces vues de l'esprit, malgré leur discrédit, sont, dans le noir, notre seule clarté. Faute de mieux, essayons de poursuivre ces vues. Il n'est pas de toxine ou de sérum de pure synthèse, il n'est pas de diastase qui n'ait passé par la vie. Peu de savants détachés des minuties contesteront, je crois, que sérums, toxines et diastases soient de même nature. La question se trouve donc reportée sur les diastases. D'après ce qui précède, les diastases peuvent être regardées comme des cultures invisibles : parce qu'elles sont toujours issues de la vie, parce que la chaleur les tue à 55°, parce qu'elles causent des hydrolyses ou des coagulations comme le feraient des cultures visibles. Il y a trois analogies moyennement probantes conduisant à la conclusion que les diastases sont des cultures vivantes, et, s'il en est ainsi, leur influence

RREMIERS MOYENS D'OBSERVATION. 29

sur la vie est aussi ancienne que celle des microbes. Si, d'autre part, les microbes sont des noyaux divisibles primitifs ou sortant de nos jours d'un réceptacle, on ne saurait admettre que les microbes invisibles vont constituer d'autres réceptacles pour des microbes, des diastases plus invisibles encore. Il serait trop commode de raisonner ainsi jusqu'à l'infini et d'affirmer en même temps la divisibilité indéfinie de la matière : son évanouissement. Que font alors les derniers éléments vivants des diastases ? Ils sont arrivés à l'ordre de grandeur des molécules et peuvent réagir sur elles comme le font les ions et les électrons. De là naît une théorie physique des diastases et des colloïdes,

. Ils se rapprochent de l'état de la matière mouvante, pourrais-je répéter encore. En posture d'attaquer les tissus vifs ou morts, ils agissent comme les autres microbes, et aussi comme les ions des acides et des bases.

On peut se demander, maintencuit, quelle est l'action générale des microbes entre eux ou sur leur proie. C'est poser là une question de chimiotaxie, c'est-à-dire de recherche instinctive cellulaire des espèces ou d'affinité chimique. Il n'y a pas là de réponse, car, en chimie pure, l'affinité n'est qu'un mot désignant des phénomènes inconnus dans leur essence.

Les grandes cellules se bouturent, se séparent

SOUS rinfluence bien mal connue d'un centrosomev Bien que monoceilulaires, les cellules sont assez hétérogènes pour permettre Taction d'éléments divers et vivre. Avec leurs no vaux variés, leurs granulations, leurs directions de segmentation, ces éléments n'ont plus de monocellulaire que le nom consacré par la coutume. Une paramécie est Ibien monocellulaire vue avec un mauvais microscope, le» cellules réputées sinïple&sonit devenues morphologiquement des paraméde» pour des instruments plus puissants. Les microbes et les microbes-diastases sont devenus de notre temps les véritables monocellulaires. Ne pouvant se diviser à rinfîni ni garderie repos^ qui est la négation de la vie y ils sont entrés dans Tordre de grandeur des véritables réactions chimiques.

Ainsi s'explique le fait d'êtres possédant deux vies : l'une morphologique, très ostensible, l'autre de ferments chimiques invisibles, mais agissants. Dans la complication des faits, on a pris coutume de dire d'iin être : u cette fois-ci il agit comme ferment», sans chercher autrement. Là où un acte très général et très important se passe, suffit-il de réciter une formule?

Et je reviens à la situation des dernières particules vivantes sur les dernières particules Jde ce qui a vécu, à l'exercice de la fonction saprophyte ou diastasique. C'est l'action du vivant qui mange sur la nourriture.

Deux moyens sont en présence : la digestion et la réserve.

IV. Éléments de synthèse. — Les livres de chimie biologique donnent un trop grand poids à Tétude des molécules excrémentitielles : à Turée, aux dérivés puriques et aux cristalloïdes toujours frappés de mort. La recherche, fort difficile d'ailleurs, de belles substances qui aussitôt rentrent dans le cadre mort de la chimie organique, prédomine. Et bien probablement ces corps n'ont jamais existé libres dans les cellules où ils faisaient partie d'assemblages que la mort a rompus. Trop heureux cependant ceux qui trouventces fragments , et, ne pouvant mieux faire en ce temps, nous devons persévérer dans leur recherche. Si, à côté de cela, on donne aussi une pcœt plus large aux procédés d'évolution, comme divers auteurs l'ont fait, notamment Baeyer et Fischer, il faut entrer dans les questions de synthèse. Comment peut-on concevoir les synthèses primitives et que peut-on savoir expérimentalement sur le travail pigmentaire ?

Dans les pages relatives aux temps antébiologiques, j'ai rappelé les conditions faites à la vie par le carbone. Dès l'apparition du premier grain vivant, assurément les formules d'a-amino dérivés ont prédominé sans que l'on puisse prévoir la nécessité de pigments ou de sucres. Comme l'ont montré Braconnot, puis Kossel et ses élèves, de

notre temps les protoplasmides contiennent tous des acides amidés, et le type de ces corps est toujours a-aminé.

G02H COSH

a C — AzH2

a G--AZH2

Leucine.

Pour faire de tels corps, on ne peut songer aux épanchements de pétroles, bitumes et paraffines, ni au méthane libre; leur stabilité les empêcherait d'être ouvriers de synthèse.

Restant en présence de cinq catégories de réactifs, dontquatre substantielles, comment cela s'est animé ou même simplement condensé en formules du type a-dérivé ?

Il ne faut pas attendre que je Texplique ici dans son détail chimique. C'est précisément dans ce sens simple en apparence, coûteux et long en réalité, que des années devraient être dépensées pour avancer la biologie.

On parle beaucoup de chimie physique, d'ions, d'électrons, de capillarité, de colloïdes, de rayons X, uraniques, radiants et autres. On a raison. Il faudrait 200000 francs par an pour personnel et appareils suffisants. Gela permettrait à une petite

escouade de mettre en permanence, de toutes sortes de façons, les cinq g-roupes de matériaux simples * en présence des formes d'énergie, et de léguer à d'autres la suite d'un plan. Il n'était pas si absurde, ce mot de status nascendi sur lequel on revient d'ailleurs. C'est dans le remous des pressions et du feu que naissent les cristaux complexes des coulées volcaniques.

Deux siècles d'études nous ont renseignés sur la vie précédant les temps carbonifères. Cela étant une certitude, quels matériaux de synthèse pouvaient se rencontrer au moment de la constitution de la vie avant les végétaux et une lumière suffisanté, dans les temps précambriens ou prélaurentiens?Les gaz utiles pouvaient être les suivants :

1** x\nhydride carbonique sorti des é vents volcaniques ou gaz résiduel de la Terre, aliment de la synthèse chlorophyllienne qui viendra plus tard et conservateur des hautes températures, comme l'a montré S. Arrhénius.

2" Oxyde de carbone, soit résiduel, soit produit de toutes sortes de réactions naturelles volcaniques entre CO^ et C, Fe, etc.

3** Acétylène résiduel ou formé par décomposition des carbures terreux selon la découverte de Moissan. Celui-ci conduit directement aux corps cycliques (découverte de Berthelot). Les carbures

1 C, H, 0, Az (P, Mn, Fe, Ca, Si) ou leurs formes énumérées plus loin.

nous conduisent aux cvclo-aminés, découverte de P. Lebeau, aux hydrocycliques, découverte de P. Sabatier et Sanderens.

4** Ammoniaque libre encore répandue dans Tair et les océans (Schlœsing).

5® Gîtes temporaires de chaux, d'oxyde ferreux, de nombreux sels, de dissolutions phosphoriques, chlorhydriques, sulfuriques et autres agents de catalyse, condensations, hydrolyses, etc.

Et d'ailleurs, en réfléchissant, concevons-nous des cellules en pétrole ou même amidon, sucre ou cellulose, avant un travail initial ?

Ces matières émanent de la vie protoplasmique, mais ne l'engendrent pas. Si nous savons, par la chimie, que tous les sucres sont des hydrates ^e carbone (G-f-H^O)"*, il n'est pas moins certain que tous les protoplasmides contiennent de Tsizote pour une moyenne oscillant très peu autour de 16 p. 100. Il faut donc admettre, dès le début de la vie actuelle, des corps yivants formés d'emblée plus compliqués que les sucres. Même aujourd'hui il est impossible que la matière vive ne garde pas son premier souvenir, elle ne fait des sucres qu'aprèscoup. Et ceux-ci, très abondants, engendrent les^ formules secondaires de la biochimie.

Il nous faut penser pour le moment aux actes, premiers et regretter qu'on ne travaille pas davantage les synthèses les plus simples, mettant en œuvre le peu de matériaux des atmosphères et de&

eaux primitives dont les synthèses sont énumérées plus haut. Les végétaux fossiles de musée nous apprennent une botanique certaine, mais les gîtes carbonifères nous prouvent la puissance de cette flore qui en a fait le cubage. La puissance des forces est démontrée par les milliards de tonnes de » charbon condensé par les plantes et exploité depuis. Mais avant cela existaient des faunes incolores. Puis sur le globe se sont succédé des géographies qui se rétablissent peu à peu à nos yeux. Dans les océans ou les côtes de ces temps se sont formées des espèces dont le type nous est parvenu. De ces bassins anciens sort la variété de nos espèces, nos classifications botaniques et zoologiques reflètent les réalités de miheux lointains.