CHAPITRE VIII

Actions immédiates des facteurs physiques.

Dans les chapitres précédents, nous avons examiné les modifications de la forme amenées par la répétition prolongée des mêmes habitudes ou des mêmes attitudes chez les animaux.

Incontestablement, ces habitudes ont dans le milieu une raison d'être qui, si on l'analysait expressément, se résoudrait en Taction prépondérante d'un petit nombre de propriétés physiques ou chimiques du milieu : telles que densité, richesse en oxygène, concentration des solutions salines, etc.

Mais, si le point de départ est une qualité physique du milieu, il n'en est pas moins vrai que le plus grand chemin parcouru par la forme, ou la plus importante déformation, est le résultat de la réaction de l'animal, tenant pour une large part à l'état où il était déjà avant de ressentir cette action spéciale du milieu. Celle-ci, eu égard à l'intérêt qu'elle présente, c'est-à-dire à la transformation effectuée, peut donc être tenue pour médiate. L'action physique impressionne le système nerveux de l'animal et met d'abord en jeu des efforts volontaires.

Dans le présent chapitre, nous voulons en outre montrer que chez les animaux de forme tout à fait simple ou même compliquée, les agents physiques sont susceptibles d'amener des effets immédiatSy par la réaction directe de la matière vivante en tant que matière, et si le système nerveux aussi peut en être ébranlé, c'est du moins sans qu'il y ait phénomènes de conscience et de volonté.

Les recherches de cet ordre sont toutes récentes et l'on pourrait même dire actuelles. Bien des tâtonnements se manifestent encore, et il est difficile de tirer déjà des conclusions fermes et étendues. Nous allons faire connaître quelques-unes des expériences effectuées, en choisissant parmi les plus démonstratives et afin d'indiquer seulement une voie qui s'ouvre à l'investigation.

Action de la lumière, — Nous avons cité quelques exemples {Talpay Gryllotalpay etc.) qui mettent en parallèle rigoureux l'absence de lumière d'une part et d'autre part la suppression des

organes spéciaux de la vue, en même temps que le développement considérable de divers organes tactiles.

L'étude de la faune cavernicole confirme cette conclusion d'une façon précise, et d'autant mieux que la comparaison porte sur des individus appartenant à des espèces qui vivent a la fois h la lumière et à l'obscurité (Arachnides, Insectes, Crustacés, etc.). La figure ci-contre (fig. 720) montrant deux formes de CaAW- \ podea staphylinusy l'une \ ordinaire, l'autre souter- \^ ] raine, est très instructive à cet égard. 11 s'agit toujours d'action médiate, due à l'excitation fonctionnelle, à l'emploi exagéré de certains organes pour suppléer ceux qui sont sans usage et qui régressent. Mais la lumière peut avoir directement une action.

On sait déjà depuis très longtemps que les êtres inférieurs y sont sensibles, que les uns la recherchent et que les autres la fuient, ou, pour parler plus précisément, que chaque protoplasme donné trouve un équilibre de repos correspondant à une intensité donnée de la lumière. On pourrait s'en rendre compte de la façon suivante. Un cristallisoir rempli d'eau

n'est éclairé que par le fond, à l'aide de rayons lumineux qui traversent d'abord en s'y réfractant un prisme rempli d'encre de Chine, P (fig. 721). La figure fait aisément comprendre que le cristallisoir est divisé en tranches verticales, où la lumière montre une intensité décroissante de gauche à droite, en raison de la plus grande épaisseur d'encre de Chine qui a été traversée par les rayons lumineux. Si l'on plaçait maintenant dans ce cristallisoir les êtres inférieurs les plus variés : Bactéries, zoospores

Fig. 720. — Proportion des antonnos, dos corci, et des appendices sur deux individus do Campodea staphy- Unus (Virk).

I, individu pris au bois de Meudon; II, individu do^la caTerne de Dargilan (Lozère).

d'Algues, Infusoîres, etc., on devrait au bout de très peu de temps voir s'effectuer un triage des espèces, chacune venant se placer dans la tranche verticale dont Tintensité lui convient, c'est-à-dire pour laquelle elle trouve le repos. En fait, l'expérience a été réalisée par Oltmanns de la façon suivante. Deux lames inclinées Tune sur l'autre à 2° et dont l'intervalle était rempli par de l'encre de Chine servaient de prisme. Dans le cristallisoir, on plaçait des individus de Voli^ojc minor et de VoWox globator; ils ne tardaient pas à se groupes. Les individus parthénogénétiques se

rassemblaient dans la

diviser en deux

Fig. 721. — Cristallisoir éclairé par des rayons lumineux qui ont traversé dans un prisme diverses épaisseurs d'encre do Chine.

C, cristallisoir; P, prisme.

partie la plus éclairée, et les femelles avec les œufs fécondés dans la région la plus sombre.

Donc la lumière a sur les êtres une incontestable influence ; nous ne serons alors pas surpris de voir que sur les formes animales sa variation amène des changements.

Dans l'étude des actions médiates, nous avons observé, sous l'influence de l'obscurité surtout, des changements sur quelques organes déterminés plutôt que des modifications à la forme générale. Cependant les variations de la lumière ont un retentissement sur l'ensemble de la vitalité ainsi que le prouvent les expériences de Loeb^

Chez un Hydraire, Eudendrium racemosum^ l'obscurité arrête presque complètement le bourgeonnement des Polypes : il ne s'en forme point ou presque point. Il est intéressant de noter que dans cette circonstance ce sont les rayons bleus qui se montrent actifs. Sous leur influence, les phénomènes s'accomplissent comme en pleine lumière, et inversement sous l'action des rayons rouges les choses ont lieu comme à l'obscurité.

L'action des rayons lumineux sur la pigmentation du corps est un facteur souvent efficace ; ce n'est pas toujours le seul, mais son rôle n'est pas douteux et les expériences de Schrôder le mettent en évidence.

Il opère sur des chenilles ^ Eupithecia oblongata^ qui présentent

1. LoEB. Ueber den Einfluas des Lichtea auf die Or ganbildunff bei Thieren. Arcb. fUr die gesammte Physiologie. LXIH, 1894.

naturellement des couleurs très variées. Elles se nourrissent, au reste, de fleurs très diverses et se montrent grises, bleues, vertes, jaunes ou rouges, avec tous les intermédiaires, suivant la couleur de la fleur aliment. Est-ce le pigment même de la fleur qui se conserve dans les téguments de la chenille? On pourrait en faire à priori la supposition; mais il n'en est rien. La véritable cause est la lumière réfléchie par la fleur, qui impressionne les téguments directement

Fig. 722. — Ces tus Veneris.

OU indirectement par l'intermédiaire de l'œil. Ce fait est des plus importants comme explication fondamentale pour l'apparition du mimétisme coloré.

ScHRODER fait divers lots dans une même ponte et les place dans des conditions identiques, puis il donne aux larves une nourriture identique; mais il les soumet les unes et les autres à des rayons lumineux réfléchis par des papiers de couleurs différentes. Les chenilles présentent les couleurs mômes auxquelles elles ont été soumises ou des couleurs voisines.

Le changement de couleur sous l'influence d'un changement de lumière est encore manifesté par l'expérience suivante due h Ficker. Il place trois Grenouilles vertes de même couleur dans trois vases : un blanc, un vert, un noir. Au bout d'une heure, la Grenouille du premier vase est la plus foncée, celle du troisième est la plus claire, et la seconde est intermédiaire. En intervertissant la place des Grenouilles il fait changer leur couleur. On comprend après cela que l'on puisse avec quelque raison rapporter la transparence ordinaire des animaux pélagiques à la transparence de leur milieu,

sans que du reste ce motif soit unique. Ils y flottent où s'y meuvent pres(|ue invisibles, infiniment moins distincts que ne peut l'indiquer un dessin même léger (fig. 722).

Action de la chaleur, — Les radiations caloriques ont sur la

forme une action encore plus caractérisée. Dans bien des cas la chaleur produit des modifications notables, mais en quelque sorte d'une façon détournée, soit qu'elle augmente la quantité et la qualité de la nourriture, soit qu'elle amène une plus grande sécheresse, etc.

Nous aurons occasion de parler de quelques-uns de ces effets; tenons-nous-en ici aux actions qui ressortissent directement et uniquement a la chaleur.

Rappelons d'abord les expériences anciennes faites par \V. Edwards en 1820. Des Grenouilles sont placées dans l'eau et empêchées de revenir à la surface pour respirer Tair atmosphérique; elles doivent donc assurer leur respiration par la peau et grâce seulement à l'air contenu dans l'eau. Si l'eau est suffisamment aérée, ces animaux peuvent être conservés plusieurs mois à la condition que la température soit maintenue entre 0 et 10**. Quand au contraire la température s'élève à 12 ou 14°, les animaux meurent très rapidement, l'aération restant la même.

Si d'autre part on met des Grenouilles dans de l'eau privée d'air, elles résistent quelque temps à l'asphyxie quand la température est basse, et meurent rapidement dès que celle-ci s'élève.

Cette influence remarquable de la température sur les animaux aquatiques, qui agit en diminuant la résistance à l'asphyxie, est importante; car on se trouve ainsi en présence de deux actions, l'une, la température, qui éprouve l'animal, l'autre, l'aération de l'eau, qui seule peut contrebalancer la première. Et l'on y saisit la raison pour laquelle les êtres du rivage placés dans une température plus élevée que ceux de la profondeur ont d'abord cherché dans l'air atmosphérique un complément respiratoire, puis se sont peu à peu adaptés tout à fait à y respirer exclusivement.

Fig. 723. — Divers étals do dt'vo-

loppcmcnt auxquels sonl parvenus

au bout do k jours des œufs pris

dans la mc^mo ponte de Grenouille.

lO. Hkhiwio.)

1, a lO'C. 2, à I50] 4, à 2)0.

On sait depuis longtemps que, d'une façon générale, l'élévation de température jusqu'à un certain degré optimum favorise l'ensemble des échanges qui constituent la vie, et qu'au del.h de cet optimum elle les ralentit et finalement les arrête. On sait en particulier que le développement de tous les œufs est notablement accéléré par une élévation de la température.

Une donnée de 0. Hertwk; précise ce point relativement à la Grenouille, en montrant les états respectifs auxquels sont parvenus, dans le même temps (quatre jours), des œufs pris dans la même ponte et placés à des conditions différentes de température (fig. 723).

D'autre part , O .

ScHULTZE^ a gardé pendant quatorze jours des œufs de Grenouille à 0°, et a observé un arrêt complet du développement. Celui-ci d'ailleurs peut poursuivre son cours quand les circonstances redeviennent meilleures,

même après vinfft jours Fig. 724. — Vanessa urticee (L.) et Vanessa var. ichniisoXdes j» .. ^ (do Selys) (E. Fischbr).

E. Fischer', en faisant évoluer à des températures diverses des œufs de Vanesse pris dans la même ponte, a obtenu des résultats très nets.

Par l'abaissement de température, il change la Vanessa antiopa (L), en la variété artemisj la Vanessa lo, en la variété Fischeri.

De même, en faisant évoluer les œufs h une température plus élevée entre 34 et 38®, il transforme la Vanessa tirlicœ en une variété ichnusoidesy qui ressemble beaucoup à l'espèce V. ichnnsa de la Sicile (fig. 724). Vanessa cardai se transforme dans les mêmes conditions en Vanessa ehjnii (fig. 725). Il est à peine besoin de faire ressortir l'intérêt de ces expériences. Elles se rapprochent d'une façon très heureuse des conclusions qu'EiMER avait développées dans son livre : Orthogenesis der Schmetterlinge, trop spécialisé quant à son objet pour que nous puissions l'analyser ici.

La chaleur agit à tout moment dans la vie des animaux; mais il est bien certain que ses effets les plus accentués, ceux qui sont faciles à apprécier et h mesurer, ont lieu quand l'être mis en expérience est h un état moins différencié et plus plastique. C'est