CHAPITRE IL

Effets produits sur les animaux.

§ I. Action exercée sur les infusoires.

La lumière solaire, dans certaines circonstances, peut exercer une influence sur les animaux; mais on ne peut plus dire, comme pour les végétaux (1), qu’elle est indispensable aux différentes phases de leur existence; elle n’intervient chez eux d’une manière nécessaire que dans les phénomènes de la vision pour leur faire connaître les couleurs, les formes et les distances des objets extérieurs.

Si l’on considère des animaux placés à des degrés différents dans l’échelle des êtres organisés et qu’il ne soit pas question des phénomènes de la vision, dont on s’occupera dans le livre suivant, on peut trouver des effets plus ou moins marqués : chez les infusoires l’action lumineuse est puissante, et l’on va voir que ces êtres sont aussi impressionnables que les végétaux à l’influence lumineuse; chez d’autres animaux, comme les batraciens, cette action est moins sensible, et quand on arrive aux mammifères, il n’est pas démontré que la lumière intervienne dans les diverses conditions de leur vie et qu’elle agisse autrement que pour provoquer la coloration de la peau ou du pelage.

Il se développe dans les eaux stagnantes, sous l’influence de la lumière, un grand nombre d’êtres organisés microscopiques, comme la matière verte qui a été observée par Priestley et étudiée par Senebier et d’autres physiologistes. Ces êtres organisés appartiennent les uns au règne végétal, les autres au règne animal, et M. Aug. Morren (2) a découvert que ces animaux comme ces végétaux ont la faculté d’aug-

proportion, comme on serait tenté de le croire d’après l’abondance des roches calcaires qui existent dans les diverses formations géologiques. (Voir Becquerel etEd. Becquerel, Traité de physique terrestre et de météorologie. )

(1) A l’exception peut-être de quelques criptogames, comme on l’a vu antérieurement.

(2) Ann. de chimie et de physique, 3e série, t. 1, p. 45G, et t. 12, p. 5. — A. Morren et Ch. Morren., Recherches sur l'influence qu'exercent la lumière , les animacules , etc. sur la qualité et la quantité des gaz que les eau peuvent con tenir ; Bruxelles, 1841.

menter à certains moments la proportion d’oxygène contenue dans les eaux qui les baigne ; il a reconnu que c’était par les jours les plus beaux et les plus chauds de l’année que l’oxygène est le plus abondant. Habituellement la quantité d’oxygène contenue dans l’eau est de 30 à 32 pour 100 du gaz renfermé; en présence des animalcules, celte quantité peut s’élever à près du double, c’est-à-dire à 61 pour 100.

MM. A. Morren et Ch. Morren ont fait sur ce sujet plusieurs séries de recherches, d’après lesquelles il résulte que l’oxygène et l’acide carbonique que les eaux renferment sont en raison inverse l’un de l’autre, ce qui semble montrer que l’eau s’oxygène aux dépens de l’acide carbonique qui est décomposé par les infusoires de couleur verte (monades etvolvox). L’oxygénation varie très-sensiblement dans l’espace de vingt-quatre heures : elle est à son minimum au lever du soleil, et atteint son maximum de quatre à cinq heures du soir; un temps couvert, froid et pluvieux fait disparaître la succession régulière de ces phénomènes. Si les animalcules disparaissent, le maximum d’oxygénation disparaît avec eux. L’oxygène qui provient de ces divers effets est versé dans l’atmosphère pendant le jour comme pendant la nuit, le soir avec une énergie croissante, et la nuit en moindre proportion.

On peut conclure de là que les animalcules verts, comme la partie verte des plantes, dégagent de l’oxygène sous l’influence de la lumière solaire et diffuse en décomposant l’acide carbonique, et en son absence émettent une certaine quantité de ce gaz. Indépendamment des animalcules verts, il y a d’autres animalcules, de couleur rouge, qui produisent les mêmes effets. Quant aux rayons actifs, ils sont compris dans la partie la moins réfrangible de l’image prismatique, tandis que les rayons bleus et violets paraissent sans influence.

Voilà donc un exemple remarquable de l’action exercée par la lumière sur les infusoires, dont les tissus agissent sur l’acide carbonique à la manière des tissus végétaux. Il faut même remarquer que lorsque l’eau dans un espace limité contient des poissons, ceux-ci absorbent rapidement l’oxygène tenu en dissolution, et les infusoires peuvent lui restituer cet oxygène par la décomposition de l’acide carbonique sous l’action des rayons solaires.

§ 2. Influence de la lumière sur certaines fondions des animaux.

M. Moleschott (I) a étudié la respiration des grenouilles sous l’influence d’une lumière plus ou moins vive en mesurant la quantité d’acide carbonique exhalée, les unes renfermées dans des vases soustraits ii l’action de la lumière, les autres sous l’influence de cet agent. D’après la moyenne des nombres obtenus dans un grand nombre d’expériences, il a trouvé que le poids de l’acide carbonique produit dans l’obscurité est au poids du même gaz exhalé à la lumière dans le rapport de 100 : 125.

11 a voulu examiner ensuite si celte influence est exercée par l’intermédiaire des yeux ou par celui de la peau, ou bien enfin par tous les deux à la fois. Des grenouilles ont été privées de la vue à l’aide d’une cautérisation à l’azotate d’argent, et elles ont été comparées à des animaux intacts; les nombres obtenus ont donné le rapport moyen de 100 : 114 comme exprimant la proport ion d’acide carbonique produite par les grenouilles aveuglées par rapport à celui produit par les grenouilles intactes.

Voici quelles sont les conclusions générales de ses recherches :

1° Les grenouilles, pour les mêmes unités de poids et de temps, exhalent de y-2 et jusqu’à \ d’acide carboniquè en plus lorsqu’elles respirent sous l’influence de la lumière que dans l’obscurité, la température étant la même ou différant peu.

2° La production de l’acide carbonique s’accroît en raison directe avec l’intensité de la lumière à laquelle ces animaux sont exposés.

3° L’influence que la lumière exerce, en augmentant la quantité d’acide carbonique, est transmise en partie par les yeux, en partie par la peau.

M. J. Béclard (2) a soumis différents animaux à l’influence de la lumière sous des cloches colorées ; il a observé que des oiseaux ou des petits mammifères dont la peau est couverte de plumes ou de poils et que la lumière ne frappe pas à sa surface, ne présentent pas dans un temps donné, par la respiration, une quantité d’acide carbonique qui soit notablement différente.

11 n’en est pas de même des grenouilles, dont la peau est nue et dont

(1) Ann. des sciences naturelles , 4e série, zoologie, t. 4, p. 209 (1855).

(2) Comptes rendus de l'Académie des sciences, t. 40, p. 441 (1858)

la respiration cutanée est énergique; sous l’influence des rayons verts un même poids de grenouilles a produit dans un même temps une quantité d’acide carbonique plus considérable que dans les rayons rouges. Dans cette circonstance la peau de l’animal paraît avoir une influence sur les résultats observés, car les rapports sont inverses quand les grenouilles en sont privées.

Plusieurs expériences tentées sur l’exhalaison cutanée de la vapeur d’eau ont indiqué que dans l’obscurité les grenouilles ont perdu par évaporation une quantité d’eau moitié moindre qu’à la lumière diffuse ordinaire, et qu’à la lumière violette l’effet a été le même que dans ce dernier cas.

Dans la même série de recherches, M. Béclard a observé que des œuls de mouche ( musc a carnaria ) placés en même temps sous des cloches de verre coloré ont donné naissance à des vers; mais si au bout de plusieurs jours on compare entre eux les vers éclos sous ces cloches, on remarque que leur développement est très-différent : les vers les plus développes correspondent à la lumière violette ou bleue, et les vers qui se trouvent sous les cloches rouges, jaunes, blanches ou vertes sont moins développés.

11 n’est pas prouvé, d’après ces diverses expériences, que la lumière intervienne directement dans le jeu des organes, en admettant même que les conditions extérieures autres que celles qui proviennent d’une différence d’illumination soient les mêmes; il serait possible que la lumière produisît simplement une excitation sur la peau d’où résulterait peut-être une agitation des animaux, et comme effet secondaire une augmentation dans les phénomènes respiratoires.

Du reste lesfibres nerveuses et musculaires peuvent être excitées directement par la lumière, et M. Brown-Scquard (1) a montré que l’iris des yeux des batraciens et des poissons pouvait se contracter sous l’influence des rayons lumineux, soit sur l’œil intact, soit sur l’œil enlevé de l’orbile. Des différents rayons lumineux, ce sont les rayons les plus éclairants qui paraissent agir le plus vivement.

D’après M. Brown-Sequard, si l’iris peut être excité directement par la lumière chez certains animaux et non pas chez d’autres, ce fait paraît tenir à une épaisseur de la membrane, et il pense que la disposition des tissus en couches très-minces est une condition essentielle pour

(1) Comptes rendus de V Acad, des sciences, t. 25, p. 483.

EFFETS PHYSIOLOGIQIJ ES.

que les rayons lumineux puissent exercer leur action. 11 serait donc possible que d’autres tissus que ceux de l’iris fussent excités par l’action de la lumière, quoiqu’à des degrés différents.

Peu de recherches ont été faites dans le but d’examiner si la lumière pouvait exercer une influence sur d’autres fonctions des animaux que les fonctions respiratoires et particulièrement sur leur développement. "W. Edwards (1) a fait quelques expériences sur les batraciens; il a placé des œufs de grenouille dans l’eau dans deux vases dont l’un ne recevait pas la lumière et l’autre était transparent; les œufs exposés à la lumière se développèrent successivement, tandis qu’à l’obscurité aucun œuf ne vint à bien; sur quelques-uns cependant il y avait des marques de développement de l’embryon.

Des têtards placés au fond de la Seine et privés de lumière se développèrent plus tard que ceux rpii étaient restés exposés à la lumière et qui avaient la faculté de venir à la surface de l’eau; mais dans ce cas les effets de la respiration n’ont peut-être pas été les mêmes et les différences observées ne tiennent peut-être pas seules au défaut d’illumination du milieu. Il plaça également des têtards de crapaud les uns dans des vases non transparents, les autres dans des vases éclairés : tous les têtards exposés à la lumière subirent leur métamorphose, et parmi ceux qui étaient restés dans l’obscurité un seul se développa; l’autre persista dans sa forme première et caractéristique du jeune âge; il acquit même de grandes dimensions. Edwards avait observé le même effet chez les têtards éclos à l’obscurité.

Quelques expériences faites depuis n’ont pas confirmé ces résultats : on a vu plus haut qu’avec les œufs de mouche M. Béclard avait observé un développement plus facile à la lumière, mais qu’il avait eu lieu également à l’obscurité; M. Higginbottom (2) a observé que les têtards de batracien peuvent se développer à l’obscurité comme à la lumière, et qu’il n’y a aucune différence quand les conditions de température sont les mêmes.

On ne peut dire, d’après cela, que l’action de la lumière chez les batraciens contribue au développement des différentes parties du corps et que son absence tende à faire prédominer la première forme, car la transformation de ces animaux est encore fort obscure, et on ne connaît

(1) De l'influence des agents physiques sur la vie , Paris, 1824, ch. 15, p. 394.

(2) On. ilie influence of physical agents, etc., Philosoph. transact., t. 140, p. 135 (1850).

pas les conditions nécessaires pour les accélérer ou les arrêter. Il en est de même ici que pour les axolotls, qui, d’après les observations faites parM. A. Duméril au Muséum d’histoire naturelle (1), dans les mêmes vases et dans des conditions en apparence semblables, peuvent perdre leurs branchies et se transformer, ou bien subsister sous leur forme première. On ne sait pas non plus, comme on l’a supposé, si le prolée anguiforme, qui vit dans les eaux souterraines delà Carniole, lient sa forme de l’absence de la lumière, et s’il représente le premier état d’un animal qui étant adulte et dans des conditions normales serait autrement constitué.

On ne peut invoquer le dépérissement des personnes qui vivent dans un lieu obscur comme une preuve de l’étiolement dû à l’absence du rayonnement lumineux ; car des causes délétères diverses peuvent agir aussi bien que la privation de lumière. Cependant on doit observer que les yeux d’un certain nombre d’animaux qui vivent dans l’obscurité ne sont pour ainsi dire qu’à l’état embryonaire, et dès lors il ne se produit plus chez eux aucune excitation nerveuse de la part de l’agent lumineux; il pourrait donc se faire que l’absence de l’excitation produite sur les nerfs optiques pût influer sur les effets généraux des organes, et dans ce cas ce serait par une action secondaire, en se propageant del’organc de la vision dans toute l’économie, que l’on pourrait dire que la lumière est favorable aux animaux; les expériences de M. Moleschott dont il a été question plus haut viennent à l’appui de celte supposition.

On a cité les habitants des régions équinoxiales, Chaymas, Caraïbes, Mexicains, Péruviens, etc., qui, d’après M. de Humboldt (2), ont le corps très-bien développé et bien conformé, comme offrant l’exemple de l’influence delà lumière sur la conformation et sur la santé; mais ce résultat pourrait tenir à d’autres causes économiques, et il faudrait savoir, par exemple, si chez ces peuples des mariages ont lieu entre des individus de mauvaise conformation comme dans nos populations.

§ 3. Coloration des tissus des animaux. Insolation.

La coloration brune de la peau que l’on observe sur les personnes exposées au soleil est due à l’action propre de la lumière, et c’est* en

(1) Comptes rendus de V Acad, des sciences, t. 60, p. 765, et t. 61, p. 775. — Bulletin de la, Société d'acclimatation , 2e série, t. 1, 2, 3 et 4.

(2) Voyage aux régions équinoxiales , Paris, 1814, p. 471.

dehors des phénomènes de la vision, l’effet le plus immédiatement appréciable que cet agent puisse produire sur les animaux. Des observations semblables ont été faites sur la peau du nègre, qui devient également plus foncée sous l’influence solaire. Ce phénomène ne provient pas de l’action de la chaleur, mais est dû à une action propre de la lumière, analogue il celles qui ont été étudiées antérieurement; en effet, dans nos usines, les ouvriers qui sont exposés à une forte chaleur conservent leur peau blanche, et chacun sait que c’est au printemps que les habitants de la campagne voient leur teint brunir.

Cette coloration ne paraît pas devoir aller au delà d’un certain terme, et on ne peut admettre que le climat puisse modifier assez la couleur de la peau pour la changer complètement, du moins depuis les temps historiques; ainsi les Arabes et les Kabyles, de race blanche, bien qu’habitant des contrées méridionales où se trouvent des nègres, ont bien le teint basané, mais ne sont pas noirs; il faut les distinguer de ceux qui se sont mélangés à la race nègre. Toutefois, les observations de M. le Dr Simonot (1) sur certains Arabes de la rive droite du Sénégal, celles de M. Duveyrier (2) sur les populations du Sahara, montrent que selon l’habitat la couleur des individus de même race peut varier du noir proprement dit aux teintes plus ou moins basanées (3).

Le pelage des mammifères et des oiseaux reçoit également une influence de la lumière; leur dos est en général plus brun que le ventre, et leur pelage d’été est plus foncé que celui d’hiver. Peut-être doit-on faire intervenir l’action de la lumière conjointement avec celle de la chaleur pour expliquer pourquoi dans les régions équatoriales et tropicales se trouvent les animaux qui présentent les nuances les plus vives et les plus belles couleurs?

Insolation. — L’effet auquel on adonné le nom de coup de soleil est un érythème dû non pas à une élévation de température, mais à une insolation très-vive ; car il y a des individus qui en sont atteints au printemps alors que la température est peu élevée. Une lumière artificielle suffisamment intense et placée très-près peut agir de même; ainsi l’arc voltaïque, quand il est produit par une pile puissante, donne un érythème semblable, ce qui montre bien que cette affection est due à l’influence de la

(1) Bulletin de la Soc. d’anthropologie.

(2) Voyage au pays des Touareg.

(3) De Qualrefages, Rapport sur les progrès de l’anthropologie , 1867.

lumière. Avec une pile à acide azotique de 600 éléments, l’arc voltaïque, d’après Despretz, a donné lieu rapidement à cet effet sur la Figure des personnes placées à peu de distance des charbons polaires (1).

La partie violette et ultra-violette du rayonnement lumineux paraît être la cause de cette action, car les écrans en verre d’urane, qui absorbent presque toute la partie la plus réfrangible du spectre lumineux, préserve les yeux des opérateurs exposés à l’irradiation de l’arc voltaïque (2). L’action exercée sur la peau, comme la plupart des actions chimiques présentées sur les matières organiques, a donc lieu sous l’influence des rayons lumineux les plus réfrangibles.

Cette influence exercée par la lumière sur la peau, et qui se manifeste par une coloration plus ou moins marquée et par une inflammation quand elle est trop vive, pourrait peut-être exister à un bien moindre degré lors de l’action de la lumière diffuse; on pourrait alors concevoir que l’excitation qui en résulterait, par action secondaire, pourrait exercer quelque influence sur le jeu des organes. Ce ne serait donc que dans ces conditions, et en dehors bien entendu des phénomènes de la vision, que la lumière interviendrait dans les fonctions des animaux.

(1) Comptes rendus de V Académie des sciences, t. 29, p. 712.

(2) Brown-Sequard, Journal de physiologie, t. Ie1', p. 627 (1858).