Dans l’absorption de l’oxygène par les feuilles
128. Il est évident que la plus grande intensité lumineuse des hauteurs coïncide avec une augmentation de chlorophylle. Nons avons déjà fait remarquer que M. Bonnier a observé ce fait. Nous ne savons pas que des études de ce genre aient été tentées au Mexique, aussi, nous nous contenterons de rapporter un fait qui en réalité n’a pas grande valeur scientifique. Les paysages présentés à l’étranger par les artistes mexicains ont ¡appelé l’attention à cause du brillant et de l’intensité des tons donnés aux plantes, ce qui les a fait paraître peu naturels.
Quand on fait des recherches expérimentales sur l’influence de l’air raréfié il est très difficile de soumettre les plantes à toutes les conditions de milieu des hauteurs, surtout aux conditions d’illumination. Ces conditions ayant une influence prépondérante dans la formation de la chlorophylle exercent aussi une certaine action dans l’assimilation et par conséquent contribuent beaucoup à l’adaptation des espèces. Cette cause fortifiante peut en effet rétablir l’équilibre troublé par le manque d’oxygène, etc.
129. On sait que pour obtenir la production maximci de chlorophylle il faut Y optimum de lumière (?) et Y optimum de température, de manière que a priori l’influence favorable de l’augmentation de l’intensité de la lumière peut être contrariée par la basse température de quelques plateaux et de certaines montagnes élevées. (?) Cependant, à cause de la différence de latitude, etc. les plantes alpines trouvent en Amérique un climat plus tempéré qu’en Europe. L’acclimatation relativement rapide de certains végétaux des plaines transportés sur les hauteurs peut dépendre en grande partie de l’augmentation de la chlorophylle, qui naturellement doit s’accomplir plus vite que certains autres phénomènes d’adaptation.
130. Le fait que nous avons examiné nous suggère encore cette remarque: dans les animaux et dans les végétaux, il y a une augmentation considérable, due à la hauteur, d’un principe très important pour la nutrition et pour la respiration: l’hémoglobine dans les animaux, et la chlorophylle dans les végétaux. Personne n’ignore cependant que cette ressemblance est accompagnée de différences considérables1 et qu’on ne pourra jamais comparer “le sang des végétaux” au sang des animaux.2
La lumière exerce une influence remarquable sur les grains de chlorophylle: elle les fait se contracter et partant augmenter leurs distances respectives, diminuant leur diamètre dans une proportion de 5 à 3 x/2. Dans
1 G. Vuillemin. La Biologie Végétale. Paris, 1888, page 50.
2 II peut se faire qu’il y ait, comme dans les animaux, une simple concentration des liquides intérieurs de la plante et une augmentation fictice de principes de la sève, occasionnées par la sécheresse et la décompression, qui augmentent l’évaporation.
l’obscurité, au contraire, ce diamètre augmente (d’après Stahl.) Quelles seront les relations de cette nature dans les plantes alpines? Existe-t-il un manque d’équilibre? Les grains de chlorophylle présenteront-ils malgré la plus grande intensité lumineuse une surface relativement plus grande, qui favorise les changements gazeux? Nous l’ignorons.
influence de l'augmentation de l’intensité lumineuse sur la décomposition de l’acide carbonique.
131. La décomposition de l’acide carbonique augmente certainement avec la lumière. Les feuilles du laurier-rose exposées au soleil décomposent en une heure et par mètre carré, 1 litre 108 de C O2; dans l’obscurité il ne s’en dégage que 0 litre 07, c’est-à-dire environ 16 fois moins. La décomposition de ce gaz augmente rapidement avec l’intensité de la radiation et elle dépasse bien vite la production simultanée d’acide carbonique: les feuilles en absorbent alors une grande quantité dans l’atmosphère qui les entoure. (Yan Tieghem.) Ainsi, une plante transportée rapidement d’un endroit peu élevé et peu illuminé dans un autre de conditions contraires, doit décomposer dès les premiers jours une plus grande quantité de C O2. Cela se déduit indirectement des expériences de M. Gi. Bonnier. Si d’un côté elle subit (?) l’influence défavorable du manque d’oxygène, de l’autre elle trouve un excitant capable de la soutenir jusqu’à ce que s’établissent d’autres moyens de compensation.
132. Il est facile de comprendre que les expériences de décompression sous cloches sont très déficientes en ce point, et peuvent conduire à des résultats inexacts: on peut observer, par exemple, que la décomposition de C O2 diminue considérablement, tandis que ce fait n’a jamais été constaté dans les localités très élevées.
On comprendra aussi que la grande augmentation de lumière sur les plateaux n’a pas seulement pour cause la latitude etc., mais aussi la plus petite quantité de nuages. An Mexique, par exemple, les plantes reçoivent, en nue année, nue plus grande quantité de lumière et décomposent une plus grande proportion de C O2 que dans les pays du Nord presque toujours couverts d’une brume épaisse.
133. Il est évident enfin que ce moyen de compensation présente de très grandes analogies avec celui que l’on observe chez les animaux des hauteurs: qu’il nous suffise de rappeler que Dutrocliet, Béclard et Moleschott out démontré l’influence favorable de la lumière sur les changements gazeux des grenouilles, et même des mammifères selon Bidder et Schmidt.
En outre de l’influence favorable de la lumière il y a un fait d’un intérêt tont particulier à faire remarquer: l’absorption de C O2 s’opère mieux si sa pression est faible, comme il arrive sur les hauteurs; le même fait se produit quand il se trouve dans des proportions diminuées, ce qui s’observe aussi sur les hauteurs, selon M. Truchot. Plus loin nous reviendrons sur ce point.
134. En résumé, la plus grande intensité lumineuse agit de deux manières: en augmentant la chlorophylle et l’énergie de décomposition de l’acide carbonique. La première manière est auxiliaire du résultat où nous conduit la seconde, car, si la chlorophylle augmente, supposant égales les autres conditions, la décomposition de C O2 augmentera aussi. Est-ce un fait unique en son genre? Nous verrons que non dans la suite, que la lumière suit des voies diverses, modifie des fonctions diverses, mais produisant toujours des résultats favorables à la plante.
135. Il ne reste donc plus aucun doute et c’est une vérité qui subsiste sans l’appui de nouveaux raisonnements: ayant exagéré la décomposition de C O2 par l’augmentation de lumière, les réserves doivent être beaucoup plus abondantes. Le laboratoire a donné des résultats plus satisfaisants, comme l’a démontré M. Gr. Bonnier.
Les recherches de Kraus1 ont donné les résultats suivants:
1. ° Les Spirogyra privés d’amidon sous l’influence de l’obscurité, l’élaborent de nouveau et après cinq minutes d’exposition aux rayons solaires le possèdent déjà.
2. ° Il faut deux heures , sous l’action de la lumière diffuse, pour qu’il se forme une quantité appréciable d’amidon.
Sachs s’exprime sur ce point avec une exactitude remarquable: “La production d’amidon est une fonction de la chlorophylle éclairée; la réabsorption de ce corps est une fonction de la chlorophylle non éclairée.”2
136. L’importance d’une plus grande décomposition d’acide carbonique est extraordinaire: 3 l’équilibre qui règne entre la production et la destruction organiques dépend en grande partie des conditions extérieures. Nous affirmerons avec un célèbre botaniste que si le jour est long et serein la plante assimile une plus grande quantité de carbone; au contraire, si le jour est court et sombre, il peut arriver que l’accroîssement soit faible ou nul ou même que la plante perde au lieu de gagner. Cependant si on considère bien tontes les fluctuations qui ont eu lieu entre la perte et le profit durant le cours d’une année, on verra qu’il y a eu finalement une augmentation considérable de carbone, augmentation que manifestent la forrna-
1 Cité par Sachs. Traité de Botanique. Paris, 1874, page 880.
2 Ibid., page 879.
3 L’assimilation desplantes augmente toujours avec la lumière: il n’y a pas d'optimum appréciable. On ne doit pas craindre que la lumière excessive des hauteurs vienne à leur être défavorable. Revue Scientifique. Vol. 52, page 229.
tion de nouveaux organes et de réserves abondantes qui serviront plus tard. Tout le corps de la plante est en définitive le résultat, le témoin vivant de la prépondérance de la fonction chlorophyllienne sur le phénomène éliminant l’acide carbonique.
Si g représente le poids de carbone que la plante a acquis et p celui qu’elle a perdu, nous devrons convenir en conséquence qu’il faudra multiplier g par un coefficient x, qui représentera l’augmentation de carbone chez les plantes des hauteurs, (augmentation due à la plus grande quantité de lumière) sans que le terme p ait souffert de variation sous l’influence d’une cause spéciale, qui peut-être existe seulement sur les hauteurs mais que nous ne connaissons point et que nous laissons de côté pour le moment:
représentera la quantité de carbone qu’acquièrent les espèces des montagnes et des plateaux eleves. Pour les régions basses la formule se transformera en:
137. Cependant il y a des plantes qui vivent au niveau de la mer et qui élaborent assez rapidement des réserves abondantes sous l’action de circonstances particulières et grâce à certains mécanismes qui leur sont propres.
L’augmentation de l’assimilation chlorophyllienne devra se traduire dans la plante, selon M. Bonnier, par l’existence d’une quantité plus grande d’amidon, de sucre, d’alcaloïdes, d’essences, de pigments, etc. Il est difficile de présenter un grand nombre de faits qui confirment cette assertion, car généralement les analyses chimiques dont nous disposons se rapportent à des espèces particulières des hauteurs et rarement â celles qui vivent aussi dans les régions basses; nous connaissons la composition de quelques plantes du Plateau Central, mais nous ne pourrions pas toujours la comparer avec la composition de plantes égales nées au niveau de la mer; en outre, la quantité de principes immédiats varie selon le terrain, la température, la culture et mille autres causes qu’il n’est pas facile de déterminer. Cependant, si le manque de pression avec toutes ses conséquences est très défavorable au dépôt des réserves et autres principes immédiats, nous n’aboutirions pas au résultat contraire par l’examen de la composition chimique de plusieurs végétaux lesquels, alors même qu’ils aient été rencontrés dans des conditions plus propices de terrain, de température, etc., ont dû subir la lamentable influence du manque de pression et du manque d’oxygène atmosphérique. Si ces différences de lumière, de terrain, etc., etc., se sont opposées à l’influence contraire que nous venons de spécifier, la compensation est évidente et le but de nos recherches est atteint.
Composition chimique de quelques plantes mexicaines.
138. La Hedeoma piperita (Labiées) croît dans les régions alpines du Mexique, Monte de las Cruces, Nevado de Toluca, Zumpango de la Laguna, Cerro de Ajusco, Huitzilac, Real del Monte. Le professeur Albarrán a analysé des exemplaires adultes recueillis sur la montagne de Ajusco et a trouvé une quantité d’essence bien supérieure à celle qui existe dans la Mentha piperita.
Le menthol s’y trouve dans les proportions suivantes: 1 2 3 Hedeoma piperita. Mentha piperita.
Mexique. Allemagne. Turquie.
54.258 pour cent. 32.5 à 34.0 pour cent. 12.13 à 14.0 pour cent.
Ainsi donc la quantité de stearoptène contenue dans l’essence d’une plante qui vit à plus de 3,000 mètres est plus grande que celle que contient une autre plante très affine et propre de localités plus basses. Cela proviendrait-il des différences de genre et d’espèce?
139. Le professeur Luis Gr. Murillo a trouvé le même principe actif, Yarbutine dans Y Arctostaphylos pungens des hautes montagnes du Mexique, que dans Y A. uva-ursi d'Europe.; La Lobelia taxi flor a y sa-, angustifolia croît à plus de deux mille mètres dans la Yallée de Mexico et contient une plus grande quantité de lobéline que la Lobelia inftata: 3 les Aloès acclimatés (Aloe variegata) qui croissent à la même hauteur, contiennent la barbaldine et autres composants habituels.4
140. M. le professeur A. Almaraz voulant s’assurer si une plante médicinale importante, la Atropa belladona pouvait croître dans la Yallée de Mexico; fit venir d’Europe des graines qu’il sema sans leur donner des soins trop particuliers. Le professeur J. Hernández prit quelques exemplaires âgés de deux ans et nés au Mexique pour en faire l’analyse volumétrique et par pesées. Yoici les résultats:
1 Agustín Albarrán y Beiza. Apuntes para el estudio del Tabaquillo. Thèse. México, 1890, pág. 20.
2 Thèse. 1892, pág. 32.
3 J. de la Torre. Thèse.* México, 1889, pág. 14.
4 F. Llamas. La Sábila. Thèse. 1881, pág. 15.
