LA LUMIÈRE ET LA VIE

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Nous avons énoncé, au début de cet ouvrage, une vérité qui ne semble pas avoir besoin de démonstration, lorsque nous avons dit que la lumière est, à la surface du globe terrestre, une des conditions de la vie, aussi essentielle à Texistence des végétaux qu*à celle des animaux. Mais si tout le monde accepte cette affirmation comme évidente, on ne se rend pas toujours aussi bien compte du mode d'intervention de Tagent lumineux dans les phénomènes du monde, organique. Nous allons raf»peler très sommairement ce que la science permet aujourd'hui de dire sur cette intéressante question.

Voyons d*abord quelle est Tinfluence de la lumière sur la végétation.

Tant que la plante se trouve dans la période de son développement qu'on nomme germination, la lumière n'a sur elle aucune influence ni utile ni nuisible. L'humidité, la présence de l'oxygène, un certain degré de chaleur sont autant de conditions indispensables aux graines pour germer : il n'en est pas ainsi de la lumière ; mais il ne parait pas qu'elle soit nuisible, comme le firent croire des expériences faites au siècle dernier par Senebier et Ingenhousz. Voici ce que dit à cet égard M. Dehérain, dans son Cours de chimie agricole : « Th. de Saussure a reconnu que des graines placées les unes dans des vases opa-

ques, les autres dans des verres transparents, mais garanties de la lumière directe du Soleil, ont germé en même temps, et il est probable que c'est surtout par la dessiccation qu'ils opèrent, que les rayons solaires sont nuisibles à la germination. Si une lumière ménagée ne parait pas défavorable, elle n'est pas non plus utile : les grains germent parfaitement dans l'obscurité, et c'est généralement dans des caves que les brasseurs préparent le malt, c'est-à-dire l'orge germée, employée à la fabrication de la bière. »

II y a un siècle environ que les premières expériences sur l'influence de la lumière dans l'acte de la végétation ont eu lieu. Priestley reconnut d'abord que les plantes vivantes produisent des effets contraires à ceux de la respiration animale, « et tendent à conserver l'atmosphère douce et salubre, lorsqu'elle est devenue nuisible en conséquence de la vie et de la respiration des animaux ou de leur mort et de leur putréfaction ». Ingenliuusz reconnut bientôt après que les plantes exposées au Soleil dégagent de l'oxygène; et enfin Scnebicr acheva la découverte, en montrant que cet oxygène provient de la décomposition de l'acide carbonique de l'air, décomposition opérée sous l'influence de la lumière du Soleil par l'acte de la végétation.

Depuis, une foule de savants, physiologistes et physiciens, ont étudié sous toutes ses faces et dans toutes ses particularités ce phénomène d'une si haute importance.

Ce sont les parties vertes des plantes, les cellules à chlorophylle, qui jouissent de cette propriété de décomposer l'acide carbonique de l'air sous l'influence des rayons lumineux, d'éliminer l'oxygène de ce gaz et de fixer le carbone, que la plante s'assimile alors et dont elle compose sa partie combustible. De Saussure a prouvé que les parties vertes sont incapables d'effectuer cette décomposition, ou plutôt qu'elles consomment de l'oxygène pour le rendre sous forme d'acide carbonique.

Cette expérience fondamentale se démontre, dans les cours, de la manière suivante : Un grand flacon plein d'eau tenant en dissolution une faible quantité d'acide carbonique ren-

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ferme une plante marécageuse. Le flacon muni d'un lube abducteur est placé au soleil. On voit bientôt les feuilles se recouvrir de bulles de gaz, qui se rendent sous l'éprouvelle, el l'on obtient en dernier lieu un gaz assez riche en oxygène ]wur rallumer des allumettes qu'un vient d'éteindre el dont le bout est resté incandescent. Le dégagement du gaz augmente ou diminue selon ({u'augmente ou diminue l'intensilé de la lumicndonl les végétaux sont frappés; dans l'obscurité, il s'arrèU' complètement.

Pendant la nuîl, les plantes vivent à la façon des auiinaiiï: elles absorbent de l'o-xygène et émettent de l'acide carbonique.

Fift. 230. — Appareil CIoéi et Graltolel. Hécnmpsition àe l'aciiit! carlHiRii|iip iiarlpsiJinliaquatiqucti xu wli'il.

Seulement, comme l'a constaté M. Corenwinder, « la quantité d'acide carbonique décomposée le jour, au soleil, par les feuilles des plantes, est beaucoup plus considérable que celle qui est exhalée par elles pendant la nuit. Le matin, il leur suilil souvent de trente minutes d'insolation pour récupérer ce qu'elles peuvent avoir perdu pendant l'obscurité. »

Une curieuse observation faite par M. Dehérain montre bien l'importance de la présence ou de l'absence de la lumière pour cette double fonction des planU^s. La surface d'un étang liri domaine de Grignon se trouva, en juillet 1868, absolumeiii couverte par les feuilles d'une petite ]ilante qu'on nomme kntiUe (Veau, au point que le niveau de l'eau formait un réscaii

assez résistant pour permettre aux petits oiseaux d'y marcher. Bientôt on vit arriver à la surface une quantité de poissons morts. M. Dehérain crut d'abord à un empoisonnement par rhydrogène sulfuré ; mais la présence des oiseaux d'eau qui garnissaient l'étang, sans rien ressentir, lui prouva que là n'était pas la cause de la mort des poissons. Des expériences lui démontrèrent que ces animaux avaient dû périr asphyxiés; que la lentille d'eau avait formé à la surface de l'étang une couverture assez épaisse pour empêcher l'accès des rayons lumineux, que les plantes submergées ainsi plongées dans l'ob* scurité avaient d*'^ absorber l'oxygène dissous et le transformer en acide carbonique.

On pourrait croire, d'après les propriétés spéciales des rayons (lu spectre, que l'action de ces rayons sur l'assimilation du carbone par les plantes doit être surtout due aux radiations chimiques. Or il n'en est rien. Les études faites sur ce point spécial (par MM. Daubeny, Draper, Cloez, Gailletet) ont démontré que, à égalité d'intensité lumineuse, ce sont les rayons rouges et jaunes qui sont les plus efficaces; les rayons verts, bleus et violets sont beaucoup moins actifs à ce point de vue. C'est la lumière verte qui est la moins active : elle ne provoque aucune décomposition et semblé même favoriser le dégagement de l'acide carbonique. M. Gailletet ayant placé « sous une cloche de verre vert éclairée par les rayons directs du Soleil une éprouvette contenant de l'air pur et une feuille, obtint, après plusieurs heures, une quantité d'acide carbonique peu inférieure à celle qui serait produite par les mêmes feuilles dans l'obscurité. C'est probablement, ajoute-t-il, en raison de celle singulière propriété de la lumière verte, qui doit produire après un temps assez court l'étiolement des plantes sur lesquelles elle agit, que la végétation est généralement languissante et chétive sous les grands arbres, quoique l'ombre qu'ils portent soit souvent peu intense. »

La lumière a encore sur la végétation un genre d'influence qui a été soupçonné dès le siècle dernier par Guettard, cl que

H. Dehérain a niis en pleine évidence. Gueltard reconnut que tes [jtanles évaporenl plus d'eau pendant le jour que pendant la nuit, et qu'il fallait qu'elles fussent directement frappées par les rayons du Soleil pour atteindre leur maximum d'évaporation. M. Dehérain, dans une suite de nombreuses et délicates expériences, a prouvé que l'évaporation de l'eau par les feuilles est due à la lumière et non à la chaleur; il a reconnu, comme l'avait vu Dauheny, que les divers rayons du spectre n'ont pas sur le phénomène le même degré d'influence : les rayons lumi-

Fig. 357, — Inilucncc dc^ rayuns de diverses couleurs siii' luviiitoralion des feuiHn- Ei|>éri(Mices de V. Di'liéi'am.

ncux efficaces pour déterminer l'évaporation sont précisément ceux qui provoquent la décomposition de l'acide carbonique, ce que l'on constate soit au moyen de l'appareil de la figure 238 oiî les feuilles enfermées dans des tubes de verre sont exposées en des rayons diiîérents du spectre, soit en entourant simplement les tubes de manchons renfermant diverses solutions colorées (fig. 237).

Ainsi, parmi les phénomènes de la vie végétale, deux des plus importants sont sous l'influence immédiate des radiations lumineuses : d'une part, la décomposition de l'acide carbonique, d'où l'assimilation du carbone par la plante ; de l'autre, l'é^^-

INFLUENCE DE LA LUMIfiRE. 427

poration par les feuilles, qui joue uu rôle prépondérant dans le Iransport des principes immédiats d'un point du végétal à l'autre. Il résulte de là que, de deux années également chaudes, mais dont l'une a été caractérisée par un ciel couvert et l'autre par un soleil éclatant, c'est cette dernière qui est la plus favorable à la végétation. M. Dehérain cile des faits à l'appui de celte conclusion, et il rappelle ce jiassage du Cosmos où Humboldl signale l'importance de la lumière pour le développement

Fig. 338. — Ëxpi-riciU'i's de H. neliôrain sur rinfliipjicu des mpi dans le |)hcnomûne d'Kïaporalion îles feuilles.

de la vie végétale : « Si là oii les myrtes croissent en pleine terre {Salcombe sur les côtes de Devonshire, Cherbourg sur les côles de Normandie), el où le sol ne se couvre jamais en hiver d'une neige persistante, les températures d'été et d'automne suffisent à peine pour porter les pommes à maturité; si la vigne, pour donner un vin potable, fuit les lies et presque toutes les côtes, même les côles occidentales, ce n'est pas seulement à cause de la température qui règne en été sur le littoral ; la raison de ces phénomènes est ailleurs que dans les indications

fournies par nos thermomètres, lorsqu*ils sont suspendus à Tombre. 11 faut la chercher dans Tinfluence de la lumière directe, dont on n'a guère tenu compte jusqu'ici, bien qu elle se manifeste dans une foule de phénomènes. II existe, à cet égard, une différence capitale entre la lumière qui a traversé un ciel serein et celle qui a été affaiblie et dispersée en tout sens par un ciel nébuleux. »