Les plantes alpines et les plantes arctiques
Lorsqu’on s’élève sur les pentes des Alpes et que l’on a dépassé les forêts de sapins, après avoir traversé les prairies qui les surmontent, on n’est pas loin des dernières limites de la végétation. A ces altitudes , toutes les plantes ont un aspect particulier :
les tiges sont courtes et très serrées (fig. 214) ou courbées sur le sol (fig. 216); elles portent des feuilles serrées, petites, épaisses et très vertes ; les fleurs sont rapprochées du sol et acquièrent un
Fig. 214. — Silène à tiges courtes (Exemplaire des Alpes, grandeur naturelle).
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éclat particulier. Si l’on déterre avec précaution une de ces plantes, on lui trouve généralement des tiges souterraines allongées, rameuses ou épaisses, avec de nombreuses racines. Ces parties de la plante situées sous le sol se sont développées sous la neige et contiennent de nombreuses réserves nutritives servant à produire les courtes tiges fleuries qui s’épanouissent dans l’air et fructifient rapidement, de juillet à septembre , pendant la courte période où il n’y a pas de neige.
Au point de vue physiologique, toutes ces plantes ont aussi des caractères communs. La lumière, plus intense dans ces régions supérieures, favorise 1 assimilation par les parties vertes des feuilles; cellesci ont d’ailleurs des tissus à chlorophylle (substance verte) organisés d’une manière toute spéciale et adaptés à cette fonction. On peut constater très facilement, par expérience, que la même espèce de plante dégage jusqu’à deux ou trois fois plus d’oxygène par unité de surface à cette altitude que dans la plaine, et, par suite, assimile deux ou trois fois plus de carbone provenant du gaz carbonique de l’air. La transpiration est également favorisée par la nature de l’atmosphère, qui contient moins de vapeur d’eau sur les Alpes que dans la région inférieure.
D’autre part, les modifications de structure de la plante sont en rapport avec l’alternance diurne des températures; ces végétaux subissent, en effet, une température très froide pendant la nuit, et relativement élevée, au soleil, pendant le jour. En particulier, le grand développement de tous les tissus protecteurs, tels que le liège, et la présence fréquente d’une substance rouge dans les cellules extérieures des feuilles paraissent dépendre de ces changements de température... . ..
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Fig. 215- — Silène à liges courtes (Exemplaire ayant acquis arlificiellemeni les caractères des plantes du Spitzberg, grandeur naturelle), [d'après Gaston Bonnier]. • • ...
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Quand on voyage dans les contrées polaires, au Spitzberg, à l’île Jan Mayen, par exemple, on voit en été, sur les rivages, une étroite bordure de végétation qui rappelle beaucoup celle que nous venons d’examiner dans les Alpes, à la base de la région des neiges éternelles. Ce sont aussi des plantes à tiges couchées sur le sol, à feuilles très serrées, à fleurs d’un éclat vif, à parties souterraines très développées; leurs tiges aériennes croissent,
Fig. 216. — Saxifrage à feuilles opposées (Exemplaire des Alpes, grandeur naturelle).
fleurissent et fructifient très rapidement dans le court espace de temps où la neige ne recouvre pas ces contrées glacées. La similitude d’aspect entre les plantes arctiques et les plantes alpines tient surtout à ce que, dans ces deux régions, la somme des quantités de chaleur reçue pendant toute la durée de la végétation est sensiblement la même.
Mais si l’on regarde attentivement ces plantes arctiques, on voit qu’elles présentent avec celles des Alpes des différences notables dans leur orga-
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nisation. Le jour continu et faible des contrées boréales, l’atmosphère chargée d’humidité, la température peu élevée et peu variable dans la journée, le sol rempli d'eau, établissent autour de ces végétaux des conditions dissemblables de celles qui caractérisent le milieu ambiant dans la région alpine supérieure.
La chlorophylle est abondante dans les feuilles,
Fig. 217. — Saxifrage à feuilles opposées (Exemplaire ayant acquis artificiellement les caractères des plantes du Spitzberg, grandeur naturelle) [d’après Gaston Bonnier].
mais répartie d’une manière plus uniforme. L’humidité détermine dans tous les tissus de nombreuses lacunes (voyez plus loin L, L', fig. 224), c’est-à-dire des espaces remplis d’air analogues à ceux que l'on observe chez les plantes aquatiques. Dans une même espèce d’ailleurs, tous les éléments sont plus grands, les fibres beaucoup moins nombreuses et les tissus protecteurs moins développés. Les feuilles sont encore plus épaisses et donnent souvent au végétal presque l’apparence d'une plante grasse (fig. 217).
Quant aux fonctions des feuilles, l’assimilation
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est aussi activée chez les plantes arctiques, non pas à cause de la grande intensité de la lumière pendant le jour, comme dans les Alpes, mais par suite de la continuité d’une lumière modérée. La transpiration de ces plantes , au lieu d’être accentuée comme chez les végétaux des hautes montagnes, est au contraire ralentie par suite de l’air très chargé d’humidité dans les régions glaciales.
Tels sont les principaux caractères des plantes alpines et des plantes arctiques, caractères qui s’appliquent d’une manière générale à toutes les espèces, mais deviennent très accentués chez celles qui sont tout à fait spéciales à ces régions.
Nous venons de supposer que les modifications de forme et de structure qu’on observe chez les végétaux alpins ou arctiques ont pour cause l’adaptation aux conditions climatériques des régions dans lesquelles ils croissent; mais c’est là une pure hypothèse. Certains naturalistes, ceux de l’école de Jordan par exemple, admettent au contraire que presque toutes ces modifications caractérisent des formes très distinctes, souvent même des espèces, et que l’adaptation au climat est insensible, ou ne peut s’effectuer qu’avec une extrême lenteur, à la suite de bien des siècles. C’est pourquoi je me suis proposé de traiter la question expérimentalement.
En premier lieu, je vais parler des plantes alpines.
Tout d’abord, depuis 1884, j’ai installé des cultures expérimentales : d’une part à l’Aiguille de la Tour, au-dessus de Pierre-Pointue, dans la chaîne du Mont-Blanc, à 2.400 mètres d’altitude ; d’autre part au col de la Paloume, près du pic d’Arbizon, dans les Pyrénées , à 2.300 mètres d’altitude. Des
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plantes vivaces, recueillies aux environs de Paris, ont été divisées chacune en deux parties : l’une a été plantée dans l’un des champs de culture de hautes altitudes, l’autre dans un champ de culture comparable établi en plaine, sur de la terre prise dans ces champs de culture de hautes montagnes. Les plantes de plaine cultivées aux hautes altitudes se sont très rapidement transformées , de façon à acquérir, au'bout de peu d’années, tous les caractères de forme et de structure des plantes naturellement alpines. Leurs fonctions physiologiques se sont aussi modiliées très rapidement, l’intensité de l’assimilation et de la transpiration, par exemple, atteignant le double ou le triple de celles des plantes de plaine. Je n’en citerai qu’un exemple : la figure 218 représente comparativement en P un plant de
Fig. 218 à 220. — Cultures comparées de .Topinambour en plaine (P) et à 2.400 mètres d'altitude (M), à la n^me réduction. On voit en. M’ l’exemplaire obtenu dans la culture supérieure, représenté avec une moindre réduction [d’après Gaston Bonnier], 'ili
Topinambour de la culture inférieure, en M la simple rosette de feuilles), qu’a développée la moitié du même plant dès Ja première année, à 2.400 mètres d’altitude. On ^joit, en M', cette même
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rosette (le feuilles figurée à une taille moins ré- duite. Lorsque j’ai aperçu cette toufle de feuilles aplatie dans le terrain de culture supérieur, après la première saison, j’avais cru d’abord que le Topinambour n’avait pas poussé, et qu’il était venu à sa place une plante alpine à feuilles en rosette. C’est seulement l’examen microscopique des feuilles qui m’a montré que cette soi-disant plante alpine n’était autre chose que mon Topinambour qui s’était adapté au climat des grandes altitudes.
