RESPIRATION DES PLANTES

Boussiiigauli en 1840, on observa bientôt (Vogel et Wilthner, Llnger) que tout l'acide carbonique décomposé par les feuilles n'était pas nécessairement puisé par celles-ci dans l'atmosphère . mais qu'une partie pouvait y être amenée du sol pur les racines.

Après toutes ces expériences et ces travaux nombreux, le rôle réducteur des plantes ne semblait plus faire de doute. Toutes les circonstances de la réduction étaient connues, le rôle de la chlorophylle, la nécessité de la lumière, le mécanisme de l'action.

D'autre part, les expériences concordantes d'un grand nombre de botanistes sur la manière dont se comportaient en tous temps les végétaux dépourvus de matière verte, tels que les champignons, ou les parties d'un végétal autrement colorées, fleurs, corolle et élamines, bourgeons, et surtout les graines pendant la germination, enfin la nature même des échanges gazeux accomplis dans tout le végétal, y compris les parties vertes, pendant la nuit ou à l'obscurité, tout cela montre qu'il existe, à côté de l'aciion réductrice que nous venons de signaler, une autre action non moins importante mais plus générale, une combustion respiratoire véritable. Carreau, un botaniste contemporain, a le premier insisté sur la nécessité de séparer ces deux ordres de phénomènes trop souvent confondus (!) : cette distinction a été acceptée et formulée en théorie générale par le botaniste allemand Jul. Sachs: on peut la considérer aujourd'hui comme consacrée dans la science.

(I) Garreaii, Expériences au soleil.

170 FONCTION CHLOUOPHYMJENNE. RESPIRATION.

On a donc confondu sous la dénomination cjénérale de respiration végétale deux ordres de faits bien différents. Ces faits n'ont rien de commun, si ce n'est de consister en des échanges de gaz entre la plante et l'atmosphère; mais ils sont opposés dans leur essence en ce que les mis ont pour résultat une absorption d'acide carboniijue et une restitution d'oxygène, et les autres, au contraire, une absorption d'oxygène et une restitution d'acide carbonique. Dans le premier cas, il y a dans la plante un dépôt de carbone qui sert à son accroissement: ce phénomène est donc un véritable phénomène de nutrition, de réduction, et doit être distrait des actes respiratoires véritables; nous l'appellerons jonction rhhn'op/ii/Uicnnc.

Le second phénomène, inverse du précédent, qui a pour résultat une absorption d'oxygène et un dégagement d'acide carbonique, c'est-à-dire un phénomène de combustion etune perte de substance pourle V(!^gétal, est entièrement semblable à l'acte respiratoire que l'on observe chez les animaux. 11 mérite vérital)lement le nom de respiration. Nous rappellerons respiration proprement dite.

Les échanges gazeux entre les végétaux et l'atmosphère sont donc le résultat de deux actions distinctes et antagonistes : action chlorophyllienne et respiiation proprement dite. Avant d'avoir établi cette distinction lumineuse, on étudiait le fait de l'échange, en bloc, pour ainsi dire; on n'ol)servait que la résult;inte de diuix actionsopposées, résultante (jui est dans unsensou dans l'autre, suivant (jue l'une ou l'autre l'emporte sur son

RliDUCTION PAU LA CHLOROPHYLLE. 171

antagoniste. La compréhension des phénomènes ne pent être complète que lorsqu'on saura faire la part de ces deux intlueuces physiologiques, en les étudiant séparément.

Les expériences célèl)res de Théodore de Saussure ont mis hors de doute cette double action dans les feuilles des végétaux. Pendant la nuit, des feuilles enfermées dans une cloche vicient Tair en absorbant de l'oxygène et en exhalant de l'acide carbonique. Pendant le jour, sous l'influence solaire, la plante agit en sens inverse et restitue l'oxygène au milieu, parce que l'énergie de l'action chlorophyllienne l'emporte alors sur l'énergie de la respiration véritable.

La réduction de l'acide carbonique appartient exclusivement à la chlorophylle dont la faculté spéciale, immanente à sa substance, se manifeste seulement lorsque cette substance est soumise à l'influence de la lumière. Il faut donc reconnaître là une propriété limitée dépendant d'une substance déterminée, et non point une propriété générale. On pourra l'assimiler à toutes les cUilres propriétés fonctionnelles et dire que la molécule chlorophyllienne est apte à décomposer l'acide carbonique à la lumière : elle possède cette faculté spéciale comme le tube nerveux de l'animal possède la l'acuité de conduire l'excitation nerveuse, comme la libre imisculaire possède la contractilité. Les rayons solaires sont l'excitant approprié qui met en jeu cette fonction.

Au contraire, le phénomène inverse, qui consiste en une absorption d'oxygène et un dégagement d'acide

17*2 CVRACTÈRE J)E LA RESPIRATION VÉRITABLi:.

carboniciue, dépend d'une propriété 2;énérale appartenant à toute cellule organisée, c'est-à-dire à tout ce qui vit. Ce phénomène est entièrement semblable chez le végétal à l'acte respiratoii'e que l'on observe chez les animaux. Il mérite seul le nom de respiration dans les deux règnes.

Celle-ci est absolument générale, elle est commune à tous les éléments anatomiques végétaux ou animaux: elle ne s'arrête et ne se suspend jamais. Elle a tous les caractères des ])hénomènesde la nutrition, à savoir : la continuité et Tuniversalité. On la constate dans les fleurs, les bourgeons, les graines, les tiges, les racines ; on la trouve daus les plantes sans chlorophylle, comme les orobanchées et les champignons; enfin, elle existe aussi dans les organes verts, on elle constitue ce qu'on a appelé la respiraiioii nocturne ou la respiration à rontbre, autrefois opposée par les botanistes à la fonction diurne chlorophyllienne qui a besoin des rayons solaires pour s'exercer. Mais de jour ou de nuit, à l'ombre ou au soleil, à l'air ou dans l'eau, la respiration ne cesse jamais, car sa cessation serait la mort.

Eu résumé, la propriété respiratoire proprement dite est commune au végétal et à l'animal : l'un et l'autre ont besoin d'oxygène pour accomplir les combustions organiques qui se passent en eux. C'est là, par conséquent, une analogie frappante qui, au lieu de prouver la dualité de la vie daus les deux règnes, en manitéste au contraire l'harmonieuse unité.

LEÇON XI

Wai'iété den luécani^^uies rC!$pii*atoircs. — Inité du but.

Sommaire. — Distinction générale des propriétés et des mécanismes fonctionnels. — Type schématique de l'appareil respiratoire. — Doux cas à distinguer: l" L'air va au-devant de la cellule : êtres monocellulaires, éléments anatomiques. 2" La cellule se déplace pour venir au contact de l'air: globules du sang.

Il est nécessaire, au point de vue de la physiologie o-énér;ile. d'établir une distinction fondamentale entre les fonctions et leurs moyens d'exécution. Les fonctions vitales considérées dans ce (fu'elles ont d'essentiel ont un caractère d'universalité et de permanence qui ne s'arrête pas aux limites factices des deu.\ règnes : elles appartiennent à tous les êtres vivants; réduites à leur essence, dans les êtres les plus simples, elles constituent les propriétés vitales. Le but des fonctions est partout le même: c'est dans cette unité du [but (|ue réside l'unité vitale.

. Mais, si le but est le même partout et toujours, les moyens d'exécution, ou, pour dire autrement, les mécanismes fonctionnels, sont intiniment variés. C'est dans cette variét(j que réside la diversité vitale.

Cette distinction n'a pas tonjours été faite : on n'a pas su distinguer le plus souvent le moyen du but, et le physiologiste, préoccupé des différences apparentes, est

174 CONDITIONS ESSENÏŒM.tS.

loinbé dans l'erreur do considérer comme la tonction ellemême ce qui n'est qu'un des procédés par lesquels elle peut s'accomplir.

Le phénomène inlime, essentiel, de la respiration est celui qui se produit lorsque l'air, ou la partie active de l'air, l'oxygène, se trouve en contact dans le milieu circum-cellulaire avec l'élément anatomique : la fonction de respiration a précisément pour but d'amener ce conlact, et ce résultat peut être obtenu par une infinité de moyens différents chez les différents animaux ou végétaux. La condition essentielle, constante, est ici le contact de l'oxygène avec l'élément anatomique; la condition variable, c'est le mécanisme qui assure ce résultat chez tel ou tel être vivant.

On trouve dans les mécanismes respiratoires tous les degrés de complication offerts par les différents êtres, depuis l'être monocellulaire oii il est pour ainsi dire réduit il néant, jus(prà l'homme où il constitue un grand appareil dont le jeu est très-compliqué.

Pour les êtres les [ilus simples, monocellulaires, 1 oxygène existe dans le milieu ambiant, et alors l'être (jui n'a rien fait pom* l'y amener en prolile pour son développement vital. Si l'oxygène fixit défaut, l'être ne vit pas, ne se développe point. Lui-u'.ême n'intervient donc par aucune fonction ponr s'assnrer cet élément indispensable : le hasard des circonstances extérieures le lui fournit ou le lui refuse. Aussi ces êtres sont-ils soumis à toutes les vicissitudes cosmi({ues.

Opendant, si l'oxygène n'est pas fourni directement à l'être monocellulaire, celui-ci peut, dans certaines cir-