PROPRIÉTÉS DE LA LUMIÈRE ÉMISE PAR LES ÊTRES VIVANTS

Il me reste à parler, dans ce chapitre, des propriétés de la lumière émise par les animaux et les végétaux.

Je dois me borner à faire connaître ici un certain nombre de faits concernant exclusivement les propriétés de la lumière émise par le Pyrophore noctiluque, faits que j emprunte en totalité aux importantes recherches de Raphaël Dubois sur cet Insecte.

La lumière émise par les trois organes photogènes du Pyrophore noctiluque est d'un beau vert clair opalescent. Le spectre de la lumière des deux organes prothoraciques est continu, sans raies obscures ni lumineuses, ainsi que Pasteur et Gernez Tavaient constaté avant Raphaël Dubois. Ce spectre , fort beau quand rinsecte émet une lumière très-vive, est assez étendu du côté du rouge et s'étend jusqu'aux premiers rayons bleus ; il recouvre environ 80 divisions du micromètre. On peut lui assigner comme limites approximatives : d'un côté la raie B, de l'autre la raie F du spectre solaire. Du côté du rouge, il s'étend un peu plus loin que la raie B; du côté du bleu, les derniers rayons

sont si pâles, que leur position ne peut être déterminée avec une grande exactitude.

Lorsque Tintensité de la lumière varie, sa composition change d'une façon remarquable.

Quand Téclat diminue, le spectre se raccourcit un peu du côté du bleu, mais beaucoup du côté du rouge. De ce dernier côté, le rouge et Torangé disparaissent complètement et les derniers rayons qui persistent sont des rayons verts d'un indice do réfraction un peu inférieur à celui de la raie E; c'est d'ailleurs cette région du spectre qui présente toujours le plus vif éclat. L'effet inverse a lieu quand l'Insecte commence de luire; les rayons verts apparaissent les premiers, et le rouge s'étend de plus en plus, jusqu'à ce que l'intensité de la lumière ait atteint son maximum. Ces variations dans la composition du spectro de la lumière de ce Pyrophore à l'état physiologique sont dues à des phénomènes subjectifs dépendant des variations dans l'intensité de la lumière émise.

Raphaël Dubois a observé le phénomène des anneaux colorés déterminés par la réflexion de la lumière de cet Insecte. Le centre du système d'anneaux est formé par un disque verdàtre, légèrement grisâtre au milieu. Ce disque est entouré d'une bande jaune et celle-ci d'une

bande rouge. Les systèmes d'anneaux sont visibles jusqu'au huitième anneau et vont en se succédant suivant le même ordre; les cercles les plus excentriques ayant une largeur moindre, leur intensité est forcément beaucoup plus vive.

L'analyse optique montre que cette lumière est en grande partie composée de rayons de longueur d'onde moyenne correspondant précisément à ceux que Ton trouve dans les points du spectre de cette lumière où l'expérience a fixé le maximum d'intensité visuelle et le maximum d'intensité éclairante.

La valeur photométrique de chacun des deux organes prothoraciques de ce Pyrophore est environ -i- d'une bougie du Phénix (de 8 à la livre). En admettant que Torgane ventro-abdominal possède un pouvoir éclairant double de celui d'un organe prothoracique, il faudrait donc trentesept à trente-huit individus émettant tous de la lumière par leurs trois organes photogènes, pour éclairer un appartement avec la même intensité que le fait une bougie du Phénix. Évidemment ces nombres n'ont pas une valeur absolue.

Par l'observation directe, on voit que le pouvoir éclairant peut varier d'un individu, à un autre, et, chez le même individu, d'un moment à un autre et d'un organe prothoracique à l'autre.

Un œil sensiblement emmétrope (normal) peut, dans une pièce obscure, avec un seul Pyrophore, lire à une distance de 0",33 les caractères correspondant à D=0,5 de Téchelle de Snellen, les deux organes prothoraciques étant placés à 1 centimètre 1/2 du tableau. Il peut lire aussi les caractères Di=l,2, à 5 centimètres, et Dz=l,5, à 10 centimètres. Ces relations sont assez constantes pour des individus différents, lorsqu'ils émettent leur clarté maximum.

Raphaël Dubois a fait aussi, pour mesurer Tacuité visuelle, des expériences comparatives de lecture sur Téchelle typographique deDonders, avec un individu de ce Pyrophore et une bougie du Phénix.

Ses expériences ont donné les résultats suivants :

Les caractères n*" 11, successivement éclairés à la distance de 0™, 13 par la bougie et par Tlnsecte, étaient lus à la distance de 8™, 30, lorsqu'ils étaient éclairés par la bougie, et à la distance de 2 mètres, lorsqu'ils étaient éclairés par Tlnsecte. Ce dernier étant à 0™,20 de l'échelle typographique, les caractères n*" 12 étaient lus à la distance de 2™, 30. A cette dernière distance, on pouvait lire les caractères n** 6, lorsqu'on éclairait l'échelle avec la bougie placée, comme l'Insecte, à 0"^,20.

CADEAU DE KERVILLE. 18

On voit que Tintensité visuelle de la lumière de ce Pyrophore est assez considérable, car il faut tenir compte de la divergence des rayons lumineux émis par les organes prothoraciques , qui servirent uniquement dans les recherches pour la mesure de lacuité visuelle. Ces résultats montrent aussi que la faiblesse du pouvoir éclairant, indiquée par le spectrophotoinètre, est assez grande par rapport à Tintensité visuelle.

Malgré la teinte verte très-manifeste de la lumière de cet Insecte, le sens chromatique n'est influencé en aucune façon. On reconnaît aisément la couleur propre à chaque objet. Sauf le bleu foncé et le violet, qui n'existent pas dans le spectre de cette lumière, toutes les autres couleurs dites « à confusion », employées en oculistique, sont facilement reconnues.

Les rayons lumineux venant des deux organes prothoraciques, soit directement, soit après réflexion, sont, malgré leur teinte verte, perçus jusqu'aux limites extrêmes du champ visuel.

La lumière émise par ce Pyrophore ne contient pas de rayons polarisés.

Par contre, elle possède une quantité suffisante de rayons chimiques pour permettre d'obtenir une reproduction photographique des objets éclairés par elle. Dans une expérience, il n'a pas fallu moins

de cinq minutes pour avoir, avec Forgane le plus éclairant, c'est-à-dire avec Torgane ventro-abdominal d'un individu vivant, une épreuve convenable, en se servant de plaques au gélatino-bromure assez sensibles pour donner une image dans une.fraction de seconde, avec la lumière solaire. Cette expérience montre que la quantité des rayons chimiques contenus dans la lumière de ce Pyrophore est extrêmement faible, et, par conséquent, que rénergie employée à les produire est presque nulle. Cette lumière a donc une valeur économique considérablement plus grande que celle de nos foyers de lumière artificielle, où la perte d'énergie atteint souvent 98 7o-

Le fait de la très-petite quantité de rayons chimiques dans la lumière de ce Pyrophore doit être attribué à l'existence d'une substance fluorescente que Raphaël Dubois a découverte dans le sang de cet Insecte, et qui, en pénétrant dans ses organes photogènes, donne à la lumière émise l'éclat* opalescent si spécial et si brillant qui la caractérise. On est en droit de penser que la majeure partie des rayons chimiques sont transformés en

1. n ne faut pas confondre Téclat avec l'ioteiisiié lumineuse ou avec la sensation chromatique. L'éclat produit une sensation absolument spéciale.

rayons très-éclairants, fluorescents, de longueur d'onde moyenne. L'analyse optique montre en effet, comme je le disais précédemment, que la lumière de ce Pyrophore est composée en grande partie de rayons de longueur d'onde moyenne correspondant précisément à ceux que Ton trouve dans les points du spectre de cette lumière où Texpérience a fixé le maximum d'intensité visuelle et le maximum d'intensité éclairante.

La lumière de ce Pyrophore ne détermine pas la production de la chlorophylle dans les végétaux développés à l'obscurité, qui sont, par conséquent, dépourvus de cette substance, ainsi que le prouve l'expérience suivante : Une vingtaine d'individus de cet Insecte furent enfermés pendant quatre jours dans une boîte contenant de jeunes pousses incolores de Cresson alénois et de Radis, un peu rougeâtres seulement dans certains points. L'intérieur de cette boîte était disposé de façon à ce que la lumière émise par les Insectes fût réfléchie vers les plantes et que la perte fût aussi faible que possible. Malgré ces précautions, on ne vit aucune trace de chlorophylle, bien que l'éclairage fût supérieur à celui que fournissent les sulfures phosphorescents au moyen desquels Paul Regnard a pu obtenir le développement de la chlorophylle. Du reste, on sait que

ce sont les rayons dont les vibrations sont peu rapides qui favorisent le plus le développement de la chlorophylle, or, ces rayons font presque complètement défaut dans le spectre de la lumière de ce Pyrophore.

Malgré la pauvreté, en rayons lumineux trèsréfrangibles et en rayons chimiques, du spectre de la lumière de cet Insecte, on peut déterminer parfois des phénomènes de fluorescence. Ces phénomènes se manifestent d'une manière trèsnette, mais avec peu d'intensité, dans les dissolutions d'éosine, de fluorescéine et d'azotate d'urane; le résultat est négatif avec les dissolutions d'esculine et de sulfate de quinine.

On sait que différentes substances, certains sulfures calcaires, par exemple, deviennent lumineux dans l'obscurité, après avoir été impressionnés par la lumière du jour. Quinze individus de ce Pyrophore, bien lumineux, furent enfermés, à l'entrée de la nuit, dans une boîte dont les parois étaient formées par des plaques trèssensibles au sulfure de calcium. L'intérieur de la boite était assez éclairé pour que , dans l'obscurité, les objets extérieurs fussent aussi bien vus qu'avec une veilleuse, grâce à la lumière qui traversait les parois de verre enduites du sulfure en question. Au bout de deux heures.

aucun phénomène de phosphorescence ne s'était produit sur ces plaques, qui donnaient, après quelques secondes d'exposition à la lumière du jour, une belle lueur violette. D'autres échantillons de sulfures calcaires préparés de façon à émettre, après une exposition à la lumière solaire, des rayons rouge-orangé, verts, bleus, etc., ne produisirent, sous l'action de la lumière de ce Pyrophore, aucun phénomène de phosphorescence.

La quantité de chaleur rayonnée par les organes photogènes de cet Insecte est infinitésimale.

Par l'application des instruments les plus sensibles, on ne trouve pas d'indices permettant de supposer qu'une partie de l'énergie dépensée dans les organes photogènes de ce Pyrophore est transformée en électricité.

En résumé, les importantes recherches de Raphaël Dubois ont bien démontré que pour ainsi dire toute l'énergie extériorée par les organes photogènes du Pyrophore noctiluque est convertie en lumière.

Je termine ici le chapitre xiii. Malgré sa longueur, les faits qu'il contient, par suite de leur multiplicité , n'y sont décrits que d'une façon superficielle, et, de plus, un grand nombre

(1 autres faits n'y sont pas indiqués. Les dimensions forcément exiguës de cet ouvrage sont la cause de cette insuffisance de détails et de ces lacunes.

être plus ou moins semblable à la substance qui constitue fondamentalement tous les êtres vivants actuels, c'est-à-dire au protoplasma.

D'autre part, nous savons, et cela d'une façon positive, que la lumière produite par certaines espèces animales actuelles très-différentes est le résultat d'un phénomène exclusivement physico-chimique ayant lieu dans le protoplasma, et Tinduction permet de supposer qu'il en est de même chez tous les êtres vivants photogènes de notre époque.

De ce double fait : V que toutes les espèces animales et végétales, éteintes et actuelles, proviennent presque certainement d'organismes primordiaux qui devaient être composés d'une substance plus ou moins semblable au protoplasma de tous les êtres vivants actuels, et 2"* que le phénomène photogénique doit être, chez tous les êtres vivants photogènes actuels, un phénomène exclusivement physico-chimique ayant lieu dans le protoplasma, nous pouvons en déduire cette hypothèse , parfaitement légitime , que les organismes primordiaux avaient la faculté de produire de la lumière, — car il est illogique de supposer que le phénomène photogénique ne s'est manifesté qu'à un certain moment de l'évolution du règne animal et du règne végétal, — et que cette faculté s'est transmise par hérédité d'une

manière continue, dans Timmense évolution des êtres vivants, jusqu'aux espèces animales et végétales photogènes de notre époque.

La supposition que la faculté photogénique s'est transmise par hérédité d'une manière continue, depuis les organismes primordiaux, c'està-dire depuis la naissance de la vie chez notre planète, jusqu'au monde organique actuel , trouve une puissante confirmation dans cette loi capitale de la biologie, à savoir que l'évolution embryonnaire de l'individu, appelée ontogénie, est la répétition abrégée, rapide et plus ou moins altérée, selon que la variabilité ou l'hérédité l'emporte l'une sur l'autre, de l'évolution paléontologique, appelée phylogénie, du groupe auquel appartient cet individu.

En effet, on sait que le protoplasma de l'œuf du Lampyre noctiluque possède le pouvoir photogénique avant même que la segmentation soit commencée, que ce pouvoir existe d'une manière continue pendant le développement de la larve dans l'œuf, cette larve ayant deux organes photogènes au moment de Téclosion, et que la nymphe et les deux sexes de cet Insecte jouissent aussi du pouvoir de produire de la lumière ; on sait également que les deux sortes d'embryons du Pyrosome géant possèdent, comme

les colonies de ce Tunicier, le pouvoir photogénique; etc. Ces faits doivent être essentiellement généraux, et il est pour ainsi dire certain que la plupart des animaux et des végétaux qui, à Tétat parfait, produisent de la lumière, en produisent aussi aux différents états antérieurs (le leur développement, et que le protoplasma de leurs œufs et de leurs spores est photogène avant même que la segmentation et la germination soit commencée.

En résumé, on peut logiquement supposer que le pouvoir photogénique existait déjà chez les organismes primordiaux, et que ce pouvoir s'est transmis par hérédité d'une manière continue, dans rimmense évolution du monde organique, jusqu'aux animaux et aux végétaux photogènes de notre époque.

Quant à la cause originelle du phénomène photogénique chez les êtres vivants où il s'est produit pour la première fois, nous ne pourrons jamais faire à son égard que des hypothèses. S'il est très-rationnel de supposer que chez tous les êtres vivants photogènes actuels, ce phénomène se réduit, en dernière analyse, à des mouvements ayant lieu entre les parties constitutives des molécules de deux corps différents, il est également très-rationnel de supposer que la cause originelle

du phénomène photogénique chez les êtres vivants où ce phénomène a eu lieu pour la première fois était aussi une cause exclusivement mécanique.

Quelles sont les causes de ces deux faits actuels : 1" que le nombre des espèces animales photogènes est fort peu élevé, relativement au nombre des espèces animales aphotogènes, et que la différence entre le nombre des espèces végétales photogènes et celui des espèces végétales aphotogènes est infiniment plus grande encore; et 2** que le nombre des espèces animales photogènes marines dépasse de beaucoup celui des espèces animales photogènes terrestres ?

Le fait qu'à Tépoque actuelle le nombre des espèces animales productrices de lumière est fort peu élevé, relativement au nombre des espèces animales aphotogènes, peut s'expliquer très-facilement par le combat incessant que les animaux doivent soutenir pour la conservation de leur existence personnelle, et, par suite, pour la conservation de leur espèce. Evidemment, vaincront dans cette lutte sans trêve ceux qui auront sur leurs rivaux un ou plusieurs avantages, et comme le pouvoir

photogénique possède à la fois, pour ranimai qui en est doué, un côté utile et un côté nocif S on comprend aisément que le rapport entre Tutilité et la nocivité du pouvoir photogénique , rapport essentiellement variable suivant le milieu où vit l'animal, son genre de nourriture, ses mœurs, etc., déterminera la conservation ou l'extinction de la faculté photogénique chez les espèces animales.

Si, en effet, le pouvoir photogénique est plus nocif qu'utile pour telle espèce animale, ce sont