CHAPITRE II

L'une des conceptions les plus séduisantes de la biologie moderne a été celle de cette substance particulière, le protoplasme^ commune à tous les êtres vivants, jouissant chez tous d'un certain nombre de propriétés générales, accomplissant à ellç seule les phénomènes vitaux les plus variés, nécessaire à la production des plus humbles d'entre eux.

Le protoplasme est-il une réalité, ou ne doit-on Voir en lui qu'une simple fiction ? Est-ce une substance que l'on puisse isoler ou \

une abstraction telle que ces prétendus fluides auxquels les physiciens attribuaient naguère encore les phénomènes électriques, calorifiques ou lumineux ?

L'idée d'une substance simple, possédant la vie, comme les élé- ' ,,,

ments de la chimie possèdent leurs propriétés particulières, est \

ancienne dans la science. Au commencement de ce siècle Oken affirmait déjà l'existence d'une substance vivante fondamentale, d'une gelée primitive^ devenue célèbre sous son nom allemand de Urschleim. C'est par elle qu'avait, selon lui, commencé le monde ,

vivant, c'est d'elle qu'étaient sortis tous les organismes, c'est elle encore qui constituait la partie la plus importante du système nerveux, et formait toute seule le corps entier des 'êtres les plus infi- ' mes, des infusoires qu'Oken supposait dépourvus d'organes. La j

gelée primitive, le Urschleim. se formait spontanément au sein des eaux : les infusoires, n'étant que des grumeaux de cette gelée, naissaient comme elle sans parents.

Le rôle attribué par Oken à sa gelée primitive était tout hypothétique ; il résultait de conceptions a priori ou d'observations erronées contre lesquelles s'éleva avec une ardeur qui ne s'est jamais démentie dans le cours de sa longue carrière l'illustre micrographe Ehrenberg (1). Le Urschleim était sur le point de s'évanouir devant le nombre et la précision apparente de ses observations : il fut sauvé par un de nos compatriotes, Dujardin, naturaliste infatigable, mort professeur à la Faculté des sciences de Rennes.

Ehrenberg attribuait aux infusoires une organisation tout aussi complexe à certains égards que celle des animaux supérieurs. Dujardin démontra que le corps de certains êtres microscopiques est en réalité formé d'une substance molle, sans forme déterminée, incapable de se constituer en éléments définis et, a fortiori, en organes ou appareils, parfois absolument homogène, plus souvent granuleuse, douée de la faculté de se mouvoir, sans cesse parcourue par des courants qui entraînent dans un sens ou dans un autre les granules qu'elle contient. C'était bien là la gelée d'Oken. Mais, cette fois, la curieuse substance était rigoureusement observée, nettement définie ; ses propriétés étaient scientifiquement déterminées, aucune part n'était faite à l'hypothèse dans leur description. La substance vivante primitive qu'Oken avait inventée sans l'avoir jamais vue, Dujardin la découvrait réellement : il lui donnait le nom de sarcode, parfaitement choisi, car c'est la substance de la chair, sans être cependant la chair elle-même.

Depuis cette époque, qui remonte déjà à une quarantaine d'années, tous les naturalistes ont confirmé les observations de Dujardin. On a fait plus : on a montré que le contenu de toutes les cellules animales était une substance jouissant exactement des mêmes propriétés fondamentales que le sarcode. Les botanistes ont en même temps reconnu l'existence d'une substance sem-

(0 Né à Delitz, en Saxe, près Leipzig, le 19 août (793, mort à Berlin le 27 juin «876.

blable dans toutes les cellules végétales, pendant la période où elles s'accroissent et se reproduisent. Hugo von Mohl Ta appelée protoplasme alors que son identité avec le sarcode de Dujardin n'était pas encore soupçonnée. L'anatomiste allemand, Max Schullze, a montré à son tour qu'entre le protoplasme végétal et le sarcode animal, il n'y avait aucune diJOTérence essentielle : l'un et l'autre possèdent les mêmes propriétés, jouent le même rôle ; il est donc inutile de leur attribuer deux noms distincts : le nom de protoplasme a prévalu dans la science, sans doute parce qu'il exprime plus clairement cette idée théorique que la substance qu'il désigne est, comme l'a dit Huxley, la base physique de la vie.

Le protoplasme n'est donc pas une hypothèse. Il est bien vrai que les tissus, les organes, les appareils, les systèmes compliqués que l'anatomie fait découvrir dans les organismes élevés ne sont nullement nécessaires à la production de la vie. Leur arrangement réciproque, qui constitue V organisation^ peut sans doute donner une direction particulière aux phénomènes vitaux, mais ne modifie en rien leur essence. De la on a conclu que la vie n'est ni une force particulière, ni une combinaison de forces résultant du concours d'un nombre variable d'activités. Ce serai une propriété d'une substance ou d'un groupe de substances, d'un ou plusieurs protoplasmes, propriété indépendante de toute forme et de toute structure déterminées. Étudier le protoplasme et ses propriétés, ce serait donc étudier les conditions dans lesquelles la vie peut se produire et la vie elle-même. L'intérêt qui s'attache à l'étude de la vie se concentre tout entier sur cette merveilleuse substance, seule apte à la produire, dont elle est inséparable et qui ferait de i'homme presque un dieu s'il parvenait jamais à la faire naître à son gré.

S'il est impossible d'attribuer au protoplasme une forme ou une structure déterminée, c'est également en vain que l'on chercherait à le rattacher à l'une des catégories dans lesquelles la physique répartit les corps. Ce n'est ni un solide ni un liquide; sa consistance est intermédiaire entre celles qu'on désigne habituellement par ces mots ; elle est variable, mais ne saurait at-

Edmond Pbaaieb. 3

teindre à une fluidité absolue ni à la rigidité qui caractérise les corps vitreux ou cristallisés; fluide, le protoplasme se fusionnerait avec les liquides au sein desquels il vit; solide, il ne se prêterait pas aux échanges nécessaires à sa nutrition. Sa consistance particulière est donc une condition indispensable à son existence. Dans sa masse nagent ordinairement d'innombrables granulations qui semblent en faire partie intégrante, mais qui ne sont le plus souvent que des corpuscules étrangers en voie d'incorporation ; le protoplasme pur, le protoplasme typique est en définitive une substance molle, douée d'une cohésion plus ou moins voisine de celle du blanc d'œuf, limpide et homogène, rappelant par tous ces caractères les substances dites albuminoîdes.

Sa composition chimique moyenne, autant qu'elle a pu être établie, est aussi celle de ces substances, c'est-à-dire qu 'il est formé de carbone, d'hydrogène, d'azote, d'oxygène associés aune petite quantité de soufre et d'autres matières minérales.

C'est là un fait de haute importance : la substance douée de vie n'est pas simple ; elle est composée d'éléments chimiques parfaitement connus, dont les proportions sont déterminables ; de plus, cette substance se rapproche beaucoup d'un certain groupe de substances, les substances albuminoïdes, que rien n'autorise à considérer comme d'une autre nature que les composés chimiques ordinaires. Par cela même, une (juestion se présente à l'esprit: Est-il possible de reproduire \e protoplasme, de créer par conséquent la vie par les procédés ordinaires de la chimie, c'est-àdire en faisant agir d'une certaine façon les agents physiques sur les éléments chimiques qui le composent ?

Il importe de bien distinguer cette question de la production chimique du protoplasme, de la question fameuse des générations spontanées, telle qu'on l'entend d'habitude. Il ne s'agit plus ici de créer des organismes complexes, fussent-ils microscopiques, dé fabriquer même un élément histologique, doué de personnalité, si simple qu'on le suppose : tout démontre que la Vie, dans ce qu'elle a de plus général, réside dans une substance sans forme ni structure particulière, qu'on a même supposée sans dimensions déterminées et sans personnalité, semblable sous ce rapporta toutes

les substances chimiques, homogène comme elles ; c'est cette substance que l'on demande à Tart du chimiste de reconstituer.

A priori^ le problème n'a rien d'absurde ; les belles expériences de M. Pasteur ne s'appliquent pas au protoplasme libre et impersonnel, si l'on peut parler ainsi, au protoplasme vierge de toute influence héréditaire, vierge de toute modification imposée parle milieu, tel qu'on se plaît à concevoir la substance qui a manifesté les premières activités vitales ; les ferments, les moisissures, les infusoires étudiés par le savant chimiste sont des organismes ayant forme, structure, dimensions, résultant de l'action prolongée d'influences extérieures ; leur évolution est dominée par les lois d'une longue hérédité ; ce sont en un mot des êtres vivants et non pas la substance vivante elle-même.

Quant à cette substance, on peut seulement conclure des expériences faites jusqu'à ce jour que les composés chimiques dans lesquelles elle se résout, lorsqu'elle cesse d'être active, ne peuvent la régénérer s'ils sont abandonnés à eux-mêmes» Or, ce n'est pas là un fait particulier au protoplasme. Quand un composé chimique a été détruit, il est bien rare que ses éléments laissés en présence les uns des autres se combinent spontanément, sans qu'aucune cause extérieure les force à se rapprocher de nouveau. Après l'électrolyse de l'eau, l'oxygène et l'hydrogène peuvent demeurer indéfiniment mélangés sans reformer de l'eau, si quelque flamme ou une étincelle électrique ne vient pas déterminer leur union.

La question de l'origine chimique du protoplasme, de sa formation spontanée dans la nature actuelle, demeure donc entière. Le fait même qu'on n'a pas encore réussi à le reproduire ne prouve pas grand'chose contre cette origine ; car le protoplasme, s'il est un véritable composé chimique, appartient certainement, par sa composition, au groupe des substances albuminoïdes ; jusqu'à ce jour tous les efforts des chimistes ont été de même impuissants à produire celles-ci, mais l'on ne peut conserver beaucoup de doutes sur un succès plus ou moins prochain.

Malheureusement, une étude plus attentive démontre que les raisons propres à entretenir cette espérance, en ce qui concerne

les substances albuminoïdes, ne s'appliquent nullement au protoplasme. Si les éléments qui s'unissent pour former ce dernier sont identiques à ceux qui forment les composés chimiques, il n'y ea a pas moins, entre ces composés et la substance vivante, des différences d'ordre fondamental. Tout d'abord, un composé chimique déterminé contient toujours les mêmes corps simples, dans les mêmes proportions, il est défini par sa composition même ; tout changement dans la nature, les proportions ou l'arrangement moléculaire de ses éléments en fait un autre composé doué de propriétés nouvelles et que l'on peut caractériser, comme lui, à la fois par sa composition et ses propriétés. De plus, même dans les composés organiques où les différences de composition sont moins grandes que partout ailleurs grâce au nombre d'équivalents des corps simples qui entrent en jeu dans les combinaisons, le passage d'un composé à un autre ne s'effectue pas d'une manière continue. C'est par sauts brusques, par proportions définies y que les éléments chimiques s'unissent entre eux. Pour me servir d'un exemple simple, 14 grammes d'azote ne se combineront pas indifféremment avec toutes les quantités d'oxygène possibles, mais bien avec 8, 16, 24, 32, 40 grammes de ce gaz, de manière qu'entre un composé et le suivant, il y ait toujours une différence de 8 grammes d'oxygène, ni plus ni moins. C'est même là ce qui distingue les véritables composés chimiques des simples mélanges ; c'est aussi l'un des caractères qui les distinguent du protoplasme.

La composition du protoplasme change, en effet, dans des proportions absolument quelconques, non seulement quand on passe d'un animal à un autre, mais dans un même animal, quand oa passe d'un organe à un autre, dans un même organe, d'un tissu à un autre. Il y a plus : dans une même cellule, le protoplasme est toujours en voie de changement de composition ; il ne cesse de faire des emprunts au milieu extérieur et de lui céder quelque chose de sa propre substance. Généralement il lui emprunte plus qu'il ne lui donne ; son poids, son volume augmentent donc peu à peu et c'est en cela que consiste la nutrition.

Même quand le protoplasme n'est pas en voie d'accroissement, alors qu'il demeure stationnaire ou s'amoindrit, ce double échange.

entraînant avec lui une modification continuelle de composition, ne s'arrête pas. Toujours des substances de nature diverse entrent dans la gelée vivante, tandis que d'autres en sortent ; il semble qu'un perpétuel courant la traTerse, chaque molécule ne faisant que passer pour céder sa place à une autre.

Ainsi, non seulement le protoplasme diffère de tous les composés chimiques par des changlements de composition ininterrompus, qui n'influent cependant en rien sur ses propriétés, mais encore par ce fait qu'aucun des atomes de matière qui se trouvent en lui au moment où peut le saisir l'analyse, atomes qui constituent l'essenee même du composé chimic[ue, n'est destiné à y demeurer.

Un composé chimique cesse d'être lui-même dès qu'on modifie si peu que ce soit l'édifice de ses molécules : pour le protoplasme cet édifice n'est rien ; il s'écroule perpétuellement pour se reconstruire aussitôt, et c'est précisément la façon dont il s'écroule et se réédifie cpii définit chaque sorte de protoplasme. On pourrait dire que le composé chimique est caractérisé par des substances, le protoplasme par des mouvements. Dès que les mouvements s'arrêtent en lui, le protoplasme n'est plus ; il se transforme en un mélange de substances albuminoîdes et rentre alors dans le domaine de la chimie.

A vrai dire, la Vie ne réside donc pas dans les substances chimiques du protoplasme ; mais dans les mouvements dont les particules de cette substance sont animées. Le protoplasme est vivant, mais il n'est pas la Vie : la Vie est une combinaison de mouvements ou, si l'on veut, une forme du mouvement. Étant un mouvement, la Vie peut à son toUr devenir cause de mouvements ; elle en détermine de plus ou moins complexes. A ce point de vue il est réellement permis de la considérer comme une force, et de dire qu'il existe une force vitale.

Toutefois, cette force vitale prend un caractère tout différent de ceux que lui attribuait l'école dite vitaliste. Ce n'est plus un agent capricieux et inconstant, une sorte d'intelligence libre d'agir à sa ^ise, défiant toutes les ressources de l'expérience, toute la sagacité des physiologistes. Elle nous apparaît soumise, comme tous les mouvements, à toutes les lois de la mécanique ; elle est au

protoplasme ce que l'affinité est aux atomes, et les phénomènes qui s'accomplissent sous son impulsion présentent une fatalité semblable à celle des phénomènes dont Taffinité est la cause ; ils sont aussi rigoureusement déterminés par les circonstances qui interviennent dans leur production. La science du physiologiste présente donc le même degré de certitude rigoureuse que la science du chimiste, que celle du physicien.

La Vie s'ajoute, se superpose à l'affinité et aux agents physiques pour produire, à côté des phénomènes physico-chimiques, les phénomènes qui lui sont propres et qui sont essentiellement des phénomènes de mouvement soumis à des lois que recherche le biologiste. Ces mouvements vitaux n'empêchent en rien le jeu des affinités : dès qu'ils s'éteignent, les mouvements dus aux affinités se montrent seuls, les composés chimiques prennent la place de la substance vivante, et c'est pourquoi il n'est pas un composé chimique duquel on puisse dire qu'il ne se forme que sous l'action de la vie, pas un composé extrait d'un végétal ou d'un animal que la chimie ne puisse avoir la prétention de reproduire.

La vie mettant les molécules de carbone, d'hydrogène, d'oxygène, d'azote et de soufre qu'elle associe temporairement dans un état de tressaillement qui lui est propre, favorise seulement la formation de combinaisons d'une instabilité et d'une complexité plus grande que celle des combinaisons inorganiques. C'est pourquoi ces combinaisons ne peuvent être reproduites par le chimiste qu'au prix de longs et ingénieux efforts.

Vainement on prétendrait, comme l'a fait Oken, comme le fait encore de nos jours Haeckel, que l'histoire de la vie n'est qu'un chapitre particulier de la chimie du carbone. Cela peut être vrai de la chimie organique ; mais eût-on rassemblé et combiné toutes les substances chimiques que l'on croit entrer dans un protoplasme donné, de manière à former un produit chimiquement identique, encore faudrait-il imprimer aux molécules de ce composé ces mouvements complexes qui caractérisent la vie, qui aboutissent à une assimilation et à une désassimilation constantes que la chimie ne connaît pas. Or, nous ne savons qu'un moyen de communiquer à un tel composé les mouvements qui lui manquent :

c'est de le mettre en contact avec un protoplasme vivant. 11 y a chance qu'il pénètre alors dans la masse de ce dernier, qu'il s'identifie avec sa substance et arrive ainsi à vivre à son tour. Mais ce phénomène de communication ou de transformation de la vie n'est autre chose que la nutrition.

La nutrition est encore un des caractères qui distinguent la substance vivante de la substance minérale. Elle ne consiste pas seulement, en effet, dans un accroissement pur et simple de la masse qui se nourrit ; sans cela, la différence entre les deux catégories de substances ne serait pas grande. Placé dans une solution saturée du corps dont il est formé, un cristal s'accroît aussi et présente par là une ressemblance superficielle avec un grumeau de protoplasme ; mais dans les deux cas l'accroissement a lieu de deux façons bien différentes. Dans le premier, le cristal ne fait qu'attirer à lui des molécules possédant sa propre composition chimique et ces molécules s'attachent à sa surface ; dans le second, le protoplasme englobe dans sa masse des substances dont la composition est souvent très variable, les décompose, s'assimile certaines de leurs parties, en rejette d'autres, maintenant constamment sa composition propre entre certaines limites de variation. A la manière de ces ferments solubles que seul il sait produire, qm ne sont peut-être qu'une partie de lui-même, il peut faire et défaire à son profit certaines combinaisons chimiques et s'accroît ainsi à l'aide de substances qui n'ont avec lui que de lointaines analogies de composition. Les substances organiques les plus résistantes finissent par céder à l'action corrosive de certains protoplasmes. La cellulose, substance fondamentale du bois et du coton, est dissoute parles Amylobacter et même par quelques organismes microscopiques tout à fait gélatineux comme les Vampyrelia. Une bactérie observée par M. Miquel au laboratoire de la station météorologique de Montsouris décompose le caoutchouc et s'assimile une partie de sa substance en dégageant de l'acide sulfhydrique.

Souvent la nutrition du protoplasme est facilitée par l'exercice d'une faculté particulière que seul encore il possède parmi toutes les substances connues. Non seulement la gelée vivante est con-

stamment en proie à un mouyeinent intérieur qui ne s'arrête pas, mais elle peut aussi spontanément exécuter des mouvements d'ensemble qui modifient profondément son apparence et ses contours. Aussi bien chez les végétaux que chez les animaux, lorsqu'elle n'est pas captive dans quelque vésicule rigide, on la voit se découper en lobes sans cesse changeants, s'étaler, se ramasser sur elle-'méme, s'allonger en menus filaments et, grâce à ces diverses manœuvres, se déplacer, ramper sur les corps solides, aller audevant des substances qui sont propres à la nourrir, les englober pour les décomposer ensuite et s'assimiler leurs débris. Les conditions extérieures, la chaleur, la lumière, l'électricité, la composition chimique du miUeu ne sont pas sans influence sur ces mouvements et agissent de même sur la mystérieuse circulation dont le protoplasme est le siège ; mais on ne saurait voir dans les forces physiques ou chimiques leur cause première. Même quand toutes les conditions demeurent rigoureusement constantes autour de lui, le protoplasme continue à se mouvoir. C'est donc une cause intérieure, résidant dans sa propre substance, qui détermine ses mouvements, et cette cause nous ne pouvons guère la concevoir que comme une volonté obscure, se déterminant sous l'action de stimulations extérieures ou de vagues besoins qui supposent un premier rudiment de conscience.

Nous nous éloignons déjà considérablement de la notion vulgaire du composé chimique ; mais que penser de cette autre faculté dont aucun protoplasme actuel n'est totalement dépourvu et qu'on peut appeler la faculté (t évolution? 11 n'y a presque pas de corps vivants, jnême parmi les plus simples, dont l'existence ne présente plusieurs phases successives parfaitement distinctes. Abstraction faite des matières nutritives qui viennent s'ajouter à la substance vivante proprement dite, les œufs de tous les animaux ont non seulement la même, composition anatomique, non seulement ils sont essentiellement formés de protoplasme, mais encore l'analyse chimique ne saurait révéler entre eux que des différences dç composition d'ordre infinitésimal . Et cependant l'un de ces œufs devient une Eponge, un autre une Méduse, un troisième un Calmar, cet autre un Poisson, cet autre enfin un Homme ! N'est-ce pas la meil-

leurt preuve, qu'en dehors des substances chimiques et des forces qui en émanent, il y a dans ces divers protoplasmes quelques ressorts cachés dont ne tiennent pas compte les partisans de Torigine chimique de la vie?

De leur essence, les atomes de carbone, d'oxygène, d'hydrogène et d'azote; comme ceux de tous les autres corps simples, sont immuables, et nous ne pouvons leur imposer aucune modification d'aucune sorte. Ce ne sont donc pas les atomes qui peuvent posséder la faculté d'évoluer. Peut-on davantage l'attribuer à une de leurs combinaisons ? De quelque façon que nous les supposions groupés, si ces atomes sont dans cet état de repos relatif, d'équilibre plus ou moins stable qui caractérise tout composé chimique, rien ne pourra faire que leur ensemble se transforme de lui-même et présente une trace cpielconque de cette faculté évolutive, faite en grande partie de modifications héréditaires, transmises de génération en génération par chaque protoplasme à sa progéniture. Nous ne connaissons que les mouvements qui, sans perdre leurs qualités initiales, conservent ainsi la trace de toutes les perturbations qu'ils ont subies, et nous sommes encore ramenés par conséquent à concevoir Ja vie comme une forme variable, mais rigoureusement déterminée dans chac[ue cas, du mouvement.

Enfin une autre qualité non moins importante des protoplasmes les distingue encore des composés chimiques. Rien ne limite les dimensions de ces composés. On peut les obtenir en aussi grandes masses que l'on veut. Quelle que soit la taille d'un cristal, on peut l'augmenter encore ; il n'en est pas de même de la matière vivante : toute masse protoplasmique qui a atteint quelques dixièmes de millimètre au maximum se divise spontanément en deux ou plusieurs masses distinctes, équivalentes entre elles, équivalentes à la la masse d'où elles dérivent, qui se reproduit en elles. Le protoplasme n'existe donc qu'à l'état d'mrfivirfiw ayant une taille limitée, et c'est pourquoi tous les êtres vivants sont nécessairement composés de ces corpuscules microscopiques que les anatomistes désignent sous le nom de cellules.

Que signifie cette limitation de la taille des protoplasmes, sinon qu'ils sont le résultat d'une action qui ne s'exerce pas à leur surface

comme à leur centre, que leurs molécules centrales ne sont pas dans les mêmes conditions que leurs molécules périphériques ? Est-ce ainsi qu^agissent Taffinité et la cohésion qui déterminent la formation des corps simples ou composés ? Ne les voyons-nous pas au contraire produire des masses telles que toutes leurs parties se ressemblent exactement, quelle que soit leur situation respective ?

Ainsi, par les changements incessants qui s'accomplissent dans leur composition, parles mouvements dont ils sont le siège, par leur faculté de se nourrir, de se diviser en individualités distinctes, de se reproduire, les protoplasmes se distinguent nettement de toutes les substances chimiques : ils constituent une classe de substances tout à fait à part auxquelles on ne saurait étendre, sans un étrange abus de langage, des conséquences des découvertes qui attestent d'une façon si magnifique du reste la puissance de la chimie. Eûton réalisé artificiellement la plus complexe des substances albuminoïdes, eût-on réalisé la synthèse de tous les composés que Ton peut extraire des êtres vivants, on n'aurait pas pour cela le droit d'espérer la création prochaine de la Vie. Tous ces composés existent dans le cadavre, et cependant la mort s'en est emparée pour jamais !

Entre les substances vivantes et les composés chimiques, il y a donc un hiatus manifeste ; la biologie n'est pas la suite de la chimie organique. Il n'est pas indifférent toutefois d'avoir montré que la Vie n'est pas, comme on l'a cru longtemps, la conséquence de Forganisation, qu'elle existe avec tous ses caractères dans une classe de substances tout aussi simples, au point de vue de la structure, que les composés chimiques. Ainsi dégagée de toute complication accessoire, réduite à son essence, elle se prêtera plus facilement à notre analyse. 11 est donc important de bien établir dans quelles limites nous avons le droit d'affirmer que les protoplasmes sont homogènes, c'est-à-dire dépourvus de toute structure régulière.

Est-on bien sûr que cette homogénéité ne soit pas une simple apparence résultant de l'imperfection de nos instruments d'optique, incapables de nous révéler les détails d'une organisation aussi délicate que pourrait l'être celle du protoplasme? La semi-

fluidité du protoplasme ne serait-elle pas due précisément, comme celle de certaines humeurs de l'économie, à ce que les liquides qu'il contient sont emprisonnés dans quelque réseau flexible et ne serait-elle pas une preuve que ce que nous croyons une substance homogène est en réalité un organisme ?

La réponse est facile. Nos microscopes peuvent donner des grossissements de 2,000 fois en diamètre ; l'œil aperçoit, d'autre part, des objets c[ui n'ont guère plus de un centième de millimètre d'.épaisseur, tels sont les poils follets de notre peau, les fils de certaines araignées. Les plus forts grossissements des microscopes peuvent donc rendre perceptibles des objets 2,000 fois plus petits, c'est-à-dire n'ayant guère que un deux-cent-millième ou cinq millionnièmes de millimètre de diamètre. Or, il a été possible d'acquérir des données assez positives sur les distances qui séparent les molécules des corps et sur les grandeurs de ces molécules (1).

On y est parvenu par diverses méthodes qui toutes ont fourni des résultats d'une remarquable concordance. M. Loschmidt a cherché à déduire le diamètre des molécules du rapport entre la densité d'un gaz et celle du liquide qui résulte de sa condensation. M. Van der Waals a pris pour point de départ les écarts que l'on observe entre la compressibilité réelle des gaz et la compressibilité théorique exprimée par la loi de Mariotte ; d'autre part, l'étude des propriétés optiques de certaines bulles ou de lames d'eau de savon obtenues par M. Plateau a permis à sir William Thomson d'établir parle calcul qu'il ne pouvait exister dans leur épaisseur plus d'une rangée de molécules, et cette épaisseur a pu être approximativement évaluée. Par toutes ces méthodes on arrive à trouver, pour le diamètre des molécules, des grandeurs variant de quelques millionnièmes à une fraction de millionnième de millimètre. Cauchy, de son côté, a autrefois démontré que les propriétés de la lumière supposent que les distances des molécules dans les corps sont elles-mêmes des grandeurs voisines du millionnième de millimètre. Toutes ces grandeurs sont à peine inférieures à celle des

(t) Dans son livre intitulé la Théoine atomique, faisant partie de la BihUothèque scientifique internationale , M. Ad. Wurtz a donné, page 232, un résumé re* marquable des recherches accomplies dans ce sens.

plus petits objets visibles aux plus forts grossissements du microscope. Si maintenant l*on se rappelle que, de Tavis unanime des chimistes, les substances albuminoïdes doivent compter parmi les composés dont les molécules ont le plus grand volume (1), on arrive à conclure que tout groupement de ces molécules en nombre suffisant pour constituer quelque chose de comparable à un élément anatomicpie serait visible. Dans'le protoplasme les molécules ne constituent donc pas des unités d'une autre nature que celles dont sont formés les composés chimiques. Le jour oii Ton verrait la structure du protoplasme, on serait bien près iJe voir aussi celle des composés chimiques, et cela indique nettement dans quelle mesure nous pouvons affirmer que le protoplasme est dépour\'u d'organisation ou, ce qui revient au même, qu'il est homogène.

11 y a plus : si l'on entend par organisation une disposition spéciale et déterminée de parties semblables ou dissemblables, on est conduit à présumer que ce genre d'organisation se trouverait bien plutôt dans les composés chimiques que dans le protoplasme. Les molécules de ces composés sont en effet liées entre elles d'une façon plus ou moins étroite ; elles sont dans un état de repos relatif, grâce auquel le composé peut se maintenir et résister dans une certaine mesure aux actions qui tendent à le détruire ; celles du protoplasme sont, au contraire, constamment en voie de destruction et de reconstitution, en sorte que c'est précisément par l'absence de toute fixité dans sa structure, par l'extrême mobilité de toutes ses particules élémentaires que le protoplasme différerait de tous les composés chimiques connus.

Si l'on considère que, dans la série des composés organiques, les moins stables sont précisément ceux dont la composition se rapproche le plus du protoplasme, on pourrait être tenté

(1) D'après Lieberkûhn, la formule de l'albumine serait C**<>H3»*Az'50"S», c'est-à-dire qu'une molécule d*albumîne serait composée de 240 atomes de carbone, 392 atomes d'hydrogène, 75 atomes d'azote, 75 atomes d'oxygène et 3 atomes de soufre, comprendrait par conséquent 785 atomes de divers corps simples , aussi peut-on de l'eau séparer ces énormes molécules par simple filtration à travers ces filtres exceptionnellement fins dont Graham se servait pour ses dialyses .

de voir dans ce dernier corps une sorte de composé limite dans lequel toute stabilité aurait disparu. Mais quand, par un artifice quelconque, de tels composés se forment dans les mains du chimiste, ils ne se reconstituent pas une fois détruits. Nous voyons, au contraire, l'instabilité chimique du protoplasme coexister avec une stabilité remarquable de toutes ses propriétés biologiques. Tels les tourbillons qui se forment dans les cours d'eau et dans les mers, persistent avec tous leurs caractères pendant une longue durée, conservant leur personnalité alors que les molécules qu'ils entraînent sont sans cesse renouvelées.

Ces ressemblances entre les êtres vivants et les tourbillons n'ont pas manqué de frapper les physiologistes les plus sagaces : c'est à un tourbillon que Cuvier comparait la Vie ; c'est encore à un tourbillon que Huxley compare l'être vivant, voulant faire saisir l'un et l'autre cette permanence de la forme et des fonctions au milieu du renouvellement perpétuel de la matière qui caractérise les corps vivants. Mais la comparaison revêt un caractère plus précis quand, au lieu de prendre pour l'un de ses termes un être de raison comme la Vie, ou un organisme complexe, formé d'une multitude d'organes ou de tissus, elle s'empare d'un corps tel que le protoplasme, qui n'admet d'autre substratum que les atomes mêmes de la chimie. Il faut bien reconnaître alors que l'analogie est plus profonde qu'on ne voudrait le croire, que le protoplasme est vraiment le siège d'un mouvement particulier qui va saisir au dehors certaines molécules pour les rejeter ensuite, après les avoir associées quelque temps à d'autres molécules qu'il avait de même entraînées et qui tôt ou tard subiront le même sort.

Quelle peut être la nature de ce mouvement? Le problème est exactement de même ordre que celui qu'ont isolément abordé les physiciens et les chimistes contemporains, lorsqu'ils ont essayé de déterminer ce que sont les forces dont ils étudient les efiTets. Les conclusions auxquelles ils sont parvenus ne sont pas sans jeter quelque lumière dans Tesprit du biologiste.

Les forces, nous disent les physiciens, ne sont pas des entités distinctes; ce ne sont que des transformations du mouvement. Le monde est composé d'une matière unique dont toutes les

parties sont animées de mouvements plus ou moins complexes, que nous classons sous diverses catégories, suivant la façon dont nos sens les perçoivent, suivant les effets qu'ils produisent.

La lumière et Télectricité sont, pour le plus grand nombre des savants, des mouvements de ce fluide impondérable qui remplit Tespace, au sein duquel se meuvent les astres, dans lequel vibrent les molécules matérielles, être mystérieux, présent partout, confident des moindres tressaillements de la matière, messager fidèle, grâce auquel tous les mondes se donnent la main et entretiennent d'incessantes relations, gardien inconscient de toutes les activités de rUnivers. La lumière et l'électricité statique semblent n'être que des mouvements vibratoires de forme particulière des molécules de cette substance ; l'électricité dynamique est un mouvement d'ensemble de l'éther circulant entre les molécules matérielles qui le retiennent prisonnier. Dans les phénomènes dus à la chaleur et au magnétisme, les molécules matérielles interviennent directement ; mais c'est encore à des mouvements vibratoires de formes spéciales, que sont dues les manifestations de l'activité que l'on rapporte à ces causes.

Toutes les molécules matérielles sont également aptes à manifester des phénomènes calorifiques ; les phénomènes magnétiques, capables de modifier la lumière, d'engendrer l'électricité et par elle tous les autres agents physiques, semblent cependant l'apanage exclusif d'un petit nombre de substances voisines du fer.

Les atomes matériels ne seraient, à leur tour, suivant les curieuses recherches de William Thomson et de Helmholtz, que des tourbillons de l'éther, semblables à ces couronnes de fumée qui s'élèvent dans l'air après l'explosion d'une bouche à feu, et que savent reproduire en petit les habiles fumeurs, en lançant d'une certaine façon la fumée de leur cigare. S'il en est ainsi, il faut bien attribuer tous les phénomènes qui ressortissent à la pesanteur, à l'attraction moléculaire et à l'affinité, aux impulsions diverses que reçoit l'éther de ces tourbillons et aux actions que par son intermédiaire ces tourbillons exercent les uns sur les autres, actions auxquelles viennent se mêler, pour les favoriser

ou les contrarier, celles des mouvements qui produisent les agents physiques.

Ainsi, nous voyons les diverses formes du mouvement des particules matérielles, qu'il s'agisse de Téther ou des atomes, engendrer, en se propageant dans Téther, les phénomènes variés qu'on attribuait jadis aux fluides ou agents physiques.

Chaque forme du mouvement a une tendance marquée à se reproduire sous la forme qui lui est propre : un corps choqué prend un mouvement d'ensemble, comme celui qui est venu le frapper ; un corps chaud échauffe les corps placés dans son voisinage; un corps lumineux en fait des sources de lumière ; un corps électrisé en tire des étincelles ; un aimant donne la propriété de s'attirerréciproquementàtouslesmorceaux de fer ou d'acier qui subissent son action. Grâce à des artifices spéciaux, nous savons aujourd'hui transformer les uns dans les autres la plupart de ces mouvements ; mais, à mesure qu'ils deviennent plus complexes, leur métamorphose devient de plus en plus difficile. Nous voyons déjà les tourbillons simples qui se produisent dans les cours d'eau et dans l'atmosphère persister longtemps, malgré toutes les actions qui sembleraient devoir les détruire. Les calculs de Helmholtz, vérifiés par les expériences de William Thomson, montrent que, dans un milieu homogène, les couronnes de fumée, les tourbillons auxquels on est conduit à comparer les atomes, seraient éternels, indivisibles.

« Ces tourbillons, dit M. Wurtz (1), sont doués d'élasticité et peuvent changer de forme. Le cercle est leur position d'équilibre et, lorsqu'ils sont déformés, ils oscillent autour de cette position, qu'ils finissent par reprendre. Mais qu'on essaie de les couper, lis fuiront devant la lame, ou vont s'infléchir autour d'elle sans se laisser entamer. Us offrent donc la représentation matérielle de quelque chose qui serait indivisible et insécable. Et lorsque deux anneaux se rencontrent, ils se comportent comme deux corps solides élastiques : après le choc ils vibrent énergiquement. Un cas singulier est celui où deux anneaux se meuvent

(1) Ad. Wurtz, La théorie at<mique, 1879, p. 238.

dans la même direction, de telle sorte que leurs centres soient situés sur la même ligne droite et que leurs plans soient perpendiculaires à cette ligne ; alors Tanneau qui est en arrière se contracte continuellement tandis que sa vitesse augmente. Celui qui avait pris l'avance se dilate au contraire, sa vitesse diminuant jusqu'à ce que l'autre l'ait dépassé, et alors le même jeu recommence, de telle sorte que les anneaux se pénètrent alternativement. Mais à travers tous ces changements de forme et de vitesse, chacun conserve son individualité propre, et ces deux masses circulaires et fermées se meuvent dans l'air comme quelque chose de distinct et d'indépendant... »

Pour sir William Thomson, ce milieu parfait et ces tourbillons qui le parcourent représentent l'Univers. Le milieu, c'est l'éther des physiciens; les tourbillons, ce sont les atomes éternellement vibrants, agissant les uns sur les autres comme nos tourbillons de fumée, pouvant se pénétrer, se mélanger, s'associer de mille façons sans rien perdre de leur individualité, sans changer de caractère, sans disparaître jamais, soustraits à toutes les actions des forces physiques incapables de les faire naître et de les détruire. Leur nombre est constant ; il ne saurait s'en former de nouveaux que par un acte de création, aucun de ceux qui existent ne saurait s'évanouir. C'est une démonstration du vieil axiome des chimistes : Bien ne se perd, rien fie se crée.

Ce qui est constant dans les atomes comme dans les tourbillons ordinaires, se propageant dans le fluide même où ils sont nés, ce ne sont pas les particules d'éther qui les composent, ce sont les mouvements, et c'est dans la nature même de ces mouvements que réside leur personnalité. Nous ignorons si les particules d'éther qui composent un atome ne sont pas sans cesse renouvelées, ces particules ne devenant apparentes pour nous qu'au moment où elles entrent dans le tourbillon. S'il en était ainsi, les corps n'existeraient que par une sorte de nutrition analogue à celle dont les protoplasmes sont le siège.

Quoi qu'il en soit, nous voyons, par cet exemple, le mouvement créer à l'aide de la matière des personnalités réelles, durables, capables d'agir les unes sur les autres, se laissant influencer par

tous les mouvements qui se produisent en dehors d'elles, sans perdre pour cela leur essence, manifestant par la durée de leurs tressaillements qu'elles conservent une sorte de souvenir des actions exercées sur elles. Sans doute ce n'est pas encore là la vie, telle que nous la concevons. Mais n'est-il pas instructif de voir les formes du mouvement, à mesure qu'elles deviennent plus complexes, donner naissance à des êtres dont les propriétés se rapprochent de plus en plus de celles des êtres vivants ?

Supposons que des mouvements semblables ou plus complexes, au lieu de s'emparer de l'éther, s'emparent de certains des tourbillons nés dans son sein, entraînent et associent certains atomes, les conditions ne seront plus aussi simples : dans le milieu divers où ils se produisent, portant sur des êtres animés aussi de mouvements, ces mouvements nouveaux ne pourront plus se perpétuer de la même façon, mais ils produiront eux-mêmes des êtres personnels, indépendants des molécules qui les constituent, de dimensions déterminées, capables de se modifier sans cesse sans perdre leur essence, conservant le souvenir conscient ou non des actions exercées sur eux, en un mot des protoplasmes.

S'il en est ainsi, nous sommet en droit d'appliquer à ces derniers une grande partie de ce que nous avons appris sur les atomes. Les atomes des diverses sortes de substances chimiques, modifications d'un même élément, ont apparu pendant une certaine période d'évolution de notre globe ou du système astronomique dont il fait partie ; rien ne peut laisser supposer qu'il s'en soit formé de nouveaux en dehors de cette période, et nous savons que les forces physico-chimiques sont incapables d'un tel acte créateur. Ces atomes se sont montrés avec tout un cortège de propriétés qui leur ont fait les destinées les plus diverses. Quelle différence entre le petit nombre de composés fournis par les métaux précieux et la multitude infinie des composés du carbone !

De même, dans une période postérieure de l'évolution de notre planète, alors que les éléments futurs des substances vivantes flottaient, mélangés dans une lourde atmosphère, tout frémissants de leur condensation récente, certaines formes du mouvement comparables à celles qui ont été employées à former les atomes ont pu

Edmond Perrier. 4

produire les premières combiaaisons vivantes, les premiers protoplasmes. Rien ne permet de supposer que ces protoplasmes fussent alors tous identiques entre eux : ils devaient au contraire différer, non seulement par la nature des particules matérielles qui entraient dans leur constitution, mais encore par les conditions du mouvement qui les animait. Il y avait donc en eux deux éléments différents de variété. Sans doute, si les substances employées à former ces protoplasmes n'ont pas été plus nombreuses, c'est qu'au moment où ils ont pu se produire, nombre d'éléments chimiques avaient déjà pris l'état solide : l'azote, l'oxygène, l'hydrogène, le carbone et leurs diverses combinaisons, la silice, qui a dû se présenter longtemps sous l'état gélatineux, les sels de chaux peu solubles, mais répandus partout, et quelques autres corps ont fait tous les frais de ces substances vivantes. Celles-ci, comme les corps simples, sont nées avec des propriétés différentes, des aptitudes diverses et la lutte pour la vie s'est trouvée par conséquent établie d'emblée sur la terre.

Tandis que les éléments matériels évoluaient, formant, en vertu de leurs propriétés initiales, les innombrables composés chimiques, produisant des composés de plus en plus stables comme s'ils cherchaient les combinaisons les plus propres à assurer leur éternel repos, les protoplasmes évoluaient à leur tour, solUcitani au contraire la matière au mouvement, cherchant à l'entraîner chacun dans sa sphère, y réussissant plus ou moins, sans cesse en présence les uns des autres, forcés par les conditions mêmes de leur existence à engager la rude bataille d'où devait sortir le progrès pour les uns, la mort pour les autres.

L'évolution ultérieure de chacun de ces protoplasmes a été sans doute déterminée par les conditions d'existence qui se sont succédé à la surface du globe et parmi lesquelles se place en première ligne la concurrence vitale. Mais elle a été dominée avant tout par les propriétés premières, ce qu'on pourrait appeler les propriétés natives, tout comme cela s'est produit pour les corps simples ; là aussi les circonstances ont amené la succession des phénomènes auxquels les éléments chimiques ont pris part; mais dans ces phénomènes chaque élément a joué un rôle assigné d'avance par les pro-

priétés qpi'il tenait de son origine. Les propriétés chimiques que manifestaient les corps simples ont été pour eux ce que les propriétés vitales ont été pour les protoplasmes. Ce que nous appelons V affinité pour les premiers correspond à ce que nous nommons la vie pour les seconds.

De même que nous ne pouvons reproduire les corps simples, de même nous sommes sans moyen de produire* la vie, par la raison que toutes les combinaisons de mouvement aptes à la produire ont été d'un seul coup employées à cette féconde création. Dès le début la somme des mouvements vitaux a atteint sur le globe son maximum : les uns se sont graduellement éteints, vaincus dans la lutte par les mouvements, avec quiils ne pouvaient s'harmoniser ; d'autres se sont perpétués, produisant des organismes de mieux en mieux armés pour se protéger, seuls aptes à vaincre l'inertie de la matière que nous ne savons plus ranimer.

Évidemment ces assimilations ne doivent pas être prises d'une façon trop absolue; nous ne voudrions pas affirmer l'identité des mouvements vitaux dans les protoplasmes avec les mouvements qui s'exécutent dans les atomes et qui, réagissant les uns sur les autres à travers l'éther, déterminenl les phénomènes attribués par les anciens chimistes à une force spéciale, Y affinité. La Jumière est un mouvement vibratoire qui agite les molécules d'éther, la chaleur agite au contraire bien réellement les atomes matériels et les molécules ; n'y aurait-il entre la vie et \ affinité •qu'une différence du même ordre ? Cela est possible, mais qui pourrait dire si cette différence est la seule ? Il faudrait, pour être en droit de l'affirmer, avoir comparé la trajectoire des molécules d'éther dans les atomes et celle des atomes dans les protoplasmes, comparaison destinée sans doute à demeurer éternellement hors de nos moyens d'investigation. Mais c'est déjà quelque chose que d'avoir pu constater de telles ressemblances; quelques conséquences vont en donner la preuve.

On considère habituellement comme deux parties d'un même tout ia doctrine de \ évolution et celle des générations spontanées. Si l'on «nteod par là qpie la théorie de l'évolution suppose des êtres primitifs dénués de parents et formés par le libre jeu des forces existant

dans le monde, cela nous parait en effet bien difficile à contester. Mais si Ton prétend, comme le font la plupart des partisans de la génération spontanée, que le phénomène de la création de la vie se reproduit encore de nos jours, nous répondons que ce peut être une opinion soutenable, mais qu'elle n'a rien de commun avec le transformisme. Nous venons de voir, en effet, qu'une première création de protoplasmes ne suppose pas plus des créations subséquentes que la création première des atomes ne suppose qu'il puisse s'en former encore. Cuvier, partisan de la fixité des espèces, et Huxley, partisan de leur variabilité indéfinie, peuvent donc se rencontrer sur cette proposition, qu'ils ont l'un et l'autre formulée presque dans les mêmes termes : « La vie seule engendre la vie. » On a considéré, et la plupart des biologistes considèrent encore comme incompatibles la théorie d'une force vitale particulière et celle du déterminisme physiologique^ qui nous montre les organismes soumis à des lois aussi constantes que celles de la physique et de la chimie. C'est là encore le résultat d'une confusion. Le déterminisme^ c'est-à-dire le fait que dans le monde vivant, comme dans le monde minéral, les mêmes causes produisent toujours les mêmes effets^ n'a rien à faire avec la théorie qui ne veut voir dans les êtres vivants que le résultat de la libre action sur la matière des forces ordinaires de la physique et de la chimie. L'affinité produit des phénomènes d'un autre ordre que la pesanteur, la chaleur, l'électricité, le magnétisme et la lumière ; son action peut être modifiée par l'intervention de ces agents, cela n'empêche pas qu'elle ne soit une force distincte. De même la vie est une force qui se superpose à toutes les autres, y compris l'affinité, combine ses effets aux leurs, reçoit leur influence sans cesser de demeurer distincte et de produire tout un ordre nouveau de phénomènes qui lui sont propres. 11 ne faudrait pas toutefois vouloir cacher sous ce moi force \in être intelligent, capricieux ou volontaire. Les forces ne sont que des modes spéciaux de mouvement dont Torigine nous est inconnue, que l'on peut considérer comme primitifs et dont les transformations diverses sont la cause de tous les phénomènes : quelques-uns de ces modes de mouvement ont une remarquable permanence, on peut admettre qu'ils ont donné naissance aux atomes et aux pre-

miers protoplasmes, d'où émanent ï affinité et la vie ou force mtale.

Cette dernière ne saurait se comporter autrement que l'affinité, avec laquelle elle présente tant de ressemblance ; ses effets sont aussi certains, aussi réguliers que ceux des autres forces de la nature, issues comme elle du mouTcment. Mais confondre la vie avec les forces physico-chimiques, c'est faire une erreur plus considérable encore que celle qui consisterait à confondre l'homme avec le gorille ou le gorille avec l'homme, quoique l'un et l'autre puissent bien avoir quelque parent commun.

Le déterminisme des phénomènes physiologiques n'exclut donc pas plus la force vitale que le transformisme n'implique les générations spontanées dans l'état présent de notre globe. Les protoplasmes se sont formés une fois pour toutes ; ils ont apparu avec des facultés particulières qui ont réglé leur évolution, concurremment avecles conditions extérieures; étant données ces conditions, la marche de leur évolution s'est trouvée aussi rigoureusement déterminée que le sont aujourd'hui les diverses transformations des composés chimiques.

La science de la vie, la biologie, est donc tout entière dans l'histoire des protoplasmes et de leurs modifications diverses, comme la chimie est tout entière dans l'histoire des corps simples. Mais le biologiste se butte dans ses recherches à une difficulté qu'ignore le chimiste. Quand ce dernier a isolé les corps simples, qu'il en a déterminé toutes les propriétés, il sait qu'il retrouvera ces éléments toujours identiques à eux-mêmes, et il peut les considérer comme autant de causes constantes, immuables, auxquelles tous les phénomènes chimiques se laissent aisément ramener. Au contraire, les protoplasmes, aux propriétés desquels il faut rattacher tous les phénomènes biologiques, changent incessamment ; ils se transforment souvent avec une merveilleuse rapidité : témoin la multitude infinie de cellules variées qui, chez les animaux supérieurs, naissent d'une cellule unique, l'œuf.

On peut affirmer qu'il n'existe pas actuellement un seul protoplasme identique dans toutes ses propriétés aux protoplasmes pri-, mitifs. Cependant on trouve encore dans les mers, dans les eaux

douces et jusque dans la terre humide, des êtres d'une telle simplicité que Tesprit se trouve amené à lès considérer comme les formes vivantes les plus rapprochées des formes originelles. C'est à leur étude que nous devons demander la confirmation des vues que nous venons de développer sur la nature de la vie et les caractères essentiels des protoplasmes. C'est dans leurs propriétés que nous devons rechercher les causes premières et les lois de l'admirable développement organique qui a permis aux êtres vivants de s'élever de l'humble sarcodc jusqu'à l'homme.