LES PHÉNOMÈNES D’OXYDATION

Dans la seconde Conférence (p. 62 ), j’ai insisté sur ce que , dans l’expérience où l’on amis de l’oxalate de potasse avec la solution de sucre de canne , celle-ci était devenue alcaline; l’acide oxalique avait été brûlé, il s’était formé du carbonate de potasse. Or l’oxalate de potasse ne s’oxyde pas, sec ou en solution, par l’oxygène libre. Sous l'influence de la moisissure , l’oxygène dont j’avais noté l’absorption, avait brûlé l’oxalate , et celui-ci était devenu carbonate.

Ainsi, la même moisissure qui avait interverti le sucre de canne et occasionné la fermentation du sucre , avait communiqué à l’oxvgène la propriété comburante capable d’oxyder l’oxalate de potasse. Je vous ai fait voir aussi que l’acide acétique de l’acétate de soude pouvait être brûlé par l’oxygène en présence des moisissures qui s’v développent, etc.

M. Pasteur a constaté que certaines moisissures sont capables de faire fermenter alcooliquement le sucre et , en présence de l’oxygène, d’opérer successivement l’oxydation acétique de l’alcool, puis la combustion complète de celuici. Il a même appliqué ces observations à la totale destruction de la matière animale, en admettant qu’il existe des vibrions qui transportent l’oxygène sur la matière pour l’oxyder. Tous ces faits convergent donc de manière ù fortifier la théorie de l’oxydation que je formulais en 1356. Mais M. Pasteur a vu les choses autrement que moi. De ce que tous les êtres organisés, à un moment donné, ont besoin d’air pour manifester les phénomènes de leur vie ou pour naître , le savant chimiste a été fort surpris de trouver qu’il en existe qui, à un autre moment, peuvent s’en passer; il a même prétendu qu’il y en a que l’oxygène tue ; chose assurément étrange , mais que je n’ai pas pu trouver exacte. En partant de ces singulières hypothèses, M. Pasteur a appelé anaérobies les êtres qui oeuvent vivre sans air et les a considérés comme étant seuls des ferments. La levûre de bière, par exemple, est ferment parce qu’elle est anaérobie ; le ferment de la fermentation butyrique est non seulement anaérobie, mais l’oxygène le tue ! 11 y a donc des bactéries , des vibrions

DANS i/ORGANISME

aérobies et des bactéries et des vibrions anaérobies (1).

Dans un autre ouvrage, plus spécialement consacré h l’histoire de la fermentation, je discuterai à fond la classification des êtres vivants, comme le fait M. Pasteur. Disons seulement, pour les besoins de cet enseignement, que selon le savant chimiste, la levûre de bière emprunte au sucre de l’oxygène pour vivre, et que c’est pour cela qu’il est décomposé ; que par conséquent la levûre ne ferait pas fermenter le sucre si l’air lui fournissait l’oxygène.

M. Berthelot (2) a réfuté les hypothèses de M. Pasteur et a dit que :

« 1° Aucun fait positif n’a été produit pour démontrer que le sucre cède à la levûre, de l’oxygène, de préférence aux autres éléments. 2° Aucun fait positif n’a été produit pour démontrer que la levûre se développe en prenant au sucre, de l’oxvgène, de préférence aux autres éléments. 3° Par conséquent, aucun fait positif ne prouve que la métamorphose chimique du sucre soit corrélative d’un mode exceptionnel de nutrition des êtres microscopiques, ce mode étant tel qu’ils enlèvent au sucre, de l’oxygène combiné à défaut d’oxygène libre. 4° Aucun fait positif n’a été produit pour démontrer que la fermentation alcoolique ait pour condition essentielle l’absence de l’oxygène libre. Au contraire, l’expérience prouve que la fermentation alcoolique s’accomplit très bien en présence de l’oxygène libre. 5° Aucun fait positif n’a été produit pour démontrer que le sucre fermente a toutes les fois qu’il y a vie sans air (comme le prétend M. Pasteur). »

(1) Il est utile de consigner ici la dernière expression de cette opinion de M. Pasteur qu’il a quelque part modifiée depuis l’époque où il l’a produite pour la première fois. « Puisque la vie, dit-il, peut se continuer, dans certaines conditions, hors du contact de l’oxygène de l’air, on pourrait partager les êtres vivants en deux classes : les aérobies, c’est-à-dire ceux qui ne peuvent vivre sans air, et les anaérobies qui, à la rigueur, et pour un temps, peuvent s’en passer; ces derniers seraient les ferments proprement dits. D’un autre côté, comme on peut concevoir dans un organisme entier un organe ou même une cellule capable de poursuivre son existence, au moins momentanément , en dehors de l’influence de l’air et d’avoir le caractère ferment à un moment donné , on pourrait se servir également de l’expression cellule anaérobie , par opposition à celle de cellule aérobie! »

(î) Comptes-rendus, t. LXXXVIII , p. 197.

LES PHÉNOMÈNES d’ûXYDATJON

L affirmation de M. Bcrthelot relative au fait que la fermentation par la levûre de bière s’accomplit très bien en présence de 1 oxygène libre, résultait d’un travail dans lequel j’avais prouvé que la fermentation, toutes choses égales d’ailleurs, dure plus longtemps lorsque, dès le début, on élimine l’air de l’appareil par un courant d’acide carbonique, et que la quantité d’acide acétique diminue au contact de l’air et augmente, au contraire, quand, dès le début, on supprime l’air (1). Et pour rendre la démonstration indiscutable, j’ai opéré des fermentations, tandis que, par un courant de la pile, je décomposais l’eau en présence du sucre et de la levûre. L’oxygène de l’eau décomposée était absorbé et l’acide carbonique se dégageait mêlé à l’hydrogène. Et j’ai prouvé que l’eau sucrée absorbait de l’oxygène aussi bien que la levûre (2).

Mais les organismes supérieurs sont tous tellement faits, que toutes les fonctions de tous leurs tissus s’accomplissent au sein de liquides imprégnés d’oxygène : il- y a de l’oxygène dans le lait, il y çn a dans le foie, dans le liquide musculaire et jusque dans l’urine. Les cellules, les microzymas de toutes ces parties sont donc, pour employer l’expression de M. Pasleur, aérobies : malgré cela, il y a de l’alcool dans le lait, dans le foie, dans la viande, dans le cerveau et jusque dans l’urine, et l’alcool est bien un produit do fermentation. Mais après la mort, pendant que la putréfaction s’accomplit, dans des vases clos, l’oxygène disparaît, il se dégage avec l’acide carbonique de l’hydrogène, un peu d’hydrogène sulfuré, et il se forme des combinaisons qui peuvent directement, comme ce dernier, absorber l’oxygène qui pouvait y être resté : ce sont donc les microzymas aérobies qui ont commencé la fermentation !

Après cette démonstration expérimentale, allons au fond des choses.

Ce que M. Pasteur ne voit pas encore, ce sont ces admirables harmonies dont une étude attentive des phénomènes nous révèle chaque jour l’étonnante réalité ; le savant chimiste m’apparaît toujours comme un finaliste sans discerne-

(1) A. Béchamp, Comptes-rendus, t. LXXV, p. 1036 (1S72).

(2) Ibid., t. LXXXVIII , pp. 719 et 8G6 (1879).

¥ dans l’organisme fi 39

ment, lorsqu’il persiste à considérer les organismes, tels que la levûre de bière, les bactéries, les microzvmas qu’il appelle microbes et micrococcus, comme des êtres créés pour une fin déterminée, formant une catégorie à part parmi les êtres vivants ! Possédé qu’il est par son système, il ne peut pas se figurer qu’un être organisé quelconque existe d’abord pour lui-même. Un être vivant rapporte tout à soi, cherchant toujours à réaliser les conditions de son existence, conformément à la loi qui le domine, pour accomplir sa fin. Nous avons déjà considéré dans les êtres que l’on appelle improprement des ferments, la fonction, chimique qu’il peut exercer par la zymase qu’il peut sécréter, et qui lui sert à se préparer son milieu; et la fonction cle nutrition qui est la condition de la formation de cette zymase aussi bien que de la conservation de son être, de l’individu qu’il constitue. Pénétrons davantage dans ces considérations :

Dans les êtres réduits à l’état de cellule comme la levûre de bière, une bactérie, etc., aussi bien que dans les cellules des organismes plus composés, plus compliqués, où la division du travail atteint ses dernières limites, comme chez l’homme, on peut considérer deux fonctions supérieures : la fonction de conservation et la fonction de multiplication, qui sont aussi des lois. Ces fonctions sont d’ordre purement physiologique, et il serait oiseux de vouloir en pénétrer la cause, car, sans doute, elle est trop élevée pour que nous puissions y atteindre ; mais il faut reconnaître qu’elles sont la loi de tous les êtres sans exception.

La fonction de conservation n’a évidemment qu’un seul mode, qui est la tendance à la réalisation de toutes les conditions de la vie.

La fonction de mioltiplication, ou ce qui revient au même, la fonction de reproduction, suppose la première, car, pour se multiplier, il faut pouvoir se conserv-er. Considérée abstractivement, elle reconnaît plusieurs modes, sur lesquels je n’ai pas à m’appesantir.

Mais dans les fonctions de conservation et de multiplication, est comprise, comme moyen, la fonction de nutrition, et c’est ici que la chimie peut aider la physiologie. L’esprit de système admet pour chaque espèce de fer-

LA FONCTION DE CONSERVATION

mentation un ferment spécial : il y aurait un ferment alcoolique, un ferment lactique, un ferment butyrique, un

ferment ammoniacal de l’urée, un ferment nitrique , et je

n’entends parler ici que des ferments organisés ; que seraitce si je voulais y ajouter les ferments non organisés ou zymases, que l’on croyait indépendants de ceux-là? Le même esprit a conduit M. Pasteur à regarder les ferments organisés comme des êtres à part dans la création : les anaérobies! et à s’imaginer que dans le phénomène de la décomposition de l’urée, ferment soluble et ferment organisé agissent de même sur la matière fermentescible !

La première fois que je me suis élevé contre le système des ferments spécifiques, ç’a été dans une lettre à M. Dumas, du o décembre 1867 (1), à l’occasion de la fermentation de l’alcool par les microzymas de la craie, dont je vous parlais tout à l’heure. Dans cette action ces microzymas n’avaient pas changé d’aspect et, dans le langage consacré, on doit dire qu’ils ont été ferments caproïque, acétique, etc., puisqu’ils ont formé surtout de l’acide caproïque et de l’acide acétique ! Or, les ferments, issus d’une de mes opérations, ayant été mis avec une solution de sucre do canne, contenant 20 O5'' de ce sucre, ont formé en trois mois 340er de lactate de chaux, un peu de butyrate et d’acétate ; et les ferments sortis de cette opération ont opéré tout aussi facilement la fermentation de l’empois de fécule, produisant alors surtout de l’acide butyrique et de l’acide acétique ! Les mêmes ferments ont donc été tout aussi bien ferments lactique, butyrique et acétique !

Considérez d’autre part l’organisme que M. Pasteur appelle ferment lactique; voilà qu’il a opéré la fermentation lactique du sucre de canne : tout le sucre est transformé, le lactate de chaux a cristallisé ; eh bien ! sans ouvrir l’appareil, abandonnez le tout à lui-même, de façon qu’aucun nouvel organisme n’y pénètre, et vous verrez le lactate disparaître ; il se produira du butyrate ; le ferment lactique est donc devenu butyrique ? Et si vous notez que, dans la fermentation lactique, comme dans la butyrique, il se forme toujours

(t) Annales de chimie et de physique (4), t. XIII , p. 103.

*> la fonction de CONSERVATION 6 il

plus ou moins d’alcool, même quand ou a employé le lactatc de chaux pur, qui ne peut pas former de glucose, vous serez obligé de dire que le même ferment a été en même temps ferment alcoolique !

C’était donc très justement que je pouvais écrire à M. Dumas, à propos des faits concernant les microzymas de la craie que j’avais eu l’honneur de lui communiquer, ce que voici : « Nous avons ainsi la preuve que les microzymas de la craie ne sont pas des ferments spécifiques; en général, il n’y en a pas; ce qu’il y a, ce sont des organismes qui provoquent ou opèrent des transformations dépendantes de l’aliment qu’on leur fournit. »

Bref, un ferment organisé est un appareil vivant, dont la fonction chimique peut changer corrélativement à l’espèce de matière fermentescible qu’on l’oblige de consommer, et aux conditions de milieu où on le force d’agir.

Il peut arriver ainsi que le même organisme transforme une substance donnée, dans les mêmes produits, dans des milieux différents. C’est ce qui a lieu pour la levure de bière qui décompose le sucre en formant les mêmes corps, soit à l’abri de l’air, soit au contact de l’oxygène ou dans d’autres milieux très divers ; mais c’est à une condition, c’est qu’elle puisse intervertir le sucre qu’elle doit consommer : si on empêche la zymase de transformer le sucre 'en glucose, la fermentation n’a pas lieu, bien que la levure ne soit pas tuée. Dans l’eau elle fermente , c’est-à-dire dégage de l’acide carbonique et produit de l’alcool et de l’acide acétique ; dans ce cas, elle vit aux dépens d’elle-même en se consommant, elle s’émacie, s’use plus vite que dans l’eau sucrée pure. ■ Son milieu alimentaire normal, c’est le moût du brasseur ou une liqueur qui en approche par sa composition. Si on la met dans l’empois, elle fluidifie celui-ci ; mais comme elle ne peut pas consommer la fécule soluble, la loi de conservation l’oblige à s’attaquer à sa propre substance ; elle ne meurt pas d’abord, mais elle se détruit peu à peu ; en tant que cellule, elle n’existe plus, mais ses microzymas vivent et, devenus libres, évoluent *en bactéries, vibrions, amylobacters qui, eux-mêmes, sont remplacés par des bactéries, ils consomment la fécule soluble, dans des conditions

LA FONCTION DE CONSERVATION

convenables, en présence du carbonate de chaux, et on a une fermentation butyrique '

Voyez les végétaux ordinaires, ceux qui sont chargés de fabriquer, avec les éléments de l’air, de l’eau et de la terre, la matière organique. Pour fonctionner, la lumière et la chaleur, au degré voulu, leur sont absolument indispensables ; si ces deux conditions ne sent pas remplies, toutes les autres l’étant, ils ne parviennent pas à accomplir leur complète évolution. Eh bien ! la vesce commune, une légumineuse, est une de ces plantes; si on en sème les graines dans une cave, elle germe, car, pour cela, de l’humidité, de l’air et une certaine température suffisent; mais, malgré l’absence de lumière, la plante vivra pourtant, car elle croîtra si bien que, dans quinze à vingt jours, elle poussera des tiges qui atteindront 50 et même 60 centimètres de longueur. Elle s’adapte à ce milieu qui n’était pas fait pour elle et forme la matière organique de ses tissus ; sans doute elle n’atteindra pas sa fin, ne fructifiera point, ne produira pas les mêmes composés chimiques qu’à la lumière, mais enfin elle aura vécu, et, chose assurément digne d’attention, produit l’asparagine que ne forme pas, nécessairement du moins, la plante qui végète à la lumière. La vesce étiolée est cependant le même végétal que celui que sa graine eut formé dans les conditions normales. Bref, dans l’obscurité, la vesce fonctionne, -au point de vue de la formation de l’asparagine, comme l’asperge : deux organismes différents qui, avec les mêmes éléments, forment le même composé ; la plante étiolée se comporte donc comme certains végétaux incolores, dont les tissus n’opèrent pas moins la synthèse de la matière organique, et comme une foule de microphytes que nous avons étudiés dans la seconde Conférence. Et les exemples de plantes qui peuvent se développer en s’étiolant et en formant des composés que ne produit point le même végétal dans l’état normal, sont nombreux dans la Science.

Mais la faculté de s’adapter aux milieux est d’autant plus accentuée, que l’organisme est d’ordre plus inférieur, plus simple dans son organisation, plus voisin du microzÿma, si bien qu’il y en a qui ne sont pas même tués par la dessication.

• LA FONCTION DE CONSERVATION

La lcvûrc do bière essorée sur porcelaine dégourdie, et ensuite desséchée à basse température dans le vide, conserve pendant longtemps la propriété de faire fermenter le sucre de canne. La privation de l’eau (elle en contenait au moins 70 pour 100 dans l’état de dessication physiologique, telle qu’elle est quand elle a été essorée sur la porcelaine dégourdie), ne la tue donc pas, elle est dans l’état des animaux dits o'éviviscents, que l’on a fait dessécher à basse température. Mais les phénomènes que présentent ceux-ci doivent un peu nous arrêter, pour que nous puissions bien nous rendre compte de la conservation de la vie dans les microzymas de l’atmosphère et des roches, ou des poussières des rues!

On range parmi les infusoires au moins deux ordres d’êtres organisés, appelés Rotifôres et Tardigrades. Ce sont de vrais animaux à structure compliquée et qui pondent vraiment des œufs! C’est parmi eux que se trouvent les rèvivis- ■cents. Voici, d’après Dujardin, ce que l’on en sait avec certitude :

Les Rotifères et les Tardigrades réviviscents se trouvent surtout dans les touffes de Bryum exposées à des alternatives de sécheresse et de végétation, sur les toits, sur les murs, dans les allées de jardin et dans le sable des gouttières. C’est dans ce sable que Spallanzani observa ces animaux, sur lesquels il put constater le singulier phénomène de leur résurrection après une dessication très prolongée sur des toits d’ardoise, dans le sable des gouttières, sous l’action du soleil le plus ardent ; ils demeurent ainsi dans un état de sommeil ou de vie latente jusqu’au retour de la saison pluvieuse ! Naturellement, un fait aussi extraordinaire n’a pas manqué d’être révoqué en doute! Mais Schultze a confirmé les observations de Spallanzani, et aujourd’hui personne ne doute que certains Rotifères et Tardigrades desséchés ne puissent reprendre vie quand ils sont humectés de nouveau. En se desséchant, ces animaux se contractent en boules translucides assez dures, et leur enveloppe cornée semble les protéger contre les agents extérieurs et leur permet de conserver une vie latente dont la durée est indéfinie! Mais, Dujardin le fait observer, il ne faut pas croire cependant que tous les Rotifères aient également le privilège de