LA GRAINE

En même temps que l'ovaire grossit après la fécondation, de manière à donner le fruit, l'ovule se transforme à l'intérieur pour produire la graine. C'est elle qui constitue l'organe ultime et fondamental que la plante doit produire avant que la mort ne la fasse disparaître. Sa constitution nous importe donc grandement et nous devons en connaître la structure interne et les propriétés mystérieuses.

Prenons d'abord une graine de Fève (fig. 79) et examinons sa surface : nous y remarquons une enveloppe assez dure que l'on appelle tégument; sur le côté, une large cicatrice ovalaire est visible, c'est le hile, par lequel s'attachait 1 ovule au placenta, et lorsque la graine est devenue libre, c'est en ce point que la cicatrisation s'est opérée. A côté de cette tache sobserve une petite dépression, à peine visible, qui correspond à 1 ancien orifice ou micropyle de l'ovule qui s'est fermé. Le tégument de la Fève est lisse. Examinons d'autres graines (fig. 80) : sur une graine de Coquelicot, nous verrons à la surface du tégument un très joli réseau formé de parties saillantes qui se détachent

Fig. 79. — Fève montrant le hile A et le micropyle B.

du fond. La coloration du tégument n'est pas toujours uniforrpe; il y a souvent des taches colorées, extrêmement variées, chez le Haricot, le Ricin ; cette dernière graine est fort curieuse par sa ressemblance avec un insecte (fig. 80, E).

Les téguments de certaines espèces sont pourvus de poils : ceux du Cotonnier, par exemple, acquièrent une très grande longueur et apparaissent sur toute la surface de la graine (fig. 80 D) ; les anciens, qui connaissaient ce végétal, disaient de lui que c'est la plante « qui porte des toisons ».

Les filaments nommés kapok., produits par l'Ériodendron anfractueux et utilisés pour le rembourrage, sont fixés à la paroi de la capsule et non sur la graine, comme chez le Cotonnier. Les poils, au lieu d'être disséminés sur toute la surface, peuvent être concentrés à une extrémité de la graine, à sa base près du hile chez les Asclépiadacées ou les Saules (fig. 80, F), les Peupliers; dans les Tillandsia, qui sont des Broméliacées épiphytes, la graine a la forme d'un filet grêle, dont la couche superficielle se désagrège en sortes de poils qui, réunis, forment une aigrette.

A, de Pois, ouverte; c c, cotylédons; g, gemmule ; t, tigelle ; r, radicule: B, de Coquelicot (grossie) ; C, de Dauphinelle (grossie) ; D, de Cotonnier ; E, de Ricin ; F, de Saule ; G, fruit de Pissenlit ; H, graine de Dattier.

Cotonnier, fruits et graines.

Ériodendron, fruits et graines.

Peuplier noir avec fruits.

Dissémina tion des semences.— On entrevoit tout de suite le rôle important que doivent jouer de pareils appareils de vol pour la dissémination des semences ; chacun a été gêné au printemps par les graines aigrettées des Peupliers qui remplissent les jardins et la campagne, qui viennent parfois dans les yeux et sont très incommodantes, notamment pour les enfants très jeunes.

Au lieu d'une aigrette de poils qui donne prise au vent et qui allège singulièrement la graine, il peut y avoir une aile à sa surface qui fait tournoyer les semences dans l'air: c'est cequi arrive notamment chez les Bignoniacées.

Les exemples que nous venons de citer sont très instructifs au point de vue de la dissémination des espèces. Quand le fruit contient une seule graine, c'est lui qui porte le parachute destiné à transporter au loin la semence féconde ; mais quand le fruit contient plusieurs graines, c'est très souvent la graine qui est pourvue soit d'une aigrette, soit d'une aile.

La nature, il est vrai, peut employer d'autres ruses pour assurer la multiplication au loin d'une espèce : elle peut notamment rendre les graines collantes en provoquant la formation d'une sorte de matière gélatineuse à leur surface. Tel est le cas des graines de Lin, dont les cellules épidermiques du tégument ont la propriété de se gonfler et de se gélifier d une manière extraordinaire au contact de l'eau. Les cataplasmes de farine de Lin sont une application bien connue de cette propriété. Déposées à la surface d'un objet quelconque, bouteille, vase, jardinière grotesque en terre poreuse, ces graines germent sur place et couvrent l'objet d'une verdure tendre. L'aspect de ces germinations est si curieux, qu'elles forment la base d'un petit commerce de la rue.

Les fruits charnus sont ordinairement parés de couleurs vives, attirant le regard de l'oiseau qui avale la pulpe sucrée et dissémine les semences. La graine, cachée aux regards, n'a pas d'ordinaire évolué dans ce sens. Dans quelques cas cependant, elle peut être vivement colorée et charnue extérieurement et bénéficier du même mode de dissémination que les drupes et les baies. On cite la graine de Grenadier, dont le tégument est devenu charnu , rouge, de sorte que lorsqu'on ouvre le fruit, qui est sec et cloi sonné, on trouve une série de petits corps qui res- Ci, i<- m r Faideau. semblent à des

If (Taxus baccala) et fruits. rubis. Il en est

Jardinière poreuse avant et après la germination.

de même chez le Fusain. C'est pour la même raison que les graines de Passiflore et de la Figue d'Inde ou Opuntia sont comestibles. Si par hasard, ce qui est très exceptionnel, la graine est nue, non enveloppée dans un ovaire, elle pourra alors devenir charnue comme un fruit. C'est ce qui arrive notamment pour un arbre curieux du Japon, que l'on appelle l'arbre aux quarante écus ou Ginkgo, dont les graines ressemblent à des drupes : elles sont dures à l'intérieur. Il en est de même des graines de l'If, entourées par un sac rouge largement ouvert; mais ici ce sac est Varille, sorte de tégument supplémentaire. On voit donc que les mêmes fins ont été obtenues par l'emploi des mêmes moyens par d'autres organes.

Structure interne. — Passons maintenant à l'étude de la constitution interne de la graine (fig. 81) et reprenons celle de la Fève ou du Haricot. Enlevons les téguments, opération qui se réalise assez aisément, et nous trouvons ce que l'on appelle l'embryon. Il est ici assez gros, et formé principalement par deux grosses masses charnues, planes sur les deux surfaces en contact, convexes sur les autres : ce sont les cotylédons ou encore les feuilles primordiales de la future plante. Si nous écartons ces cotylédons en les étalant et si nous observons le petit corps cylindrique qui se trouve entre eux, nous verrons qu'il est formé de trois parties : une partie cylindro-coniqueà une extrémité, c'est la petite racine ou radicule; au-dessus s observe une partie cylindrique qui est la tigelle ; enfin, au sommet, de petites feuilles dont l'ensemble constitue la gemmule. On voit donc, d après l'énumération qui vient d être faite, que les divers organes de la future plante sont déjà constitués.

Dans les deux exemples de Légumineuses que nous avons choisis, les cotylédons sont épais, charnus, gonflés et remplis de matière nutritive qui servira à l'alimentation de la future plante, qui a, pour ainsi dire, son grenier à l'intérieur d elle-même.

Il n'en est pas toujours ainsi et, très communément, les cotylédons sont minces; la plantule entière est même souvent très petite et, tout autour d'elle, se développe un tissu nourricier que l'on appellel'a/oumen. Il est constitué par des cellules bourrées de matières de réserve, comme l'amidon dans l'albumen du Blé (fig. 82), par exemple, et c'est grâce à l'abondance de cette substance que cette plante est devenue alimentaire, objet de la convoitise de l'espèce

Fig. 81. — Coupes schématiques de graines. ^^

A, à albumen ; B, sans d'un

albumen. grain de Blé.

Fig. 83. — Différents aspects de grains d'aleurone.

humaine, qui lui dérobe l'épargne qu'elle avait soigneusement amassée pour la nourriture de sa progéniture.

Il y a souvent dans l'albumen d autres matériaux que l'amidon. Dans la graine de Ricin, il y a d'abord de l'huile et c'est elle que l'on extrait et que l'on emploie en médecine pour ses propriétés purgatives: mais il y a en outre une réserve d'une autre nature, surtout formée de matières quaternaires ou albuminoïdes, qui s'observe dans des globules que l'on désigne sous le nom de grains d aleurone (fig. 83) et dont la constitution est complexe. On y voit de la matière albuminoïde qui se présente sous forme d'un faux cristal, car ses angles sont variables, puis une petite masse sphé-

Graines germées. 1, de Seigle; 2, de Trèfle-, 3, de Ray-grass; 4, de Maïs; 5, de Betterave.

Préparation du sable et visite des graines germées.

rique qui est de nature calcaire; entre ces corps, il y a de la matière albuminoïde amorphe.

Conditions nécessaires pour la germination. — La

graine abandonnée à elle-même demeure inerte et incapable de tout changement; c'est une sorte d'organe engourdi qui n'attendra qu'une occasion favorable pour se réveiller. Parfois cette occasion ne se présentera pas et la graine se sera endormie tout à fait : elle sera incapable de revivre, elle sera morte. Il y a une série de graines, surtout celles qui contiennent des matières oléagineuses, qui perdent aussi leur pouvoir germinatif avec la plus grande facilité. Cette propriété importante est très fâcheuse quand les graines appartiennent à des espèces des colonies ou des contrées tropicales : les graines ne peuvent se conserver intactes pendant la traversée et, quand elles arrivent à destination, on essaie en vain de leur donner un regain de vitalité. Pour obvier à cet inconvénient, on est obligé d'avoir recours à l'artifice de la stratification. On place les graines isolées les unes des autres dans des boîtes en fer-blanc en lits successifs, en intercalant ces derniers de couches de sable, de terre pas trop humide, de poussière de charbon de bois. Il faut que les graines ne soient pas au contact des parois de la boîte : le substratum ne doit pas être trop humide, pour éviter la pourriture ; il ne doit cependant pas être trop sec, pour que la dessiccation des graines n'ait pas lieu. On arrive, avec un peu de pratique, à trouver les conditions favorables ; la germination commence souvent en cours de route, et, à l'arrivée, en ouvrant la boîte, on constate le bon état dans lequel sont les plantes, que 1 on s'empresse de mettre dans la serre à multiplication. On arrive ainsi à expédier au loin

des espèces précieuses. Parmi les plantes à graines perdant rapidement leur pouvoir germinatif, on peut citer VHeOea, cet arbre à caoutchouc qui est l'une des principales richesses du Brésil.

Que faut-il en général pour qu'une graine manifeste à l'extérieur sa vitalité? Il n'est pas nécessaire de lui donner grand'chose: il lui suffit d'un peu d'humidité et d'un peu de chaleur; il est cependant indispensable que la terre soit aérée, et c'est pour cela qu'avant d'y déposer la semence féconde, le laboureur doit retourner et ameublir le sol de manière que l'air y circule plus aisément. Si la graine est bonne, c'est-à-dire si elle n'a pas été mangée par les charançons ou rongée par la carie, maladie due à un Champignon, elle ' devra germer.

Il y a encore une autre catégorie de semences qui ne germent pas : ce sont les graines trop vieilles et, pour les ranimer, les praticiens emploient différents artifices, comme de les plonger dans l'eau chlorée, par exemple. La durée de la vitalité des graines est souvent très grande, et notamment les graines à réserve d'amidon, comme le Blé, sont susceptibles de résister pendant une longue série d'années aux causes d'altération; cependant, à la longue, toutes les graines se corrompent et les grains de Blé trouvés dans les tombeaux de l'ancienne Egypte étaient morts et incapables de se réveiller.

Les jardiniers ont d'ailleurs un procédé bien simple pour éliminer les graines mauvaises ou gâtées : il consiste à les jeter dans l'eau ; ils voient ainsi qu'elles surnagent si elles sont mauvaises, les bonnes allant au contraire au fond du liquide. Cette méthode

Étuves Schribanx pour l'étude du pouvoir germinatif des graines.

Fig. 84.

Cotylédons épigés (c, c) du Haricot.

Fig. 85.

Cotylédons hypogés (c)

du Pois.

Cl.de M. F.Faideau.

Phases successives de germination de l'Érable.

ne réussit pas avec les graines de Ricin, par exemple, parce qu'elles contiennent de l'huile dans l'amande ; or l'huile, chacun le sait, est plus légère que l'eau.

Les grands établissements horticoles français apportent un soin méticuleux au choix des semences ; aussi les graines sélectionnées coûtent-elles fort cher. Pour les obtenir, les fruits sont cueillis, à l'époque de leur maturité, par temps sec, mis au séchoir, puis battus et égrenés. Un premier triage élimine les graines insuffisamment mûres ou mal conformées. Dès leur arrivée dans le hall de réception de l'horticulteur, les semences subissent un nouveau triage, mécanique ou à la main, selon les espèces, et on prélève sur chaque sorte un échantillon qui servira de contrôle et permettra d'apprécier l'identité, la pureté, le pouvoir germinatif et la franchise d'espèce.

Le pouvoir germinatif est essayé dans les étuves Schribaux. Ce sont de grandes armoires à porte vitrée, chauffées au gaz et pourvues de régulateurs de température. Dans leur intérieur glissent des tablettes sur lesquelles sont les graines, simplement posées sur des feuilles de papier filtre maintenues humides. Une horloge, formée d'un cylindre faisant un tour complet en vingt-quatre heures, réalise automatiquement l'ouverture et la fermeture des robinets qui commandent les régulateurs ; l'étuve, en effet, doit être réglée à 20° pendant dix-huit heures et à 28° pendant les six heures suivantes, afin d'imiter les variations analogues des températures diurne et nocturne ; des thermomètres enregistreurs très sensibles contrôlent la marche de la température. Au bout d'un certain temps, l'état des graines en germination est vérifié et noté. Ces essais sont complétés par d'autres en pleine terre ou sous abri.

Phénomènes externes de la germination. —

Dans les conditions normales,

par exemple pour les graines

de Haricot ou de Pois que

l'on a fait tremper dans l'eau pendant une nuit pour les bien

imbiber, la germination se manifeste très nettement au bout d'un

petit nombre d'heures ou de quelques jours.

Ces phénomènes sont très intéressants à suivre et ils frappent très vivement les enfants qui les étudient d'une manière attentive. Ce corps inerte qu'était la graine sort de sa torpeur et se réveille comme sous l'influence d'un coup de baguette magique, et la plantule apparaît avec une régularité merveilleuse, la même série de manifestations s'observant avec une constance rigoureuse. La paroi des téguments, à l'endroit de l'ancien orifice de l'ovule, se gonfle et ne tarde pas à crever, puis un petit corps conique apparaît: c est la petite racine qui montre sa pointe. Elle sort bientôt plus résolument et tout de suite elle se courbe, de manière à prendre une direction verticale en se dirigeant vers la terre, et s'enfonce très rapidement. Dans cette première phase, le Haricot et le Pois se comportent de la même manière (fig. 84 et 85), mais, peu de temps après, une différence se manifeste entre eux. Dans le premier, la graine ne reste pas dans la mousse ou la terre , elle est soulevée par le développement de la petite tige qui, maintenant, s'allonge dans une direction verticale, mais vers le haut; la tigelle est épicotylée. Avec le Pois, les choses se passent autrement : la graine reste à la surface du sol ou dans la terre ; c'est que la tigelle ne s'allonge pas ; la germination est dite hypogée.

Au stade suivant du développement du Haricot, les enveloppes de la graine tombent et les cotylédons ou deux premières feuilles s'écartent et s'étalent, puis bientôt après, entre les deux grosses feuilles charnues, la gemmule pousse et donne ce qui deviendra la tige définitive pourvue de ses feuilles. Le Hêtre, le Cerisier.

Germination du Hêtre.

Plantules du Hêtre.

Jeunes Marronniers d'Inde.

LA VIE VEGETALE

l'Érable et nombre d'autres Dicotylédones, ainsi que la plupart des Conifères, ont une germination analogue.

Le Pois se comporte d'une manière différente, puisque la graine reste sur le sol, car la petite tige primitive ne sort pas ; la tige définitive (axe épicotylé) apparaît cependant, mais plus tard ; elle part de la graine au même point que la racine, mais a une orientation inverse. Le Chêne, le Marronnier d'Inde, le Noyer et la plupart

la plantule entre en activité comme si elle allait accomplir toutes les phases de son développement ; mais ce que veut le malteur, c'est provoquer l'apparition de la diastase ou substance digestive ; une fois qu'elle est formée, il cherche à entraver son action sur les matières de réserve amylacées de la graine. Il sait que la germination est arrivée au stade qu'il désire, d'après la longueur du système des petites racines formant ce qu'il appelle la plumule. Il porte

Cl. J. Boyer.

Caves dans lesquelles se fait la germination de l'orge.

Cl. F. Faideau.

Orge germée pour la brasserie.

des Monocotylédones germent comme le Pois. Chez le Cocotier, l'enveloppe ligneuse de la noix présente un orifice arrondi de moindre résistance du péricarpe par lequel la radicule sort.

Il y a d'autres types de germination, dont le Ricin nous offre un exemple. Les cotylédons sont ici minces, et l'embryon est aplati au milieu de la graine ; les deux premières feuilles cotylédonaires sont appliquées sur la matière blanche de l'albumen. Quand la germination s'opère, on s'aperçoit, lorsque la graine s'ouvre, que les téguments tombent ; les cotylédons apparaissent, ils ont grandi, sont devenus verts. L'albumen qui les enveloppait presque complètement a bien suivi, pendant un certain temps, leur accroissement, mais il a, pour ainsi dire, mauvais aspect; c'est à ses dépens que s'accroissent, en effet, la plantule et en particulier les cotylédons; de sorte que bientôt, quand les feuilles cotylédonaires acquerront une taille un peu plus grande, elles se libéreront tout à fait de ce tissu nourricier qui ne restera plus à leur base que sous forme de lambeaux d'un blanc sale, à moitié décomposés.

Phénomènes internes de la germination. — Que

s'est-il passé pendant ce temps dans la graine ? Des phénomènes internes très curieux s'y sont manifestés : la plantule a, pour ainsi dire, digéré l'albumen comme l'animal digère un morceau de viande qui est ingéré dans son estomac, et par un mécanisme chimique analogue, car la digestion est un des phénomènes les plus généraux qui existent. Pour en avoir une idée, nous étudierons la germination de l'orge, où le phénomène de la digestion des graines a été utilisé par les brasseurs et malteurs, sans qu'ils s'en doutent, depuis un temps immémorial, pour la fabrication de la bière. L'orge est introduite dans de grands bassins avec quatre fois son volume d'eau et agitée constamment, de façon à chasser les bulles d'air emprisonnées entre les grains. Les grains sains vont au fond du bassin, les vides surnagent et sont enlevés. L'orge se gonfle et s'imbibe d'eau. On la retire du liquide, puis on la porte sur des planches où elle doit être accumulée en couches de 50 centimètres d'épaisseur. La germination se manifeste, l'orge s'échauffe et, quand le germe commence à apparaître, on réduit successivement l'épaisseur de la couche de graines jusqu'à 10 centimètres. La germination dure dix à douze jours en saison chaude, quinze à vingt en saison froide. La saison favorable pour le maltage, c'est-à-dire pour l'obtention du malt ou orge germée, est le printemps (mars-avril), et les meilleures bières sont celles de mars. Pendant toute cette opération, on provoque le réveil de la graine:

alors rapidement au séchoir, qui est une sorte de grenier aéré, puis dans une étuve à courant d'air ou touraille, et c'est l'opération du touraillage. Les graines, pour être desséchées rapidement, doivent être fréquemment retournées à la pelle ; ces pelletages répétés amènent la rupture des radicelles devenues cassantes et qui peuvent être séparées par tamisage. Comme de juste, cette opération du touraillage doit être exécutée à une température suffisamment élevée pour qu'elle soit rapide, mais assez basse, toujours inférieure à 55°, pour que la diastase ne soit pas atteinte, car c'est une substance qui se décompose aisément par la chaleur. Les grains concassés, déchirés et complètement secs constituent le malt, que le brasseur utilisera à sa convenance.

L'opération du brassage est très délicate, bien qu'elle consiste essentiellement dans le mélange du malt avec de l'eau chaude, mais la température ne doit osciller qu'entre les limites extrêmement restreintes de 60° à 70°. Or, comme l'industriel opère sur de grandes masses, c'est une opération peu facile, d'autant plus, en fait, que de 70" à 68° on a des résultats très différents de ceux que l'on obtient de 64° à 68°. Pour fixer les idées, par exemple, dans le premier cas, à la suite de l'action de la diastase sur l'amidon, on a 1 de maltose et 5 de dextrine ; dans le second cas, 2 de maltose et 5 de dextrine. Or, le brasseur a intérêt à obtenir une certaine réaction, toujours la même, pour avoir une bière déterminée, exigée par le goût du consommateur; c'est pour cela qu'il doit intervenir, et ne peut pas laisser la graine digérer comme elle 1 entend.

Les Japonais utilisent ces phénomènes d'une autre manière : ils saupoudrent sur le riz, tué par la cuisson, une moisissure, l'Aspergille du riz, et c'est ce Champignon qui est chargé de transformer la réserve, de manière à obtenir le fcojï, en vue de la fabrication du sak.é, liqueur nationale qui correspond à une production annuelle se chiffrant par millions. On mélange une toute petite mesure de spores d'Aspergille avec une certaine quantité de riz sec et on sème ce mélange sur le reste des graines. On replie les nattes et on agite le riz pour assurer la répartition. Le germoir est une cave où l'on peut maintenir l'humidité et une certaine constance de température. Il y a échauffement par la végétation du champignon. Le troisième jour, le riz a un aspect laineux. En été la fabrication du koji est interrompue. Le koji contient du glucose et de la dextrine. Le saké s'obtient en mélangeant 21 de koji, 68 de riz. cuit, 72 d'eau ; l'action a lieu à froid.

Voilà donc deux grandes industries qui sont fondées sur l'étude de la germination. Nous aurons occasion d'en signaler d'autres.