LES CELLULES ET LES TISSUS

LE végétal est un être vivant. Qu'entend-on par vie ? On a essayé, vainement d'ailleurs, de donner une définition de ce mot : « La vie est le contraire de la mort, » a dit Bichat, célèbre médecin qui vivait à l'époque de Napoléon Ier; c'est là, il fautl avouer, une définition qui n'est guère explicite, car elle suppose une connaissance de la mort que nous ne possédons pas. La définition bien connue de Béclard : « La vie, c'est l'organisation en action, » ne nous renseigne pas davantage. Une autre définition qui n'est guère meilleure est celle de Cuvier : « La vie est une force qui résiste aux lois qui régissent la matière brute. La mort est la défaite de ce principe de résistance ; le cadavre n est autre chose que le corps vivant retombé sous l'empire des forces physiques. » En réalité, la conception de Cuvier est inexacte et c'est l'inverse qui est vrai. Nous ignorons à proprement parler ce qu'est la vie, mais nous savons avec certitude qu'elle ne s oppose pas aux lois physico-chimiques qui règlent toutes choses. Tout phénomène vital exige pour s'accomplir des conditions déterminées : une graine ne germe que si on lui donne une certaine quantité de chaleur, d'humidité et de l'oxygène. De même, si 1 on place une Sensitive sous une cloche où l'on ajoute un peu de chloroforme ou d éther, les phénomènes si curieux de sensibilité qui caractérisent cette plante sont abolis. La force vitale ne s'oppose donc pas aux forces extérieures ; elle est, au contraire, déterminée par celles-ci. C'est là le grand fait mis en lumière dans le cours du XIXe siècle par l'illustre Claude Bernard, fondateur de la doctrine fameuse du déterminisme.

Renonçons donc à la tentative vaine de définir la vie, mais essayons cependant d'en préciser et d'en délimiter les caractères. Ils sont susceptibles de se rattacher à quatre

conceptions : 1° la croissance; 2° l'organisation; 3° la nutrition; 4° la reproduction. Examinons-les successivement.

Croissance. — Le premier fait le plus frappant à signaler quand on examine un être vivant, c'est qu'il n'est pas constamment identique à lui-même. Pour l'animal, cette chose saute aux yeux, parce qu'il se meut, parce qu'il s'agite, parce qu'il change de forme à chaque instant. Chez le végétal, les choses sont moins frappantes, car il est immobile, attaché au sol et, pour ainsi dire, figé dans son attitude; mais ne nous hâtons pas de conclure, soyons patients dans nos observations et nous verrons qu'au bout d'un certain temps il a grandi, que ses bourgeons se sont épanouis, que ses

Cl. de M. F. Faideau.

Une culture d'Asperges forcées.

fleurs se sont ouvertes. L'on a eu l'idée, par la cinématographie, d abréger la durée de chacun de ces phénomènes et on les a fait passer sous nos yeux avec promptitude. On a eu alors le spectacle étrange d'une plante qui grandissait à vue d'oeil, qui étalait ses feuilles, qui changeait de forme pour s'abriter du soleil, qui faisait mouvoir ses organes les plus divers; sur l'écran, en quelques secondes, le bouton floral apparaît, grossit; le pédoncule penche bientôt sous le poids de la fleur dont les pétales s'épanouissent, puis se flétrissent et tombent. Le caractère d'être vivant pour le végétal devient alors saisissant.

Ce phénomène de la croissance a des conséquences très importantes au point de vue de la forme qu'affecte le végétal. On peut dire que ce sont ces lois de croissance qui constituent le fait primordial pour chaque être vivant. Le cas le plus simple est celui où la croissance a lieu dans une direction déterminée et constante : le corps s'allonge; sa forme devient cylindrique et la plante affecte l'aspect d'un bâton qui s'accroît par l'extrémité ou par une grande partie de sa longueur. Chacun dira : mais nous n'avons jamais vu de plantes ayant cet aspect ; il en existe cependant et ces végétaux contribuent à donner au paysage des contrées où on les observe un aspect inoubliable : les Idria et les Cierges du Mexique sont des plantes qui se développent ainsi en une colonne qui peut atteindre de très hautes dimensions, se dressant droite au-dessus du sol. La rectitude est même si parfaite que l'on utilise dans ce pays ces plantes en les semant côte à côte pour faire des clôtures. Nous ne sommes pas habitués évidemment à une telle végétation, mais suivons la croissance d'une jeune plantule ; faisons abstraction des cotylédons ou premières feuilles, qui d'ailleurs peuvent parfois

Plantules du Frêne.

un peu tarder à s'épanouir.et nous aurons un aspect assez analogue.

Donc , au moins au début de la vie de presque tous les végétaux (Asperge, etc. ), la croissance dans une direction est le typeprédominant.

L'une des moitiés s'accroît vers le haut, l'autre vers le bas; l'une devient la tige, l'autre la racine.

Il est vrai que cette forme simple, primordiale, est en général de bien courte durée, car la ramification se manifeste.

Mais le rameau a le même aspect

que la tige mère et la ramification, à vrai dire, n'est qu'une manifestation de la même loi. Au point de vue du résultat et de I aspect, tout est changé, mais la loi de croissance reste au fond la même. La direction, la grosseur et le nombre des rameaux ont également une grande importance pour changer l'aspect.

Un autre phénomène, d'ailleurs purement accidentel celui-là, peut également contribuer à donner au végétal un aspect très bizarre; nous voulons parler des sou dures qui se produisent assez fréquemment entre organes aériens rapprochés les uns des autres. Quand deux branches de Hêtre se rencontrent, elles se soudent; parfois ce sont deux arbres voisins qui fusionnent ainsi, et lorsqu il s'agit de deux plantes d'essence différente, comme un Chêne et un Charme {Chêne charmé de la forêt de Fontainebleau), on peut admettre qu'une telle observation faite par des êtres primitifs ait pu paraître bien étrange. Si les soudures se multiplient comme dans le Figuier de Rumph, aux Indes, ou dans les racines du Figuier de Palmer, on a un aspect tout à fait singulier.

Dans tous les exemples que nous venons de citer, le développement a lieu dans un sens, mais il n'en est pas toujours ainsi : il y a des plantes ou des parties de plantes pour lesquelles la croissance a lieu dans deux directions : le corps prend alors une forme aplatie;

Phyllocactus fleuri.

Cl. de M. Diguet, Soudures du Figuier de Palmer (Californie).

Cl. de M. Pruvot.

Laminaires, Himanthalia et Fucus, à Roscoff.

LA VIE VÉGÉTALE

c est ce qui se manifeste dans les Laminaires, les Himanthalia, parmi les Algues, et chez les Epiphyllum, les Phyllocactus, parmi les plantes à fleurs. C'est ce qu'on voit pour les feuillesquis attachent sur la tige de la plupart des plantes supérieures.

A ces deux types de croissance , nous devons en ajouter un

Fig. 2.

Pleurocoques

très grossis.

Buisson d'Échinocactus, au Mexique

troisième, qui peut être le plus simple et le plus primitif, et qui se rencontre chez les êtres les plus inférieurs ; nous voulons parler de la croissance uniforme dans toutes les directions. L'être prend alors une forme sphérique . C'est ce que l'on observe par exemple sur cette poussière verte développée sur l'écorce des arbres du côté du nord, que l'on appelle Pleurocoque vert (fig. 2), ou encore sur la neige rouge, Algue microscopique (Sphérelle de la neige) qui tache d'une teinte sanglante d'immenses étendues sur les névés; c est ce qu'on voit aussi chez les Mamillaires, les Échinocactus.

On peut se demander si les trois formes primitives du corps que nous venons d'indiquer sont subordonnées à des conditions particulières d'existence. C'est là évidemment une question beaucoup trop complexe pour pouvoir être résolue d'une manière générale. Cependant, dans un cas particulier, il semble que nous soyons renseignés sur l'origine des formes primitives d'un être. Il s'agit d'une série d'expériences qui ont été tentées sur un Champignon (Stérigmatocyste) par M. Ray. Il a fait pousser cette plante de trois manières : 1° dans les conditions normales, il dépose les semences sur un liquide placé dans un cristallisoir et la moisissure forme une croûte à la surface du liquide, le Champignon affecte une forme plane; 2° si, au contraire, il fait la culture dans un tube soumis à un mouvement de trépidation, grâce à 1 intervention d'un électro-aimant dans lequel passent des courants alternativement contraires, il peut faire osciller régulièrement le liquide et le Stérigmatocyste prend l'aspect de petites boules régulièrement sphériques; 3° enfin, s'il ajoute un morceau de bois à l'intérieur du tube de culture précédent agité de la même manière, les germes s'attachent au substratum et le corps de la plante cryptogame devient filamenteux et ramifié.

Ainsi donc cette recherche curieuse nous laisse entrevoir comment naissent trois formes

très dissemblables :

la forme plane, la forme sphérique et la forme filamenteuse ou cylindrique. Les derniers essais nous montrent notamment un changement très notable, accompagné de la fixation d'une plante qui, de sphérique, devient cylindrique arborescente.

Ce résultat éclaire très vivement les causes profondes de la morphologie des animaux fixés ou libres et mobiles. C'est une remarque très intéressante à faire que les animaux attachés au sol affectent très communément l'aspect de petits arbres ; c'est ce que l'on voit notamment dans le corail et beaucoup d'autres zoophytes (animaux-plantes) constituant, dans la classification de Cuvier, le grand groupe d'animaux inférieurs qui ressemblaient, selon lui, d'une façon frappante à des plantes, et cette ressemblance tient bien certainement à la fixation de l'animal.

Ce qui précède éclaire tout de suite notre route d'une manière éclatante et nous fait entrevoir une conséquence d une portée considérable pour l'étude du règne végétal : c'est que la fixation au sol est un des facteurs primordiaux de la forme arborescente des plantes. Il y a plus : les lois qui règlent la position des branches d'un arbre sont analogues à celles qui président à la ramification des coraux. Pour ne citer qu'un exemple, nous mentionnerons les Flustres, animaux fixés dont toutes les branches se manifestent dans un même plan, et comme les ramifications sont répétées, très nombreuses, tous les rameaux finissent par se rencontrer, se souder ensemble en un réseau, par suite de l'existence ici dans un plan d'une propriété qui existe pour certains Figuiers exotiques (Figuier de Rumph) pour toutes les branches réparties dans tout 1 espace.

Organisation. — Une autre propriété essentielle de la vie qu'il nous faut maintenant mentionner est celle qui résulte de l'organisation interne. Si l'on coupe un fragment d'un être vivant quelconque et si on l'examine au microscope, on voit qu'il est

Cl. de M. Diguet.

Cl. (le M. Ray.

Fig. 3. — Cellule végétale.

Appareil ayant servi aux expériences de M. Ray.

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Fig. 4. — Division cellulaire.

A, noyau ; B, début de la division : C et D, division des chromosomes et disparition de la membrane nucléaire

E, phase du fuseau et plaque équatoriale ;

F et G, attraction des chromosomes vers les pôles ; H,' formation des noyaux-filles.

formé de petites loges contenant un corps semi-fluide, granuleux, que l'on appelle le protoplasma, et le petit compartiment est désigné, depuis Hooke, Grew et Malpighi, sous le nom de cellule (fig. 3). Chez les végétaux, la carapace de la loge est rigide et formée surtout d'une substance que l'on appelle la cellulose, qui a la même composition chimique que le linge et le papier. La rigidité de l'enveloppe cellulaire a une grande importance au point de vue du végétal; c'est elle, en effet, qui l'immobilise et qui lui impose une propriété caractéristique qui le distingue tout de suite de l'animal, dont le mouvement est une des propriétés primordiales. En fait, le mouvement existe chez la plante, mais il est caché, silencieux; il se passe à l'intérieur de chacune des petites loges : c'est le mouvement du protoplasma. Pour le déceler, il faut des observations patientes faites au microscope. Si l'on place l'œil sur l'oculaire de cet instrument, quand on a mis devant l'objectif une préparation d'un poil d'Ortie faite dans une goutte d'eau posée sur une lame de verre, le tout recouvert d'une lamelle ou couvre-objet, on peut assister aux mouvements du protoplasma, qui ne sont autres que les frémissements de la vie végétale. Ces mouvements, on peut les abolir en tuant cette substance à l'aide d'un courant électrique; on peut enfin les suspendre à l'aide d'un anesthésique. Le protoplasma est donc la matière vivante, et cela est si vrai qu'on retrouve cette même substance, avec des propriétés identiques, chez tous les êtres doués de vie.

Au milieu de la cellule est un globule beaucoup plus gros que les granules protoplasmiques, qui a été découvert d'assez bonne heure et observé pour la première fois chez les plantes par Robert Brown. On est parvenu à déceler la structure complexe de ce noyau à l'aide de méthodes très délicates qui ont permis de le tuer en le coagulant et de le colorer, de manière à pouvoir en distinguer nettement toutes les parties constituantes. On voit qu'il présente

Tige de Clématite et tige de Jonc (Coupes grossies).

un filament pelotonné sur lui-même, capable d'être le lieu d'élection de la matière colorante, un nucléole, du suc nucléaire et une membrane.

Les propriétés vitales de l'activité de ce noyau ont pu se révéler notamment par les phénomènes de division qui se manifestent dans toutes les cellules végétales et même, pouvons-nous ajouter, dans toutes les cellules animales, par le même processus compliqué et étrange (fig. 4). Le filament nucléaire se contracte, se divise en un nombre déterminé de morceaux qui ne tardent pas à s'orienter suivant une plaque disposée à l'équateur du noyau dont la membrane s'évanouit ; on voit alors deux figures coniques formées par des granules, disposés en files qui partent des deux pôles qui se sont constitués en deux points opposés de la surface de l'ancien noyau ; ces deux cônes sont opposés par leur base commune qui est la plaque équatoriale. Bientôt chacune des anses chromatiques de cette plaque se divise en deux, longitudinalement, et les deux moitiés glissent, pour ainsi dire, le long des génératrices des deux cônes, de manière à se rapprocher des deux sommets ou pôles. Quand elles sont groupées en ce point et rapprochées alors les unes des autres, elles se ressoudent à nouveau en deux pelotons qui s'entourent d'une membrane nucléaire nouvelle, et deux jeunes noyaux sont ainsi constitués, identiques au noyau mère primitif. Ces deux noyaux restent pendant quelque temps unis entre eux par des files de granules qui sont bombées de manière à figurer, par leur ensemble, l'aspect d'une sorte de petit tonneau ou tonnelet. On remarque bientôt sur la région équatoriale du tonnelet, à l'endroit où était précédemment la plaque des anses, une accumulation de granules qui se rapprochent les uns des autres et se multiplient d'une manière notable. D'abord de constitution protoplasmique, ils ne tardent pas à s'imprégner de cellulose et la membrane apparaît alors tout à coup, parce que tous ces éléments se sont fusionnés simultanément en une lame. La cellule est divisée en deux : une cellule primitive a donné naissance à deux cellules filles qui lui ressemblent. Ces phénomènes de la division du noyau, très complexes, qui ont été retrouvés avec les mêmes caractères dans les deux règnes, végétal et animal, sont évidemment une des manifestations les plus singulières de la vie. Schwann a pu énoncer cette loi qui porte son nom : que tous les êtres vivants sont formés de cellules ; loi qui peut être complétée par la suivante, grâce aux grands et beaux travaux de Strasburger, Flemming, Guignard, etc.: que les noyaux sont constitués et se divisent de la même façon. L'organisme végétal est une sorte de fédération dans laquelle les cellules s'associent pour concourir à la tâche commune. La tâche étant souvent très complexe, chaque cellule ne peut travailler pour son compte, faisant successivement toutes les besognes. La division du travail a été la condition de perfectionnement des êtres vivants, comme elle a été la raison des progrès de l'industrie humaine ; à chaque cellule est dévolu un rôle déterminé et uniquement celui-là. On cite souvent l'exemple de la fabrication d'une épingle qui doit, pour arriver à son état final, passer dans soixante mains : chaque ouvrier, qui ne fait constamment qu'une opération très restreinte et très déterminée, arrive à la faire avec un haut degré de perfection et de rapidité. La nature a opéré de même, mais comme bien souvent la besogne à accomplir exige de grands efforts, ce n'est pas une cellule isolée qui accomplit un acte précis, mais un grand nombre d'unités identiques entre elles. Or, de même que tous les travailleurs qui font le même geste, qui vivent dans le même milieu, qui ont le même costume, finissent par se ressembler, de même les cellules qui ont la même fonction finissent par être semblables, et c'est leur ensemble qui constitue ce que l'on appelle les tissus.

Là, les travailleurs de la grande fédération végétale se contentent d'un costume mince et souple ; chacun d'eux reste dans une petite loge dont la paroi est transparente, de façon à

Cl. E. Deyrolle

LA VIE VEGETALE

laisser pénétrer la lumière, ce rayon de soleil qui est le grand bienfaiteur du végétal, sans lequel il ne pourrait vivre, et la petite cellule fabrique à l'intérieur des petits globules verts appelés grains de chlorophylle, à l'aide desquels elle utilise l'énergie solaire pour décomposer l'acide carbonique de l'air qui circule entre toutes les cellules. Ailleurs, les lilliputiens épaississent leur manteau considérablement, le durcissent de façon à former un squelette résistant qui soutient la plante. Le corps protoplasmique se fait petit au fond de la cavité, qui se réduit de plus en plus pour augmenter l'épaisseur de la paroi ; il finit par se réduire presque à rien et même par mourir et, lorsqu'il a disparu, c'est la charpente qui reste pour soutenir l'édifice.

Parenchyme de la

moelle de la tige.

Nutrition. — Tous les êtres vivants se nourrissent, c'est-à-dire qu'ils empruntent au milieu extérieur un certain nombre d'éléments chimiques simples ou composés qu ils incorporent dans leur substance. On a objecté, il est vrai, que la nutrition n'est pas l'apanage seulement des êtres vivants, car on peut nourrir un cristal d'alun en le plongeant dans une dissolution sursaturée. Il est bien certain que beaucoup de phénomènes vitaux ont leurs analogues dans l'histoire des corps bruts, mais ce qui n'arrive jamais pour ces derniers, c'est qu'ils aient à la fois tous les caractères que nous venons d'énumérer. Jetonsquelques menus cristaux de sulfate de fer dans une solution étendue de silicate de soude : il se produit, par la réaction des deux sels, un précipité tubulaire de silicate de fer, qui s allonge, s'élève jusqu'au sommet du vase, sous forme de filaments verts qui ont une vague ressemblance avec des Algues. C'est ce qu'on a pompeusement appelé des pseudo-plantes. Il n'y a là, on le conçoit, rien de comparable aux phénomènes de la vie chez les végétaux.

C'est peut-être l'assimilation des matières extérieures au corps animé qui constitue l'acte le plus important et le plus caractéristique de la vie, selon Le Dantec. Déposons un globule de levure dans un moût de bière et regardons ce qui se produit ; au bout d'un certain temps, nous avons 100 globules, de sorte qu'on peut écrire l'équation:

Un globule + moût de bière = 100 globules + excréta.

A l'aide du moût de bière qui est l'aliment, le globule en a fabriqué 100 autres identiques à lui-même : il a disloqué pour cela les molécules du moût, et ce qui reste non utilisé ce sont les excréta. Cette formule si simple est, on peut dire, l'équation de la vie. Elle nous fait saisir ce qu'est la nutrition.

Reproduction. — Une des plus frappantes propriétés des êtres vivants est d'émettre des cellules qui, en grandissant et en se divisant d'une manière répétée en cellules nouvelles, redonnent une autre plante. Tantôt c'est une cellule nommée spore qui, sans secours étranger, possède cette propriété (reproduction asexuée), tantôt au contraire (cas de la fécondation) elle ne la possède qu'après fusion avec une autre cellule, et le produit de cette union constitue Vœuf. C'est de 1844 à 1855 que la notion de la reproduction s'est précisée, et cela, grâce à l'étude des plantes inférieures. Decaisne et Thuret ont récolté des V ucus ou Varechs sur les bords de la mer ; ils ont plongé les extrémités des frondes dans un cristallisoir contenant de l'eau de mer; comme les sexes sont séparés dans cette plante, ils ont pu aisément avoir dans un cristallisoir uniquement des petits corpuscules pyriformes, agiles, mobiles grâce à deux petits cils insérés de côté que l'on appelle anthérozoïdes.

Abandonnés à eux-mêmes, ces petits corps ne tardent pas à se flétrir et à se décompo-

Fig. 6. — Eléments d'une plante vus au microscope.

A, groupe de fibres du bois ; B, vaisseau jeune ; C, vaisseau parfait ; D. groupe de vaisseaux du bois ponctués, annelés, spirales ; E, tube criblé.

ser. Les autres corpuscules, appelés oosphères, dont les deux botanistes ont fait une décoction, sont les éléments femelles; ils sont beaucoup plus gros, arrondis et non mobiles; maintenus seuls dans le cristallisoir, ils pourrissent de même et se détruisent. Il n'en est pas ainsi si on mélange les deux liquides contenus dans les deux cristallisoirs. On peut alors, en prélevant une goutte de liquide résultant de ce mélange, assister à un phénomène extraordinaire : les anthérozoïdes entourent la boule femelle, s'y attachent, la font tourner, puis, brusquement, le mouvement s'arrête, une membrane de cellulose se montre : l'œuf est formé ; il entre de suite en activité et, par ses bipartitions répétées, commence à ébaucher un corpuscule qui deviendra bientôt un Fucus nouveau (fig. 7).

Fig. 7. — Reproduction du Fucus.

A, oosphères dans leur enveloppe ; B. oosphère libre, entourée d'anthérozoïdes ; C, poils rameux avec anthéridiesaoa (où se produisent les anthérozoïdes) très grossis .

Précipité chimique produisant des pseudo-plantes.

Racines-asperges de Sonneratia, au Siam (ile Koh Chang). Au fond : Palétuviers.

ri. G. Fischer ( Vegetatûnubilder