des Herpetichthyens

CLASSIFICATION DES MAMMIFÈRES sSj

— — des Amphihiens^

— — des Hypothériens^

— — des Prothothériens^

— — des Métathértens^

— — des Euihériens,

Toutes ces phases, excepté celle des Hypothêriens^ sont représentées par des groupes existants de vertébrés, qui, dans beaucoup de cas^ renferment des formes très modifiées du type auquel elles appartiennent, les seuls amphibiens et euthériens se rapprochant plus que tous les autres du type qui est resté sans modifications dans quelques-uns de leurs membres actuels.

On remarquera que j'aiomisde mentionner les poissons Ganoïdes et 7 éléostéens, ainsi que les Sauropst'da. C'est qu'il me semble que ces types sont en dehors de la ligne directe de l'évolution et représentent vraisemblablement des branches latérales qui s'écartent à certains points de cette ligne. A ce point de vue, je conçois que les ganoïdes et les téléostéens correspondent à la phase des herpetichthyens, et les sauropsides à celle des amphibiens.

Il n'y a rien, autant que je sache, dans l'organisation des ganoïdes et de stéléostéens qui ne soit aisément explicable par l'application des lois de l'évolution aux herpetichthyens. Tous les faits peuvent être interprétés comme le résultat du développement excessif, de la réduction ou de la soudure des parties que Ton trouve chez les herpetichtyens * .

i Le cœur du J^utirlnus présente une complète transition entre le cœur caractéristique des ganoïdes et celui des téléostéens

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De même, la suppression des branchies, le développement d'un amnios et d'un allantoïde respiratoire extra-abdominal, enfin cet élargissement du basi-occipital relativement à Texoccipital, qui donne naissance à un seul condyle crânien, voilà tout le changement nécessaire pour transformer un amphibien modèle urodèle en un lézard (saufien). Il est inutile d'insister sur l'évidence de la transition du type reptilien au type oiseau, évidence que l'étude des restes d'animaux éteints a suffisamment mise en lumière [Archœopteryx).

Le schéma de l'arrangement des vertébrés, qui découle naturellement des considérations précédentes, peut être présenté sous la forme suivante :

Je pense que tous les faits actuellement connus relativement aux vertébrés des époques antérieures s'accordent avec l'opinion que les lois qui expriment le processus de l'évolution ancestrale chez les mammifères supérieurs sont d'une application générale à tous les vertébrés. Ceci admis, je crois qu'il s'ensuit nécessairement que les vertébrés ont dû passer successivement par toutes les phases que nous avons indiquées ici, et je pense que le progrès des découvertes ultérieures, en même temps qu'il viendra combler la ligne de démarcation qui sépare chacune de ces phases successives et les convertir en une série continue, sauf de légères diôérences, ne nous révélera plus aucune forme de vertébrés dont la place ne soit ïxyiéQ d'avance dans le plan général.

comme l'a montré récemment Boas {Morphol. Jahrb,^ loc. cit.) ; ainsi s'évanouit le dernier reste de l'hiatus supposé entre les Ganoïdes et les Téléostéens,

Les morceaux de houille dans un seau à charbon ont souvent une forme cubique grossière. Si Ton en choisit un pour l'examiner avec soin, on trouvera que ses six côtés ne sont pas exactement pareils. Deux côtés opposés sont relativement lisses et brillants, tandis que les quatre autres sont plus raboteux et marqués de lignes qui courent parallèlement aux côtés lisses. La houille se fend aisément selon ces lignes, et les surfaces ainsi formées sont parallèles aux faces lisses. En d'autres termes, il existe une sorte de stratification grossière et incomplète dans le bloc de charbon, comme si c'était un livre dont les feuillets auraient adhéré ensemble très fortement.

Parfois les faces le long desquelles le charbon se fend ne sont pas lisses, mais présentent une couche mince de substance terne, en apparence carbonisée, qui est connue sous le nom de « houille minérale 7^.

Il arrive quelquefois qu'une des faces d'un bloc de charbon présente des empreintes, qui sont, évidemment, celles de la tige ou des feuilles d'une plante;

, 1 Conférence faite devant les membres de Tlnstitut Philosophique de Bradford, et publiée dans le Contemporary Reuiew.

mais, quoique d«s masses minérales dures de pyrites, et même de boue fine, puissent se rencontrer ici ou là, ni le sable ni les cailloux ne s'y trouvent.

Quand le charbon brûle, les produits principaux ultimes de sa combustion sont Tacide carbonique, Teau, et des produits ammoniacaux qui s'échappent dans la cheminée, et une quantité plus ou moins grande de résidu de sels de terre qui prennent la forme de cendres. Ces produits sont, dans une grande mesure» ceux qui résulteraient de la combustion d'une quantité égale de bois.

Ces propriétés de la houille peuvent être reconnues sans appareils très compliqués, mais le microscope révèle quelque chose de plus. Quelque noir et opaque que soit le charbon commun, on peut en rendre des coupes transparentes en les cimentant dans du baume du Canada, et les frottant jusqu'à ce qu'elles soient très peu épaisses, de la manière dont on fait des sections minces de corps non transparents. Mais, comme les tranches minces ainsi produites sont très sujettes à se fêler et se briser en fragments, il vaut mieux employer de la colle marine comme ciment. A l'aide de cette substance on obtient des tranches d'une grandeur considérable et d'une minceur et d'une transparence extrêmes \

Supposons maintenant que deux tranches semblables soient préparées dans notre bloc de charbon : l'une parallèle à la stratification, l'autre perpendiculaire à

1 Mon aide au Muséum de Géologie pratique, M. Newton, a inventé celte excellente méthode pour obtenir de minces tranches de charbon.

d88 LA FORMATION DE LA HOUILLE

celle-ci, et appelons la première, section horizontale, et la seconde, section verticale. La section horizontale présentera des taches et des raies jaunes plus ou moins arrondies, éparses d'une façon irrégulière sur la substance du fond, brun foncé ou noirâtre, tandis que la section verticale présentera des barres et granules plus allongés des mêmes matériaux jaunes, disposés en lignes qui correspondent grossièrement avec la direction générale de la couche carbonifère.

C'est là la structure microscopique d'un morceau ordinaire de houille. Mais, si Ton examine une grande série de charbons de localités et de mines diôérentes, ou même de parties différentes d'une même mine, on voit que cette structure varie en deux directions. Chez Tanthracite ou charbon de pierre, brûlant comme le coke, la matière jaune diminue, et la substance du fond devient plus prédominante, plus noire, plus opaque, jusqu'à ce qu'il devienne impossible de rendre une coupe assez mince pour être transparente ; tandis que, d'autre part, là où comme dans le charbon « Better Bed » des environs de Bradford qui brûle avec une forte flamme, le charbon est de couleur bien plus claire, et des coupes transparentes sont très facilement obtenues. Dans les parties les plus brunes de ce charbon, des yeux perçants découvriront aisément des multitudes de curieux petits corps en forme de monnaie, d'une couleur brun jaunâtre, incrustés dans la substance brun foncé du fond. En moyenne, ces petits corps bruns peuvent avoir un diamètre d'un millimètre environ. Leurs surfaces plates sont à peu près parallèles aux deux faces lisses du bloc qui les

contient, et, sur un côté de chacune, on peut discerner une figure qui consiste en trois marques linéaires droites, qui rayonnent du. centre du disque, mais n'atteignent pas tout à fait sa circonférence. Dans la section horizontale, ces disques sont souvent transformés en anneaux plus ou moins complets, tandis que dans les sections verticales ils paraissent semblables à des cercles épais, dont les côtés auraient été pressés enesmble. Les disques sont, par conséquent, des sacs aplatis; et de bonnes coupes montrent que la marque à trois raies indique trois fentes qui pénètrent dans une des parois du sac.

Les côtés des sacs sont souvent très rapproché^; mais, quand les sacs sont moins aplatis, leurs cavités sont d'ordinaire remplies de corps nombreux irrégulièrement arrondis, qui ont la même sorte de paroi que les grands, mais n'ont pas plus de trois centièmes de millimètre de diamètre.

Dans les bons échantillons, aussi, presque toute la substance du fond semble composée de corps semblables — plus ou moins carbonisés ou noircis — et, chez ceux-ci, il ne peut y avoir de doute que, sauf quelques fragments de charbon minéral, ici et là, toute la masse de houille est composée d'une accumulation de ces sacs grands et petits.

Mais, dans une même coupe, il est possible d'observer comment s'opère la transition de cette structure à celle qu'on a décrite comme caractéristique du charbon ordinaire. Ce dernier paraît tenir du premier, par la rupture et la carbonisation croissante des sacs les plus grands et les plus petits. Et, dans Tanthracite»

Huxley. Géol. et Paléont. 19

ce processus paraît avoir été poussé si loin qu'il a détruit la structure primitive entièrement et Ta remplacée par une substance complètement carbonisée.

Ainsi le charbon peut être défini, d'une manière générale, comme composé de deux éléments : 1° le charbon de terre minéral; 2° le charbon proprement dit. On a déterminé depuis longtemps la nature du charbon minéral. Sa structure montre qu'il est composé des restes de tiges et de feuilles de plantes réduites à peu près à leur carbone. Puis, une partie du charbon est faite de l'écorce écrasée ou aplatie, ou de l'enveloppe externe des tiges de plantes, dont le bois intérieur est complètement détruit. Mais ce que j'appellerai la « matière sacculaire » de la houille, celle qui, soit dans sa forme primaire, soit dans sa forme dégradée, constitue de beaucoup la plus grande partie de tous les charbons bitumineux que j'ai examinés, n'est certainement pas du charbon minéral; sa structure n'est pas, non plus, celle d'aucune tige ou feuille. D'où il suit que sa vraie nature ne se montre pas tout d'abord, et celle-ci a fait l'objet de nombreuses discussions.

C'est le professeur Morris, le géologue. bien connu, qui a été le premier, à ma connaissance, à éclaircir ce problème. Il y a maintenant trente-quatre ans qu'il a décrit avec soin et dessiné les corps en forme de disque ou de sac les plus grands, dans une note ajoutée au fameux article On tlie Coalbrookdale Coaî-Field publié par M. Prestwich, alors président de la Société Géologique. Le professeur Morris, avec une grande sagacité, devina la vraie nature de ces corps et

iH DE LA HJUILLË 3^1

c'étaient les enveloppes des e aux Lycopodes actuels, verte fait parfois de longues depuis quelques années que liné la plante (ou plutôt une ïes enveloppes de spores, en

ne de disque adhérant encore issile qui les a produits. Il ^ites gracilis à la plante dont artie. Les branches et la tige t pas encore connus d'une . n'est pas douteux qu'elle ne

99a LA FORMATION DE LA HOUILLE

soit une alliée proche du Leptdodendron (fîg. 28 et 29) dont les restes abondent dans la formation houillère. Les Lepidodendrées étaient des arbustes et des arbres rappelant plus V Araucaria que toute autre des plantes qui nous sont familières , et les extrémités des branches à fruit se terminaient par des cônes ou des chatons, quelque peu comme ce qu'on appelle de ces noms chez le Sapin ou le Saule. Ces fruits coniques, cependant, ne produisaient pas de graines , mais les feuilles qui les composaient portaient sur leurs surfaces des sac^ pleins de spores, ou sporanges, tels qu'on en voit à la surface inférieure d'une feuille de fougère femelle. Les sporanges dix FI emingt tes ont été identifiés par M. Carruthers avec les sporanges libres décrits par le professeur Morris, qui sont ceux des grands sacs dont j'ai parlé. Et, en outre, il n'y a pas de doute que les petits sacs ne soient des spores, primitivement contenues dans les sporanges.

Les Lycopodes actuels sont, pour la plupart, des herbes insignifiantes qui rampent sur le sol, et, superficiellement, ressemblent de très près à de véritables mousses, et aucune d'elles n'atteint plus de 60 ou 90 centimètres de haut. Mais, dans leur structure essentielle, elles ressemblent de très près aux plus anciens Lépidodendroïdes de la houille ; leurs tiges et leurs feuilles sont semblables ainsi que leurs cônes ; et leurs sporanges et spores ne le sont pas moins ; tandis, que, même au point de vue de la grandeur, les spores du Lépidodendron et celles des Lycopodes actuels se rapprochent beaucoup les unes des autres.

Ainsi la singulière conclusion s'impose à nous que

les plus grands et les plus petits sacs du « Better Bed » et d'autres charbons, où la structure primitive est bien conservée, sont simplement les sporanges et les spores de certaines plantes dont beaucoup sont alliées de près aux Lycopodes actuels. Et si, comme je le crois, on peut démontrer que la houille ordinaire n'est que du charbon « sacculaire » qui a subi un certain degré d'une altération qui, si elle se poursuivait, le convertirait en anthracite, alors il est évident qu'il faut conclure que la grande masse de la houille que nous brûlons est le résultat de l'accumulation des spores et des enveloppes de spores de plantes dont d'autres parties ont fourni les tiges carbonisées et le charbon minéral, ou ont laissé leurs empreintes sur les surfaces de la couche.

De la multitude d'hypothèses qui, à diverses époques ont été émises concernant l'origine et le mode de formation de la houille, plusieurs ont été démenties et mises hors de cours par les faits de structure que je viens d'entreprendre d'expliquer : les faits, par exemple, ne nous permettent plus de supposer, ainsi qu'on l'a fait, que la houille est une accumulation de matière tourbeuse.

Feu le professeur Quekett fut un des premiers observateurs qui donnèrent une description exacte de ce que j'ai nommé la structure « sacculaire » du charbon ; et, s'apercevant justement que cette structure différait totalement de celle d'aucune plante connue, il imagina qu'elle procédait de quelque organisme végétal éteint qui étaient particulièrement abondant parmi les plantes formant le charbon. Mais on voit vite que cette

explication ne saurait se soutenir puisque les plus pietits et les plus grands sacs sont reconnus être des spores ou sporanges.

D'autres, encore, ont supposé que le charbon était d'origine sous-marine ; et, bien que Tidée soit déjà amplement et facilement réfutée par d'autres considérations, il vaut encore la peine de faire observer qu'il serait impossible de comprendre comment une. masse de spores légères et résineuses aurait atteint le fond de la mer ou serait restée dans cette position, si elle y était parvenue.

En même temps, il convient de remarquer que je n'ai pas la présomption de suggérer que toute la houille doit avoir la même structure, ou qu'il n'y a pas de charbons chez lesquels les proportions de bois et de spores ou d'enveloppes de spores difïèrent beaucoup de celles des charbons que j'ai examinés.

Je répète seulement qu'aucun des charbons qui ont passé sous mes yeux ne m'a permis d'observer une semblable différence. Mais, suivant le Principal Dawson qui a examiné si minutieusement les restes fosssiles de plantes, dans l'Amérique du Nord, il en est autrement dans les vastes accumulations de houille de ce pays.

« La véritable houille, dit M. Dawson, se compose surtout d'écorce aplatie de Sigillaires et autres arbres, entremêlée de feuilles de fougères et de Cordaites, et autres débris herbacés, et de fragments de bois pourri, constituant du« charbon minéral », tous ces matériaux ayant évidemment tous ensemble poussé et s'étant accumulés à l'endroit où nous les trouvons ^ »

1 Dawson, Acadian Geology, 2* édition, p. 138.

Quand j'eus le plaisir de voir le Principal Dawson à Londres, Tété dernier, je lui montrai mes coupes de houille, et le priai d'examiner de nouveau quelquesuns des charbons américains en retournant au Canada, en vue de la présence de spores et de sporanges, comme je lui en montrais dans nos houilles anglaises et écossaises. Il a eu la bonté de le faire, et, dans une lettre en date du 26 septembre 1870, il m'apprend que:

« Les indications d'enveloppes de spores sont rares, sauf dans certains charbons schisteux grossiers, ou parties de charbons, et dans les voûtes des mines. Le cas le plus marqué quej'aie encore rencontré est le charbon schisteux cité comme contenant des Sporangites dans mon article sur les conditions d'accumulation du charbon *. Les charbons les plus purs sont certainement composés principalement de tissus cubiques avec quelque vraiç matière ligneuse, et les enveloppes de spores, etc., se trouvent principalement dans les couches schisteuses grossières. C'est là ma vieille théorie dans mes deux articles du Journal of the Geological Society^ et je ne vois rien à y modifier. Vos observations, toutefois, rendent probable que les taches claires, fréquentes dans les charbons à longue flamme, sont des enveloppes de spores. »

Les résultats de M. Dawson sont d'autant plus remarquables que les nombreux échantillons de charbon anglais, de diverses localités, que j'ai examinés, racontent tous la même histoire quant à la prédominance des spores et des sporanges dans leur composition, et que c'est précisément dans les charbons les

1 Journal of the Geological Society^voX, XXII, p. 115, 139 et 16^.

plus beaux et les plus purs, tels que le Betier Bed de Lowmoor, que les spores et les sporanges constituent évidemment presque toute la masse du dépôt.

La houille, telle que nous l'avons décrite, se trouve toujours en nappes ou « veines» qui varient en-épaisseur, d'une fraction de centimètres jusqu'à plusieurs mètres, enfermée dans la substance terreuse à des profondeurs qui varient beaucoup, entre des couches de roches d'espèces différentes. En règle générale, chaque veine de houille repose sur une couche plus ou moins épaisse d*argile qui est connue sous le nom d* ^ argile inférieure ». Les couches alternées dehouille,d*argile et de roches peuvent se répéter bien des fois et sont connues sous le nom de« formations houillères »; et, en quelques régions, telles que la Galle du Sud et la Nouvelle-Ecosse, les formations houillères atteignent répaisseur de quatre et cinq mille mètres, et renferment de quatre-vingts à cent veines carbonifères, chacune avec son argile inférieure, et séparée de celle de dessus et de celle de dessous par des couches de grès et de schiste.

La position des couches qui composent les formations houillères est infiniment diverse. Quelquefois elles sont inclinées verticalement, quelquefois elles sont horizontales, quelquefois courbées en grands bassins, quelquefois elles arrivent à la surface, quelquefois elles sont recouvertes par des milliers de mètres de roche. Mais quelle que soit leur position actuelle, il y a des preuves abondantes et concluantes montrant que chaque argile inférieure a été autrefois un sol de surface. Non seulement des racines fibreuses carboni-

sées abondent souvent dans ces argiles inférieures, mais des tiges d'arbres, dont les troncs sont cassés et confondus avec la couche de houille, ont souvent été trouvées munies de leurs racines rayonnantes, encore incrustées dans Targile inférieure. Sur beaucoup de points des côtes française et anglaise, on voit à marée basse communément ce qu'on appelle des « forêts sousmarines ». Elle se composent, en général, de courts pieds de chênes, de hêtres et de sapins, encore fixés par leurs longues racines dans la couche d'argile bleue où ils poussaient primitivement. Si une de ces forêts sous-marines s'affaissait graduellement et se trouvait couverte par de nouveaux dépôts, elle présenterait exactement les mêmes caractères qu'une argile encaissante de la houille si l'on substituait les Sigillaires et les Lépidodendron de l'ancien monde au Chêne ou au Hêtre de notre temps.

Dans une forêt tropicale, de nos jours, les troncs d'arbres tombés et les pieds des arbres qu'a pu briser la violence des orages, ne restent debout que peu de temps. Contrairement à ce qu'on pourrait attendre, le bois dense de l'arbre se pourrit et souôre des ravages des insectes beaucoup plus vite que Técorce. Le voyageur, en posant le pied sur un tronc renversé, trouve que ce n'est qu'une sorte de coque, qui se brise sous son poids, et fait arriver son pied parmi des insectes ou des reptiles qui y avaient cherché la nourriture ou un refuge.

Les arbres des forêts houillères présentent des conditions analogues. Quand on peut identifier les troncs tombés qui sont entrés dans la composition du charbon,

on ne trouve que deux enveloppes d'écorce aplaties ensemble par suite de la destruction de Tintérieur du cœur ligneux; et sir Charles Lyell et M. Dawson ont découvert, dans les creux de troncs d'arbres houillers de la Nouvelle-Ecosse, des restes d'Escargots, de Myriapodes et d'animeaux du genre de la Salamandre, incrustés dans un dépôt d'un caractère différent de celui qui entourait l'extérieur des arbres. Ainsi, pour arriver à comprendre la formation d'une veine de houille, il faut essayer de nous représenter une forêt épaisse, formée en grande partie d'arbres tels que de gigantesques Lycopodeset des Fougères arborescentes, avec, par-ci par-là, quelque arbre ressemblant davantage à nos Ifs et Sapins actuels. Nous devons supposer, que, au cours des saisons, ces plantes poussaient, et que leurs spores et leurs graines se développaient; que ces dernières tombaient en énormes quantités, qui s'accumulaient sur la terre, au-dessous d'eux, et que, de temps en temps, il s'ajoutait à la masse une feuille morte, et, à de plus longs intervalles, une branche pourrie ou un tronc mort.

Nul doute qu'une certaine proportion des spores et des graines n'aient rempli leur fonction évidente, et, emportées par le vent dans des régions inoccupées, ne servissent à étendre les limites de la forêt ; beaucoup étaient entraînées par les pluies dans des torrents, et par suite perdues ; mais il devait en rester une grande partie, s'accumulant comme les faînes ou les glands, sous les arbres de nos forêts modernes.

Mais, dans ce cas, dira-t-on peut-être, pourquoi notre charbon anglais n'est-il pas composé de tiges et

de feuilles dans une beaucoup plus grande mesure? Quelle est la raison qui fait prédominer à tel point les spores et les enveloppes de spores ?

On trouvera à cette question une réponse toute prête en étudiant un Lycopode vivant à l'état adulte. Si vous le secouez sur une feuille de papier, il émettra un nuage de fine poussière qui se répandra sur le papier, et qui est la poudre de Lycopode, bien connue de tous. Cette poudre était, et est peut-être encore, employée à deux fins, qui semblent, au premier abord, n'avoir aucun rapport entre elles. Elle est, ou était employée, à produire des éclairs, et à faire des pilules. Les enveloppes des spores contiennent tant de matière résineuse qu'une pincée de poudre de Lycopode, jetée à travers la flamme d'une bougie, brûle avec une fulguration instantanée qui a longtemps représenté l'éclair sur la scène. Et ce même caractère en fait une excellente enveloppe pour les pilules ; car la poudre résineuse empêche la drogue d'être humectée par la salive et dérobe ainsi le goût nauséabond aux papilles impressionnables de la langue.

Mais cette substance résineuse, qui repose sur les parois des spores et des sporanges, est une substance que n'altèrent facilement ni l'air ni l'eau, et il s'ensuit qu'elle tend à conserver ces corps, tout comme les linges funéraires bitumés conservent les momies égyptiennes ; tandis que, d'autre part, la tige ligneuse et les feuilles tendent à pourrir aussi vite que le bois du cercueil de la momie pourrit. Ainsi le tas composé de spores, de feuilles et de tiges de la forêt houillère entremêlées serait constamment pénétré par l'action Ion

guement continuée de l'air et de la pluie ; les feuilles et les tiges seraient bientôt réduites à leur carbone, ou, en d'autres termes, à Tétat de charbon minéral dans lequel nous les trouvons, tandis que les spoTes et les sporanges restaient comme résidu compact et relativement inaltéré.

Il y a, en réalité, d'assez claires preuves que la houille doit, dans certaines circonstances, avoir été convertie en une substance assez dure pour être roulée en gravier, lorsqu'elle était à la surface ; car, dans quelques veines de charbon, le cours de petits ruisseaux, qui doivent avoir été d'eau vive lorsque la couche qui les contenait était encore à la surface, se sont trouvés contenir des cailloux roulés du même charbon à travers lequel le torrent s'était frayé passage.

Les faits de structure sont de nature à ne nous laisser d'autre alternative que celle d'accepter la théorie de l'origine du charbon telle que je viens de l'exposer; mais, par bonheur, ce processus a, de nos jours, son analogue. Je possède un échantillon de ce qu'on appelle « houille blanche » d'Australie. C'est une matière inflammable, brûlant d'une flamme brillante, et ayant l'apparence et la consistance d'un gâteau de farine d'avoine, qui recouvre, m'a-t-on dit, un territoire considérable. Cette houille est composée, presque en totalité, d'une masse agglomérée de spores et d'enveloppes de spores. Mais les fines parcelles de sable qui s'y trouvent éparses, montrent qu'elle a dû s'accumuler, sous l'influence de l'air, à la surface d'un sol couvert par une forêt de plantes cryptogames, probablement

des fougères arborescentes. En ce qui concerne ce point important de la région sous-aérienne de la houille, je suis heureux de me trouver d'accord avec le Principal Dawson, qui soutient ses conclusions par des considérations autres, mais non moins pressantes. Il écrit, dans un passage faisant suite à celui que j'ai déjà cité :

« (3) La structure microscopique et la composition chimique des couches de charbon à longue flamme et de bitume terrestre, et des schistes encore plus bitumineux et carbonifères, montrent que cette houille a dû être de la nature de la fine boue végétale qui s'accumule dans les étangs et les lacs peu profonds de nos marécages modernes. Lorsqu'un sédiment végétal de cette finesse est mêlé, ainsi qu'il arrive souvent, avec de l'argile, il devient semblable à la pierre à chaux et aux schistes calcaires bitumineux des formations houillères.

(4) Quelques argiles encaissantes, qui soutiennent des couches de houille, sont de la nature de la boue végétale à laquelle il est fait allusion ci-dessus ; mais la plus grande partie est de composition argilo-sablonneuse, avec peu de matière végétale, et se trouve blanchie par le drainage des eaux contenant lés produits de décomposition végétale. Ce sont, au fond, des sols glaiseux ou argileux, et ils doivent avoir été assez au-dessus de l'eau pour en permettre le drainage. L'absence de sulfate et la rencontre de carbonate de fer auprès d'eux prouvent que, lorsqu'ils existaient à l'état de sols, c'était de l'eau douce et non de l'eau salée qui filtrait à travers eux.

(5) La houille et les forêts fossiles présentent beaucoup de preuves de la condition sous-aérienne. La plupart des arbres, debout ou renversés, étaient devenus

des coques d'écorce vides, avant d'être finalement ensevelis, et leur bois s'était brisé en morceaux cubiques de charbon minéral. Les Escargots terrestres et les Xylobius s'y glissaient, et ils devenaient des nids ou des pièges à reptiles. De grandes quantités de houille minérale se trouvent à la surface de tous les grands dépôts de charbon.

Aucune de ces apparences ne peut être attribuée à une action sous-aquatique.

(6) Bien que les racines de Sigillaire ressemblent plus aux rhizomes de certaines plantes aquatiques, cependant, anatomiquement, elles sont absolument identiques aux racines de Cycadées, auxquelles ressemble aussi leur tige. En outre, les Sigillariées poussaient sur les sols où croissaient les Conifères, Lépidodendron Cordaites et les Fougères, — plantes qui n'auraient pu croître dans Teau. Puis, à l'exception peut-être de quelques Pinnulariées et Astérophyllites, il y a une absence remarquable, dans les formations houillères, de toute forme de végétation aquatique proprement dite.

(7) L'occurrence d'animaux marins, ou d'animaux d'eau saumâtre, dans la voûte des houillères, ou même dans la houille elle-même, ne fournit aucune preuve d'accumulation sous l'eau, puisque la même chose se produit dans les forées modernes sous-marines. Pour ces raisons et d'autres encore, dont quelques-unes sont plus complètement exposées dans les articles auxquels il a été déjà fait allusion, tout en admettant que les territoires d'accumulation carbonifère étaient souvent submergés, je dois soutenir que la véritable houille est une accumulation sous-aérienjie déplantes croissant sur des sols humides et marécageux, à la vérité, mais point submergées. »

J'incline presque à douter qu'il soit nécessaire de

LA FORMATION DE LA Ht)UILLE 303

laire la concession d' « humides et marécageux » ; il n'y a, autrement, rien à reprendre, que je sache, à cet excellent coup d'œil d'ensemble sur les raisons de croire à l'origine sous-aérienne du charbon.

Mais cette accumulation de houille sur l'espace couvert par une des grandes forêts de l'époque carbonifère (fig. 30) eût été, au cours des siècles, dispersée par l'usure constante, quoique peu considérable, de la pluie et des torrents, si la terre qui la supportait fût restée au même niveau, ou eût été élevée graduellement à une plus grande hauteur. Et nul doute qu'il ne se soit perdu, de cette façon, après sa formation, autant de houille qu'il en existe maintenant. Ce qui est connu, maintenant, sous le nom de districts honillers doit son importance au fait que c'étaient des territoires de lent aftaissement, pendant une période plus ou moins grande de l'époque carbonifère ; et qu'en vertu de cette circonstance notre mère, la terre, a pu recouvrir ses trésors végétaux, et les préserver de la destruction.

Partout où se trouve, maintenant, une mine de houille, on a dû pouvoir, autrefois, y accéder par une grande rivière, ou un bras de mer peu profond, avec sédiment de sable ou de boue. Lorsque la forêt houillère s'aftaissa lentement, les eaux ont dû la recouvrir, et déposer leur fardeau sur la surface du dépôt de charbon, en forme de couches qui sont maintenant transformées en schistes ou en grès. Puis vint une période de repos, dans laquelle les eaux basses, superposées, se comblèrent complètement, et furent finalement remplacées par une boue fine qui

se déposa en une nouvelle argile et fournit au sol un nouveau point de départ pour une forêt. Cette dernière prospéra et accumula des spores et du bois sous forme de charbon, jusqu'à ce que la phase d'affaissement lent recommençât. Et, dans quelques localités, ainsi que je Tai dit, le processus fut répété jusqu'à ce que la première des couches alternantes ait été enfoncée à près de quatre kilomètres au-dessous de son niveau primitif à la surface de la terre. *

En réfléchissant à Texposé succinct, que nous venons d'achever, des faits principaux concernant l'origine du charbon formé pendant l'époque carbonifère, deux ou trois réflexions s'offrent à l'esprit.

En premier lieu, le grand fantôme des temps géologiques se lève devant celui qui étudie, soit ce fragment, soit d'autres fragments de l'histoire de notre terre, surgissant avec un élan irrésistible des faits, comme le Djin de la jarre que le pécheur ouvrit si imprudemment ; et, de même encore que le Djin, vaporeux, incertain, indéfinissable, mais à coup sûr gigantesque. Quelque modestes que puissent être les bases de nos calculs, le minimum du temps qu'on peut assigner à la période carbonifère reste quelque chose d'énorme.

Le Principal Dawson serait des derniers à se rendre coupable d'exagération en ces matières, et il sera bon de prendre note de ce qu'il en dit :

« Le taux de l'accumulation de la houille était très lent. Le climat de cette période, dans la zone tempérée du Nord, était d'un caractère tel que les vrais Conifères montrent des cercles de croissance qui ne

sont pas plus grands ni beaucoup moins distincts que ceux de beaucoup de leurs congénères modernes. Les Sigillaires (fig. n et 32) et les Calamités (fig. 33 6134) n'étaient point, comme on l'a souvent supposé, entièrement ni même principalement composées de tissus lâches et mous, ou nécessairement de vie courte. Les premières avaient, il est vrai, une écorce inférieure

très épaisse, mais leur axe ligneux dense, leur écorce extérieure grossière et presque indestructible, et leur feuillage peu abondant et raide n'indiqueraient pas une croissance ni une décadenct; très rapides. Dans le cas de Sigillaires, les variations dans les cicatrices des feuilles en différentes parties du tronc, l'intercalation de nouveaux bords à la surface représentant de nou-

veaux coins ligneux dans Taxe, les marques transversales laissées par les étapes de la croissance du haut, tout indique qu'il a fallu plusieurs années pour le développement de tiges d'une grandeur médiocre. Les énormes racines de ces arbres, et l'état des marécages carbonifères, doivent les avoir exemptés du danger d'être renversés par la violence. Ils tombèrent probablement, en générations successives, par une décadence naturelle ; et, en faisant la part des autres matériaux, nous pouvons, en toute sécurité, affirmer que chaque pied (30 centimètres) d'épaisseur de pure houille bitumineuse implique la croissance et la décadence d'au moins cinquante générations de Sigillaires, et par conséquent un état non troublé de croissance forestière se prolongeant pendant beaucoup de siècles. En outre, il y a des preuves qu'une immense quantité de tissu parenchymateux lâche, et même de tissu ligneux, a péri, et nous ne savons pas dans quelle mesure les tissus les plus durables, eux-mêmes, peuvent avoir ainsi disparu, dételle sorte qu'en beaucoup déveines, nous pouvons n'avoir qu'une très faible partie de la matière végétale produite. »

Nul doute que la force de ces réflexions ne soit aucunement diminuée quand on trouve le charbon bitumineux, comme en Angleterre, composé de spores et enveloppé de spores accumulées plutôt que de tiges. Mais, en supposant que nous adoptions l'assertion du Principal Dawson qu'un pied de charbon représente cinquante générations de plantes carbonifères, et, en outre, si nous faisons la supposition modeste, que chaque génération de plantes carbonifères a pris dix ans pour parvenir à maturité, alors chaque pied d'épaisseur de houille représente cinq cents ans. Les couches

superposées dan> une raine peuvent s'élever à cinquante ou soixante pieds (20 mètres^ d'épaisseur el, par suite, la houille seule, dans cet espace, représente 500 X 50 ^ 25,000 années.

Mais le vrai charbon actuel n"est qu'une partie insignifiante du dépôt total, qui, ainsi qu'on l'a vu, peut

avoir trois ou quatre kilomètres d'épaisseur verticale. En supposant qu'il soit de ia,ooo pieds [3,600 mètres) — ce qui est 240 fois l'épaisseur du charbon actuel — y a-t-il une raison qui empêche de croire qu'il a mis

246 fois autant de temps à se former? Je n'en connais pas. Dans ce cas, le temps représenté par la mine serait 25,00c X 240 = 6,000,000 d'années. Ces calculs, comme chronologie définie, n'ont naturellement pas de valeur, mais ils sont d'une grande utilité pour fixer l'attention sur un minimum possible. Un homme peut se trouver embarrassé quand on lui demande combien il a fallu de temps pour bâtir Rome ; mais il est, proverbialement, sûr de son fait quand il répond qu'elle n'a pas été bâtie en un jour; et nos calculs géologiques sont tous, pour le moment, logés à peu près à la même enseigne.

Une seconde réflexion que l'étude du charbon présente d'une manière évidente à l'esprit de quiconque s'occupe de paléontologie, c'est que la flore de la houille, considérée en rapport avec l'énorme période qu'elle a duré, et avec la période plus vaste encore qui s'est écoulée depuis, a subi peu de changements pendant sa durée, et diffère étonnamment peu dans ses caractères particuliers de celle qui existe maintenant.

On rencontre les mêmes espèces de plantes à travers toute l'épaisseur d'une mine, et les plus récentes ne diffèrent pas sensiblement des plus anciennes, Mais il y a plus. Bien que la période carbonifère soit séparée de nous par plus que tout le temps représenté par les formations Secondaires et Tertiaires, les grands types de végétation étaient aussi distincts alors qu'ils le sont maintenant.

La structure du Lycopode moderne fournit une explication complète des restes fossiles des Lépidodendron, et la frondaison de quelques-unes des an-

ciennes fougères est difficile à distinguer de celle des Fougères actuelles. En même temps, il ne faut pas oublier que, nulle part en ce monde, maintenant, il n'y a de forêt qui ait plus qu'une grossière analogie avec une forêt hoiiillière. Les types demeurent, mais les détails de leurs formes, leurs proportion* relatives, leur milieu, sont tous changés. Et la forêt de Fougères arborescentes de la Tasmanie ou* de la Nouvelle- Zélande ne peut donner qu'une image effacée et éloignée de la végétation de l'ancien monde.

Une fois de plus, nous recevons cet enseignement sans cesse renouvelé de l'histoire géologique, à quelque point qu'on Tétudie; la leçon de la lenteur presque infinie des modifications des formes vivantes. Les lignes des généalogies de choses vivantes se brisent presque avant de commencer à converger.

Enfin, il reste une autre considération curieuse à noter. Supposons qu'un des stupides Labyrinthodontes Salamandriformes qui circulaient, avec un gros ventre et de petites pattes, comme Falstaft dans ses vieux jours, dans les forêts houillères, eût eu assez de puissance de réflexion dans sa petite cervelle pour songer aux quantités de spores qui tombaient au cours des années et des siècles, sans peut-être qu'il y en eût une sur dix millions qui remplît son but apparent, et reproduisît l'organisme d'où il était issu : assurément il eût été excusable de moraliser sur l'extravagance inconsidérée et déréglée dont la nature témoignait dans ses agissefnents.

Mais nous avons sur notre prédécesseur — ou peut-être ancêtre — l'avantage d'apercevoir qu'une

certaine veine d'économie traverse cette prodigalité 'apparente. Le nature ne se hâte jamais, et semble avoir toujours eu pour règle Tadage : « si tu gardes une chose assez longtemps, tu en trouveras toujours l'emploi. » Elle a gardé ses couches de houille plu- - sieurs millions d'années sans parvenir à les utiliser beaucoup ; elle les a envoyées sous la mer^ et les aniûiaux marins n'en avaient que faire ; elle les a élevées sur la terre ferme et a mis à nu leurs veines noires et, cependant, au cours jde nombreux siècles, nul n'y a vu, à la surface terrestre, aucune espèce de valeur ; ce n'est, pour ainsi dire, que ces jours derniers qu'elle a réussi, dans son atelier, à créer une créature nouvelle ayant, par degrés, acquis assez de sagacité pour faire un feu et pour découvrir que la roche noire peut brûler. Je suppose qu'il y a dix-neuf cents ans, quand Jules César eut la bonté de traiter la Grande-Bretagne comme nous avons traité la Nouvelle-Zélande, le Breton primitif, bleu de froid, a pu découvrir que la singulière pierre noire dont il trouvait des morceaux^ en vagabondant çà et là, pouvait brûler, et l'aider à chauôer son corps et cuire sa nourriture. Les Saxons^ les Danois, les Normands fourmillaient dans le pays. Le peuple anglais devint une forte nation, et la nature attendait encore la rentrée complète du capital qu'elle avait placé dans les anciens Lycopodes. Le xviii® siècle arriva, et James Watt avec lui. Le cerveau de cet homme fut la spore d'où se développa la machine à vapeur et le prodigieux essor de l'industrie moderne qui en sont sortis. Mais la houille est une condition aussi essentielle de cette croissance et de ce dévelop-

pement que Tacide carbonique Test de ceux d'un Lycopode ; sans houille nous n'aurions pu fondre le fer nécessaire aux locomotives, ni faire marcher' ces locomotives après les avoir eues. Mais ôtez les machines, et les grandes villes du Yorkshire et du Lancashire s'évanouissent comme un rêve. Les manu- j

factures cèdent la place à l'agriculture et au pâturage, « et il ne vit pas dix hommes là où maintenant dix mille sont amplement nourris. l j

Ainsi, toute cette abondance de fortune et de vie , intense est l'intérêt que la nature retire de son place- " ^ ment en Lycopodes et autres du même genre, il y a tant d'années. Mais, qu'advient-il du charbon consommé en rendant cet intérêt ? Il en sort de la chaleur, de la lumière et, si nous pouvions recueillir tout ce qui monte dans la cheminée et tout ce qui reste dans la grille d'un feu de houille complètement brûlé, nous nous trouverions posséder une quantité d*acide carbonique, d'eau, d'ammoniaque et de matières minérales ^ \ ayant exactement le poids du charbon. Mais ce sont \ là les mêmes matières que la nature a fournies aux i Lycopodes qui ont formé la houille. On lui paie donc | l'intérêt et le principal en même temps, et elle place i de nouveau, immédiatement, l'acide carbonique, l'eau, J les sels ammoniacaux en nouvelles formes de vie, les i nourris sant avec les plantes existant actuellement. Nature économe, tu n'es point une prodigue, certes, ii mais la plus ingénieuse des ménagères I