La respiration et la croissance

Comme on l’a déjà montré dans le g 108, il y a certaines plantes qui jouissent de la propriété de croître en l’absence complète d’oxygène libre, bien que la plupart des plantes ne puissent cependant s’accroître que lorsqu’elles ont de l’oxygène à leur disposition. Il est facile de constater ce fait par le procédé qui va être indiqué (2). Deux cloches courbes de verre d’une capacité de 90 c. c. environ (voy. fig. 9) sont remplies d’eau distillée bouillie, puis complètement refroidie en l’absence d’air. Dans chacun des vases, on porte quelques graines de froment ou de pois desséchées à l’air, puis on plonge l’ouverture des vases dans le mercure. Après 24 heures, lorsque les graines sont gonflées, on déplace l’eau dans un de ces vases, jusqu’à ce qu’il n’en reste plus qu’une légère quantité, par de l’air atmosphérique ; dans l’autre, par de l’hydrogène pur. Celui-ci est produit par l’action du zinc exempt d’arsenic sur l’acide sulfurique dilué. On le purifie des petites quantités d’hydrogène sulfuré et d’hydrures de carbone qu’il pourrait entraîner, en lui faisant traverser des solutions aqueuses de nitrate d’argent et de permanganate de potassium. Les graines en contact avec l’air germent immédiatement; dans l’hydrogène, il ne se produit point de germination. Cependant, si les graines n’ont pas séjourné trop longtemps dans l’hydrogène (mais seulement 2 à 3 jours), elles germeront encore lorsqu’elles seront exposées à des conditions normales de germination. Il sera instructif aussi d’introduire, dans des vases remplis d’eau dépourvue d’air, retournés sur du mercure, des germinations (de Pisum , par exemple) qui possèdent déjà des racines de quelques centimètres, puis de déplacer l’eau par de l’air dans un vase et par de l’hydrogène, au contraire, dans l’autre. Les racines des germinations continuent à germer dans l’air, mais pas dans l’hydrogène, comme il est facile de s’en assurer par des mesures.

Par ce procédé, on pourra prouver aussi que la germination des graines peut encore s’effectuer dans un mélange gazeux très pauvre

(1) . Voy. H. de Vries, Untersuchungen über die mechanischen Ursachen der Zellstreckung , Halle, 1877, p. 50.

(2) Voy. Detmer, Landwirthschaftl. Jahrbücher , vol. H, p. 225.

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en oxygène (constitué, par exemple, par de l’air atmosphérique et des quantités d’hydrogène plus ou moins grandes).

Les graines d’espèces végétales différentes ne semblent pas se comporter de la même façon en présence de l’oxygène pur pendant leur germination (1). J’ai trouvé que les grains de froment germent aussi rapidement dans l’oxygène pur que dans l’air atmosphérique. L'oxygène nécessaire est préparé dans une cloche courbe, au moyen d’un mélange de chlorate de potassium et de bioxyde de manganèse. On le dirige, pour le purifier, dans une solution de potasse, et on le recueille de la façon indiquée dans les vases contenant des graines et de l’eau exempte d’air (2).

159. Influence de la pression et de la dilatation sur la croissance.

Il résulte nécessairement de la théorie du phénomène de la croissance que des pressions, dont l’action sur les cellules turgescentes se manifeste par une compression des portions dilatées des cellules (hyaloplasme et membrane cellulaire), doivent provoquer un retard dans la croissance. Inversement, une dilatation de ces parties des cellules aura pour effet d’augmenter la croissance. Les pressions et les dilatations ne sont pas non plus sans influence sur le sens de la plus forte croissance.

Lorsqu’on examine la forme des cellules épidermiques des feuilles allongées d’un grand nombre de monocotylédonées, on observe que ces cellules sont très longuement étirées. Ce phénomène provient essentiellement de ce que les cellules épidermiques de ces organes sont principalement étirées dans le sens longitudinal par la tension des tissus. Mais si on examine un petit lambeau d’épiderme d’une feuille de Syringa ou d’une autre dicotylédonée, on constatera que les cellules épidermiques ont la forme de plaques polygonales. C’est là un phénomène qui est évidemment en rapport avec la croissance en surface, suivant deux directions, qui s’effectue d’une façon à peu près semblable dans les feuilles.

Nous pratiquons des sections transversales dans un rameau de Tilia parvi folia de 5 mm. environ d’épaisseur. L’image que l’on obtient à l’examen microscopique a déjà été décrite dans le § 39. Nous aurons ici le bois des faisceaux plus spécialement en vue . Nous remarquerons la présence de plusieurs couches annuelles. Le bois de printemps passe insensiblement au bois d’automne dans la même couche annuelle , tandis que le bois de printemps dans chaque couche est nettement tranché du bois d’automne de la couche précédente. Le bois de printemps est caractérisé, notamment, par la présence de larges vaisseaux, dont

(1) La bibliographie antérieure se trouve indiquée dans mon ouvrage intitulé : Vergleichende Physiologie d. Keimung sprocesses d. Samen , 1880, p. 272.

(2) Pour ce qui concerne les détails, voy. Wieler et Johannssen, in Untersuchungen aus d. botan. Institut zu Tübingen , vol. 1 , p. 216 et 7 15.

le nombre va progressivement en diminuant. Le bois d’automne est composé uniquement d’éléments à cavités étroites.

Il y a longtemps déjà que Sachs a attiré l’attention sur la relation qui existe entre les différences de structure du bois de printemps et du bois d’automne, d’une part, et les variations d’intensité de la tension transversale pendant une période végétative, d’autre part. Au printemps, l’écorce subit manifestement une tension moindre que plus tard, lorsque le développement du bois aura fait de nouveaux progrès. Il en résulte que la pression supportée par le bois est moindre au printemps que lorsque l’année est plus avancée. C’est donc à cette circonstance qu’il faudra attribuer la cause du phénomène en vertu duquel les éléments ligneux formés au début de la période végétative, par les cellules du cambium, possèdent une large cavité, alors que le cambium ne produit plus tard, surtout vers l’automne, que dés éléments ligneux à lumière étroite.

Cherchons à nous rendre compte de la façon dont une augmentation ou une diminution de pression, provoquée artificiellement dans son épaisseur, agit sur un organe végétal en voie de croissance. Comme matériaux d’étude, nous ferons usage de branches âgées de 2 à 3 ans de diverses plantes herbacées ou ligneuses. On obtiendra une augmentation de pression en enroulant en spirale, au commencement d’avril, un cordon assez épais autour de la branche sur une longueur de quelques centimètres. Les divers tours de spire devront être aussi rapprochés que possible et le cordon sera fortement tendu. Pour déterminer une diminution dépréssion, on effectuera des incisions radiales, équidistantes, d’une longueur de 3 cm. environ, dans le tissu cortical et le tissu libérien de branches âgées de 3 ans. En examinant les rameaux au mois d’août, on remarquera que le diamètre des branches est beaucoup moindre au-dessous des tours de la ligature que plus haut ou plus bas, et que la diminution de pression a provoqué, d’autre part, une augmentation sensible de la croissance en épaisseur à l’endroit des incisions. J’ai obtenu de bons résultats en employant des Salix cinerea , comme matériaux d’étude, pour les expériences sur l’influence exercée par une augmentation de pression sur la croissance en épaisseur des branches. La ligature, faite au commencement d’avril, était enlevée au commencement d’août. A l’endroit expérimenté, sous la ligature, la branche était d’une épaisseur moindre à la fin des recherches que plus haut ou plus bas (1).

(1) H. de Vrîes (voy. Flora, 1872, n° 16, et 1875, n° 7), a effectué des recherches sur les différences provoquées dans la structure du bois par une augmentation ou une diminution artificielle de la pression.

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