Influence de la lumière sur la croissance

La lumière, comme on le sait, exerce une action retardatrice sur la croissance des organes végétaux les plus divers. Les observations que nous allons effectuer nous permettront de démontrer ce fait. Un grand nombre de graines de pois bien conformées seront mises pour germer, après être gonflées, dans une caisse remplie de sciure humide. Lorsque les racines principales des germinations auront atteint une longueur de 2 cm., nous retirerons les matériaux d’étude de la sciure, et nous les marquerons d’un trait d’encre de Chine, de la façon connue, à 10 mm. du sommet de la racine. Il faut avoir soin de remarquer que l’on ne peut employer pour ces recherches que des germinations ayant la même conformation et se trouvant dans des conditions tout à fait normales. La culture des plantules s’effectuera ensuite dans des vases cylindriques en verre, de 25 cm. environ de hauteur et 10 cm. de diamètre,

(1) Voy. G. Kraus, in Jahrbücher f. wissenschaftl. Botanik de Pringsheim, vol. 8. A côté de l’allongement des cellules, la division des cellules joue aussi un rôle dans l’étiolement.

(2) Des indications bibliographiques sur l’étiolement sont recueillies dans Detmer, Vergleichende Physiologie des Keimung sprocesses der Samen , 1880.

QUATRIÈME DIVISION

remplis d'eau ordinaire, et pouvant être fermés à l’aide d’un couvercle convenable de bois, muni de nombreux orifices. Nous préparerons deux vases cylindriques semblables qui seront pourvus chacun d’un nombre assez grand de germinations (10 à 15 environ), fixées au moyen d’un peu d’ouate dans les ouvertures du couvercle de bois, de manière que les racines plongent dans l’eau. Dans un des vases de culture, les racines demeurent soustraites à l’action de la lumière; il convient de placer un miroir immédiatement derrière le vase et parallèlement à la fenêtre, ou de faire tourner lentement le vase sur un clinostat, afin d’éviter toute courbure héliotropique des racines. Sur l’autre vase, nous collons du papier noir, de sorte que la lumière ne puisse parvenir aux racines. Des observations seront effectuées en été dans une chambre tournée vers le nord et sous une température aussi élevée que possible. De temps en temps, toutes les 24 heures, par exemple, nous mesurerons l’accroissement total de toutes les racines dans les deux vases, ce qui nous permettra de constater que cet accroissement est moindre à la lumière qu’à l’obscurité.

Si les plantes, placées dans des conditions aussi constantes que possible de température et d’humidité, sont soumises à l’alternance du jour et de la nuit, en examinant l’intensité de l’accroissement de leurs organes, nous observerons en général une gradation du soir vers le matin et une diminution du matin vers le soir. Cette périodicité quotidienne de la croissance est produite par les changements d’éclairage dans le cours de 24 heures. Pendant la journée, la lumière exerce une action retardatrice sur la croissance; l’obscurité de la nuit favorise l’accroissement. Sachs (1) a établi, à l’aide de l’auxanomètre, l’existence d’une périodicité diurne dans la croissance des entre-nœuds de diverses plantes. Prantl (2) l’a aussi constatée pour les feuilles. Ces expériences sont liées à un grand nombre de difficultés. Le procédé le plus simple consiste à constater sur les feuilles le fait de la périodicité de la croissance. On procède de la façon indiquée dans le g 152, p. 293. Les matériaux d’étude (des Cucurbita ou des Nicotiana) sont soumis sous des cloches en verre, dans une chambre tournée vers le nord, à l’alternance du jour et de la nuit à une température très élevée et aussi constante que possible. De temps en temps (toutes les 3 ou 4 heures, par exemple), on mesure l’écartement des traits à la base et au sommet du limbe au moyen d’une règle graduée en millimètres. On voit ainsi, notamment, que le mouvement d’accroissement pendant la nuit est plus grand que pendant le jour. Le soir, lorsque l’obscurité survient, la croissance n’est pas immédiatement accélérée, mais elle augmente graduellement; de sorte que le maximum de l’accroissement journalier a lieu aux premières heures du jour suivant. De même,

(1) Yoy. Sachs, Arbeitend, botan. Instituts in Würzburg, Y. I, p. 99.

(2) Yoy. Prantl, Ibidem , p. 371.

LES MOUVEMENTS DUS A l’ ACCROISSEMENT DES PLANTES.

l’arrivée de la lumière ne fait pas tomber à son minimum la vitesse de la croissance; ce minimum ne s’observe, au contraire, que pendant les heures de l’après-midi.

165. Influence de l’éclairage sur la germination des tubercules de pomme de terre.

En automne ou pendant l’hiver, nous plaçons quelques tubercules de pomme de terre dans une caisse, que nous fermons à l’aide d’un disque de carton pour les soustraire à Faction de la lumière. Nous portons en même temps d’autres tubercules dans une caisse recouverte d’une lame de verre. Les deux caisses sont mises vis-à-vis de la fenêtre d’une chambre chauffée, tournée vers le nord. Ces tubercules ne recevront absolument pas d’eau, ou seront déposés dans les caisses sur du sable humide. Pendant le cours de l’hiver, les pommes de terre germent; les tubercules plongés dans l’obscurité développent des jets assez longs; les jets formés à la lumière restent courts et présentent un aspect ramassé. Nous pourrions prolonger l’expérience jusqu’en été; nous constaterons toujours que la croissance des premiers entre-nœuds des jets formés par le tubercule ne peut s’effectuer d’une façon normale que dans l’obscurité (dans les conditions naturelles). Nous râpons deux tubercules, l’un de la série éclairée, l’autre de la série non éclairée. Si, après avoir ajouté de l’eau à la masse broyée, nous traitons par la liqueur de Fehling la solution obtenue par filtration, nous trouverons beaucoup de sucre dans les tubercules maintenus dans l’obscurité, et nous n’en rencontrerons pas dans ceux qui sont restés éclairés. Ce manque de matières plastiques convenables dans les tubercules éclairés est évidemment en rapport avec la faible croissance de leurs jets. J’ai constaté, le premier, que les tubercules de pommes de terre germant à la lumière ne contenaient pas de sucre, mais de nouvelles recherches devraient être effectuées sur les causes de ce manque de glucose (1).

Il est encore digne d’intérêt de remarquer que les tubercules de pomme de terre exposés à l’influence de la lumière verdissent graduellement. En examinant au microscope de fines sections transversales d’un tubercule qui a verdi, on trouve, immédiatement au-dessous de l’enveloppe, des cellules qui contiennent des corps chlorophylliens avec des enclaves d’amidon. Sous l’influence de la lumière, ces corps chlorophylliens apparaissent dans les amylogènes incolores que renferment les tubercules.

(1) Voy. Detmer, Pflanzenphysiologische Untersuchungen über Fermentbildung und fer~ mentative Processe, Iéna, 1884, p. 34. Dans mes expériences, les pommes de terre ne rece vaient absolument pas d’eau. Celle qui était nécessaire pour la croissance du jet était soutirée par les cellules de cet organe aux tissus du tubercule.

CINQUIÈME DIVISION