Effet des basses températures sur les plantes

Les plantes se comportent d’une manière très variable aux basses températures. Certains végétaux (un grand nombre de lichens, de mousses, de bactéries et de plantes supérieures, comme, par exemple, le Bellis perennis , le Slellaria media , etc.) ne sont pas tuées par un froid de — ■ 6 à — 8° C. et sont rapidement dégelées. J’ai placé en hiver des feuilles de Primula elatior dans des vases en verre qui, après leur fermeture, étaient déposés dans un récipient contenant un mélange réfrigérant formé au moyen de neige et de sel marin. Ces feuilles qui avaient été exposées pendant 6 heures à une température de — 5 à — 8° C. , furent rapidement dégelées par immersion dans de l’eau possédant une température de 6° C. Elles continuèrent de vivre après le dégel.

Soumis, à l’air libre ou dans un vase entouré d’un mélange réfrigérant, à une température de — 6° C. les tubercules de pomme de terre sont complètement gelés et rendent un son dur. Les feuilles de crassulacées, de chou, de colza et de fèves, par exemple, soumises à une température de — 6° C. , acquièrent, par suite de leur congélation, la dureté de la glace. Après leur dégel par immersion dans l’eau, on remarque que les tubercules et les feuilles sont tués. Ils présentent les caractères particuliers aux plantes gelées, indiqués dans le § 45.

J’ai eu l’occasion de constater, à la suite de nombreuses expériences, qu’après leur dégel, les tubercules de pomme de terre dont les tissus ont été certainement gelés, sont toujours tués : que ce dégel se soit effectué lentement ou rapidement. On porte quelques tubercules de pomme de terre avec de l’eau dans un vase aussi grand que possible afin que la congélation des tubercules se fasse lentement et on les expose à une température de — 6° C. Le dégel des matériaux d’étude pourra être produit d’une manière très lente aussi en déposant le vase dans une chambre dont la température est de -t- 1 à — 2° C. Les tubercules dégelés — j’ai obtenu le même résultat avec des feuilles d ’Escheveria — étaient tués. J’ai déterminé également la congélation dans l’eau d’un certain nombre de Zannichellia palustris , qui, sous l’influence de la lu-

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mière dégageaient une grande quantité d’oxygène. Après le dégel, ils avaient perdu la faculté d'assimiler : ils étaient tués.

Il est très instructif de soumettre, à l’air ou dans une chambre, à une température de — 5 à — 10° G., des feuilles de Bégonia manicata dont le pétiole est plongé dans beau et dont la lame est mise sous une cloche en verre Par suite de leur congélation, les feuilles prennent une couleur pâle, et cette coloration n’est plus modifiée par le dégel. Les basses températures provoquent la désorganisation du protoplasme, de sorte que le suc cellulaire, qui est acide, peut agir sur les corps chlorophylliens et décomposer leur pigment. Des coupes de feuilles gelées de Bégonia manicata laissent voir au microscope que les grains de chlorophylle ne possèdent plus leur couleur verte normale, mais une coloration jaunâtre. L’expérience qui précède est surtout intéressante parce qu’elle permet de montrer directement que le changement de coloration des feuilles indique déjà que la congélation a déterminé la mort de leurs cellules (1).

Divers physiologistes ont pu montrer que certains organes végétaux supportaient l’action de la gelée lorsqu’ils étaient plus ou moins desséchés, et ne pouvaient, sans en souffrir, subir les effets de la congélation lorsqu’ils contenaient beaucoup d’eau (2). On peut aisément le constater au moyen de graines, desséchées à l’air ou gonflées, de Plia seolus , Pisum, Triticum , etc. Si, comme j’ai eu l’occasion de le faire, on porte dans de petits vases pendant lo heures et à une température de-— 10° G. : d’une part, des grains de froment desséchés à l’air ; d’autre part, des grains qui ont été plongés dans l’eau pendant 7 heures, on remarque que les premiers, placés sur du sable humide, dans des conditions convenables de végétation, pourront encore germer, tandis que les autres, incapables de germer, ne tarderont pas à mourir (3).

L’ensemble des expériences entreprises démontre clairement que les divers organes végétaux et les mêmes matériaux d’étude placés dans des conditions différentes ne possèdent pas la même sensibilité vis-à-vis des basses températures.

45. Les modifications qu’éprouvent les plantes sous faction du gel.

L’expérience prouve que les membranes cellulaires ne sont jamais déchirées par suite du gel des plantes. En déterminant la congélation de filaments de Spirogigra , par exemple, déposés dans une goutte d’eau sur un porte-objet, on n’observe point, après le dégel, de déchirures dans les membranes cellulaires. On sait également que les espaces

(1) Voy. Detmer, Botanische Zeitung, 1886, n° 30.

(2) Voy. Detmer, Vergleichende Phijsiologie d.Keimungsprocesses d. Samen , 1880, p. 392.

(3) Voy. Sachs, Versuchsstationen, 1860, Berichte d. sachs Gesellschaft d. Wiss. 1860, vol. 12, p. 27, et Flora, 1862; Goppert, Wärmeentwickelung in d. Pflanze , 1830.

LES FORCES MOLÉCULAIRES DES PLANTES

intercellulaires, etc., contiennent d’ordinaire seuls des cristaux de glace dans les tissus congelés, et qu’il n’en existe pas à l’intérieur des cellules.

Le gel doit être nécessairement attribué à une destruction de la structure moléculaire du protoplasme. Ce qui le prouve, c’est que le protoplasme tué par congélation perd son imperméabilité normale pour les matières colorantes, les acides, etc.

Des fragments de betterave gelés sont déposés dans de l’eau à la température ordinaire. Celle-ci s’emparera d’une grande quantité de la matière colorante rouge. Cette substance ne s’échappe cependant point des cellules des morceaux de betterave non gelés et plongés dans l’eau après lavage. Les tubercules de pomme de terre gelés donnent sous une légère pression une grande quantité de liquide; les cellules ont perdu leur turgescence par suite de la désorganisation du protoplasme. Il en est de même des cellules des feuilles gelées, suspendues lâchement et presque desséchées, Ce phénomène s’observe très bien sur les feuilles gelées de Bégonia et à’Escheveria.

En déterminant successivement le gel et le dégel de l’empois d’amidon, on obtient une niasse spongieuse dans les pores de laquelle se trouve un liquide. L’arrangement moléculaire est détruit, et cette expérience peut, jusqu’à un certain point, rendre compte des phénomènes qui se produisent dans le protoplasme des cellules végétales congelées.