PHYSIOLOGIE DES PLANTES

PREMIÈRE DIVISION

nophylle; l’autre, jaune, la xantliophylle. Nous ne pouvons relater en détail les travaux récents, d’abord parce que leurs résultats offrent encore actuellement plus d’intérêt pour la phytochimie que pour la physiologie végétale, et ensuite parce que les méthodes employées pour obtenir de la chlorophylle dans un état de pureté plus ou moins grand, sont d’une nature très compliquée et demandent de longues manipulations. Par contre, les recherches de G. Kraus méritent que nous nous y arrêtions.

On peut se procurer des solutions de chlorophylle brute, comme nous les appellerons, au moyen d’organes végétaux verts quelconques. Cependant, pour obtenir un extrait chlorophyllien relativement pur, on choisira de préférence des jeunes plantes de froment ou d ’Elodea. On découpe la partie aérienne de jeunes plantes de froment qui ont formé, ou à peu près, leur sixième feuille, ou bien on recueille une quantité convenable d ’Elodeas à l’état frais. On place ces matériaux d’étude dans une capsule en porcelaine avec de l’eau distillée et on fait bouillir pendant quelque temps (1/4-1 /2 heure) au bain-marie. Après avoir enlevé le jus produit par la cuisson, on lave les plantes avec de l’eau et on les porte dans un grand récipient contenant de l’alcool fort. L’extraction de la chlorophylle s’effectue assez rapidement, surtout lorsqu’on a soin de chauffer légèrement. Il est absolument nécessaire de faire cette opération dans l’obscurité, car la chorophylle, comme nous le verrons plus loin, se décompose facilement sous l’influence de la lumière. La solution chlorophyllienne ainsi obtenue possède une magnifique coloration verte.

La chlorophylle qui, dans les cellules végétales, se montre unie à une masse protoplasmique fondamentale, ne peut être considérée en aucun cas comme une individualité chimique. C’est un mélange de deux matières colorantes : l’une, la cyanophylle, bleue; l’autre, jaune, la xantliophylle. On peut s’en assurer par l’expérience suivante :

Une solution alcoolique de chlorophylle est versée dans un vase cylindrique en verre. On ajoute ensuite un peu d’eau à cette solution, mais de manière à n’y produire aucun trouble. Après l’avoir mélangé avec du benzol, on secoue vivement puis on laisse reposer le liquide. Le mélange se sépare bientôt en deux couches. L’une, à la partie inférieure du vase, est formée par une solution alcoolique jaune d’or de xantliophylle; l’autre, par une solution bleue de cyanophylle dans le benzol. La substance colorante jaune est plus soluble dans l’alcool que dans le benzol, tandis que la matière colorante bleue se dissout mieux dans le benzol que dans l’alcool. De là, provient la séparation des éléments constituants du mélange.

Dans les cellules des organes jaunes des plantes qui se sont développées dans l’obscurité, on constate la présence de quantités considérables de grains d’étioline (voy. g 10). Ceux-ci sont constitués par une masse fondamentale protoplasmique et une substance colorante jaune

LES ALIMENTS DES PLANTES

que l’on peut isoler par extraction, au moyen de l’alcool, par exemple, des plantules étiolées de froment ou d’orge dont la croissance s’est faite en l’absence de la lumière. Cet extrait possède une belle couleur jaune. On peut obtenir des matériaux d’étude convenables en déposant sur de la sciure humide des grains de froment ou d’orge, déjà gonflés, et en cultivant pendant huit jours à l’obscurité les germinations qui en proviennent.

7. Le spectre d’absorption et la fluorescence de la chlorophylle.

Pour l’étude spectroscopique de la chlorophylle, on peut faire usage de différents instruments. Il suffit, dans beaucoup de cas, d’employer le spectroscope de Bunsen. Mais je sais par expérience personnelle qu’il est beaucoup plus aisé, pour diverses raisons, de travailler avec un spectroscope de précision. Le maniement de cet appareil ne présente aucune difficulté. Il suffit de le diriger vers un mur blanc ou une fenêtre protégée contre l’action directe du soleil, pour obtenir de beaux spectres. Les petits spectroscopes de poche, fabriqués actuellement d’une manière supérieure en Allemagne, sont tout à fait suffisants pour beaucoup d’expériences de physiologie. Il est souvent précieux d’effectuer certaines recherches à l’aide d’un microspectroscope qui s’adapte au microscope. Zeiss, de Iéna, fournit un instrument de ce genre d’excellente qualité, construit d’après les indications de Abbe, avec micromètre et prisme de comparaison (1).

Dans les expériences où il est nécessaire de déterminer exactement la position des bandes d’absorption de la chlorophylle , on emploiera des appareils dont les échelles possèdent une division en rapport avec les longueurs d’ondes, et non point une division quelconque. On peut d’ailleurs obtenir d’une manière très simple des échelles exactes, en les graduant au moyen des lignes de Frauenhofer.

Les solutions de chlorophylle qui doivent servir aux essais microspectroscopiques, sont versées dans de petits vases en verre, à fond plat, que l’on dispose sur la platine du microscope. S’il s’agit d’étudier au microspectroscope, les spectres d’absorption des corps chlorophylliens d’algues, de feuilles de mousses ou de sections pratiquées dans des plantes supérieures, il suffira, après avoir placé les matériaux d’étude sur un porte-objet avec de l’eau ou de la glycérine, de les recouvrir au moyen d’une lamelle. On pourra même expérimenter avec des feuilles tout entières.

Soit que l’on travaille avec le spectroscope de Bunsen, avec des appareils de' précision ou avec des spectroscopes de poche, on aura

(I) On trouvera des indications exactes, accompagnées de figures, sur ia marche à suivre pour effectuer des recherches spectroscopiques, dans le Lehrbuch der angewandten Optik de Gänge, Brunswick, 1886, et dans le Lehrbuch der Physik und Meteorologie de Müller, 8e édition, Pfaundler, vol. 2, p. 206.

PREMIÈRE DIVISION

toujours soin de mettre les solutions chlorophylliennes dans des vases spéciaux à parois planes, parallèles, ou bien tout simplement dans des tubes à réactions, et ensuite de les placer tout à fait contre la fente. Il y a avantage à disposer les tubes à réactions dans un support comme celui que représente la fig. 5 et qui est dû à Gänge (voy. le Lehrbuch der angewandten Optik de cet auteur, p. 119).

Un bloc de bois dur et poli (a b) , de 40 millimètres de hauteur et de 30 millimètres de largeur, est pourvu, de 10 en 10 millimètres, d’orifices verticaux de 30 millimètres de profondeur et de 16 millimètres de diamètre. Il sert de support pour des tubes à réactions de 15 millimètres de diamètre. Les orifices verticaux sont rencontrés, à 15 millimètres en dessous de la surface supérieure du bloc, par des ouvertures de 10 millimètres de diamètre creusées horizontalement, qui percent le bloc d’outre en outre et permettent à la lumière (lumière naturelle ou lumière fournie par une lampe à pétrole) de traverser les solutions chlorophylliennes contenues dans les tubes d’essais. Ces divers orifices sont noircis avec de l’encre pour éviter autant que possible les réflexions de lumière. A la face inférieure du bloc de bois, on a pratiqué une glissière qui peut recevoir une pièce de laiton appropriée. Celle-ci est placée à angle droit sur une tige ajustée dans un support à pied. Pour observer pendant le même laps de temps les spectres d’absorption de liquides différents (ceux fournis, par exemple, par une solution normale de chlorophylle et une solution chlorophyllienne décomposée) , on emploiera avantageusement le procédé décrit et figuré par Gänge à la page 120 du livre indiqué plus haut.

La littérature concernant le spectre d’absorption de la chlorophylle est extraordinairement étendue (1). Il ne peut être question de rapporter ici d’une manière détaillée les controverses soulevées et qui ne sont pas encore terminées aujourd’hui. Je n’aurai d’autre but que de faire connaître au lecteur les propriétés optiques d’une solution alcoolique de chlorophylle. Celle-ci possède un spectre d’absorption bien caractéristique. La place me manque pour mentionner d’une façon complète la littérature scientifique concernant les spectres d’absorption de préparations chlorophylliennes différentes. Le lecteur devra donc

(1) Voy. Kraus, Zur Kenntniss der Chlorophyllfarbstoffe, 1872; Pringsheim, Monatsber. d. Berliner Akademie, 1874 et 1875, et Sitzungsber. d. Berliner Akademie 1886; Hansen, Arbeiten d. botan. Instituts in Würzburg, vol. 3 , Cah. 1 ; Tschjrch, Berichte d. Deutschen botan. Gesellschaft , vol. 1 .

Fig. 5. — Support pour les tubes à réactions renfermant les liquides dont on cherche à obtenir le spectre d’absorption.

puiser dans les travaux originaux, que nous avons cités, les méthodes propres à chaque espèce de préparation.

Pour obtenir une solution alcoolique relativement pure de chlorophylle, on emploiera la méthode déjà indiquée dans le § 6. Après cuisson dans l’eau de jeunes feuilles de froment ou d ’Elodea canadcnsis , on se débarrasse de l’extrait aqueux obtenu , on lave à l’eau et, finalement, on plonge les matériaux d’étude dans l’alcool. Cette solution alcoolique de chlorophylle doit être préparée dans l’obscurité. On l’étudiera immédiatement à l’aide du spectroscope. Le spectre d’absorption d’une

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