La Porosité du fruit des Cucurbitacées

(Revue 'générale tle Botanique, t. III, février 1891, avec fig. dans le texte).

Le fruit des Cucurbitacées est souvent très volumineux, car il n’est pas rare de trouver des Potirons (Cucurbita maxima) dont le poids dépasse 30 kilogrammes. Beaucoup d’autres espèces ont aussi des fruits' d’un poids considérable, quoique généralement moins élevé que le précédent. Tous ces fruits sont constitués par un parenchyme charnu en état de respiration active, et il était Intéressant de voir comment l’air pouvait arriver dans les parties profondes sans être dépouillé de son oxygène. Dans les recherches expérimentales que j’ai entreprises h ce sujet, j’ai montré tout d’abord que l’air inclus dans la câvité du fruit est toujours assez pur pour être peu différent de l’air libre. Cette pureté est due essentiellement à Ta très grande Porosité des tissus internes et à la porosité très notable de l’enveloppe corticale! Il suffît, par exemple, d’insuffler de l’air au moyen d’un tube de caoutchouc, dans la cavité interne d’un gros fruit de Potiron plongé dans l’eau, pourvoir une multitude immense de bulles jaillir de toutes les régibns de la surface. Cés bulles s’échappent à la fois des lentilles et des stomates. Tous les autres fruits des Curcurbitacéês possèdent aussi des ouvertures analogues. C’est grâce à la grande porosité générale des tissus et de l’enveloppe que les échanges gazeux peuvent établir une aération parfaite du fruit dés Cucurbitacées.

19. — Sur la Respiration des cellules à l'intérieur des tissus massifs.

(Comptes-Rendus de l’As, des Sc„ 2 février 1891).

Les physiologistes se sont souvent demandés si au centre de certains tissus d’apparence très compacte la respiration normale était possible. Par exemple dans une Betterave ou Une Pomme de .terre les tissus forment une masse très dense dans laquelle il semble n’exister aucun canal spécial pouvant amener l’air extérieur jusqu’aux parties profondes. Mais j’ai montré qu’il n’en est rien, par une série d’analyses de l’atmos-' phère interne et par des recherches anatomiques jointes à des expériences physiologiques. Je résume ce travail dans les conclusions suivantes.

1“ Les gaz confinés au milieu des tissus massifs renferment toujours une forte proportion d’oxygène.

2" Là respiration des cellules les plus internes des fruits, des tubercules, etc:, est toujours la respiration normale.

3° La communication est établie entre ces cellules intérieures et l’atmosphère externe par un système de canaux aérifères ramifiés qui permet le passage rapide des gaz, même pour une faible différence de pressions.

20. — Etudes expérimentales sur l’Aération des tissus massifs.

Introduction à l’étude du mécanisme des échanges gazeux chez les plantes aériennes. (Ami. des Sciences Naturelles, t. XII, 1891, avec fig. clans le texte) (en cours de publication).

Ce mémoire fait suite à mes recherches sur les échanges gazeux

plantes aquatiques et précède des recherches plus étendues encore que je prépare sur les échanges gazeux des plantes aériennes. Tout ce chapitre de la physiologie végétale est à faire, car les travaux parus jusqu’à ce jour ne renferment que des données éparses, avec très peu de lien entre elles. 11 s’agit de les relier, par des expériences directes, en une théorie complète du mécanisme des échanges gazeux.

Le principe de la méthode adoptée dans ces recherches a été indiqué dans une autre publication (1) ; plusieurs iigures montrent les adaptations spéciales que nécessitaient les conditions de l’étude, selon que le sujet était dans l’air ou planté dans le sol.

Les recherches faites sur la Porosité des tissus massifs ont toujours été faites sur des organes vivants, et l’expérience n’a pas altéré leur vitalité. L’anatomie et la filtration générale de l’air à travers les tissus démontrent que, dans tous les cas étudiés, la porosité des tissus est très grande. Toutefois il y a lieu de faire une réserve pour la membrane d’enveloppe de ces tissus : elle est engénéral notablement moins poreuse que les tissus de l’intérieur, et peut même ne posséder aucune ouverture naturelle (ex. Poire, Pomme). Mais dans ce cas les gaz peuvent entrer et sortir encore par dialyse gazeuse à travers la substance même de la membrane. En outre des ouvertures accidentelles existent presque constamment. Ainsi la peau épaisse de l’Orange est dépourvue de pores naturels; mais la cicatrice laissée lors de la séparation du/fruit d’avec son pédoncule laisse passer les gaz avec la plus grande facilité;

La membrane externe est, dans les conditions normales, toujours perméable aux gaz par dialyse gazeuse ; cette Perméabilité est indépendante de sa Porosité. C’est grâce à ces propriétés de la membrane d’enveloppe que l’atmosphère interne peut se renouveler. Les mesures expérimentales montrent que, dans des conditions normales, la composition et la pression de l'Atmosphère interne restent' constantes chez un même sujet.

(4) Voy. Devaux, Méthode nouvelle.., p. 15. .

L’oxvgène existe toujours dans cette atmosphère, ce qui montre que la respiration des tissus profonds est toujours normale. L’atmosphère interne varie non seulement.d’une espèce à l’autre, mais encore chez les individus d’une même espèce selon l’dge, la température, la perméabilité et la porosité de la membrane, les conditions d’humidité extérieure, etc.

Quand par exemple on mouille la surface d’une Pomme de terre mise en expérience, on voit le manomètre indiquer une dépression de l’atmosphère interne; l’analyse montre plus tard que cette dépression est due à ce que l’oxygène et le gaz carbonique ont diminué simultanément à l’intérieur du sujet. Ce phénomène provient de ce que l’humidité a augmenté la perméabilité, ce qui favorise la sortie du gaz carbonique, et diminué la porosité, ce qui rend plus difficile la rentrée de l’oxygène.

L’analyse détaillée des phénomènes qui se passent dans ces conditions permet d’expliquer d’autres phénomènes secondaires, tels que la circu-, lation dél’èzote, et-de connaître dans tous ses détails la marche suivie , par les gaz. Le mécanisme complet des échanges est ainsi déterminé sur. un végétal vivant intact. Il faut distinguer trois sortes de mouvements distincts qui coexistent sans se troubler mutuellement :

1° Mouvements de diffusion des gaz à travers les pores de l’enveloppe. .

2° Mouvements de diffusion à travers la substance même de l’enveloppe.

' ,3° Courants de la masse des gaz à travers les pores.

Tous ces mouvements ont été reproduits sur un appareil physique, chez lequelTe mécanisme des échanges a été identique à ce qui a lieu chez la plante vivante (1).

Ce parallélisme complet est une démonstration décisive, et je puis montrer en terminant que tous les gâz aériens circulent dans la plante en suivant chacun de préférence une voie particulière. Quand il y a simultanément perméabilité et porosité de la membrane d’enveloppe

l’oxygène rentre surtout par les ouvertures par diffusion simple et par courant massif, tandis que le gaz carbonique sort surtout à travers la membrane par diffusion dialytique.

Cette circulation est analogueà celle que subit l’azote, mais elle s’opère par un mécanisme différent.

21. — La circulation passive de l’azote dans les végétaux. Journal de botanique, février, 1891.

J’expose ici l’un des principaux résultats de recherches faites de 1887 à 1891 sur les plantes aquatiques et sur les plantes aériennes.

Les végétaux sont perméables aux gaz, à l’azote en particulier qui, comme je le démontre, tend à circuler dans leurs tissus. Cette circulation reconnaît pour causes :

1° L’existence de courants de masse à travers les ouvertures de la plante. Tantôt ces courants emportent les gaz hors de la plante, tantôt ils amènent l’air extérieur à l’intérieur des lacunes. Dans le premier cas, une portion de l’azote est entraînée, et la proportion de ce gaz dans l’atmosphère interne diminue. Dans le second cas, l’air extérieur entre, et. la proportion de l’azote dans l’atmosphère interne augmente ;

2° L’existence de courants de diffusion à travers les parois de la plante. Ces courants sont déterminés par ce fait que la pression de l’azote est toujours plus petite ou plus grande que celle de l’azote extérieur.

Les effets de ces deux courants s’additionnent pour produire une circulation passive qui est d’une durée indéfinie tant que les courants de masse gazeuse existent.

Il résultés de ces recherches expérimentales que la puissance végétative des tubercules est variable. On peut trouver des tubercules donnant une récolte abondante, tandis que d’autres donnent une récolte sensiblement nulle. Dans certaines régions de la France, les tubercules à puissance végétative affaiblie sont dans une proportion énorme, plus de 98 Ô'/O de la récolte totale. Du reste, les diverses parties d’un même tubercule n’ont pas la même puissance négative, car quand on plante séparément les deux moitiés d’une Pomme de terre, le sommet donne une récolte très belle, la base une récolte faible ou nulle.

Dans tous les cas où la végétation reste faible, les réserves internes de la Pomme de terre restent sans emploi, et on retrouve à la récolte le sujet planté presqu’inaltérë.

(Ces recherches n’étant pas encore publiées, je ne puis me permettre d’entrer dans de plus amples détails).