RECHERCHES SDR LA RESPIRATION VÉGÉTALE

Sur l'absorption d'oxygène et l'émission d'acide carbonique par les plantes maintenues à

2° Ainsi que l’avait observé M. Garreau, la quantité d’acide carbonique émise par les feuilles augmente avec l’élévation de la température à laquelle elles sont soumises.

3 ° La quantité d’oxygène absorbé par les feuilles surpasse la quantité d'acide carbonique produite; la différence est surtout sensible aux basses températures, qui paraissent favoriser dans les plantes la formation de produits incomplètement oxydés, tels que les acides végétaux.

4 ° Les feuilles plongées dans une atmosphère dépouillée d'oxygène continuent d’y émettre de l’acide carbonique pendant plusieurs jours, aux dépens de leurs propres tissus; cette émission paraît ne cesser que lorsque toutes les cellules sont mortes. La résistance à l’aspbyxie par absence d’oxygène varie singulièrement d’une espèce à l’autre.

5 ° Il est probable que la combustion lente qui prend naissance dans les feuilles produit la chaleur nécessaire à la formation des principes immédiats qui s’y élaborent. On remarque, en effet, que l’émission d’acide carbonique est favorisée par la chaleur obscure, qui exerce aussi une influence décisive sur la rapidité de croissance des plantes; tellement que les horticulteurs ont reconnu utile, depuis longtemps, de perdre une partie de la chaleur lumineuse que déverse le soleil, en maintenant les plantes sous des abris vitrés où se concentre au contraire la chaleur obscure.

Dans de nouvelles recherches [Sur les volumes d’oxygène absorbé et d’acide carbonique émis dans la respiration végétale {Annales des Sciences naturelles, 6' série, t. VII, p. 292, et Annales agronomiques, t. V, p. , 56 )], j’ai étendu cette étude aux pétales de différentes fleurs, à des rameaux feuillus, à des bourgeons, etc. Ce travail comporte plus de cent cinquante expériences, et nous ne pouvons que le résumer rapidement.

Ce que nous avons tenu à mettre en évidence dans ce deuxième Mémoire, c’est que l’émission de l’acide carbonique dans la respiration végétale n’est point directement liée à l’absorption de l’oxygène : en un mot, le rapport de l’acide carbonique émis à celui de l’oxygène absorbé n’est pas absolument constant. Il varie suivant un certain nombre de circonstances; il varie pour les dilTérentes parties d’une même plante, et surtout avec les saisons.

Et, revenant sur cette comparaison de la respiration chez les végétaux et chez les animaux, voici ce que nous disions :

Il 11 y a donc dans la respiration végétale, comme dans la respiration animale, une variation dans le rapport de l’oxygène consommé et de l’acide carbonique exhalé. Les travaux classiques de W. Edwards ont depuis long-

temps démontré ce fait, déjà signalé par Lavoisier, que le volume d’oxygène absorbé par un animal est en général plus grand que le volume de l’acide carbonique exhalé. En 1821, W. Edwards constata non seulement que la proportion entre l’oxygène qui disparait et l’acide carbonique produit est très variable, mais que ces variations sont si grandes que, tantôt la différence est nulle, tandis que d’autres fois ce dernier gaz ne représente que les deux tiers du premier. Ce savant physiologiste a démontré combien grande était l’influence de l’espèce et du régime sur ce dégagement et cette absorption de gaz.

» Mais, c’est surtout si nous comparons la respiration végétale à celle des animaux à sang froid que nous rencontrons une coïncidence remarquable. Nous savons qu’une élévation de température active non seulement la production de l’acide carbonique dans les végétaux, mais encore augmente la proportion de l’acide carbonique produit par rapport à l’oxygène pris. Or, M. Milne-Edwards, faisant, dans ses belles leçons sur la Physiologie, l’analyse des travaux de Régnault etReiset, s’exprime ainsi : « Pour les animaux » à sang froid, l’excitation produite par l’action peu prolongée de la chaleur » paraît augmenter la production relative de l’acide carbonique. Ainsi l’on » voit que dans les expériences de MM. Régnault et Reiset, faites en mars, » quand la température était de 7°, la proportion de l’acide carbonique » exhalé était à celle de l’oxygène consommé par des lézards comme yd est » à 100; tandis que dans une autre série d’expériences, faites en mai, par » une température de 23 °, elle s’est élevée à j5 pour 100. »

» Pour les animaux à sang chaud, le phénomène est inverse. W. Edwards a prouvé que l’action tonique du froid augmente la part affectée à la combustion du carbone dans l’emploi de l’oxygène absorbé; la respiration croit à mesure que la température s’abaisse. Ce phénomène est fatal; pour que la température de l’animal reste constante, la combustion, source de chaleur, doit croître au fur et à mesure que les déperditions de calorique augmentent. 11 n’en est plus de même pour les animaux à sang froid ; et c’est justement ce qui nous permet la comparaison des deux respirations végétale et animale.

» Ainsi, non seulement les végétaux comme les animaux à sang froid fixent de l’oxygène et émettent de l’acide carbonique, non seulement le dégagement de ce dernier gaz croît dans les deux cas avec la température ; mais la similitude est plus profonde encore, car la chaleur agira sur les uns et sur les autres, de façon à faire varier dans le même sens les rapports des gaz absorbés et émis. »

Et plus loin, pour bien démontrer que le dégagement de l’acide carbonique ne semblait pas dépendre de l’absorption immédiate de l’oxygène, nous écrivions ceci :

« La plante, par l’eBet de la respiration, absorbe un volume déterminé d’oxygène; si elle émettait un même volume d’acide carbonique et qu’il y eût égalité entre les volumes de gaz absorbé et émis, on pourrait croire qu’on est en présence d’une simple combinaison du carbone de la plante avec l’oxygène del’air. Mais il n’en est point ainsi. Le rapport des volumes de gaz inspiré et exhalé varie avec l’espèce, avec la température, avec l’état de vigueur de la plante. S’il y a absorption d’un excès d’oxygène, il doit se produire logiquement des phénomènes d’oxydation, une partie de l’hydrogène peut être brûlée et donner de l’eau, des acides végétaux peuvent se

» Si, à 30°, nous plaçons SoS' de très jeunes feuilles de marronnier dans l’appareil décrit dans la première partie de ce Mémoire; que nous fassions pendant trois heures circuler un courant d’air ayant passé dans une solution de potasse, nous obtiendrons o*',i 53 d’acide carbonique. Les feuilles se trouvent dans des conditions normales ; elles fixent de l’oxygène; en même temps, elles émettent de l’acide carbonique. Sans toucher à notre appareil, nous faisons passer pendant trois heures, sur les mêmes feuilles et à la même température, un courant d’azote pur; nous supprimons l’action oxydante ; si les deux phénomènes étaient intimement liés, nous ne devrions plus trouver que de très petites quantités d’acide carbonique provenant des méats intercellulaires. Dans cette seconde partie de l’expérience, nos tubes à potasse ont augmenté de oS',o66. Le dégagement a diminué, mais il se produit encore de notables proportions d’acide carbonique.

» Et l’on ne peut pas dire que la fermentation alcoolique intracellulaire se produit, car le phénomène est tout à fait différent. Si on laisse, en effet, le courant d’azote continuer, on recueillera des quantités d’acide carbonique déplus en plus faibles; on arrivera ainsi jusqu’au minimum, puis la production d’alcool accompagnée du dégagement d’acide carbonique commencera alors et ira toujours en croissant jusqu’à l'épuisement complet de la plante, jusqu’à la mort.

» Lorsque l’on vient à supprimer tout à coup l’oxygène qui entoure un végétal, le dégagement de l’acide carbonique ne diminue que lentement, au fur et à mesure que les réactions qui lui donnent naissance décroissent en vertu des conditions anomales dans lesquelles il se trouve placé.

» Faisons pénétrer un rameau de marronnier à fleurs rouges, muni de ses bourgeons, dans le même appareil, à la température de 34 °. Pendant deux heures, on laisse passer un courant d’air; nous recueillons o*',ii8 de gaz carbonique; nous remplaçons l’air par un courant continu d’azote et nous obtenons o'',ii 4 : c’est à peine si le dégagement a diminué. Cela se comprend. L’expérience a été faite le 4 mai, à ce moment, comme nous l’avons dit plus haut, où il y a recrudescence de l’énergie vitale; la respiration est notablement exaltée, la transformation des matériaux de réserve se fait, les réactions continuent, bien que s’affaiblissant un peu, après le départ de l’oxygène.

>1 Et ces réactions, source de l'acide carbonique, vont en diminuant de plus en plus dans l’obscurité, même en présence de l’oxygène. C’est ainsi que, si nous ramenons, pendant deux heures, le courant d’air, nous n’obtenons plus que o«%io9.

1) Ce dernier fait est général. Nous avons placé des feuilles de Ficus elastica dans notre appareil, et nous avons remarqué que, dans un courant d’air, la température restant constante, le dégagement d’acide carbonique allait toujours en diminuant. M. Borodin a démontré qu’il suffisait alors d'une insolation en présence de l’acide carbonique pour rendre au végétal son activité première pour une température donnée. On voit donc bien que, lorsque les matériaux fabriqués par les cellules sous l’influence de la lumière solaire viennent à diminuer, le dégagement d’acide carbonique diminue aussi. Ce dégagement est donc le résultat des réactions qui se passent dans l’intérieur du végétal, et non point d’une transformation immédiate de l’oxygène absorbé en acide carbonique. »