DANS LES VÉGÉTAUX

Nous venons d'étudier tous les organes de la végétation , c'est-à-dire tous ceux qui servent au développement et à la formation du végétal ; voyons maintenant comment s'opère la nutrition ; quelle part y prend chacun de ces organes en particulier, et quelles sont les conditions nécessaires pour qu'elle ait lieu.

La nutrition est une fonction par laquelle les végétaux s'assimilent une partie des substances solides , liquides ou gazeuses répandues dans le sein de la terre ou au milieu de l'atmosphère , et qu'Hs y absorbent, soit par l'extrémité la plus déliée de leurs radicules , soit au moyen des parties vertes qu'ils développent dans l'atmosphère.

C'est en vertu d'une force particulière de succion dont ces diverses parties sont douées que l'on voit s'effectuer l'absorption de ces matières et leur introduction dans le tissu végétal. Nous ferons d'abord connaître la succion ou l'absorption exercée par les racines dans le sein de la terre , par les feuilles et les autres parties vertes au milieu de l'atmosphère, puis nous décrirons la marche des sucs nourriciers , ou de la sève des racines vers les feuilles. Alors nous

jq6 JNlfTRlTiON

étudierons les phénomènes tlei la transpiration, de l'expiration et de l'excrétion , et nous suivrons ensuite la sève dans son cours rétrograde des feuilles vers les racines.

§ i . De l'absorption ou succion.

Nous avons déjà dit que c'est par les extrémités de leurs fibrilles les plus déliées que les racines absorbent dans l'intérieur de la terre les fluides et les gaz qui s'y trouvent répandus. Mais toutes les parties vertes des végétaux, telles que les feuilles, les jeunes branches , etc. , sont également douées d'une force de succion fort remarquable , et concourent aussi à cette fonction importante.

Plongées dans le sein de là terre, les radicules capillaires y pompent , par les espèces de bouches aspirantes qui les terminent , l'humidité dont elle est imprégnée. L'eau est le véhicule nécessaire des substances nutritives des végétaux. Ce n'est point elle qui forme la base de l'alimentation du végétal, comme lé croyaient les anciens physiciens ; mais elle sert de dissolvant et de menstrue aux corps qu'il doit s'assimiler. En ^ffet , si Ton fait végéter une plante dans l'eau distillée , à l'abri de toute influence étrangère , elle ne tardera pas à périr. L'eau seule ne sert donc pas à sa nutrition. Il faut qu'elle contienne d'autres principes qui lui soient étrangers. D'ailleurs les végétaux ne renferment-ils point du carbone , des gaz , des substances terreuses, des sels, et même

DES VÉGÉTAUX. IQ7

des métaux à l'état d'oxides ou en combinaison avec les acides? Or, l'eau aurait-elle pu donner naissance à ces différentes substances ? Voyons donc par quel moyen elles se sont introduites dans l'intérieur de la plante, dont elles sont devenues parties constituantes.

Comment le carbone s'est-il introduit dans les végétaux? Ce ne peut être à l'état de pureté et d'isolement , puisqu'alors il est fort rare dans la nature , et n'est pas soluble dans l'eau. Mais tout le monde connaît la grande affinité du carbone pour l'oxygène ; on sait que l'acide carbonique, qu'ils forment en se combinant , est très-abondamment répandu dans la nature , qu'il se trouve dans le sein de la terre, dans les engrais, le fumier qu'on y mêle; que, très-soluble dans l'eau , ce liquide en contient toujours une certaine quantité. C'est donc à l'état d'acide que le carbone est porté dans le tissu des végétaux. Or , nous avons dit précédemment qu'exposées à l'action des rayons du soleil, les plantes décomposent l'acide carbonique, retiennent et s'assimilent le carbone, tandis qu'elles rejettent la plus grande partie de l'oxygène au dehors. L'eau ne peut donc servir que de véhicule à cette substance alimentaire de la végétation.

L'oxygène fait également partie de la substance des végétaux. Il nous sera facile d'y expliquer la présence de ce fluide. En effet, comme le prouvent les expériences de Théodore de Saussure, les piantes ne rejettent point tout l'oxygène qui acidifia:! le carbone; elles en retiennent une certaine quantité,

L'air atmosphérique qui circule dans les végétaux leur cède également une portion de l'oxygène qu'il contient; mais c'est principalement l'eau qui, par la décomposition qu'elle éprouve dans le tissu végétal , décomposition dont les lois ordinaires de la chimie ne peuvent pas plus nous donner une explication satisfaisante que de celle de l'acid#carbonique, lui fournit à la fois la majeure partie de son oxygène, et l'hydrogène, qu'il renferme aussi en si grande proportion.

L'azote, que l'on trouve également dans les substances végétales , tire évidemment son origine de la décomposition de l'air atmosphérique dans l'intérieur de la plante.

Telles sont les différentes substances inorganiques qui entrent essentiellement dans la composition du tissu végétal ; ce sont elles qui en forment la base. Mais il en est d'autres encore qui, sans faire partie nécessaire de leur organisation , s'y retrouvent toujours dans des quantités plus ou moins considérables ; tels sont la chaux, la silice, le carbonate, le phosphate et le malate de chaux, les carbonates de soude et de potasse , le nitrate de potasse , le fer, etc. Or, il est prouvé , d'après les expériences de M. Théodore de Saussure, que ces substances arrivent toutes formées dans l'intérieur du végétal. Déposées dans le sein de la terre ou dans l'atmosphère, elles sont dissoutes ou entraînées par l'eau qui les charrie et les transporte dans- l'intérieur du tissu végétal.

Ce n'est point l'acte de la végétation qui forme ces

DES VÉGÉTAUX. I gt)

substances, ainsi que quelques botanistes et physiciens l'avaient avancé. C'est la terre ou le milieu dans lesquels les végétaux se développent qui leur cèdent les alcalis , les terres , et les substances métalliques que l'analyse chimique y fait découvrir. Ce fait, déjà prouvé par les nombreux essais de M. Théodore de Saussure , vient d'être mis dans son dernier degré d'évidence par les expériences récentes de M. Lassaigne. Ce jeune et habile chimiste répéta de la manière suivante les expériences de M.Théodore de Saussure :

« Au i avril dernier, je plaçai , dit-il , dix grammes de graines de sarrasin (Polygonurn Fagopyrum) dans une capsule de platine contenant de la fleur de soufre lavée et que j'avais humectée avec de l'eau distillée, récemment préparée; je la posai sur une assiette de porcelaine qui contenait un demi- centimètre d'eau distillée, et je recouvris le tout avec une cloche de verre, à la partie supérieure de laquelle il yavait un robinet, qui, au moyen d'un tube de verre recourbé en siphon et terminé par un entonnoir , me permettait de verser de l'eau de temps en temps sur le soufre.

« Au bout de deux ou trois jours les graines avaient germé pour la plus grande partie ; on continua de les arroser tous les jours , et dans l'espace d'une quinzaine elles avaient poussé des tiges de six centimètres de hauteur, surmontées de plusieurs feuiiles.

« On les rassembla avec soin, ainsi que plusieurs graines qui n'avaient poiut levé, et on les incinéra dans

un creuset de platine ; la cendre qu'on en obtint pesait 0,220 grammes; soumise à l'analyse, elle a donné 190 de phosphate de chaux, i5 de carbonate de chaux, et 5 de silice.

« Dix grammes de ces mêmes semences incinérées fournirent la même quantité de cendre , formée exactement des mêmes principes. »

Il résulte évidemment de cette expérience, qui fut répétée une seconde fois et qui donna le même résultat , qu'après leur développement dans l'eau distillée, les jeunes pieds de sarrasin ne contenaient pas une quantité considérable de sels alcalins que les graines dont ils provenaient. D'où l'on peut conclure avec M. Théodore de Saussure que les alcalis et les terres que Von trouve dans les plantes ont été absorbés et tirés du sol.

Mais quelle est la puissance qui détermine la succion des racines? Les lois de la physique et de la mécanique sont insuffisantes pour expliquer un semblable phénomène. La force extraordinaire avec laquelle s'opère cette absorption ne peut être conçue d'une manière satisfaisante qu'en admettant une puissance , une énergie vitale , inhérente au tissu même des végétaux , et déterminant par son influence, dant la nature nous est inconnue, les phénomènes sensibles de la végétation. '

C'est au célèbre physicien Haies que l'on doit les expériences les plus précises et les plus ingénieuses au moyen desquelles on démontre la force prodigieuse de succion dont sont douées les racines

DES VÉGÉTAUX. 20 l

et les branches. Il découvrit une des racines d'un poirier, en coupa la pointe, y adapta l'une des extrémités d'un tube rempli d'eau, dont l'autre extrémité était plongée dans une cuve à mercure, et en six minutes le mercure s'éleva de huit pouces dans le tube.

Haïes, pour mesurer la force avec laquelle la vigne absprbe l'humidité dans le sein de la terre , fit une expérience dont les résultats paraîtraient inexacts et exagérés, s'ils n'eussent été vérifiés dans ces derniers temps par M.Mirbel, qui répéta l'expérience. Le physicien anglais coupa, le 6 avril, un cep de vigne sans rameaux , d'environ sept à huit lignes de diamètre, et trente - trois pouces au - dessus de la terre. Il y adapta un tube à double courbure, qu'il remplit de mercure jusqu'auprès de la courbure qui surmontait la section transversale de la tige. La sève qui en sortit eut assez de force pour élever en quelques jours la colonne de mercure à trente -deux pouces et demi au-dessus de son niveau. Or, le poids d'une colonne d'air de la hauteur de l'atmosphère est égal à celui d'une colonne de mercure de vingt-huit pouces , ou d'une colonne d'eau d'environ trente-trois pieds. Dans ce cas, la force avec laquelle la sève s'élevait des racines dans la tige était donc beaucoup plus considérable que la pression de l'atmosphère.

Un grand nombre de faits et d'expériences démontrent la part que les feuilles prennent au phénomène de la succion et de l'absorption. Ainsi une branche détachée de l'arbre dont elle faisait partie absorbe

lOI NUTRITION

encore avec une grande force le liquide dans lequel on plonge son extrémité. Il en est de même si on la retourne et que son sommet trempe dans l'eau ; sa puissance absorbante n'en sera pas diminuée.

Pendant l'été nous voyons la chaleur du soleil flétrir et faire faner les plantes qui ornent nos parterres ; mais qu'on les examine pendant la nuit ou dans la matinée, la rosée que les feuilles ont absorbée leur a rendu leur force et leur fraîcheur.

Si l'on dépouille entièrement un végétal de ses feuilles, il ne tardera pas à périr, parce que la succion exercée par ses racines sera insuffisante pour fournir tous les matériaux de sa nutrition.

Dans beaucoup de plantes , particulièrement dans les Cactus et autres plantes grasses , dont les racines sont très-petites, et qui végètent d'ordinaire sur les rochers ou dans les sables mouvans des déserts, il est évident que l'absorption des fluides nutritifs a lieu presque exclusivement par les feuilles et les autres parties plongées dans l'atmosphère ; car la petitesse de leurs racines , l'extrême aridité du sol dans lequel ils croissent ne suffiraient point pour les faire végéter.

D'après ce qui vient d'être dit , on voit combien dans les végétaux la surface absorbante est grande , lorsqu'on la compare à leur volume général. Elle est incomparablement plus considérable que celle des animaux.

DES VÉGÉTAUX. 2o3

§ i. De la Marche de la Sève.

La sève est ce liquide incolore , essentiellement aqueux , que les racines puisent et absorbent dans le sein de la terre, les feuilles dans l'atmosphère, pour le faire servir à la nutrition du végétal. C'est elle qui , contenant en dissolution les véritables principes nutritifs, les dépose dans l'intérieur de la plante à mesure qu'elle traverse leur tissu.

Les anciens se sont disputés long-temps pour savoir par quelle partie de la tige l'ascension de la sève avait lieu. Les uns croyaient que c'était par la moelle; les autres, au contraire, pensaient que l'écorce était je siège de ce singulier phénomène. Mais, quand on a eu recours à des expériences positives, il a été prouvé que ces deux opinions étaient également erronées. En effet , la marche de la sève se fait à travers les couches ligneuses. Ce sont les vaisseaux lymphatiques répandus dans le bois de l'aubier qui servent de canaux pour charrier ce fluide nutritif. Mais c'est la partie la plus voisine de l'étui médullaire qui paraît être le siège principal de cette ascension. En effet, si l'on fait tremper une branche ou un jeune végétal dans une liqueur colorée , on pourra suivre, surtout dans les vaisseaux qui avoisinent l'étui médullaire, les traces du fluide absorbé : or, ce fluide ne se verra ni dans la moelle ni dans l'écorce. L'expérience a encore démontré que la marche de la sève ne s'est point arrêtée dans des arbres privés de leur écorce, et dans lesquels la moelle était plus ou moins

obstruée; tandis que, si l'on enlève sur un arbre toutes les couches ligneuses, l'ascension de la sève n'a plus lieu. Cependant elle pourrait encore se faire s'il restait encore un petit cylindre de couches ligneuses; tels sont les arbres creux, et principalement les saules, dont le tronc est le plus souvent carié à l'intérieur.

En traversant ainsi les couches du bois dans sa marche ascendante, la sève communique avec les parties et branches latérales de la tige , soit directement par l'anastomose de leurs vaisseaux, soit en se répandant de proche en proche, par les pores intermoîéculaires dont sont percés les canaux qui la charrient. L'eau qui en forme la base essentielle, chargée des principes nourriciers et réparateurs, s'en dépouille chemin faisant, et les dépose dans le tissu végétal.

En parlant précédemment de la succion des racines, nous avons rapporté les expériences de Haies qui prouvent la force avec laquelle a lieu la marche de la sève dans une tige , même d'un petit diamètre , puisque cette force agit avec plus de puissance sur le mercure qu'une colonne d'air égale à la hauteur de l'atmosphère. Bonnet a également expérimenté , pour connaître la rapidité avec laquelle la sève peut s'élever. Ainsi , en plongeant des jeunps pieds de haricots dans des fluides colorés, il a vu ces derniers s'y élever, tantôt d'un demi pouce dans une demi-heure, tantôt de trois pouces en une heure , tantôt enfin de quatre pouces en trois heures.

DES VÉGÉTAUX. 2o5

Il résulte des observations et des expériences du professeur Amici de Modène (i) que les fluides renfermés dans les vaisseaux ou dans les aréoles du tissu cellulaire des plantes se meuvent et circulent d'une manière tout-à-fait indépendante dans chacune de ces cellules ou de ces vaisseaux. Chaque cavité, dit-il, constitue un organe distinct, et c'est dans son intérieur que le fluide se meut en tournoyant , indépendamment de la circulation particulière qui a lieu dans chacune des cavités adjacentes. C'est principalement sur les Chara vulgaris etjlexilis et sur le Caulinia fragilis , plantes aquatiques dont l'organisation se laisse plus facilement apercevoir, à cause de la transparence de leurs parties élémentaires , que le professeur de Modène a fait ses observations. Ce mouvement du fluide dans chaque cavité du tissu cellulaire ou dans chaque vaisseau peut être aperçu, à cause des particules solides qui nagent dans ce fluide. On voit ces particules qui sont des globules d'une ténuité extrême, et quelquefois d'une teinte verte très-prononcée, remonter le long d'une des parois de la cavité; arrivées vers le diaphragme horizontal qui sépare cette cellule de celle qui lui est superposée, elles changent de direction, suivent un cours horizontal jusqu'à ce qu'atteignant la paroi opposée, elles descendent en la suivant jusqu'à la partie inférieure, où leur cours redevient horizontal, pour recommencer ensuite la même marche. Il résulte de

(i)Jtti délia Societ. italiana , t. xvm et xix ; et Ami. des sciences naturelles, t. n.

là que dans un même vaisseau il y a constamment quatre courans différens , savoir un ascendant , et deux horizontaux en sens opposés.

Une chose bien remarquable, c'est que la direction du mouvement dans chaque vaisseau ne semble avoir aucun rapport avec celle qui s'exécute dans les tubes circonvoisins. Ainsi quelquefois deux vaisseaux qui se touchent offriront le même mouvement , tandis que ceux qui les environnent auront dans le mouvement de leurs fluides une direction tout-à-fait opposée.

Le même observateur fait également remarquer qu'on ne voit aucun globule mobile passer d'une cavité dans une autre. «Cependant, dit-il, je ne prétends pas établir que le suc renfermé dans un vaisseau ne pénètre pas, quand les circonstances l'exigent, dans les vaisseaux voisins. Je me suis même persuadé que cette tranfusicn est nécessaire pour le développement de la plante; mais la partie la plus fluide et îa plus subtile du suc est la seule qui puisse pénétrer invisiblement à travers la membrane , en traversant des trous que l'œil armé du microscope ne saurait apercevoir. »

Quelle est la cause de ce mouvement indépendant du fluide clans chaque partie organique du végétal? Quelques-uns l'ont attribuée à l'irritabilité dont est douée la membrane qui forme ces tubes. Le professeur Amici ne partage pas cette opinion. Il croit reconnaître la force motrice du fluide dans des espèces de petits grains verts ou transparens tapissant les parois des tubes où ils sont disposés par rangées ou

DES VÉGÉTAUX. lO']

chapelets, et qui, par une action analogue à celle des piles voltaïques, impriment au fluide son mouvement. Ces grains verts sont évidemment les mêmes que ceux que M. Dutrochet considère comme le système nerveux des végétaux.

Mais quelle est la cause de cette ascension de la sève? Comment ce fluide peut-il s'élever des racines vers la partie supérieure des tiges? On pense bien que dans les temps anciens chaque auteur a dû avoir une opinion différente pour expliquer cet étonnant phénomène.

Grew en trouvait la cause dans le jeu des utricules. Cet auteur, qui considérait le tissu végétal comme formé de petites utricules juxtaposées les unes audessous des autres , et communiquant toutes entre elles, pensait que la sève, une fois entrée dans les utricules inférieures, celles-ci se contractaient sur elles-mêmes, la poussaient dans celles qui leur étaient immédiatement supérieures; et que par ce mécanisme la sève parvenait ainsi jusqu'au sommet du végétal.

Malpighi, au contraire, l'attribuait à la -raréfaction et à la condensation alternatives de la sève par la chaleur.

De LaHire, qui croyait les vaisseaux se veux garnis de valvules comme les veines des animaux, pensait qu'elle dépendait de cette disposition.

Pérault la croyait produite par une sorte de fermentation.

D'autres enfin, et ceux-là sont en grand nombre, ont comparé la marche de la sève, dans le tissu végé-

tal , à l'ascension des liquides dans les tubes capillaires. Mais on sent combien de semblables hypothèses sont insuffisantes pour expliquer les phénomènes dont il s'agit. Si, en effet, ils étaient dus à la capillarité des vaisseaux séveux, leur action devrait être indépendante des circonstances extérieures, et même de la vie du végétal. Or, c'est ce qui n'a pas lieu. Personne n'ignore que la sève ne circule plus dans un végétal privé de la vie. La vie a donc une action directe et puissante sur l'exercice de cette fonction. De même que pour la succion opérée par les racines dans le sein de la terre, nous avons admis une force vitale particulière d'où dépendent tous les phénomènes de la végétation , force qui fait le caractère distinctif des êtres vivans, qui les soustrait à l'empire des causes physiques et chimiques; de même aussi nous sommes forcés de recourir encore à elle pour expliquer la marche de la sève. En effet, si tous les phénomènes de la végétation n'étaient produits que par l'action des agens mécaniques ou chimiques , par quels caractères distinguerions-nous les végétaux des êtres inorganiques? Nous devons donc admettre dans les végétaux comme dans les animaux une force vitale qui préside à toutes leurs fonctions.

Mais quoique cette force vitale soit le véritableagent de la marche ascensionnelle de la sève, cependant certaines causes externes et internes peuvent faciliter l'exercice de ce phénomène.

Parmi les causes externes on doit placer la température, l'influence de la lumière et du fluide électrique.

DES V^GÉTAIIX. 209

On sait généralement qu'une température chaude favorise singulièrement le cours de la sève. En effet, pendant l'hiver, l'arbre en est gorgé, mais elle est épaisse et stagnante; le printemps, en ramenant la chaleur, détermine aussi 1 ascension des sucs , dans les vaisseaux de la tige qui semblaient être obstrués.

La lumière et le fluide électrique ont aussi une influence marquée sur les phénomènes de la marche de la sève. On sait que, quand l'atmosphère reste longtemps chargée d'électricité, les végétaux acquièrent un développement considérable, ce qui annonce nécessairement que la sève a un cours plus rapide et plus puissant.

Certaines causes internes, c'est-à-dire inhérentes au végétal lui-même , paraissent agir aussi sur l'ascension de ki sève. Telle est la quantité plus ou moins grande de pores corticaux que présente le végétal, et l'étendue plus considérable de sa surface. Ces deux circonstances favorisent évidemment la rapidité et la force de la marche du fluide séveux.

Nous venons de voir par quelle force et par quels organes la sève s'élève des racines jusque vers l'extrémité de toutes les branches du végétal. Ici s'opèrent de nouveaux phénomènes, ici va commencer une nouvelle circulation.

En effet , lorsque lasèveestparvenue vers les extrémités des branches, elle se répand dans leurs feuilles. Là elle perd une partie des principes qu'elle contenait , et en acquiert de nouveaux. Les feuiiles et les parties vertes sont le siège de la transpiration, de l'expiration

210 KUTRITIÔJN

et de l'excrétion végétales. La sève s'y dépouille de l'air atmosphérique qu'elle contient encore , de sa quantité surabondante de principes aqueux, et des substances qui sont devenues étrangères ou inutiles à sa nutrition. Mais en même temps qu'elle perd ainsi une partie des principes qui la constituaient auparavant , elle éprouve une élaboration particulière; elle acquiert des qualités nouvelles, et, suivant une route inverse de celle qu'elle vient de parcourir , elle redescend des feuilles vers les racines, à travers le liber ou la partie végétante des couches corticales.

Examinons en particulier tous les phénomènes qui s'opèrent dans les feuilles par l'effet de l'ascension de la sève.

§ 3. De la Transpiration.

La transpiration ou émanation aqueuse des végétaux est cette fonction par laquelle la sève , parvenue dans les organes foliacés , perd et laisse échapper la quantité surabondante d'eau qu'elle contenait.

C'est en général sous forme de vapeur que cette eau s'exhale dans l'atmosphère. Quand la transpiration est peu considérable , cette vapeur est absorbée par l'air à mesure qu'elle se forme. Mais si la quantité augmente , et si la température de l'atmosphère est peu élevée, on voit alors ce liquide transpirer sous forme de gouttelettes extrêmement petites, qui souvent se réunissent plusieurs ensemble et deviennent alors d'un volume remarquable. Ainsi on trouve fréquemment, au lever du soleil, des gouttelettes lim-