NOUVELLES EXPÉRIENCES RELATIVES AUX GÉNÉRATIONS DITES SPONTANÉES
Parmi les questions que soulèvent les recherches que j'ai entreprises sur les fermentations proprement dites, il n’en est pas de plus digne d'attention que celle qui se rapporte à l’origine des ferments. D'où viennent ces agents mystérieux, si faibles en apparence, si puissants dans la réalité, qui sous un poids très minime, avec des caractères chimiques extérieurs insignifiants, possèdent une énergie exceptionnelle ? Tel est le problème qui m'a conduit à l’étude des générations dites spontanées.
La communication que j'ai eu l'honneur de soumettre à l'Académie dans sa séance du 6 février dernier ne faisait mention que d’une seule liqueur propre au développement des infusoires et des mucédinées, mais je donnais une méthode applicable à tous les liquides.
J'ai prouvé alors avec une rigueur qui n’a été l’objet que de contestations apparentes (?) : 1° que les particules solides charriées par l'air atmosphérique étaient l’origine de toutes les productions végétales et animales propres à la liqueur en question; 2° que ces particules examinées au microscope sont des poussières amorphes constamment associées à des corpuscules dont la forme, le volume et la structure annoncent qu'ils sont organisés à la manière des œufs des infusoires ou des spores des mucédinées.
Je puis aujourd’hui étendre les assertions de ma communication du 6 février à deux substances encore plus altérables que cette infusion d’eau sucrée mélée de matières albumineuses, qui avait été plus particulièrement le sujet de mes premiers essais. Je veux parler du lait et de l'urine. Les détails des résultats propres à ces deux liqueurs montreront, je l'espère, tout l'avenir réservé à ce genre d’études.
1. Comptes rendus de l'Académie des sciences, séance du 7 mai 1860, L, p. 849-854. 2. Voir les publications récentes de MM. Pouchet et Joly, insérées aux Comptes rendus
de l'Académie des sciences, L, 1860, p. 532, 572 et 748.
J'introduis 100 centimètres cubes environ d'urine fraîche dans un ballon de 250 centimètres cubes. Le col effilé du ballon communique avec un tube de platine chauffé au rouge. On fait bouillir le liquide pendant deux à trois minutes, puis on le laisse refroidir. Lorsqu'il est rempli d'air ayant subi la température rouge, on ferme son col à la lampe.
Ce ballon ainsi disposé peut demeurer indéfiniment dans une étuve à une température de 30° sans éprouver d’altération. Après un séjour d’un mois à six semaines, je fais tomber dans ce ballon un peu d'amiante chargée des poussières de l'air, en suivant exactement la méthode que j'ai décrite aux Comples rendus de la séance du 6 février. Puis, le col du ballon étant refermé à la lampe, je le porte de nouveau à l’étuve.
Afin de m'’assurer que la manipulation à laquelle je soumets ce ballon pour y introduire les poussières de l'air n’a par elle-même aucun eflet quelconque sur le résultat de l'expérience, je prépare un deuxième ballon pareil au précédent; seulement, au lieu d’y laisser tomber de l'amiante chargée des poussières de l'air, jy place cette même amiante préalablement calcinée quelques instants avant son introduction dans le ballon. Voici les résultats constants des expériences : Le liquide du ballon qui a reçu l'amiante privée des poussières de l’air reste inaltéré à la température de 30°, quelle que soit la durée de son exposition à cette température, si favorable à la putréfaction de l'urine. Au contraire, après trente-six heures, l'urine qui a reçu les poussières de l'air renferme des productions organisées, mucédinées ou infusoires. Parmi ces derniers, j'ai reconnu principalement des bacteriums, de très petits vibrions et des monades, enfin les mêmes infusoires que je découvrais dans la même urine exposée au contact de l'air commun à la température de 30°. Les jours suivants, on voit se déposer en abondance des cristaux de phosphate ammoniacomagnésien et des cristaux d’urates alcalins. L’urine devient de plus en plus ammoniacale. Son urée disparait sous l'influence du véritable ferment de l'urine, ferment que je prouverai être organisé, et dont le germe ne peut avoir été apporté que par les poussières de Pair, aussi bien que celui des infusoires ou des mucédinées.
Le lait va nous offrir des particularités encore plus intéressantes. J'ai dit qu'avant de remplir le ballon d’air ayant subi la température rouge et de le fermer à la lampe, je faisais bouillir lPurine deux à trois minutes. Cette durée d’ébullition est suffisante et tout me porte à croire que l’on pourrait même prendre moins de précautions pour priver de vie ultérieure dans l'urine les germes qui y sont tombés depuis le moment où elle a été émise.
Cela posé, répétons sans changement ces opérations, non plus sur l'urine, mais sur le lait frais; c’est-à-dire qu'après avoir fait bouillir ce liquide deux à trois minutes et avoir rempli le ballon d'air rougi, nous le maintiendrons fermé à la température de 30°.
Après un temps variable, ordinairement de trois à dix jours, le lait de tous les ballons ainsi préparés se trouvera caillé. Dans les idées qui ont cours sur le phénomène de la coagulation du lait, il semble qu’il n'y ait rien là qui doive surprendre. Lorsque le lait, dit-on, est exposé au contact de l’oxygène de l'air, la matière albumineuse s’altère et devient ferment. Ce ferment réagit sur le sucre du lait, le transforme en acide lactique qui précipite alors la caséine. De là la coagulation. En réalité, les choses se passent tout différemment. Car si l’on ouvre l’un de ces ballons où Le lait s’est caillé, on constate d’une part que ce lait est aussi alcalin que le lait frais, et d'autre part, ce qui ferait croire aux générations spontanées, que ce lait est rempli d’infusoires, le plus souvent de vibrions ayant jusqu’à 3 de millimètre de longueur. Je n°y ai rencontré jusqu'à présent aucune production végétale.
Ces faits nous obligent à admettre : 1° que le phénomène de la coagulation du lait, ainsi que j'espère le montrer bientôt avec plus de clarté, est un phénomène sur lequel nous n'avions que des notions très incomplètes ; 2° que des vibrions peuvent naître dans un liquide de la nature du lait qui a subi une ébullition de plusieurs minutes à la température de 100°, bien que cela n'arrive pas pour l'urine ni pour l’eau sucrée albumineuse (1).
Est-ce donc qu’il y aurait dans des conditions particulières des générations spontanées ? Nous allons voir combien cette conclusion serait erronée. Que l’on fasse bouillir le lait, non plus deux minutes, mais trois, quatre, cinq minutes, on verra le nombre des ballons où le lait se caille par le fait de la présence ‘des infusoires diminuer progressivement au fur et à mesure que l’ébullition aura été plus prolongée.
1. J'ai reconnu qu'il était facile de communiquer à l'eau sucrée albumineuse la propriété que possède le lait de donner des infusoires en présence de l'air rougi et après une ébullition à 100. I1 suffit d'ajouter un peu de craie à la liqueur. Au bout de quelques jours elle se trouble et se trouve remplie d'infusoires. L'altération est tout à fait nulle si l’ébullition a été faite à 110°. Lorsque la craie est supprimée, une seule minute d'ébullition est bien suffisante pour empêcher toute production d’infusoires.
Ces faits nous montrent que si le lait ne se comporte pas comme l'urine sous tous les rapports, il ne faut pas en attribuer la cause à quelque circonstance mystérieuse, mais plutôt accessoire, très probablement à son alcalinité.
Néanmoins il est fort curieux qu'une ébullition de 100, pendant une minute ou deux, prive de vie et de fécondité certains germes, parce que la liqueur est très faiblement acide, comme le sont en effet l'urine et l’eau de levüre de bière où l’on a fait dissoudre du sucre; tandis que cette ébullition à 100°, maintenue même un peu plus longtemps, n'enlève pas à ces germes leur fécondité, lorsque les liqueurs sont neutres ou légèrement alcalines.
Et enfin, si l’on pratique l’ébullition de 110 à 112 sous la pression d’une atmosphère et demie, jamais le lait ne donnera d'infusoires (1). Par conséquent, s'ils prennent naissance dans la première disposition des expériences, c’est évidemment que la fécondité des germes des vibrions n’est pas entièrement détruite, méme au sein de l'eau, à une température de 100° qui dure quelques minutes, et qu'elle l’est davantage par une ébullition plus prolongée à cette température, et supprimée entièrement à la température de 110 à 112.
Mais qu'advient-il en ce qui concerne le phénomène de la coagulation dans ces conditions spéciales d’ébullition où le lait au contact de l'air calciné ne donne jamais d’infusoires? Chose remarquable, le lait ne se caille pas. Il reste alcalin, et conserve, j'oserais dire intégralement, toutes les propriétés du lait frais (2). Puis, fait-on passer dans ce lait resté pur les poussières de l'air, il s’altère, se caille, et le microscope y montre des productions diverses, animales et végétales.
Il y aurait un grand intérêt à savoir si les liquides de l’économie, tels que le lait et l'urine, renferment normalement ou accidentellement, avant tout contact de l’air commun, les germes de productions organisées. C’est une question que j'espère résoudre dans une communication ultérieure,
La théorie des ferments généralement admise et qui, dans ces dernières années, avait reçu un nouvel appui par les écrits ou les travaux de divers chimistes, me paraît donc de plus en plus en désaccord avec l’expérience. Le ferment n’est pas une substance morte, sans propriétés spécifiques déterminées. C’est un être dont le germe vient de l'air. Ce n’est pas une matière albumineuse que l’oxygène a altérée. La présence des matières albumineuses est une condition indispensable de toute fermentation, parce que le ferment a besoin d'elles pour vivre. Elles sont nécessaires à titre d’aliment du ferment. Le contact de l'air commun à l’origine est également une condition indispensable des fermentations, mais c’est à titre de véhicule des germes des ferments.
Quelle est la nature propre de ces germes? N’ont-ils pas besoin d'oxygène pour passer de l’état de germes à l’état de ferments adultes,
1. La durée de mes expériences est en ce moment de quarante jours pour le lait, de plusieurs mois pour l'urine.
2. Il éprouve seulement une légère oxydation directe de sa matière grasse qui se grumelle
et communique au lait une faible saveur de suif. Voici l'analyse de l’air d’un ballon qui est resté quarante jours à l’étuve :
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tels qu'ils se trouvent dans les produits en voie de fermentation ? Je ne suis pas encore fixé sur ces graves questions. Je m’efforce de les suivre avec toute l'attention qu'elles méritent. Mais la difficulté vraiment capitale de ces études consiste dans la production isolée, individuelle des divers ferments. Je puis affirmer qu’il existe un grand nombre de levûres organisées distinctes, provoquant des transformations chimiques variables suivant leur nature et leur organisation. Mais le plus souvent l’aliment qui convient aux unes permet le développement des autres. De là les phénomènes les plus compliqués, les plus changeants. Réussit-on à dégager l’un de ces ferments, à le faire développer seul, la transformation chimique qui lui correspond s’accomplit alors avec une netteté et une simplicité remarquables. Jen donnerai bientôt un nouvel exemple en faisant connaître la levüre organisée propre à la fermentation que l’on appelle visqueuse (*).
1. Pasreur. Sur la fermentation visqueuse et la fermentation butyrique. Bulletin de la Sociète chimique de Paris, Séance du 8 février 1861, p. 80-31, et p. 134-135 du présent volume. (Note de l'Édition.)