CHAPITRE Ier. — Liège et subéroïde

§ 1er. Liège.

Le Liège ou Suber est un tissu cellulaire secondaire, caractérisé à la fois par sa constitution anatomique et sa nature chimique.

11 procède de la division successive d’une assise cellulaire dans le sens tangentiel, et quelquefois en outre dans le sens radial. Ses cellules ne laissent entre elles aucun méat.

Quand elles ont acquis leurs caractères de cellules de liège, elles ne contiennent pas de protoplasma, leurs parois offrent des reflets irisés. Elles sont insolubles dans le liquide ammoniaco-cuivrique de Schweizer et inattaquables par le Bacillus Amylobacter ; elles se colorent en jaune quand on les traite par le chloroiodnre de zinc ou simultanément par l’acide sulfurique et l’iode. Elles forment avec la potasse un savon insoluble dans les dissolvants ordinaires des corps gras, l’alcool par

(1) Pour la définition du subéroïde, chap. I, § 2.

JL. OLIVIER.

exemple. Avec l’acide nitrique, elles donnent naissance à l’acide subérique. Le mélange d’aniline et d’acide sulfurique (procédé Wiesner) ne leur communique aucune coloration particulière.

On ne fait ordinairement entrer que ces réactions chimiques dans la définition du liège. Or, M. Yesque a montré — et toutes mes observations confirment cette assertion — que ces réactions sont communes à la cutine. Cette substance, d’après les analyses de M. Frémy (1), renferme sur 100 parties :

Carbone 73,66 \

Hydrogène 11,37 | = 100.

Oxygène 14,97 )

Ainsi que cet auteur le fait remarquer, il n’est pas surprenant de trouver cette composition, voisine de celle des corps gras, dans des membranes situées à la périphérie du végétal et destinées à le protéger contre les agents extérieurs.

Je dois cependant faire observer que les cellules du liège ne sont pas les seules qui manifestent les réactions de la cutine J’ai reconnu que les parois épaissies de la membrane épidermoïdale se colorent exactement comme le liège, lorsqu'on les soumet à V action des agents chimiques. Il en est souvent de même de Y endoderme. Déjà M. Van Tieghem, dans son travail sur les canaux sécréteurs, a appelé l’attention des anatomistes sur ce fait, que chez le Tagetes patula les parois de l’endoderme acquièrent souvent par les progrès de l’âge « des reflets irisés analogues à ceux qui caractérisent les cellules subéreuses (2) »; etM. Vesque, dans son Mémoire sur l'anatomie comparée de l'Écorce (3), se demande à ce sujet si la composition de ces parois et des membranes du liège se rapproche de la composition de la cutine, comme les dernières recherches de M. Frémy tendent à l’établir.

(1) Recherches chimiques sur la composition des cellules végétales, Ann. sc. nat., 4e série, t. XII, 1859, p. 336.

(2) Can. secr. des plantes, Ann. sc. nat., 5e série, 1872.

(3) Ann. sc. nat., 6e série, t. II, 1875, p. 90.

En attendant qu’une analyse très délicate réponde à cette question, j’ai cherché à l’éclairer par la méthode des réactions microchimiques. Cette méthode a sur celles que les chimistes emploient d’ordinaire le grand avantage de permettre à l’observateur de suivre d’une façon continue toutes les phases de la réaction, sans s’exposer à se méprendre sur la localisation du phénomène. En effet, lorsqu’on soumet à l’influence de certains acides (SO3, AzO5, etc.) ou de certaines bases (KO, etc.), les organes des végétaux, et que, l’opération terminée, on les examine au microscope, il est difficile de distinguer les éléments histologiques et plus encore de se prononcer sur la nature des changements qu’un traitement déterminé leur a fait subir : étant donnés plusieurs ordres d’éléments, par exemple des cellules de parenchyme, des fibres épaisses et des vaisseaux ligneux, il est impossible de décider quelle action ils peuvent avoir l’un sur l’autre dans un mélange au sein de l’éther, de l’acide sulfurique, de l’acide nitrique ou de la potasse. En outre, tous les éléments se trouvant plus ou moins altérés (1) par le traitement chimique, on 11e peut guère se prononcer avec certitude sur la nature histologique de ceux qui n’ont pas été complètement dissous. Que si au contraire on les considère sur une coupe mince où ils ne sont quejuxtaposés et pendant tout le temps que dure la réaction, l’examen devient à la fois plus simple et plus sûr. Gomme cette méthode élimine, au moins en grande partie, une des causes d’erreur que je viens de signaler, — l’influence que peuvent exercer les unes sur les autres des matières dérivées d’éléments histologiques différents, — il n’est pas étonnant qu’elle ne confirme pas toujours les conclusions auxquelles la méthode macrochimique a conduit.

C’est ainsi qu’elle ne m’a pas permis d’adopter d’une façon absolue la distinction que M. Frémy fait entre la lignose , la fibrose et la vasculose. Ce chimiste soumet des copeaux à l’action successive de divers agents ; puis il étudie au microscope

(1) Les ponctuations, les bourrelets annelés disparaissent; les éléments se gonflent, deviennent souvent méconnaissables.

les résidus de chaque traitement, — résidus dont la structure anatomique n’est plus nette, — et de la résistance de chacun d’eux, soit à l’acide chlorhydrique, soit à l’acide sulfurique concentré, soit à l’acide nitrique, soit à la potasse concentrée et bouillante, etc., il conclut à la distinction de la matière : — parenchymateuse, — fibreuse, — ligneuse, — vasculaire, — et subérique.

Au miçrosçope , les réactions chimiques ne m’autorisent à distinguer d’une façon absolue, dans les parois des éléments histologiques des végétaux, que la Cellulose et la Paraçellulose, laquelle se différencie en :

1° matière ligneuse , fibreuse, vasculaire,

Et:

2° çutine ou subérine.

Voici comment j’établis ces distinctions : quand je traite une mince coupe végétale (1) préalablement lavée dans Veau, Y alcool ou Y éther (2), par le chloroiodure de zinc ou Y acide sulfurique e* Y iode employés simultanément, la cellulose bleuit ; la paraçellulose jaunit.

Si je fais macérer dans l’eau des coupes semblables à celle qui m’a servi à faire cette réaction, j’observe la destruction presque toujours totale des éléments dont les congénères ont bleui par le chloroiodure de zinc, tandis que ceux que ce réactif colore d’ordinaire en jaune ne sont point attaqués. C’est donc bien la cellulose que cet agent colore en bleu, et la paracellulose qu’il colore en jaune.

J’ai dit que la paraçellulose comprend deux ordres de substances différentes. En effet, si je fais bouillir dans l’acide nitrique une coupe mince, suffisamment âgée et préalablement lavée à l’eau, qu’après cette opération je lui fasse subir un nou-

(1) Il s’agit ici d’une coupe assez mince pour pouvoir être parfaitement bien étudiée au microscope. Les autres coupes ne méritent pas cette qualification de minces.

(2) Les coupes traitées par l’alcool ou l’éther ont toujours été, dans mes opérations, lavées dans l’eau avant d’être soumises à l’influence du chloroiodure de zînc ou de l’iode et de l’acide sulfurique.

veau lavage jusqu’à la désacidifîer complètement, le chloroiodure de zinc colorera :

en bleu : les parois des cellules ligneuses , des fibres épaissies et des vaisseaux du bois;

en jaune : les cellules subéreuses et la partie cutinisée de la cuticule.

J’ai essayé de séparer la substance des vaisseaux ligneux de celle des fibres, en répétant sur la lamelle du microscope la série des opérations chimiques instituées par M. Frémy. J’ai bien constaté que la vasculose résiste quelquefois plus que la fibrose à l’action de l’acide sulfurique concentré, mais après avoir répété l’expérience sur un grand nombre de plantes mono et di-cotylédones, je demeure convaincu que la différence e résistance à cet agent est chose extrêmement variable. Les fibres et les vaisseaux se gonflent d’abord ; puis les ponctuations des vaisseaux disparaissent; enfin les parois des deux sortes d’éléments s’amincissent; et si on les considère sur une coupe longitudinale, où ils se touchent, il devient le plus souvent impossible de les bien distinguer : a fortiori , quand on n’a pas suivi cette action au microscope.

A l’appui des réserves que je fais ici, je puis citer le fait suivant : M. Frémy, pour déterminer les caractères de la Vasculose, a eu recours au cœur de chêne, qui est très riche en vaisseaux ligneux; et quand il a voulu définir la fibrose, c’est à des sapins qu’il l’a demandée, le bois des Conifères ne renfermant que des fibres. Mais, ce qui précisément me fait hésiter à adopter sans restriction une distinction absolue entre la fibrose et la vasculose, c’est que chez les Conifères les fibres tiennent physiologiquement et morphologiquement lieu de vaisseaux (1).

(1) A l’époque où M. Frémy entreprit ses premières recherches sur la constitution chimique des fibres, des vaisseaux, de la cutine, il n’était pas encore établi sans conteste que tous les éléments anatomiques procèdent de la cellule. Il était donc naturel de supposer que ces éléments peuvent présenter dès leur jeune âge des caractères chimiques distinctifs.

Je crois donc que si les opérations macrochimiques ont pu jeter un grand jour sur la constitution élémentaire des plantes, l’anatomie végétale est maintenant trop avancée pour ne point exiger l’emploi plus instructif des réactions microchimiques. C’est en me livrant k ce genre d’études que j’ai reconnu que la subérification chimique, loin d’être un phénomène particulier aux cellules du liège et à la cuticule, est au contraire une modification très générale des tissus destinés à jouer le rôle physiologique d’épiderme.

Chaque fois que j’ai traité le sclérenchyme de formation secondaire par le chloroiodure de zinc, je l’ai vu se colorer en jaune, alors même que cette réaction avait été précédée du séjour de la coupe dans l’acide nitrique bouillant. Lorsque les cellules endodermiques épaississent considérablement leurs parois, phénomène qui est surtout très prononcé chez les Liliacées et les Iridées, elles présentent cette même réaction de la subérine. C’est ce qu’on voit manifestement chez les Iris, les Smilax (fig 41, 27 et36).Chezla Vanille(phot. 15), les cellules endodermiques situées en regard des faisceaux ligneux conservent des parois minces, tandis qu’elles s’épaississent en regard du liber primaire. Il en est de même des éléments de la membrane périphérique du cylindre central. Ils constituent une alternance d’arcs à parois minces et d’arcs épaissis. Or, k cette différenciation anatomique correspond, ainsi qu’un grand nombre d’expériences me l’ont appris, une différenciation chimique évidente. Les arcs épaissis de l’endoderme et de l’assise périphérique du cylindre central restent cellulosiques, tandis que les arcs intermédiaires sont complètement subérifiés.

J’ai reconnu aussi que dans bien des cas ( ex. : Philodendron, Agave , Vanilla) les parois de la membrane épidermoïdale peuvent se cutiniser ; qu’enfin le parenchyme du système tégumen taire primaire subit généralement la subérification chimique avant de s’exfolier, chez les plantes où il est normalement caduc.

Je rapporte ici ces faits, dont l’exposition détaillée trouvera

place plus loin, pour montrer que le liège ne saurait être défini uniquement d’après sa composition élémentaire, ou, ce qui revient au même dans l’état actuel de la science, d’après les réactions chmiques qu’il manifeste (1). La structure anatomique et le mode de formation sont encore plus importants que la composition élémentaire, pour caractériser un tissu.

Or le liège, quelle que soit la région du végétal où il se rencontre, s’y fait facilement reconnaître par la disposition rayonnante de ses éléments sans méats et la façon dont ils sont engendrés. L’opinion vaguement émise par Sehleiden, puis

(1) Il est très important de remarquer que le chloroiodure de zinc n’est pas un réactif rigoureusement défini au point de vue quantitatif; qu’en outre, le même réactif ne convient pas également bien à toutes les espèces de plantes. Bien souvent j’ai observé que le chloroiodure de zinc, qui venait de me donner d’excellentes indications sur la coupe d’une racine, n’agissait pas nettement sur une racine d’une autre espèce. C’est que les cellules végétales renferment diverses matières qui, dans bien des cas, peuvent s’opposer à la réaction. Aussi ai-je pris le parti de les bien laver (soit dans l’eau, l’alcool, l’éther ou le chloroforme) avant de les soumettre à l’action de réactifs.

Enfin j’ai eu recours à quatre ou cinq préparations différentes du chloroiodure de zinc, et quand l’une ne me donnait aucun résultat, j’avais recours à une autre. De celte façon, j’ai toujours pu employer ce mélange pour reconnaître les caractères chimiques des éléments histologiques.

Je préparais le chloroiodure de zinc en ajoutant à une solution aqueuse de chlorure de zinc une quantité variable d’iodure de potassium. Tantôt j’y versais une petite quantité d’iode, tantôt je n’en mettais pas.

En modifiant la proportion de ces éléments, en étendant ou non d’eau les mélanges, j’en obtenais une série de 4,5 ou G dont un au moins pouvait me servir, lorsque les autres ne m’étaient d’aucune utilité.

La solution iodée au titre de 1 gramme d’iode dans 3 grammes d’iodure de potassium et 600 grammes d’eau m’a été aussi, avec l’emploi immédiat de l’acide sulfurique étendu, d’un usage précieux.

Enfin, pour bien mettre en lumière dans les coupes microscopiques les parties subéritiées et celles qui ne le sont pas, j’ai imaginé de faire baigner les coupes dans une solution moitié alcoolique, moitié aqueuse de fuchsine, puis de les plonger dans l’alcool absolu. Après ce dernier traitement, les parties cellulosiques, et généralement les parois des fibres et des vaisseaux, sont décolorées, tandis que les parties cutinisées ou subéritiées conservent pendant longtemps encore la couleur rouge de la fuchsine. Comme on le voit, ce procédé ne saurait servir pour l’analyse, mais il est d’un usage commode pour permettre de lire très rapidement les coupes, en remarquant immédiatement les différences les plus saillantes de la constitution chimique (voir plus loin : endoderme des Iris, de la Vanille, des Épidendrées, etc.).

56 l. olivier.

soutenue en 1860 par M. Cas. deCandolle(l), que le liège peut naître d’une formation cellulaire libre, me paraîten désaccord avec toutes les observations positives. En 1859, M. Sanio(2) a publié, sur l’apparition des premières cellules- subéreuses dans les tiges, un travail très étendu où il déclare les avoir toujours vues procéder de la segmentation tangentielle d’une cellule mère, et M. RauwenhofF(3), quia poursuivi la même étude avec beaucoup de patience, a été conduit au même résultat.

es observations personnelles confirment de tout point la manière de voir de ces savants : grâce à l’emploi de l’alcool absolu et du chloroforme à chaud, j’ai pu dans un certain nombre de cas assister à la scission tangentielle du protoplasma de la cellule phellogène et suivre presque complètement sur la même plante la formation de la cloison : j’ai cherché en quel point de la cellule et dans quelle direction cette cloison commence à se produire; mais les efforts que j’ai tentés dans ce sens me conduisent plutôt à admettre que la cloison se forme aussi tôt et avec la même rapidité vers le milieu que sur les bords. Elle semble naître d’une différenciation chimique du protoplasma suivant la ligne où sa scission commence à s’opérer. J’ai constaté qu’après l’établissement de cette cloison, les deux cellules filles, pourvues chacune de protoplasma et alors encore de parois cellulosiques, peuvent continuer à s’accroître pendant longtemps. Ce n’est qu’après avoir acquis leurs dimensions maxima qu’elles cessent d’être génératrices, perdent leur protoplasma et subissent simultanément la subérification chimique.

De ce fait que les cellules du liège dérivent d’une segmentation tangentielle successive, il résulte qu’elles offrent une section quadrangulaire ou voisine de cette forme ; qu’elles sont rangées en fdes radiales et de plus en séries concentriques

(1) Cas. de Candolle, Mém. Société physiologique et d’hist. nat. de Genève: l)e la production naturelle et artificielle du liège.

(2) Sanio, Bau und Entwieklung des Ivorkes in Pringsheim’s Jahbucher , II,

(3) Rauwenhoff, Ann.sc. nat.y 5e série, t. XII, pp. 354-357.

régulières. Lorsque le phellogène ou assise génératrice du liège forme un cercle, les cellules auxquelles il donne naissance constituent un manchon complet dont l’épaisseur peut s’accroître continuellement. Ce qui la maintient d’ordinaire à peu près constante, à partir d’une certaine limite, c’est que le liège s’exfolie à mesure qu’il se régénère.

Dans les racines, le liège tire son origine soit du parenchyme cortical, soit de la membrane périphérique du cylindre central, soit enfin, ce qui est très rare quand la plante ne dépérit pas, du parenchyme libérien secondaire.

Je laisserai provisoirement ce dernier cas de côté, me réservant d’en parler en décrivant les plantes où il se' présente.

Chaque fois que j’ai constaté la production du liège dans le parenchyme cortical primaire, c’est exclusivement vers la périphérie, au-dessous de l’assise pilifère, que je l’ai vu se former (1).

La division tangentielle des cellules de l’écorce engendrant du liège est comparable à la division plus précoce de l’extrémité radiculaire qui a pour résultat la formation de la coiffe. Néanmoins, l’assise pilifère demeurant, dès qu’elle est spécialisée, indépendante de la coiffe, il n’y a entre ce dernier appareil et le liège aucune connexion anatomique. Le liège apparaît dans le parenchyme cortical tantôt à une petite, tantôt à une grande distance de la coiffe, suivant certaines conditions que je m’efforçerai de déterminer plus loin.

Lorsque le liège dérive de la membrane périphérique du cylindre central, M. Ph. Yan Tieghem(2) amontréque chacune des cellules de cette assise subit vers son bord externe une

(1) Mais non pas toujours immédiatement au-dessous de la membrane pilifère ; quelquefois dans l’assise épidermoïdale, quelquefois dans les assises sousjacentes. M. Jôrgensen a observé la production de quelques cellules subéreuses dans la membrane pilifère du Solidago. Je n’ai point observé de fait de ce geure. Quand j’ai vu l’assise pilifère se diviser tangentiellement, c’est à un voile qu’elle adonné naissance : chez certains Anthurium, par exemple A. Miquelanum, les cellules de ce voile ne sont pas spiralées; elles sont donc comparables aux cellules subéreuses.

(2) Mémoire sur la racine, Ann. sc . nat.y 5* série, t. XIII.

lu. ©LBVIEH.

série de divisions tangentielles. Les cellules nées de ces cloisonnements successifs grandissent et se subérifient, tandis que l’écorce primaire s’exfolie.

J’ai cherché en quels points déterminés de cette membrane apparaissent les premières cellules subéreuses, quel est le sens de leur développement et quelle forme elles affectent dans le cas où elles procèdent de cette assise et dans celui où elles dérivent du parenchyme primaire. Mais je crois que les résultats auxquels je suis arrivé ne doivent être exposés qu’après l’examen détaillé des diverses espèces végétales sur lesquelles mes investigations ont porté.

Le périderme (1) n’est pas rare dans le système tégumentaire secondaire de la racine. Gomme les cellules subéreuses ordinaires, il procède soit du parenchyme primaire (fig. 51 et phot. 19) soit de l’assise périphérique du cylindre central (fig. 74). J’indiquerai plus loin dans quelles conditions spéciales je Lai vu se produire.

§ 2. — Subéroïde.

Au système du liège doit se rattacher un tissu protecteur qui est très développé chez les Monocotylédones, qui a la même nature chimique que le suber, mais dont la constitution anatomique ne présente pas cette parfaite régularité et cette disposition uniforme qui font aisément reconnaître le vrai liège. Les éléments de ce tissu ne sont point tabulaires ; souvent leur section transversale est hexagonale et leurs parois sont flexueuses; ils procèdent les uns des autres par voiededivisiontangentielle ça et là interrompue par quelques cloisonnements radiaux ou obliques (fig. 52 et phot. 21,22). Ce tissu, toujours périphérique, n’est pas accompagné de liège véritable dans les racines

(1) Les auteurs qui ont traité du liège n’ont pas tous pris le mot périderme dansle même sens. Jedésigne sous ce nom, aprèsHugo VonMohl,uneou plusieurs assises de cellules subéreuses très épaissies, formant autour des couches qu’elles recouvrent un anneau complet. Le périderme alterne souvent avec des cellules de liège à parois minces ; les couches subéreuses sont alors stratifiées. C’est dans ce casque le mot périderme a été le plus souvent employé.

où il existe; il constitue autour de la racine un manchon qui, réduit à deux ou trois assises sous la coiffe, devient extrêmement épais dans les parties plus âgées. En raison de sa précocité, il pourrait être rapproché des tissus primaires; mais en raison de ses analogies avec le liège et de son développement qui s’effectue dans les mêmes conditions que ce tissu, c’est dans ce chapitre qu’il devait être décrit (1).