ONT-ILS

DES POIDS ATOMIQUES PEU ÉLEVÉS? (i)

Entre la diversité presque infinie des objets que la nature nous offre et le petit nombre de leurs éléments constitutifs, le contraste est frappant. Et encore sur les soixante-dix corps simples environ auxquels la chimie a ramené toute chose, en est-il beaucoup de très rares; de sorte que le chiffre des éléments se réduit en pratique à une quarantaine. Mais nulle part cette antithèse n'apparaît aussi nettement que dans les êtres vivants. Tous, en effet, quelque variés qu'ils soient, d'un bout à l'autre de l'échelle, ne sont formés essentiellement que d'une dizaine de corps simples. N'est-ce pas le cas de rappeler ces vers de Lucrèce :

« Namque eadem cœlum, mare, terras, fiumina, soient constituunt, eadem fruges, arbusta, animantes

Tantum elementa queunt permutato ordine solo. » (2)

(i) Ce travail a paru dans Malpighia, tome I, fascicule I, juillet 1886 ; une traduction allemande en a été publiée dans Biologisches Centralblatt, 1^ mars 1887, page 22. Il est reproduit dans le Recueil de l'Institut botanique de l'Université de Bruxelles, tome IV.

[(2) Car les mêmes (principes) constituent le ciel, la mer, les terres, les fleuves, le soleil, et aussi les céréales, les arbres, les animaux... Tant ont de puissance les éléments par la seule permutation de leur ordre.]

On sait que les dix corps reconnus comme indispensables aux végétaux supérieurs sont Phydrogène, le carbone, Tazote, Toxygène, le magnésium, le phosphore, le soufre, le potassium, le calcium et le fer; les Champignons inférieurs paraissent même pouvoir se passer des deux derniers (i), et quant aux autres éléments que Ton rencontre encore souvent dans les plantes, ils sont accidentels ou tout au moins d'une utilité beaucoup plus secondaire; tels le sodium, le chlore, le silicium et, dans les plantes marines, le brome et l'iode. Nos connaissances, au sujet des animaux, sont moins avancées parce qu'il est plus difficile de leur fournir pendant toute leur vie une alimentation chimiquement déterminée. Mais il est certain que la liste des substances nécessaires et suffisantes pour eux, diffère à peine de celle que nous venons de donner pour les plantes supérieures; il faut probablement y ajouter le chlore et le sodium; peut-être aussi (pour certaines espèces) le fluor, le manganèse et le cuivre (2).

Une fois que l'on a déterminé ainsi les corps peu nombreux qui entrent dans la composition de la matière vivante (afin d'éviter de longues périphrases nous les appellerons biogéniques), l'esprit ne tarde pas à demander davantage. Il cherche si cette propriété remarquable ne peut être expliquée, c'est-â-dire rattachée à d'autres propriétés physiques et chimiques, plus générales; puisque, après tout, expliquer ce n'est jamais autre chose que subordonner le particulier au général.

Parmi les éléments biogéniques, le carbone forme la partie prépondérante et caractéristique de la substance

(i) Nageli, Sitzungsberichte der hayrischen Akademie. juillet 1879. (2) Hoppe-Seyler, Physiologische Chimie, 1877, page 28.

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sèche des organismes ; il constitue comme la charpente de leurs molécules. Il y a longtemps que les chimistes ont appuyé, à ce point de vue, sur la faculté que possèdent les atomes de ce corps de s'accumuler « dans une seule et même molécule, de se souder, en quelque sorte, les uns aux autres (i) ». Doué de peu d'affinité pour la plupart des autres éléments, le carbone présente, au contraire, de l'affinité pour lui-même.

Remarquons, en passant, que si le carbone est l'élément par excellence des corps organisés, le silicium est, par excellence, l'élément des terres et des roches. Le silicium est, dans la classification périodique de Mendeleïeff, l'homologue immédiatement supérieur du carbone; comme celui-ci, il est quadrivalent ; comme lui, il n'a guère d'affinité énergique que pour l'oxygène, au point que la silice compte avec l'anhydride carbonique parmi les corps les plus difficiles à décomposer; comme le carbone, le silicium peut s'accumuler dans les molécules et former des agrégats très complexes; après le carbone, c'est le corps dont les composés sont le plus nombreux et le plus variés ; en un mot, le silicium est le carbone du monde inorganique.

A côté du carbone, les éléments biogéniques principaux sont l'oxygène, l'hydrogène et l'azote. Dans les premières pages de ses Principes de Biologie^ Herbert Spencer a insisté sur cette association de trois gaz à un corps fixe et infusible, et il a émis, à ce propos, quelques considérations ingénieuses et profondes qu'il est bon de rappeler : « D'une part, dit-il dans un passage qui résume sa pensée (2), n'était la

(i) WuRTZ, Chimie moderne, 1867-1868, page 382. (2) Principles of Biology, volume I, page 22.

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* mobilité moléculaire extrême que possèdent trois des quatre principaux éléments de la matière organique, et n'était la grande mobilité moléculaire qui en résulte pour leurs composés les plus simples, l'élimination rapide des déchets de l'action organique ne pourrait avoir lieu et il n'y aurait point cet échange continuel de matière que la vitalité implique. D'un autre côté, n'était l'union de ces éléments extrêmement mobiles en des composés d'une complexité extrême, ayant des molécules relativement vastes que leur inertie rend comparativement immobiles, les composants d'un tissu vivant n'auraient point cette fixité mécanique qui les empêche de s'en aller par diffusion en même temps que les produits de rebut que la décomposition du tissu engendre. »

Mais ce que nous venons de dire, soit des propriétés spéciales du carbone, soit de la mobilité des molécules d'oxygène, d'hydrogène et d'azote, ne constitue que des explications isolées, qui s'attachent à tel ou tel corps en particulier et n'ont pas de lien mutuel; nous voudrions, au contraire, quelque vue d'ensemble, qui nous permît d'embrasser d'un seul coup d'oeil tous les éléments biogéniques.

Le chimiste italien Sestini a récemment essayé une semblable généralisation. Il a fait la remarque que tous les corps simples qui constituent les plantes supérieures ont ce caractère commun d'appartenir aux quatre premières séries du système périodique de Mendeleïeff. Et ce système étant basé, comme on sait, sur les poids atomiques, cela signifie que tous les corps simples en question ont des atomes relativement légers, des poids atomiques faibles; aucun d'eux

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ne dépasse 56. Le tableau suivant, emprunté à Sestini (i), met ce fait en lumière :