LES PLANTES ONT-ELLES UNE AME

Aussi ne s'occupe-t-on pas en physiologie végétale de rechercher si la plante a conscience ou non des mouvements qu'elle exécute.

Cet ensemble de faits montre que, même au point de vue psychologique, il existe une parenté des plus manifestes entre tout ce qui vit.

Ce qui pour beaucoup constitue Pâme : c'est-à-dire la faculté de sentir et de réagir suivant des lois déterminées; la faculté d'établir un raisonnement et de se diriger, par des moyens choisis, vers un but lointain; la possibilité de recueillir des impressions, de les conserver et de les utiliser après coup ; toutes ces propriétés qui se perdent à la mort, tout cela se retrouve chez les végétaux. Sans doute, tout chez eux est simple, rudimentaire, mais tout y est déjà esquissé.

L'âme s'est compliquée et différenciée chez les animaux et chez l'homme. Elle en est arrivée à former un agrégat d'innombrables propriétés. Elle n'a fait en cela que suivre l'évolution et la complication de la structure anatomique.

SUR LA LIMITE DE PETITESSE DES ORGANISMES (i)

On connaît aujourd'hui Texistence d*un certain nombre de microbes tellement petits qu'ils demeurent invisibles sous nos objectifs les plus puissants : ils se révèlent seulement par la très légère opalescence qu'ils donnent aux liquides dans lesquels ils pullulent, par leur aptitude à être retenus sur des bougies filtrantes suffisamment compactes et par leurs effets pathogènes. Tel est le cas notamment pour le virus de la fièvre aphteuse (Lôffler), celui de la péripneumonie bovine (NocARD, Roux), celui delà «horse-sickness» (Nocard), celui de la clavelée (Borrel) et, sans doute aussi, celui de la maladie de la mosaïque du tabac (Beijerinck) (2).

Est-on en droit d'espérer que d'ici peu de temps un perfectionnement dans nos microscopes nous permettra d'apercevoir ces « microbes invisibles »? S'il suffisait pour cela d'augmenter le grossissement, comme on se l'est longtemps imaginé, la chose serait aisée. Mais il n'en est pas ainsi. Grâce surtout aux travaux classiques d'ABBE, nous savons que la visibilité des structures très fines dépend de tout autres facteurs : elle s'accroît proportionnellement à Touver-

(i) Ce travail a paru simultanément dans le Bulletin de la Société royale des sciences médicales et naturelles de Bruxelles, janvier igoS, et dans le Recueil de l'Institut botanique de l'Université de Bruxelles, tome VI.

(2) On peut se demander s'il n'en est pas de même pour la panachure de certains végétaux, qui est transmissible par inoculation.

ture numérique de l'objectif et en raison inverse de la longueur d'onde de la lumière utilisée. Reprenant à ce point de vue l'étude dont s'était déjà occupé Helmholtz, le D^ S. Czapski, d'Iéna, particulièrement compétent en ces matières, est arrivé à la conclusion que nos microscopes sont bien près de l'extrême limite de ce qu'on peut attendre d'eux — du moins, comme il a soin de l'ajouter, « avec les moyens actuellement connus, dans les conditions actuellement données, d'après l'état actuel de nos connaissances théoriques » (i). En effet, même en se servant de l'éclairage oblique, Czapski trouve que l'on ne pourra guère pousser le pouvoir de « résolution » de nos microscopes au delà d'éléments qui aient une largeur de oî^,ioàoî^,i3; et il est intéressant de constater que les plus petits organismes observés jusqu'ici sont précisément de cet ordre de grandeur. Un microbe pathogène pour le Lapin, étudié par Koch {Micrococcus der progressiven Abscessbildung bei Kaninchen Flùgge = Micrococcus progrediens Schrôter) ne mesure que oî^,i5 de diamètre, et une Bactérie colorée, trouvée par Voges dans l'eau {Pseudomonas indigofera Migula) (2), n'aurait qu'une largeur de o!^,o6 sur une longueur de oî^,i8. Mentionnons encore, en dehors des Bactéries, le Micromonas Mesnili de Borrel, que celui-ci rapproche des Flagellâtes et qui a seulement oî^,25 de large sur 3-4 î^ de long (3).

(i) s. Czapski, Die voraussichtlichen Grenzen der Leistungsfàhigkeit des Mikroskops. (Biologisches Centralblattj ler novembre 1891, pafçe 611.)

(2) Migula, System der Bakterien, II, 1900, pages 192 et 95o. — Une liste de Bactéries rangées suivant leurs dimensions vient d'être commencée par Al. Ramsay, The Scientific Roll, Londres, novembre 1902, page 174. Elle peut rendre des services ; malheureusement, l'auteur y fait preuve de peu d'esprit critique.

(3) A. Borrel, Comptes rendus de la Société de Biologie, Paris. Séance du 18 janvier 1902.

D'après tout cela, il semble que la recherche optique des « microbes invisibles » n'ait quelque chance d'aboutir dans un avenir prochain que par l'une des trois méthodes que voici. D'abord, par des procédés convenables de fixation et de coloration : leur utilité n'a plus besoin aujourd'hui d'être démontrée; elle apparaît avec évidence lorsqu'il s'agit d'éléments si petits et dont l'indice de réfraction se confond à peu près avec celui du milieu ambiant. Des tentatives dans cette voie seraient d'autant plus justifiées que certaines méthodes de coloration (par exemple celle de Lôffler) ont la propriété de dilater en quelque sorte le corps des microbes. En second lieu, suivant une suggestion de CzAPSKi, il faudrait essayer d'un éclairage monochromatique, bleu. Enfin, il y aurait lieu de recourir à la microphotographie, en faisant usage d'objectifs apochromatiques et d'un éclairage par des rayons très réfrangibles : pour l'infiniment petit comme pour l'infiniment lointain, la plaque sensible, grâce à sa faculté d'emmagasiner les radiations et surtout celles dont les longueurs d'onde sont le plus courtes, peut très bien fixer les images trop ténues pour impressionner notre œil.

Mais la flore ultra-microscopique dont nous commençons à soupçonner la richesse conduit à envisager encore un autre problème : j'ai l'occasion de le traiter depuis assez longtemps dans mes cours et je voudrais me permettre de le signaler ici.

Y a-t-il des organismes qui soient extrêmement petits en comparaison des microbes ordinaires, de même que ceux-ci sont extrêmement petits par rapport aux grands animaux et aux grandes plantes? Si l'on considère une Bactérie usuelle de la putréfaction — de l'ancien groupe

Bacterium termo de Cohn, par exemple, — mesurant iî^,5 à 2^ de long, on voit que ses dimensions linéaires sont un million de fois moindres que celles de l'homme et cent millions de fois moindres que celles des arbres les plus élevés (certains Séquoia de la Californie et certains Eucalyptiis de l'Australie atteignent environ i5o mètres de hauteur). A première vue, rien ne semble s'opposer à ce qu'il existe aussi des êtres vivants un million de fois, ou au moins cent mille fois, ou au moins mille fois plus petits que les Bactéries aujourd'hui connues. C'est là cependant ce qu'il importe d'examiner de plus près.

La physique et la chimie mènent, on le sait, à cette idée, que la matière a une structure discontinue, qu'elle est formée de parties très petites, mais non pas infiniment petites, les molécules, constituées ellesmêmes par la réunion d'un certain nombre d'atomes. Si l'on admet cette hypothèse, il en découle immédiatement que les êtres vivants, même les plus simples, qui sont des agrégats de molécules complexes et diverses, ne peuvent descendre au-dessous de certaines dimensions minimales : essayons de les déterminer.

Depuis LoscHMiDT, auquel sont dues les premières estimations, on s'est efforcé d'arriver, par des voies multiples, à des données sur la grandeur absolue et le poids des molécules; et, chose remarquable, malgré la diversité des raisonnements sur lesquels on s'est fondé, les résultats concordent d'une manière satisfaisante, c'est-à-dire que tous indiquent un même ordre de grandeur : celui des dix-millionièmes de millimètre (ou, si l'on nous permet ce néologisme, des décimillimicrons) pour le diamètre des molécules gazeuses, et

des millièmes de millionième de millionième de millionième de milligramme, pour leur poids. Le poids de l'atome d'hydrogène serait, par exemple (i), 8,6 dixmillièmes de millionième de millionième de millionième de milligramme ou 8,6 X lo— " milligrammes; par conséquent, le poids de la molécule d'hydrogène :

(H2) = 8,6 X 2 X 10-^* milligrammes,

(i) Nernst, Thtoretische Chentitf 3* édition, 1900, pages 394-395. — Dans le tableau et les valeurs donnés par cet ouvrage, il y a malheureusement plusieurs erreurs de calcul. Il peut donc être utile d'indiquer ici les chiffres rectifiés.

Si l'on représente par L la longueur moyenne du chemin que parcourt une molécule gazeuse, par x la fraction du volume total du gaz, dans les conditions normales de température et de pression, qui est réellement occupée par ses molécules, et par N le nombre de molécules contenues à o® et à la pression atmosphérique dans un millimètre cube du gaz considéré, on a, d'après la théorie cinétique des gaz :

72 {/JizL^x^ SigyjL^x*'

Voici maintenant les valeurs de L et de ^ indiquées par Nernst pour quelques gaz, et les produits L^x* rectifiés :

L Xio«

Protoxyde d'azote NjO

Anhydride carbonique CO^ .... Éthylène C^H^

Chlorure d'éthyle C2H5CI

Anhydride sulfureux SOj ....

Moyenne. . .

D'après cela, le nombre des molécules contenues dans le millimètre cube d'un gaz à o^ et 760 millimètres de pression :

N = ' ^-— - io«o = 5,21 X ioi«.

Comme i millimètre cube d'hydrogène pèse, dans les conditions données,

o'"8T,oooo9, l'atome d'hydrogène pèse :

: 8,6 X 10—** milligrammes.

33o PHILOSOPHIE

et celui d'une molécule quelconque ayant le poids moléculaire M :

(M) = 8,6 M X lo"** milligrammes . . [i]

Appliquons cette valeur à l'estimation du nombre des atomes d'un élément nécessaire, mais peu abondant, qui existe dans les plus petits microbes mesurés jusqu'ici (i).

On sait que les Bactéries sont constituées par environ 85 o/o d'eau et i5 % de substance sèche (2). La substance sèche des végétaux renferme d'ordinaire (3) ^Vioooo de SO3, ce qui fait environ Viooo de soufre. En admettant la même proportion pour les Bactéries (non sulfuraires), on ne saurait s'éloigner beaucoup de la vérité; nos Bactéries contiendraient donc

=i5xio~^ [2]

de soufre, par rapport à leur poids total.

D'autre part, d'après l'équation [i], l'atome de soufre pèse :

8,6 X 32 X io"2* milligrammes = 275 X lo"^* milligrammes.

Or le Micrococcus progrediens, dont il a été question plus haut, ne mesure que oî^,i5 de diamètre, soit un

(i) Maxwell (cité dans Lehmann, MoUkularphysik^ volume II, 1889, page 53 1 ) a déjà fait des calculs relatifs au nombre des molécules qui composent les plus petits microbes, et Edm. Perrier {Les Colonies animales, 1881, page 43) a cherché à établir que nous pouvons voir dans nos microscopes des objets de l'ordre de grandeur des molécules des substances albuminoïdes. Mais le raisonnement de ce dernier est fondé sur la supposition inexacte que les images microscopiques se forment par voie purement dioptrique, tandis qu'elles sont, en grande partie, d'origine interférentielle.

(2) Voir A. Fischer, Vorlesungen Uber Bakterien, 1897, page 5o.

(3) Errera, Sommaire du cours de Botanique, 1898, page 106.

volume de 76^(oî^»i 5)^ = environ i8 X iq— V^; et (en lui supposant la densité de Teau, ce qui est très près de la vérité) un poids de :

i8 X 10-* X IO-® milligrammes = i8 X lo-^^ milligrammes . [3]

De cette faible masse, le soufre représente, en vertu de Tégalité [2], les *Viooooo> soit :

i5 X lo-s X 18 X 10-^3 --27 X xo"^'' milligrammes.

Divisant par le poids d'un atome de soufre obtenu ci-dessus, on a :

27 X lo""^'' : 275 X io~-^^=« environ 10 000.

Le Micrococcm progrediens contiendrait donc environ dix mille atomes de soufre.

On arrive à un résultat du même ordre en envisageant le nombre des molécules albuminoïdes qu'un tel microbe peut renfermer.

F. HoFMEiSTER (1898) attribue à Talbumine cristallisée du sérum sanguin la formule moléculaire

C450 H720 Nue Sg Oi4o , ce qui répond à un poids moléculaire de lo i66 (i). Une telle molécule pèse, en vertu de [i] :

8,6 X 10166 X io-*2 = 8,7 X 10-18 milligrammes;

et les autres albuminoïdes, non cristallisés, ont, sans doute, des molécules plus grosses encore.

Les Bactéries analysées par Nencki renferment environ 14 ^jo d'albuminoïdes (2) par rapport à leur poids total, ce qui, suivant [3], représente un poids de :

— ^ X 18 X 10-13:= 2,5 X io~i3 milligrammes.

(i) O. CoHNHEiM, Chemie der Eiweisskôrper. Brunswick, 1900, page 18. (2) Voir A. Fischer, Op, cit., page 5o.

Divisant ce poids par celui que nous venons de trouver comme minimum pour une molécule albuminoïde, nous obtenons :