POISSONS, INSECTES ET PLANTES ELECTRIQUES PERSONNES ÉLECTRIQUES

14. Historique. — Le fait de percevoir des secousses au simple contact de certains poissons est connu de toute antiquité, comme cela ressort de la lecture des auteurs anciens, mais la nature du phénomène a été longtemps méconnue, et il faut arriver jusqu'à Muschenbrock pour le voir attribué pour la première fois à une cause électrique. Walsh a étudié la secousse produite par

la torpille d'une façon bien plus complète, en faisant des expériences comparatives sur le poisson et sur la bouteille de Leyde. Il montra que tout corps qui conduirait la décharge de la bouteille de Leyde conduit aussi celle de la torpille et inversement ; il fit voir aussi que c'étaient le dos et le ventre qui étaient chargés d'électricité de nom contraire et jouaient le rôle de deux armatures. A la suite de la découverte de Gai van i la question prit un intérêt nouveau et beaucoup de savants se livrèrent à son étude, les uns au point de vue anatomique, les autres au point de vue physiologique et physique. Il serait difficile de les citer tous ; Gay-Lussac et de Humboldt décrivirent avec soin les circonstances dans lesquelles se produit la décharge ; John Davy fit voir qu'en la lançant dans un circuit, elle pouvait donner lieu à des manifestations électromagnétiques ou chimiques. Becquerel et Breschet ont déterminé en 1825 le sens de la décharge, depuis Faraday, Malteucci, Dubois-Reymond, A. Moreau, Marey et d'autres ont amené la question au point où elle se trouve.

15. — Matteucci cite cinq poissons comme doués de propriétés électriques ; en réalité, il y en a davantage.

POISSON! II M (RIQUB9 *>1

Noua trouvons d'abord diverses espèces «lu

genre Torpeiln provenant, le plus communément,

de la mer Méditerranée :

Le gymnotus clcctricus, poisson d'eau douoe vivant dans 1rs rivières do l'Amérique du Sud;

Le malapteruruê electricus, qui se rencontre au Sénégal, dans le Nil, et quelques rivières de la côte Orientale d'Afrique

A (('ilt' de ces poissons dont les propriétés électriques sont particulièrement remarquables, il v a encore les raies et les mormyres.

Leur étude a pris une grande importance depuis que l'on a remarqué l'analogie existant entre leur organe éleotrique et les muscles ; cette analogie est assez grande, tant au point de vue anatomique que physiologique, pour que l'on ait pu dire que l'organe électrique est un muscle transformé.

Cet organe est formé de deux masses gélatineuses, très volumineuses (environ ^ du poids du corps) enveloppées chacune d'une tunique fibreuse résistante. Elles se composent île prisiim'- serrés les uns contre les autres entre lesquels passent les vaisseaux et les nerfs. Chaque prisme est tonne par la superposition de plaques ou lames électriques recevant sur un ciilé une terminaison nerveuse. La position de

l'organe et son orientation varient selon l'espèce ; chez le gymnotus electricus, les prismes sont longitudinaux et les plaques reçoivent la terminaison nerveuse à leur face postérieure ; chez la torpille les plaques sont horizontales et sont innervées par leur face inférieure. Au moment de la décharge chaque plaque devient négative sur la face recevant la terminaison nerveuse et positive sur l'autre ; il en est de même pour tout l'organe. Il résulte de ce que nous avons dit que, chez le gymnotus, l'extrémité céphalique est positive par rapport à l'extrémité caudale, chez la torpille c'est la face dorsale qui est positive et la face ventrale négative. A l'état inactif cet organe n'est le siège que de manifestations très faibles, plus faibles que celles des muscles.

L'organe est en relation avec des centres nerveux par des nerfs énormes, en nombre variable suivant l'espèce : un chez le malapterurus electricus, quatre chez la torpille. Le centre nerveux correspondant est un lobe dit électrique (Matteucci), placé sous les trois lobes communs à tous les poissons.

L'animal peut émettre ses décharges à volonté sans grande manifestation extérieure ; c'est à peine si l'on perçoit un léger frémissement, quelques mouvements de nageoire, il ferme en

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général les jreux ; il peut ainsi lancer une ou plusieurs dér lia rires, mais si, pour une cause quelconque le nombre en devient trop abondant, il s'épuise, il lui faut alors un repos assez long pour recouvrer ses propriétés. Il semble qu'il revienne plus rapidement à son état normal lorsque l'eau dans laquelle il se trouve est bien aérée. Ce qui démontre bien que la décharge est absolument sous la dépendance de la volonté de l'animal, c'est ce fait signalé par de llumboldt d'un gymnote vigoureux se débattant énergiquement entres ses mains sans qu'il ressentît aucune manifestation électrique. D'ailleurs, si l'on vient à exciter un de ces poissons avec un corps mauvais conducteur, une baguette de verre par exemple, il ne donne guère qu'une ou deux décharges, comme s'il se rendait compte de l'impuissance dans laquelle il se trouve d'envoyer le flux électrique à travers le corps qui le touche. Matteucci a fait voir que le centre exclusif présidant à ces effets était un quatrième lobe cérébral; par son excitation directe l'organe entre en fonction et l'excitation d'un autre point ne fait rien ; il est bien évident qu'on obtient aussi ces effets en coupant les nerfs et en agissant sur leur extrémité périphérique.

Les effets de la décharge sont ceux de toute décharge électrique ; par exemple en la lançant dans le circuit primaire d'une bobine d'induction, on peut avoir une étincelle entre les extrémités du circuit secondaire.

M. Marey a étudié d'une façon très complète ce phénomène, soit sur des torpilles non mutilées, donnant ainsi leur décharge normale, soit en la provoquant par excitation du lobe électrique ou des nerfs.

Un premier résultat intéressant est la constatation .d'une durée d'excitation latente ; il se passe un intervalle d'environ ^ & ~ de seconde entre le moment où l'on excite le nerf d'un organe électrique et le moment où la décharge se produit. Voici comment M. Marey a disposé

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l'expérience : Un muscle de grenouille étant excité à un moment marqué par a sur un tracé graphique la contraction du muscle a commencé

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an moment marqué par b. Dans une seconde opération] au moment a, excitons un nerfélec' trique et employons sa décharge à exciter 1»' muscle précédent) la contraction commencera au point marqué c; pur conséquent le temps compris outre b et c correspond évidemment a l'excitation latente de L'organe électrique.

Pour étudier le Qux, M. Marov appliquait une électrode sur le ventre et une autre sur le dos d'une torpille et faisait passer la décharge dans un signal de Marcel Depres inscrivant sur le cylindre enregistreur, ou bien dans un téléphone, si ranimai était déjà épuisé. On constate que la décharge spontanée se compose d'une série de flux d'autant moins nombreux que la torpille a déjà fonctionné depuis plus longtemps. L'intensité de chaque llux va aussi en diminuant. En prenant des tracés simultanés sur les deux organes, ou voit que toutes les modilications qui se produisent sur l'un d'eux portent aussi sur l'autre. En excitant le lobe électrique on a des résultats analogues ; suivant l'intensité de cette excitation on <i un nombre de vibrations variable de 10 à 160 par seconde. -M. Marey .1 obtenu les mêmes résultais en lançant la décharge dans un téléphone, appareil bien plus sensible que le signal de Marcel Dopiez. Mal-

teucci a déjà fait remarquer qu'il n'y avait aucune relation entre l'énergie de la décharge et l'énergie de l'excitation. Ces propriétés électriques se développent avant la naissance, car A. Moreau a eu l'occasion d'examiner de jeunes torpilles tirées de l'utérus d'une torpille pleine, qui étaient déjà capables de donner des décharges très sensibles. L'influence de la température est très manifeste, c'est celle de 45° qui serait la plus favorable. Gréhant a fait voir récemment que le fonctionnement d'un organe électrique est accompagné d'une production très notable d'urée dans la masse des tissus.

Certains poisons sont des plus intéressants à étudier en vue du parallèle à faire entre les propriétés de l'organe électrique et des muscles. Une torpille empoisonnée par la strychnine aurait un véritable tétanos électrique à la moindre excitation. On est moins d'accord sur l'action du curare ; d'après M. Ranvier il n'agirait pas sur les nerfs électriques de la torpille, qui se distingueraient ainsi d'une façon absolue des nerfs moteurs, mais ces résultats ont été contestés.

Signalons encore deux faits extrêmement curieux :

i° La torpille pourrait, d'après certains au-

poissons BLBCTRIQU] 9 ;>7

teurê, donner des secousses dites unipolaires,

c'est-à-dire qu'une torpille Buspendue dans un

Blel tenu à la main pourrait envoyer des dé-

charges dans le bras ; ce fait inexplicable parait mal observé ;

2° Si l'on place dans un môme aquarium des torpilles de grandeur variable et des puissons divers, aucune torpille ne parait incommodée, alors que tous les autres poissons sont foudroyés. Dubois-Reymond attribue cela à une résistance particulièrement grande des tissus de la torpille, d'autres auteurs invoquent un état spécial du système nerveux.

Dans tout ce que nous avons dit nous avons principalement eu en vue la torpille, mieux étudiée que les autres poissons. Le gymnote produit des elïets qui ne diffèrent vraisemblablement de ceux de la torpille que par une intensité bien plus grande. Le Malapterurus est du même ordre que la torpille, à ce qu'il me semble d'après le peu de documents que j'ai pu avoir sur ce poisson. Quant aux raies et aux mormyres, on avait méconnu longtemps leurs propriétés électriques et les appareils qu'ils portent étaient qualifiés de pseudo-électriques. M. Robin a démontré à l'aide du galvanomètre et du téléphone que les raies sont réellement électri-

ques comme les torpilles, mais à un degré moindre. Il en est de même des mormyres (Babucliin).

16. Théorie du phénomène. Mécanisme de la décharge de la torpille. — Divers expérimentateurs se sont ingéniés à trouver une explication de ces phénomènes curieux, je vais donner les trois théories principales mises en avant.

i° Théorie de Dubois-Reymond. — Dubois- Reymond s'inspirant des célèbres travaux d'Ampère sur le magnétisme, admet que l'organe électrique est formé en dernière analyse de mollécules bipolaires; à l'état inactif ces molécules seraient orientées en tous sens, mais sous l'influence des nerfs dirigeraient toutes leur pôle positif d'un côté, leur pôle négatif de l'autre ; il y en aurait un grand nombre dans chaque plaque qui, chargée de cette façon, positivement d'un côté, négativement de l'autre, jouerait le rôle d'un élément de pile à colonne dans les prismes.

2° Théorie de M. Ranvier. — Pour M. Ranvier les lames nécessaires forment de véritables condensateurs qui se chargeraient sous l'influence de fluide négatif envoyé le long du cy-

MlInHIK Dl l'IllAuMl'Ai; 59

lindre-axe par les cellules nerveuses du lobe éleotrique, La seconde armature se chargeant par influencei

3° Théorie de M. cTArsonval. — M. d'Arson* val a tiré une explication des phénomènes électro-capillaires étudiés par M. Lippman. On sait que lorsqu'un ménisque de meroure se trouve

au contact d'une solution de chlorure de sodium par exemple, toute déformation mécanique du ménisque donne lieu à une différence de potentiel entre le mercure et l'eau salée ; plusieurs expériences de M. Lippmann ont établi ce fait. M. d'Arsonval a émis l'hypothèse que c'était à une déformation de la surface des lames qu'il fallait attribuer les décharges de la torpille.

Je vais présenter d'une façon impartiale les diverses objections que l'on peut faire à chacune de ces théories.

Comme le fait très bien remarquer M. Ranvier, la théorie de Dubois-Reymond ne repose sur aucun fait, c'est une hypothèse absolument gratuite et qui fait supposer une connaissance très imparfaite de l'anatomie miscroscopique de l'organe électrique.

M. Ranvier invoque pour justifier sa théorie des raisons anatomiques et physiologiques.

Je ne puis ici décrire dans ses détails l'organe de la torpille. On trouve effectivement dans chaque lame les éléments d'un condensateur, mais peut-on admettre que la couche intermédiaire soit assez isolante pour jouer le rôle du verre de la bouteille de Leyde ? M. Ranvier s'appuie sur deux faits pour ne pas croire à la genèse de la décharge dans l'organe lui-même. « D'abord, dit-il, l'organe est très pauvre en vaisseaux et ne peut donc trouver grande énergie à dépenser en lui-même ». Ce premier argument n'est pas concluant, car l'énergie dépensée par la décharge d'une torpille est minime par rapport au travail que peuvent produire les muscles, et du reste on pourrait tirer de la pauvreté en vaisseaux un argument inverse, en disant qu'elle explique la rapidité avec laquelle l'organe s'affaiblit.

En second lieu, les décharges que l'on peut obtenir en excitant le bout périphérique du nerf coupé, sont toujours très faibles, donc le flux électrique doit venir par le bout central, c'est-àdire du lobe électrique. Cela n'est rien moins que certain, car nous avons vu que la torpille s'épuisait assez rapidement ; or la préparation nécessaire à cette expérience ne se fait pas sans décharges ; il y aurait lieu de vérifier par des

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expériences comparatives si une torpille ayant sulii dos mutilations analogues sauf la section des nerfs, est encore capable de donner de fortes décharges.

La théorie tirée des expériences de M. Lippmann est la plus séduisante; on peut toutefois v faire certaines objections. A des déformations contraires devraient correspondre des llux de sens contraire, par conséquent l'organe de la torpille revenant à son état primitif après la décharge, une première décharge allant du dos au ventre devrait toujours être suivie d'une décharge allant du ventre au dos; or, je n'ai jamais vu signaler ce fait par aucun auteur ; toujours le dos a été trouvé positif par rapport au ventre.