LA VIE DU PROTOPLASMA

A. Le principe vital, les phénomènes vitaux et les lois physiques. — Le

protoplasma, comme on l’a vu plus haut, possède en commun avec la matière brute des propriétés physiques, telles que réfringence, cohésion, plasticité, élasticité ; il est soumis, comme cette dernière, à des lois physiques, parmi lesquelles celles de la capillarité ont une importance tout à fait prépondérante.

Mais il est tout un groupe de propriétés nouvelles, c’est à-dire inconnues dans le monde inorganique, dont jouit le protoplasma. Considéré dans une cellule quelconque, nous le trouvons tour à tour en voie de nutrition, d’accroissement, de reproduction. Des cellules spéciales le montrent doué tantôt de contractilité dans des éléments musculaires, tantôt de neurilité dans des cellules nerveuses, tantôt de vibratilité dans des cellules vibratiles.

(1) Contrairement à l’ordre logique, qui voudrait que l’étude de la vie du protoplasma succédât seulement à celle de sa structure, nous placerons d’abord, pour des raisons didactiques, la question de la vie du protoplasma, qui est plus familière au lecteur non préparé.

CYTOLOGIE GÉNÉRALE ET SPÉCIALE

Ces propriétés , dites biologiques ou vitales , qui semblent s’élever au-dessus des propriétés physiques, être d’une autre essence qu’elles, répondraient, selon l’opinion classique, à une structure du protoplasma différente de celle des corps non organisés, et distingueraient à coup sûr la matière vivante de la substance inorganisée. L’étude de ces propriétés biologiques, de ces fonctions vitales du protoplasma est l’objet d’une science autonome, la physiologie. Or, ces propriétés diverses, si différentes que paraissent leurs manifestations, ont paru à la plupart de ceux qui, philosophant sur la physiologie, ont été au fond des choses, comme des modalités d’une seule et même qualité biologique, d’un principe unique et spécial, auquel elles sont en dernière analyse réductibles. Ce principe est inscrit sous le nom de « principe vital » dans la doctrine, aujourd’hui justement délaissée, du vitalisme ancien. Mais, récemment, bien des auteurs ont abouti à admettre l’existence du vitalisme, dissimulant souvent assez mal les tendances plus ou moins vitalistes de leurs théories ; ce sont, comme on le leur a reproché avec raison, de véritables néovitalistes ; et, peut-on ajouter pour leur justification, des néovitalistes sans le savoir. « C’est que, comme l’explique Haacke, la conception vitalistique qui nous est inoculée dès l’enfance, cette conception d’après laquelle la vie serait quelque chose de particulier, est si vivante encore même dans la plupart de ses prétendus adversaires, que ceux-ci hésitent à franchir le pas qui seul mènerait au but, et à déclarer identiques la vie et le mouvement. »

Mais pour en être réduit à l’hypothèse vitaliste ou même à l’une des théories néovitalistes, et pour se contenter d’invoquer l'un des principes occultes du vitalisme avéré ou latent, il faudrait désespérer de pouvoir expliquer jamais d’une façon entièrement satisfaisante un quelconque des phénomènes vitaux dont le protoplasme est le siège, avec le seul secours des lois physiques. Cette explication, maintes fois tentée, n'a jamais été, il est vrai, donnée ni complète, ni parfaite. Delage ne l’a donnée que partielle, en nous montrant une masse protoplasmique sans cesse parcourue par des courants osmotiques, les uns entrant, les autres sortant, cette masse de protoplasme partagée à la suite de ces phénomènes d’osmose en zones concen triques, les unes plus riches en substances qui entrent, les autres plus chargées des substances qui sortent, masse hétérogène, par conséquent, et par là susceptible d’un mouvement aussi bien que d’une différenciation. Mais la tentative est incomplète, pour avoir négligé de faire intervenir les phénomènes électrocapillaires et bien d’autres dans l’explication du phénomène vital. Quincke, Bütsghli, en mettant en présence un carbonate alcalin et de l’huile, par la formation de savon à la surface des gouttes d’huile ou dans l’intérieur de la masse émulsionnée, ont vu ces gouttes, ces masses huileuses se mouvoir, réalisant ainsi le schéma grossier des mouvements amiboïdes dont les Amibes et les amibocytes sont le siège. Mais l’essai est forcément imparfait, ce n’est qu’une esquisse, parce que la complexité structurale du protoplasma et même de l’albumine est extraordinairement plus grande que celle de la molécule d’huile ; si donc on doit supposer la cause identique, le mécanisme doit être différent dans le cas des mouvements du protoplasma et de ceux des amibes artificielles, la composition chimique étant absolument différente dans les deux objets.

LE PROTOPLASMA ET LA CELLULE

.De ce que les résultats obtenus sont encore, dans l’état actuel de la science, incomplets et imparfaits, il ne s’ensuit pas qu’il faille les compléter et les améliorer (et qu’il y ait à cela aucun avantage) en introduisant dans l’explication de la vie du protoplasma le principe vital hypothétique, quelque nom qu’on lui donne. Quand nous voulons, a dit Huxley, interpréter les phénomènes de la formation de l’eau et de sa congélation, « nous n’établissons pas l’hypothèse d’une certaine « aquosité » qui entrerait dans l’oxyde d’hydrogène au moment de sa formation, qui en prendrait possession et conduirait ensuite les particules aqueuses aux places qu’elles doivent occuper sur les facettes du cristal, ou parmi les dentelles du givre... Comment justifier alors l’hypothèse d’une entité qui existerait dans la matière vivante, sans que rien ne la représentât dans la matière inanimée qui lui a donné naissance, et sans que rien n’y correspondît? En présence d'une saine philosophie, la vitalité peul-elle avoir plus de valeur que l’aquosité ? »

Au contraire, les essais théoriques d’explication qui ont été déjà tentés, les expériences qu’on a déjà faites, pour rendre compte des phénomènes vitaux, sont encourageants. Ils rendent dès à présent vraisemblable, qu’un protoplasme étant donné, avec la structure particulièrement complexe que nous lui supposons, et toutes les lois physiques lui étant méthodiquement appliquées, pour qu'il y satisfasse intégralement, la propriété vitale, l’énergie hypothétique, avec toutes les modalités que nous lui connaissons, en serait la résultante nécessaire.

B. Le mouvement vital du protoplasma et les réactions chimiques. — C’est maintenant à un point de vue plus particulièrement chimique que doit être envisagée la vie du protoplasma.

Les molécules de protéide, de lécithine, de chlorure de sodium sont des corps bruts, minéraux ou organiques dans lesquels les atomes des différents corps simples composants ont entre eux des rapports parfaitement définis et invariables. Que si ces rapports viennent à changer, si un mouvement intramoléculaire se produit, le corps n’existe plus, un autre s’est formé à sa place.

Le protoplasma est an mélange de molécules chimiques de protéide, de lécithine, de chlorure de sodium, où ces molécules sont agencées d’une façon déterminée, mais susceptible de variation. Si l’on avait réussi à fabriquer, en mélangeant une foule de corps, une substance de structure très complexe, qui serait le protoplasma, il faudrait encore considérer que la constitution du mélange doit à chaque instant changer, varier autour d’un certain point d’équilibre; de ce que le protoplasma est une substance extraordinairement complexe, il suit quç cette substance est extrêmement mobile et instable.

Le mouvement de la matière vivante a été compris chimiquement de deux façons différentes : soit comme propre à la vie , soit comme purement moléculaire.

Voici le sommaire de la première opinion :

A la différence de la molécule chimique, qui cesse d’exister quand ses atomes changent de nature ou de place, la particule protoplasmique, quand les rapports entre molécules chimiques viennent à y changer, ou quand la nature de ses molécules varie, existe plus que jamais; car c’est alors et alors seulement qu’elle vit, quelle assimile, s’accroît, se reproduit. Dans le corps protoplasmique, plus les changements sont fréquents et profonds, plus en

CYTOLOGIE GÉNÉRALE ET SPÉCIALE

un mot le métabolisme est actif, plus aussi la vie est intense et souvent affirmée, plus il y a de vie. Le protoplasma en activité ne se comporte pas comme un « composé d’ordre chimique » ; il n’est pas une « albumine vivante », comme on l’a dit inexactement, en associant deux mots qui jurent l’un avec l’autre ; il est la substance vivante des êtres. Ainsi s’exprimeraient les biologistes de la première catégorie. Comment la particule protoplasmique étant en dernière analyse réductible à des molécules chimiques, et son organisation ne pouvant être que le résultat de forces moléculaires, comment cette organisation est-ell^ d’autre essence que le mouvement chimique, comment les effets de cette organisation, nutrition, accroissement, multiplication, sont-ils essentiellement différents des manifestations du mouvement chimique, c’est ce que ces auteurs n’expliquent pas et ne cherchent pas d'ailleurs à expliquer.

Pour les biologistes du second groupe, les phénomènes du mouvement dans la matière vivante et ce mouvement vital en lui-même ne sont que la traduction dans le « langage habituel » (Le Dantec), par des expressions plus ou moins « mystiques » (Verworn), la traduction vitaliste en somme, de phénomènes physico-chimiques. Contrairement à l’opinion commune, il n’y a aucune différence essentielle, dit Verworn dans sa « Physiologie générale », entre les organismes et la matière inorganique. C’est, d’après le même auteur, la présence des albumines spéciales aux êtres vivants et ce sont les réactions de ces albumines les unes sur les autres et en présence du milieu ambiant, qui expliquent tous les phénomènes métaboliques de la nutrition ; de telles albumines méritent le nom de « biogènes ». — Le Dantec, dans son étude de « La Matière vivante » et dans sa « Théorie nouvelle de la vie », se propose de rechercher si l’on peut rattacher les principales manifestations de l’activité des plastides (disons provisoirement du protoplasma) à des réactions de substances chimiques déterminées, se faisant dans des conditions définies. La notion fausse de l’unité de la vie, considérée comme force surajoutée aux actions physiques et chimiques, tient uniquement à ce que, dans l’analyse des phénomènes vitaux, on s’est trop souvent adressé aux êtres supérieurs, trop compliqués pour pouvoir être analysés dans l’état actuel de la science; c’est l’erreur anthropomorphique. On peut définir substances vivantes celles qui, sous certaines conditions et en présence de certains réactifs, sont le siège de phénomènes physiques et chimiques, dont certains ont des caractères spéciaux et revêtent l’apparence de phénomènes vitaux. Mais, comme le montre Giglio-Tos, ces phénomènes n’ont de vital que l’apparence et si, comme il l’a fait, on serre la matière de près, on peut mettre en une formule chimique et discuter chimiquement les réactions d’assimilation et de reproduction d’une molécule vivante, d'une biomolécule, par suite de la particule vivante et de la cellule tout entière. De même, le mouvement du protoplasma, auquel, dans le langage courant, on suppose une « intention » pour origine, quand on dit par exemple que les plastides (disons le protoplasma) recherchent la lumière, ce mouvement résulte uniquement des réactions qui se produisent entre le protoplasma et le milieu, comme celui d’un morceau de sodium placé sur l’eau. Les fonctions du système nerveux elles-mêmes, qui ne sont que la forme la plus hautement spécialisée des fonctions psychiques du proloplasma, ont un équiva-

LE PROTOPLASMA ET LA CELLULE

lent mécanique, thermique, chimique ; comme conclut Soury dans son livre « Les Fonctions du cerveau », toutes les forces cosmiques, y compris les vitales, et par conséquent les psychiques, sont convertibles les unes dans les autres sans perte ni création, et la loi de la conservation de l’énergie est applicable même à la mécanique cérébrale.

La question du mécanisme intime du mouvement vital dans le protoplasma, de même que celle (qui a été examinée tout à l’heure) de la structure du protoplasme au repos, se pose donc de la façon suivante : La comparaison, l’identification même, avec le mouvement moléculaire est-elle possible ou non? Pour le rechercher, il faut se demander à quelles conditions doit satisfaire ce mouvement du protoplasma.

La particule protoplasmique doit éprouver d’incessantes variations. Mais, bien qu’elle varie à chaque instant dans les détails, il est nécessaire qu’elle demeure fondamentalement elle-même ; elle souffre des changements, mais sous ces changements persiste avec ses caractères essentiels ; au delà de ces changements momentanés, elle se retrouve avec ses tendances premières. Tout en restant identique à lui-même, le protoplasma se modifie insensiblement. Telle est l'idée que nous devons nous faire de l’organisation et de la vie du protoplasma. Cette organisation est faite d’identité et de mutabilité.

En tant que corps organisé, le protoplasma a, si l’on veut, une structure fixe, support de son identité, et une composition variable, signe de sa mutabilité. De même que dans un Etat organisé, la structure administrative demeure la même, alors que cependant plusieurs personnes se succèdent dans les fonctions de l’Etat, de même, dans le protoplasma doué d’organisation, le cadre structural ne changeant pas, les substances chimiques les plus variées viennent tour à tour le remplir.

Or, en est-il autrement des conditions du mouvement dans une molécule chimique, d’albumine par exemple? Qu’on se représente une molécule d’albumine. La fixation de quelques molécules d’eau par la grosse molécule albumineuse ne déplacera que peu son centre de gravité et ne modifiera que légèrement les paramètres sans détruire les éléments principaux de symétrie. On obtiendra ainsi, dans un cristalloïde (cristal) albumineux, des variations d’angles et une imbibition. L’imbibition des cristalloïdes, comme la vie des protoplasmes, comme l’absorption cellulaire des principes nutritifs, n’est peut-être qu’une conséquence de la complexité de la molécule albuminoïde, du grand nombre des fonctions chimiques qu’elle renferme, et de son instabilité. Ce qu’on dira de la réaction de la molécule d’albumine en présence de l’eau, on pourrait le répéter pour d’autres réactifs auxquels on soumettrait cette albumine. Les albumines possèdent un si grand nombre de groupes fonctionnels, qu’un léger changement, portant sur l’une des fonctions et laissant les autres inaltérées, peut produire des familles entières de corps différents, quoique très voisins, gardant tous la même structure générale et oscillant dans des limites étroites entre plusieurs phases auxquelles ils peuvent revenir successivement. On peut imaginer un schéma dans lequel la grosse molécule albumineuse serait représentée à deux états différents ; les changements qu’elle éprouvera en ces deux états successifs n’altéreront que très peu la physionomie totale de la molécule et ne déplaceront que très peu son centre de gravité. Et cependant ce schéma ne figurera rien moins que la Cytologie. 2

CYTOLOGIE GÉNÉRALE ET SPÉCIALE

mutation, suivant les idées de Lôwe, de l’albumine vivante en albumine morte par isomérisation, que le changement de la fonction aldéhyde-amide en fonction alcool-imide.

La mutabilité permanente du protoplasma, jointe à la fixité du type, c'està-dire les deux caractères primordiaux dans /’ opposition et la lutte desquels réside l'essence même de la vie, seront la conséquence immédiate de la complexité structurale du protoplasma, du nombre immense de fonctions chimiques qui doivent y être représentées, de la facilité avec laquelle certaines de ces fonctions peuvent être supprimées ou modifiées, de l’impossibilité qu’il y a de les détruire ou de les changer toutes à la fois.

Mettant en présence d’une part une particule d’une texture aussi complexe, d’une composition aussi diversifiéequ’est la particule protoplasmique, et d’autre part un milieu aussi sujet à varier que le milieu extérieur, le mouvement commencera, si intense, si varié, qu’on sera tenté de lui donner un nom spécial et de l’appeler vital. Aussi comprend-on et excuse-t-on que, d’une façon plus ou moins mystique, on ait invoqué, pour expliquer ce mouvement, une ou quantité de forces spéciales, véritablement vitales (statogénèse, ampliitogénèse,ergogénèse, bathmogénèse, etc. de Cope, par exemple).

C’est en lui-même que les évolutionnistes purs placeront la force évolutive du protoplasma. Les épiyénistes y ajouteront, avec raison, les forces nées hors du protoplasma, dans le milieu ambiant, et s’exerçant sur lui. Après l’ expérience de début, après création du protoplasma, on verrait la continuation de l’expérience, la vie et l’évolution du protoplasma, la Biomécanique ( Entwickelunysmechanik , sensu largo ) se faire sans l’intervention d’aucune fonction providentielle, par le jeu réciproque des deux systèmes de forces, intérieures et extérieures, innées et contingentes, les forces moléculaires du protoplasme d’une part, l’action du milieu d’autre part.