LIVRE III

CARACTÈRES ÉNERGÉTIQUES ET MATÉRIELS DE LA CELLULE

Les deux premiers Livres de cet ouvrage ont été consacrés au tableau descriptif de la cellule en général et des parties principales que l’on peut rencontrer dans la structure du plus grand nombre des cellules. Avant d’entreprendre l’étude particulière des principales espèces cellulaires différenciées en vue d’une fonction spéciale, il est bon de savoir ce que sont, d’une manière générale, les fonctions de la cellule, quelles sont les substances qui servent de substratum à l’activité cellulaire et quels sont les modes d’énergie mis en jeu par cette activité.

11 importe de bien se persuader que la recherche de la nature des caractères substantiels ou énergétiques des cellules n’est point téméraire. Sans doute la science n'a pas réussi encore à reconstruire dans ses moindres détails le schéma mécanique de la structure et du fonctionnement d’une cellule; le jour où cette œuvre serait accomplie, la science serait achevée, et l’espoir des savants est que la science ne s’achèvera jamais. L'explication complète de la cellule vivante exigerait la connaissance adéquate des phénomènes physiques de tout ordre, notamment de ceux que l’on range sous le nom de « physique moléculaire » et dont nous savons si peu de chose. Elle exigerait la certitude sur la constitution chimique des protéides, alors que nous possédons à peine sur ce point quelques indices provisoires. Il faudrait en somme, pour expliquer complètement la cellule, un état d'avancement des sciences physiques qui n’est point celui de notre siècle.

Mais un fait s’impose à l’attention : toutes les fois que les sciences physiques ont accompli une conquête nouvelle, et que la physiologie a tenté, avec esprit d’indépendance et quelque longueur de vues, d’appliquer les notions nouvelles à l’explication des phénomènes vitaux, elle a fait à son tour quelques pas en avant. Jamais rien de contradictoire entre ces phénomènes vitaux et les lois physico-chimiques de la matière dite brute n’a pu

CYTOLOGIE GÉNÉRALE ET SPÉCIALE

être relevé par un observateur de sens critique et de bonne foi ; au contraire, plus la physique et la physiologie approfondissent l’étude de leurs domaines respectifs, plus ces domaines se rapprochent et se confondent.

Cet espoir de ramener la vie à un simple système de molécules chimiques dans des conditions physiques déterminées n’est point né de nos jours.

11 a hanté l’esprit des grands chercheurs, de ceux qui ont fait faire à la science des progrès décisifs. On en pourrait citer maint exemple ; on nous permettra de rappeler quelques paroles prophétiques de Dutrochet, l’inventeur de l’osmose, dont on verra le grand rôle dans la vie de la cellule. Dès 1837, dans un avant-propos à son Recueil des Mémoires pour servir à V histoire anatomique et physiologique des végétaux et des animaux , bien avant que la cytologie fût née, alors que la chimie physiologique ne se doutait pas encore du précieux secours qu'allait lui apporter la synthèse organique, Dutrochet écrivait :

« Si les phénomènes du mouvement vital ne sont point tous explicables aujourd’hui par le moyen des phénomènes physiques, c’est que ces derniers ne sont pas tous connus... Dans diverses circonstances, j’ai vu les lois de la physique générale présider à l’exercice des phénomènes physiologiques de la vie. Ces premiers essais de l’application des phénomènes physiques à l’explication des phénomènes physiologiques tendent à faire disparaître le mysticisme (1) que les physiologistes vitalistes ont introduit dans la physiologie. L’époque n’est pas éloignée, je l’espère, où l'on verra substituer à ces causes occultes et mystiques, à l’aide desquelles on explique les phénomènes vitaux, l’exposition des lois physiques auxquelles ils sont dus. On ne dira plus que les organes appellent les liquides ; qu’ils choisissent pour se nourrir ou pour les absorber les substances qui leur conviennent ; toutes ces psychomorphies disparaîtront devant les faits qui ramèneront sous l’empire des lois physiques les phénomènes physiologiques que l’on a voulu leur soustraire... Une science nouvelle, la physiologie générale , naîtra, je l’espère, un jour,^ de ces premiers essais. »

Le vœu de Dutrochet est aujourd’hui réalisé : la physiologie générale est née, et comme l’a fort bien dit Verworn, la physiologie générale ne saurait être qu’une physiologie cellulaire. La cellule est en effet la seule unité commune que l’on rencontre partout dans le monde vivant, aussi bien chez les Protozoaires les plus simples que chez les arbres de nos forêts ou chez les oiseaux qui y voltigent. Le fonctionnement d’un ensemble n’étant que l’intégration des fonctionnements individuels de toutes ses parties, c’est l'étude de la cellule qui donnera la clef des phénomènes de la vie.

Mais s’il est vrai que la physiologie générale ne saurait être qu’une physiologie cellulaire, nous ajouterons qu’elle ne peut être qu’une physiologie physique. Le tableau du fonctionnement d’une cellule ne doit être fait que de molécules chimiques et de phénomènes physiques. Il est même intéressant de remarquer que sur beaucoup de points les deux anciennes branches de la science expérimentale, la physique et la chimie, se confondent à tel point que l’étude de toute une série de phénomènes porte couramment

(1) Tous les mots soulignés ici le sont déjà dans le texte même de f Dutrochet (1837).

CARACTÈRES ENERGETIQUES ET MATÉRIELS DE LA CELLULE

le nom cle « chimie physique », et ce sont précisément ces phénomènes qui règlent en première ligne la vie cle la cellule. La théorie des solutions, la pression osmotique, les phénomènes capillaires, électro-capillaires, les vitesses de réaction, les équilibres chimiques, les réactions catalytiques, l’électrochimie, la théorie des ions : voilà les bases sur lesquelles on doit fonder l’étude moderne de la cellule, et nous pouvons sans paradoxe affirmer que la cytologie ne sera plus quelque jour que .de la chimie physique.

C’est précisément cette physiologie cellulaire qui fait l’objet du Livre III de cet ouvrage. Nous nous efforcerons de ne jamais perdre de vue le point de départ que nous venons d’indiquer. Nous éviterons soigneusement, autant qu’il sera en notre pouvoir, de tomber dans f« erreur anthropomorphique », ainsique s’exprime Le Dantec, et d’attribuer aux actes de la cellule de mystiques raisons volontaires et téléologiques, alors qu’ils sont tout aussi simplement déterminés que la précipitation du baryum par l’acide sulfurique. L’erreur vitaliste, anthropomorphique et téléologique, résidu des superstitions préhistoriques, est malheureusement si bien enracinée dans le langage reçu de nos pères, que quelquefois peut-être l’expression trahira notre pensée et laissera place à quelque ambiguïté. Le lecteur voudra bien se rappeler les principes dont nous sommes parti, et ne point nous tenir rigueur d’une incorrection fortuite de langage dont une évolution générale des esprits arrivera seule, à la longue, à débarrasser la science.

Pour parvenir à une conception physique de la vie, il faut savoir ce qu’est la cellule au point de vue de la matière qui la forme et de l’énergie dont elle a la disposition. Mais la façon même de poser cette question empêche de la résoudre, et il serait très embarrassant de dire ce qu’est la cellule. Car la cellule vivante n’est jamais semblable à elle-même et se distingue précisément par son inconstance. La seule différence que l’on ait jamais pu trouver entre la matière « vivante », dont la fabrication nous échappe actuellement, et la matière « brute », c’est que la première est un système chimique extrêmement complexe relativement aux systèmes que nous savons réaliser au laboratoire. La complexité même de ce système vivant, et la multiplicité de ses fonctions, lui enlèvent toute stabilité; le système est constamment en mouvement, en réaction. Une cellule vivante qui cesserait de changer ne serait plus vivante, elle aurait perdu sa propriété caractéristique, elle serait « morte ».

Il est donc impossible d’attribuer à la cellule une composition chimique fixe, une structure physique immuable. Mais il est cependant une certaine moyenne autour de laquelle oscillent les variations de la cellule, sans qu elles puissent dépasser certaines limites au delà desquelles l'équilibre dynamique du système serait irrémédiablement compromis. C’est cette moyenne purement idéale que nous décrirons dans la première partie de ce Livre, consacrée à l’état moyen de la cellule.

Nous envisagerons d’abord les qualités chimiques des corps qui constituent les diverses cellules, les substances cellulaires, ou, pour employer un ternie collectif mais non identificateur, la substance cellulaire. Cette substance se dispose nécessairement dans l’espace suivant un certain arrangement qui détermine la forme cellulaire, considérée toujours dans un état

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idéal de repos. Enfin, la nature des molécules et leurs relations dans l’espace règlent le travail qu’elles pourront accomplir, l'énergie cellulaire. 11 est évident que ces trois divisions sont introduites dans un but purement didactique, et que la substance cellulaire une fois déterminée, la forme de la cellule et l’énergie dont elle dispose le sont aussi.

Dans une deuxième partie, nous examinerons les variations de la cellule autour de son type moyen, en prenant successivement les variations de la substance cellulaire , les variations de la forme cellulaire et les variations de l'énergie cellulaire. Mais on n’oubliera pas que, ici encore, ces phénomènes sont intimement liés les uns aux autres, et que les six articles de ce Livre sont seulement plusieurs points de vue successifs desquels on peut considérer un système parfaitement défini.