PHÉNOMÈNES PHOTOCI1LOROPRYLLIENS. PRODUCTION DE LA CHLOROPHYLLE
puis par les stomates dans l’air extérieur. C’est la chlorovaporisation.
Production de la chlorophylle, absorption élective des radiations par la chlorophylle, assimilation du carbone par synthèse des hydrates de carbone chlorovaporisation : tels sont les quatre phénomènes photochlorophylliens que nous allons étudier dans autant de paragraphes distincts.
Production de la chlorophylle.
Tout le monde sait que la plupart des plantes maintenues à l'obscurité, en même temps qu elles allongent démesurément leur corps, demeurent incolores ou jaunâtres : ce sont les deux caractères les plus frappants des plantes dites ctiolr.es. La radiation lumineuse est donc ordinairement nécessaire à la formation de la chlorophylle. 11 y a pourtant quelques exceptions à cette règle. Les Conifères, par exemple, les Fougères, le Gui blanc ( Viscum album ) et quelques Monocotylédones bulbeuses, comme I Ail oignon (. Allium Cepa) et le Safran printanier ( Crocus vernus ), verdissent à l’obscurité ou derrière une dissolution d'iode dans le sulfure de carbone.
Non seulement la formation de la chlorophylle exige en général l'intervention des radiations lumineuses, mais elle dépend de la qualité, c’est-à-dire de la réfrangibilité particulière de ces radiations, de leur intensité, de la température, enfin de la nature et de l'âge de la plante ou partie de plante considérée.
Influence cle la réfrangibilité des radiations sur la production de la chlorophylle. — Pour savoir comment la production de la chlorophylle est liée à la réfrangibilité des" rayons, on soumet de jeunes plantes développées à l’obscurité complète, des plantes étiolées, soit à la radiation totale étalée dans un spectre, soit à des radiations partielles et bien déterminées, obtenues en tamisant la radiation solaire par des écrans absorbants.
Méthode du spectre (1). — Si l’on dispose des plantules étiolées dans les diverses régions d’un spectre, séparées par des écrans, on voit d’abord que la chlorophylle s’y développe dans toute la portion lumineuse, mais inégalement. C’est dans le jaune qu’est le maximum, et de chaque coté le phénomène va décroissant vers le violet et vers le rouge. Dans les rayons ultraviolets, la chlorophylle se développe encore, mais avec une intensité de plus en plus faible et, si le spectre est obtenu avec un prisme de quartz, substance qui absorbe le moins ce genre de rayons, le verdissement peut se manifester, dans une plantule d’Orge vulgaire (Hordeum vulgare) par exemple, jusqu’à une distance du violet égale à l’étendue de la région lumineuse. Dans les rayons infrarouges, la chlorophylle se développe aussi avec une intensité décroissante, et si le spectre est obtenu avec un prisme de sel gemme, substance qui absorbe le moins les radiations les moins réfrangibles, le
1) Garduer : Philosophical Magazine, janvier 1844. — Draper : Bibliothèque universelle de Genève, 1844. — Guillemin : Production de la chlorophylle sous l’influence des rayons ultraviolets, calorifiques et lumineux du spectre solaire (Ann. des sc., nal., 4e série, t. VII, p. 54, 1857).
PHYSIOLOGIE GÉNÉRALE DU CORPS
verdissement ne cesse d'avoir lieu qu’à une distance du bord rouge égale à celle qui le sépare du jaune moyen, c’est-à-dire jusqu’au point où, avec le sel gemme, se trouve placé le maximum de chaleur. Si le spectre est obtenu avec un prisme de flint et surtout de flint pesant, substance qui absorbe une grande partie des radiations extrêmes infrarouges et ultraviolettes, et qui reporte le maximum de chaleur dans le rouge et même dans l'orangé et le jaune, le verdissement n’a plus lieu dans la région infrarouge, ni même dans le rouge extrême, et il s’étend beaucoup moins loin dans la région ultraviolette ; il se trouve alors presque exclusivement concentré dans la région lumineuse.
En résumé, dans les conditions où le spectre est le plus complet, la courbe qui représente la marche de la production de la chlorophylle commence dans l’infrarouge à une distance de A égale à celle qui sépare A de L (fig. 41, p. 85), s’élève rapidement, atteint son maximum en L, puis s’abaisse plus lentement, et, arrivée en H», se prolonge dans l’ultraviolet jusqu’à une distance égale à AH.
Méthode des écrans absorbants (1). — La méthode des écrans absorbants conduit aux mêmes résultats.
Un écran formé d’une dissolution d’iode dans le sulfure de carbone absorbe, comme on sait (p. 90), toutes les radiations de grande et de moyenne réfrangibilité : ultraviolettes, lumineuses, et même les plus réfrangibles parmi les infrarouges. Aussi, derrière cet écran, les choses se passentelles comme dans la chambre obscure. Aucune production de chlorophylle n’a lieu dans les plantes ordinaires, tandis que les Conifères, les Fougères et le Gui verdissent parfaitement.
Une dissolution de bichromate de potasse laisse passer les rayons rouges, orangés, jaunes et une partie des rayons verts, en absorbant toute la partie la plus réfrangible du spectre (p. 91). Derrière cet écran, la production de la chlorophylle s'opère très énergiquement. Une dissolution d'oxyde de cuivre dans l'ammoniaque laisse passer une partie des rayons verts, les rayons bleus, indigos, violets et ultraviolets, et absorbe toute la partie la moins réfrangible. Derrière cet écran, la production de la chlorophylle a lieu encore, mais avec une intensité beaucoup plus faible que dans le cas précédent.
Influence de l'intensité de la radiation sur la production de la chlorophylle (2). — Si l’on fait tomber sur la plante une radiation totale, émanée soit du soleil, soit d’une source artificielle, il suffit que cette radiation ait une intensité très faible pour amener le verdissement. Ainsi, la coloration commence à s’opérer à une lumière ditfuse assez faible pour permettre à peine à l’œil de lire les caractères d'un livre.
A partir de cette limite inférieure, si l’intensité va croissant, la production de la chlorophylle se fait de mieux en mieux jusqu’à une certaine intensité optimum, à partir de laquelle elle s’opère de moins en moins bien. Enfin, si
(1) Ganlncr : toc cit. — Wiesner : Die Entstehung des Chlorophylls in der Pflanze. YVien, 1877, p. 39.
(2) Wiesner : toc. cit., p. 61. — Bœhm : Ueberdic Ver/arbung griiner ft lot ter im intensiven Sonnenlichte (Landwirthscbaftliche Versuchsstationen.XXI, p. 463, 1877). — Famintzin : Mélanges biologiques de Saint-Pétersbourg, VI, p. 94, 1866.