PHÉNOMÈNES PHOTOCOLOROPHYLLIENS. ASSIMILATION DU CARBONE

contenant en dissolution de l’acide carbonique et en même temps des bicarbonates, du bicarbonate de chaux par exemple, elle commence par décomposer le gaz dissous; puis, lorsque la pression décroissante de ce gaz arrive à être inférieure à la tension de dissociation du bicarbonate, celui-ci se dissocie et le carbonate insoluble se dépose çà et là à la surface des feuilles. Il semble alors que la plante ait décomposé directement l'acide carbonique combiné dans le bicarbonate.

Influence de la température sur la décomposition «U- l’acide carbonique

— La décomposition de l’acide carbonique dépend de la température. Il a a une limite inférieure, au-dessous de laquelle elle ne s’opère pas, et qui varie suivant les plantes. Les feuilles du Mélèze ( Larix ), par exemple, décomposent déjà l'acide carbonique entre 0\5 et 2J,5, et les herbes des prairies entre 1°,5 et 3°,o. Dans un grand nombre de Mousses et d’Algues, le phénomène commence aussi à de très basses températures. Dans la Vallisnérie, il ne s’opère qu’ au-dessus de 0° et dans le Potamot ( Potamo getori) seulement entre 10° et 15°.

A partir de cette limite inférieure, le phénomène va croissant constamment avec la température, au moins jusqu'à 30°. II n’y a pas d’optimum, ou bien il est supérieur à 30. Une branche feuillée d’Orme ( Ulrnus ), par exemple, soumise à un éclairage constant, dégage: à 7°, 0,71 d’oxygène; à 10°, 0,93; à 28', 2,36; à 30*, 3,43 (1). La décomposition de l’acide carbonique paraît donc suivre en fonction de la température la même marche que la respiration.

Influence «le la nature «l«- la plante sur l’intensité «le la «lécomposition «le

l’acide carbonitpie (2). — Pour la décomposition de l’acide carbonique, les plantes ont déjà, comme on vient de le voir, vis-à-vis de l’intensité de la radiation et vis-à-vis du degré de la température, des exigences et des préférences très inégales. Aussi, pour voir se manifester l’influence de leur nature propre sur le phénomène lui-mème, est-il nécessaire d’exposer chacune d’elles, sous la même surface, à l’effet d’une même radiation constante, à son optimum d’intensité et à son optimum de température. A cette condition seule, on obtiendra des résultats comparables. Les I expériences n’ont pas encore pu être faites avec cette méthode rigoureuse.

On s'est contenté de réaliser certaines conditions moyennes d’intensité et de I température, et d'y exposer les plantes les plus diverses. On a vu alors quelles décomposent dans le même temps des quantités d’acide carbonique très différentes. Les plantes grasses, par exemple, en décomposent beaucoup moins que les plantes herbacées. Une partie de ces différences, sur lesquelles nous aurons à revenir plus tard à propos des feuilles, tient certainement à ce que les plantes soumises à l’expérience se trouvaient inégalement éloignées de leurs optimums respectifs d’intensité et de températui’e ; le reste exprime l’influence spécifique réelle. Mais dans les résultats complexes obtenus jusqu’ici il est impossible de faire la part de ces deux causes.

La «lécomposition «le l'acide carbonique n’est pas un phénomène d’in-

(1) D’après des recherches encore inédites de MM. Bonnier et Mangin.

(2) Th. de Saussure : Recherches chimiques sur la végétation, 1804.

♦îuction (1). — Les conditions d’intensité et de température étant remplies, aussitôt que la radiation tombe sur l’organe vert, y pénètre et y est absorbée, aussitôt commence, avec l’énergie qui convient à la plante considérée et aux conditions où elle est placée, la décomposition de l’acide carbonique. Tant que ces conditions demeurent les mêmes, elle se poursuit avec la même intensité ; si les conditions deviennent plus ou moins favorables, l’énergie croît ou décroît aussitôt dans le même rapport. Enfin si la radiation franchit tout à coup la limite inférieure ou supérieure des intensités efficaces, ou si elle cesse tout à coup de parvenir à la plante, brusquement aussi s’arrête la décomposition de l'acide carbonique. On n’observe pas ici cet effet ultérieur dont nous avons constaté l’existence pour l’action de la radiation sur la croissance et pour son action sur la formation de la chlorophylle.

Dans certains cas cependant un pareil effet ultérieur paraît avoir lieu. C’est dans les plantes qui vivent submergées dans l’eau et dont le corps est creusé de grandes lacunes pleines d’air, où l’oxygène produit par la décomposition de l’acide carbonique peut s’accumuler et atteindre une assez forte pression, avant de se dégager çà et là sous forme de courants de bulles par toutes les ouvertures accidentelles (Élodée, Cératophylle, Myriophylle, etc.) Si l’on supprime tout à coup par un écran opaque la radiation incidente, le gaz continue de se dégager aux mêmes points, d’abord sous l’influence de la pression interne et ensuite sous l'influence de l’échange osmotique qui s’opère entre l’atmosphère des lacunes et le gaz dissous dans l’eau extérieure. Les courants de bulles peuvent continuer ainsi dans l’obscurité plusieurs heures durant. Et il semble que ce soit la décomposition de l’acide carbonique elle-même qui se poursuit dans ces conditions, quand c’est seulement l’effet d’une décomposition antérieure qui va s’épuisant peu à peu.

Rapport entre le volume «le l’oxygène apparu et le volume «le l’acî«le carbonique disparu (2). — En opérant sur les feuilles des plantes les plus diverses et en déterminant chaque fois, sans tenir compte du phénomène respiratoire, d’une part, le volume de l’acide carbonique disparu dans un organe vert et dans l’atmosphère qui l’entoure pendant un certain temps d’exposition à la lumière, de l’autre, le volume de l’oxygène apparu pendant le même temps dans cet organe et dans l’atmosphère qui l’entoure, on a trouvé que

ces deux volumes sont sensiblement égaux. Le rapport

est égal

l'unité ou très voisin de l’unité.

Ainsi sur 41 expériences, 13 ont donné volumes égaux des deux gaz ; 15 ont donné un peu plus d’oxygène que l’acide carbonique, 14 un peu plus d’acide carbonique que d'oxygène. Si l’on réunit tous ces résultats en les

(1) Boussingault : Comptes rendus, t. LXVI1I, p. 410, 1869. — Ph. Vau Tieghem : Comptes rendus, t. LXV, p. 867, 1867 et t. LXIX, p. 531, 1869.

(2) Boussingault : Rapport existant entre le volume de l’acide carbonique décomposé et celui de L’oxygène mis en liberté (Agronomie, Chimie agricole et Physiologie, III, p. 266, 1864). — Bonnier et Mangin : Recherches sur l'action chlorophyllienne séparée de la respiration (Ann. des sc. nat. 7* série, III, 1886).

PHÉNOMÈNES PIIOTOCHLOROP11 YLLIENS. ASSIMILATION DU CARBONE.

considérant comme produits par une observation unique, on voit que 100 volumes d'acide carbonique ont fourni 09 volumes d’oxygène.

L’acide carbonique renferme, comme on sait, un volume d’oxygène égal au sien. Les choses se passent donc comme si la décomposition était totale. Le carbone mis en liberté se combinerait alors directement aux éléments de l’eau, pour former des composés ternaires de la forme Gm Hn On, c’est-à-dire des hydrates de carbone. De sorte que la synthèse des hydrates de carbone serait le résultat immédiat et simple de la décomposition de l’acide carbonique par l’action combinée de la lumière et de la chlorophylle.

Toutefois, il faut remarquer qu’on obtient ainsi non pas le résultat du phénomène chlorophyllien seul, mais le résultat de la superposition de ce phé-

nomène à la fonction respiratoire. En réalité, c’est le rapport ,

v GO2 + co2

qu’il faut connaître, o et c o- étant les volumes d’oxygène fixé et d’acide carbonique produit par la respiration du protoplasme pendant la durée de l’expérience. Pour obtenir ces deux quantités et faire la correction, il faut mesurer la respiration de l’organe vert dans les mêmes conditions de température et d’intensité lumineuse, en empêchant la chlorophylle d’agir. On y parvient en soumettant l’organe à l’action ménagée des vapeurs d’éther, qui suspend l’action chloryphyllienne sans modifier la respiration.

En opérant ainsi, on a obtenu, pour le rapport du volume d’oxygène produit au volume d’acide carbonique décomposé pendant le même temps, un nombre, variable avec les plantes, mais presque toujours un peu supérieur à l’unité. Ainsi la Ronce, le Marronnier et le Lilas ont donné 1,06 ; le Lierre, le Ghène et le Fragon, 1 ,0S ; le Pélargone, l’Orme et le Fusain du Japon, 1,10; le Nicotiane tabac et le Pin silvestre, 1,12; le Sarothamne 1, 16 et le Houx 1,24. Seul parmi les plantes, il est vrai peu nombreuses, étudiées jusqu’ici à ce point de vue, le Tilleul (7 ilia platxjphyllà) a donné un rapport égal à 1 .