CHAPITRE PREMIER

Élaboration des matières organiques par le règne végétal.

g 1. Les organes des végétaux et des animaux sont constitués par d’innombrables substances qui se forment et se modifient par les procédés de la vie, et auxquelles M. Chevreul a donné le nom de principes immédiats. Dans nos Leçons de chimie organique, nous en avons décrit un grand nombre, et nous avons fait connaître les réactions à l’aide desquelles la science est parvenue à en créer de nouvelles et à en former quelquesunes de toutes pièces. Toutes ces substances, soit naturelles, soit artificielles, constituent le domaine immense de la chimie organique. Les premières sont le produit et aussi la condition essentielle de la vie. Comme elles résultent, en général, de la combinaison du carbone avec l’hydrogène, l’oxygène et l’azote, nous pouvons dire que la vie n’est apparue sur la terre que le jour où toutes choses étaient préparées pour que le car-

WÜRTZ. — BIOL.

bone pût former de telles combinaisons. Quelle est l’origine de ces combinaisons et quelles sont les conditions qui président à leur formation? Ce sont là des questions importantes que nous allons traiter sommairement.

Les végétaux et les animaux sont les dépositaires et les agents de la vie à la surface du globe. Si l’on considère l’activité vitale des deux règnes dans ce qu’elle a de plus essentiel, on peut dire que les plantes ont le pouvoir d’élaborer les matières organiques, c’est-à-dire l’ensemble des principes immédiats qui composent leurs organes, et que les animaux, après avoir assimilé ces principes immédiats, sont chargés de les détruire. Le règne animal est donc subordonné au règne végétal qui lui fournit la condition de son existence et l’instrument de son activité, savoir les matières organiques toutes formées. Et parmi ces matières, les plus importantes, au point de vue qui nous occupe, sont, d’une part, la cellulose et ses congénères, de l’autre, l’albumine et les corps analogues. La cellulose, ainsi nommée parce qu’elle forme les parois des cellules végétales, est ternaire; c’est un hydrate de carbone : comme l’amidon, la gomme, le sucre, elle renferme l’hydrogène et l’oxygène dans les proportions nécessaires pour faire de l’eau, de telle sorte que si ces deux éléments étaient éliminés à l’état d’eau, il ne resterait que du charbon. L’albumine contient, en outre, de l’azote et renferme, par conséquent, les quatre principaux éléments des combinaisons organiques, le carbone, l’hydrogène, l’oxygène et l’azote.

Ces matières, plus ou moins modifiées, se rencontrent dans toutes les cellules végétales, et sont nécessaires à leur formation.

L’activité vitale des êtres organisés consiste dans la formation de nouvelles cellules, et, par conséquent, d’une manière essentielle, dans l’élaboration d’hydrates de carbone et d’albuminoïdes. Chez les végétaux, ces principes immédiats se forment de toutes pièces, dans des conditions que nous indiquons plus loin. Une fois formés et plus ou moins modifiés, ils passent dans les organes des animaux, qui en font leur nourriture. Nous aurons occasion d’étudier avec soin les fonctions de la vie animale qui ont pour but l’assimilation, la transformation, la destruction des matières élaborées par les végétaux, et aussi la

PAR LE RÈGNE VÉGÉTAL

production de la clialeur et du mouvement. Dans celle Inlroduciion, nous allons entreprendre de définir le rôle des végétaux, considérés comme des appareils propres à former de toutes pièces et à emmagasiner de la matière organique, c’està-dire des composés du carbone de nature complexe. C’est entre ces deux phases de la création et de la destruction de la matière organique que se déroulent les phénomènes de la vie, de cette vie qui eflleure la surface de notre planète, comme une flamme vacillante, mais sans cesse alimentée. Si l’on pouvait dire que la création "de la matière organique est une fonction d’un ordre plus élevé que celle de la destruction de cette matière, ce n’est point dans les animaux, c’est dans les végétaux qu’il faudrait chercher les manifestations les plus puissantes de la vie.

Mais quel est donc ce pouvoir qu’ont les végétaux de créer de la matière organique? quelles sont les conditions, quels sont les matériaux et les produits de cette élaboration? Problème important et hardi, qui comprend les principaux phénomènes de la nutrition des plantes. 11 a été résolu en partie, dès le milieu du xviir' siècle, par les découvertes successives de quatre savants éminents. Bonnet, Priestley, Sennebier, Ingenhousz, dont les travaux ont été heureusement complétés depuis par Théodore de Saussure, Liebig et M. Boussingault.

Lorsque des feuilles fraîches sont introduites sous une cloche remplie d’eau chargée d’acide carbonique et exposées à l’action directe et intense du soleil, elles ne tardent pas à se couvrir de petites bulles qui viennent se rassembler peu à peu au sommet de la cloche. Bonnet observa ce phénomène en 1750. Priestley démontra on 1771 que le gaz ainsi exhalé est de l'oxygène. Ingenhousz prouva que l’insolation est une condition nécessaire de ce dégagement de gaz, et Sonnobier fit voir que l’oxygène dégagé provient de la décomposition du gaz carbonique. Voilà donc un premier fait de la plus haute importance : l’acide carhonique, un des éléments do l’atmosphère, est décomposé par les feuilles, en présence do l’eau, et sous l’influence des rayons solaires : une portion de l’oxygène de cet acide est exhalée, et le reste demeure lixé avec tout le carbone dans les organes de la plante, dont le poids augmente par suite de cette fixation. De nombreuses observations ont

à ÉLABORATION DES 3IATIÉRES ORGANIQUES

confirmé depuis l’exaclitude de ce fait, et l’on peut en tirer cette conclusion, que l’acide carbonique est la source du carbone assimilé par les végétaux. Cette décomposition de l’acide carbonique ne s’accomplit qu’en présence de l’eau, et les premiers observateurs que nous avons cités ont reconnu la nécessité de son intervention. On doit admettre que le rôle de l’eau ne se borne pas à une simple action dissolvante, que non seulement cette eau sert de véhicule à l’acide carbonique, mais que ses éléments sont fixés, assimilés par les végétaux dans les mêmes conditions où l’acide carbonique lui-même est décomposé. Estelle décomposée comme celui-ci? Cela est probable. Sennebier, Ingenbousz et Berthollet admettaient qu’il en est ainsi, et l’on peut supposer qu’une portion au moins de l’oxygène exhalé par les plantes provient de l’eau décomposée. L’eau est donc la source de l’hydrogène et sans doute d’une partie de l’oxygène qui sont contenus dans les matières organiques élaborées par les plantes. Mais d’où provient l’azote que renferment un grand nombre de ces matières? 11 résulte des recherches de MM. Liebig, Boussingault, Kublmann, Gilbert et Lawes, et d’un grand nombre d’autres observateurs, que cet élément provient de l’ammoniaque et des azotates contenus, soit dans l’atmosphère, soit dans le sol.

On voit, par ce qui précède, que les végétaux puisent dans l’atmosphère et dans le sol tous les matériaux nécessaires à l’élaboration des principes immédiats qu’ils renferment, et dont la formation est le résultat et le but des phénomènes de nutrition qui s’accomplissent en eux.

Mais il est temps d’étudier ces phénomènes de plus près, du moins en ce qui concerne l’assimilation des éléments qui entrent dans la composition des substances organiques.