DES PARTIES CONSTITUANTES DES PLANTES

Le carbone forme une partie essentielle de toutes les plantes et de tous leurs organes.

La masse principale de tous les végétaux se compose de combinaisons qui renferment du carbone et les éléments de l’eau, et cela dans les mêmes proportions que l’eau; tels sont le ligneux, la fécule, le sucre et la gomme. Dans une autre classe de composés carbonés, constituant certaines parties des plantes , on trouve les éléments de l’eau, plus une certaine quantité d’oxigène ; elle comprend, à peu d’exceptions près, les nombreux acides organiques que l'on rencontre dans les végétaux.

Enfin une troisième classe embrasse des combinaisons de carbone et d'hydrogène qui, tantôt ne renferment pas d’oxigène, tantôt ne contiennent qu’une quantité d’oxigene moindre qu’il n’en faudrait pour former de l’eau avec l'hydrogène. On peut, par conséquent, les considérer comme des combinaisons de carbone avec les éléments de l’eau, plus une certaine quantité d'hydrogène. Les huiles volatiles et les huiles grasses, la cire et les résines, appartiennent à cette classe de combinaisons. Plusieurs d’entre elles jouent le rôle d’acides.

Les acides organiques proprement dits ne manquent dans aucune plante; ils constituent une partie des sucs végétaux et s’y trouvent presque toujours, à peu d’exceptions près, combinés à des oxides métalliques. Ces derniers se rencontrent donc dans presque tous les végétaux, et restent après leur incinération dans les cendres, où l’on peut les retrouver.

L’azote est un constituant de l’albumine végétale et du gluten. Dans les végétaux, on le rencontre, en outre, engagé dans certains acides, certains corps indifférents, ainsi que dans certaines combinaisons qui présentent toutes les propriétés des oxides métalliques et qui ROUE le nom de bases végétales ou d’alcaloïdes.

Sous le rapport du poids, l’azote forme la plus petite portion de la masse des plantes ; cependant il ne manque dans aucune plante et se rencontre dans tous leurs organes. S’il ne fait pas précisément partie de la

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constitution des organes, il se trouve néanmoins, en toutes EE dans la sève dont ces organes sont imprégnés.

Le développement d’une plante dépend, d’après cela , soit de la présence d’une combinaison carbonée qui fournisse le carbon! soit de la présence d’une combinaison azotée qui offre l’azote; outre cela’ , les végétaux exigent pour se développer la présence de l’eau et de ses éléments, et d’un terrain qui renferme les matières i inorganiques sans lesquelles les plantes’ne sauraient exister.

De l'assimilation du carbone.

Les physiologistes considèrent comme principal aliment des plantes une certaine partie du terreau à laquelle on a donné le nom d’Aumus ou d’ulmine, que, d’après eux, la plante s’assimile et dont la présence est la condition essentielle dela conservation de lespèce et de la propagation des races.

Cet humus est le produit de la putréfaction et de la combustion lente des végétaux ou de leurs parties.

Composition chimique de l’humus. — En chimie, on désigne sous le nom d’ulmine une matière brune, peu soluble dans l’eau, plus soluble dans les alcalis, et que l’on obtient comme produit de la décomposition des substances végétales par l’action des acides ou des alcalis. Ce corps a reçu, en raison de la diversité de ses caractères extérieurs et de ses réactions chimiques, plusieurs dénominations, telles que acide ulmique, humine , sacchulmine, acide sacchulmique, géine, acide géique. On Vobtient en traitant la tourbe, la fibre ligneuse, la suie, les lignites, ete., par des alcalis, ou en décomposant le sucre, la fécule, la lactine, etc., par des acides, ou bien encore en mettant au contact de Pair des solutions alcalines d’acide gallique ou detannin. Les modifications solublés dans les alcalis portent de préférence le nom d’acide ulmique, celles qui y sont insolubles s’appellent simplement ulniine. A en juger d’après le nom de ces matières, on serait tenté de les considérer comme identiques sous le rapport de la composition; mais On commettrait là une grande erreur, car le sucre, lacide acétique et là colophane, par exemple, ne présentent pas plus de différence dans leur composition en centiemes.

L’acide ulmique que l’on obtient en traitant la sciure de bois par là potasse TO Alec, renferme, d’après Péricor, 72 pour cent de carbone ; celui qu’on retire de la tourbe et dulignite, d’après Sprencer, 58 pour cent; celui enfin qu’on produit avec le sucre et acide sulfurique étendü, suivant Maracuni, 57 pour cent; selon Stern, celui qu’on prépare avec le sücre où Pamidon par l’action de l'acide hydrochlorique, 64 pour cent. Toutes ces analyses ont été répétées et contrôlées avec soïn, et la quantité de carbone s’est trouvée confirmée pour Chacune d’elles, de sorte que l’on ne saurait attribuer les différences qu’elles présentent au degré de perfection plus

INTRODUCTION. Ixvi]

ou moins grand du procédé denranis en Pre: ou même à P’habileté de l’expérimentateur.

D’après Mazacurt, l’acide ulmique er à Phydrogène et l’oxigène par équivalents égaux, ainsi dans le même rapport que dans Peau: d’après - Sprencer, il y aurait moins d'hydrogène, et, selon Pécrcor, on y trouverait même, pour 14 équivalents d'hydrogène, seulement 6 équivalents d’oxigene, ainsi $ équivalents d'hydrogène de plus qu’il n’en faudrait pour présenter la composition de l’eau.

Il est aisé de voir que les chimistes ont confondu sous un mème nom tous les produits de la décomposition des matières organiques qui présentent une couleur brune ou brun-noir, et qu’ils les ont appelés ulmine ou acide ulmique, suivant qu’ils étaient solubles ou insolubles dans les

“alealis. Mais il est clair que ces produits n’ont rien de commun entre eux, sous le rapport de leur composition ou du mode de leur formation.

Opinion des physiologistes sur l'influence de l'hunvus dans la nutrition des plantes. — On n’est donc pas du tout fondé à croire que l’un ou Pautre de ces produits se rencontre réellement dans la nature sous la forme: et avec les propriétés que lon attribue aux parties végétales du terreau ; on n’a pas l’ombre d’une preuve que Pun d’eux serve réellement d’aliment aux plantes, ou exerce la moindre influence sur leur développement. Les propriétés de l’ulmine et de l’acide ulmique des chimistes ont été attribuées par les physiologistes, on ne sait vraiment à quel titre, au

corps quiest contenu dans le terreau et qui porte le même nom; c’est à ces propriétés qu’ils ont rattaché des idées entièrement erronées sur le rôle que l'humus doit jouer dans la végétation.

T?opinion d’après laquelle ’humus du terreau serait absorbé par les racines des plantes et céderait son carbone pour leur servir d’aliment, est tellement répandue et arrêtée, qu’on a même jugé superflu d’en démontrer par des faits le mode d'action ; bien plus, ceux qui auraient été disposés à douter de la validité de cette hypothèse, ont regardé comme une preuve manifeste en sa faveur, la dissemblance qu’ils remarquaient dans la prospéritédes mêmes plantes, cultivées dans des terrains que l’on savait différer sous le rapport de la richesse en humus.

Si l’on soumet cette opinion à un examen rigoureux, on reconnait, de la manière la plus évidente, que l’acide ulmique, dans la forme sous laquelleiil est contenu dans le sol, ne contribue en rien à la nutrition des plantes.

L’adhésion à ces vues erronées a empêché les savants, et il ne pouvait . pas entêtre autrement, d'approfondir les phénomènes de la nutrition des plantes, et d'appliquer ainsi aux travaux de l’économie rurale des notions théoriques qui pussent leur servir de guide sûr et infaillible. Sans connaître à fond les Substances nutritives des plantes et les sources d’où elles proviennent, on ne peut guère songer à perfectionner l’agriculture, la plus importante de toutes ies industries; et si, jusqu’à present, rien de positif

n’a été fait à cet égard, Cest certainement parce que la physiologie n’a pas

Lei; INTRODUCTION.

marché de pair avec la chimie moderne, et que celle-eı, par ses progrès immenses, l’a laissée loin derrière elle.

Réfutation de l'opinion des physiologistes.— Supposons maintenant, pour un moment, que l’humus des physiologistes présente réellement les propriétés que les chimistes ont reconnues au dépôt noir qui se produit lorsqu'on précipite une décoction alcaline de terreau ou de tourbe parun acide, et qui porte le nom d’acide ulmique.

Récemment précipité, cet acide est d’une consistance floconneuse; une partie s’en dissout dans 2500 parties d’eau. Il se combine avec les alcalis, Ja chaux et la magnésie, en formant avec eux des combinaisons qui se ressemblent sous le rapport de la solubilité (SPrencez).

Les physiologistes s'accordent à dire que l’humus acquiert, par l’intermédiaire de l’eau, la faculté d’être absorbé par les racines. Or, les chimistes ont trouvé que l’acide ulmique n’est soluble dans Peau qu’autant qu’il n’a pas encore été séché, et perd entièrement sa solubilité une fois qu’il s’est desséché A l’air. Il devient également insoluble lorsque l’eau qu’il renferme se congèle (SPRENGEL).

Ainsi le froid de lhiver et les chaleurs de l’été privent nécessairement l'acide ulmique de sa solubilité, et le rendent par conséquent impropre à l'assimilation; l'acide ulmique ne peut donc pas être absorbé par les plantes. Il est aisé de sé convaincre de la justesse de cette assertion en traitant du terreau par de l’eau froide, car celle-ci n’en extrait pas même 1/100,000 de matières organiques solubles ; la dissolution est incolore et ne renferme que les sels provenant des eaux pluviales.

Berzéuius a également trouvé que le bois de chêne pourri, qui cède aux alcalis une grande partie d’acide ulmique, ne cède à l’eau froide que des traces de matières solubles, et moi-même j’ai fait une observation semblable sur le bois de hêtre et le bois de sapin pourris.

L'état d’insolubilité de lacide ulmique, et par conséquent son inaptitude à l'assimilation des plantes, n’a pas échappé à la sagacité des physiologistes ; aussi ont-ils admis, par cette raison, que la chaux'et en général les alcalis que l’on rencontre dans les plantes, étaient les médiateurs de

sa solubilité , et, partant , de son assimilation. Il est vrai que dans les

divers terrains les alcalis et les terres alcalines se trouveraient en quantité suffisante pour former des combinaisons de cette espèce.

Rallions-nous maintenant à cette opinion, et admettons que l’acide ulmique soit réellement absorbé par la plante sous la forme de l’ulmate le. plus riche en acide ulmique, savoir, de lPulmate de chaux; caleulons, d’après la quantité des bases contenues dans la cendre végétale, la quantité d'acide ulmique qui pourrait avoir été ainsi absorbée par la plante, et supposons enfin que la potasse, la soude, les oxides de fer et de manganèse aient pour l’acide ulmique la même capacité de saturation que la chaux.

Or, d’après les expériences de Berruıer, 500 kilogrammes de bois de sapin sec ont donné ? kilogrammes de cendres pures, non charbonneuses;

INTRODUCTION. £ Ixix

50 kilogrammes de cette cendre renfermaient en tout, deduction faite du chlorure de potassium et du sulfate de potasse, 26,5 kilogrammes d’oxides basiques, tels que la potasse, la soude, la chaux, la magnésie, l’oxide de fer et l’oxide de manganèse.

De plus, 2500 mètres carrés de forêt donnent par an, terme moyen, 1325 kilogrammes de bois de sapin”, contenant en tout 2,8 kilogrammes d’oxides métalliques basiques.

Enfin, d’après les expériences de Maracuri et de Srrencez , 0,5 kilogrammes de chaux se combinent avec 5,45 kilogrammes d’acide ulmique; les oxides salifiables avaient donc pu introduire dans les arbres 30,5 kilogrammes d’acide ulmique, lesquels, si nous admettons que l’acide renferme 58 pour cent de carbone, correspondent à 45,5 kilogrammes de bois sec. Mais ce dernier nombre diffère énormément de la quantité dé bois que la même terre a donnée, savoir, de 1325 kilogrammes.

Voici encore un autre fait. Si l’on calcule, d’après la composition des cendres de la paille de froment, la quantité d’acide ulmique qui aurait été offerte à la plante par les oxides salifiables, on trouve, en tenant compte des chlorures et des sulfates qui y sont contenus, pour 2500 mètres carrés de terre, 28,75 kilogrammes d’acide ulmique, correspondant à 42,5 kilogrammes de ligneux. Or, la même surface produit, racines et graines non comprises, 890 kilogrammes de paille, possèdant la composition du. ligneux. Au reste, l'opinion que les oxides métalliques renfermés dans la cendre du froment auraient contribué pour quelque chose à l’assimilation de l'acide ulmique, se détruit d’elle-même, si l’on songe que cette cendre ne contient pas de carbonates alcalins provenant de sels organiques, mais qu’on n’y trouve, au contraire, que des silicates alcalins. Si la potasse avait donc servi à dissoudre l’acide ulmique, comment la silice se serait-elle introduite dans la plante ?

Dans les évaluations précédentes, on a supposé que les oxides métalliques, qui doivent avoir transmis l’acide ulmique dans la sève, ne s’en retournent plus dans le sol, et qu’ils s’arrêtent au contraire dans les parties nouvellement formées par l'accroissement des végétaux.

Nous allons maintenant calculer la quantité d’acide uimique qui, dans les circonstances les plus favorables, pourrait être introduite dans la plante par l'intermédiaire de l’eau. A. Erfurt, une des contrées les plus fertiles de l'Allemagne, il tombe, d’après Scxueecer, sur une surface de 1 pied carré, 17 livres et demie** de pluie pendant les mois d’avril, de mai, de juin et de juillet. Un arpent de 2500 mètres carrés reçoit par conséquent 350,000 kilogrammes d’eau de pluie.

Admettons que toute cette quantité d’eau soit absorbée par les racines d’une plante annuelle, qui se développe et fructifie dans l’espace de quatre

* Suivant l'indication de M. Heyer, professeur de sciences forestières à Giessen. ** 2 livres de Hesse équivalent à 1 kilogramme ; 40,000 pieds carrés, même mesure, forment un arpent ou 2500 mètres carrés, |

RX INTRODUCTION.

mois, de manière qu’apres avoir été charriée dans les diverses parties de la plante, cette eau se vaporise toute à travers les feuilles. Supposons, en outre, queleseaux pluviales ne pénètrent dans les racines qu’après ayoir été saturées préalablement par de Vulmate de chaux, le sel le plus riche, en acide ulmique. Or, les circonstances étant le plus "favarables, il ne pourra. être absorbé par les plantes, sur une surface de 2500 mètres carrés, que 150 kilogrammes d’acide ulmique, car 1 partie d’ulmate de chaux exige pour se dissoudre 2500 parties d’eau : donc 350,000 kilogrammes d’eau pourront en dissoudre 150 kilogrammes. |

On sait de plus que dans un champ de la surface donnée, il croît, 1290 kilogrammes de blé (c’est-à-dire paille et graines, racines non comprises), ou bien 10,000 kilogrammes de betteraves (feuilles et radicelles non comprises). Il est aisé de voir que ces 150 kilogrammes d’acide ulmique ne suffiraient pas même pourrendre compte du carbone contenu dans les feuilles et les racines. Du reste, il est notoire qu’une partie seulement des eaux pluviales qui tombent sur la surface de la terre pénètre dans. les plantes, et est rejetée au dehors par l’effet de l’évaporation, de sorte qu’en comparant la quantité réelle de carbone contenue dans la plante, avec celle que l’on pourrait supposer y avoir été transmise par l’acide. ulmique, on obtient un résultat tellement inférieur par rapport à cette dernière, qu’on doit l’envisager comme nulle.

D’autres considérations d’un ordre plus élevé réfutent la théorie ordinaire sur l'influence de lacide ulmique dans la végétation, d’une manière tellement décisive, qu’on a de la peine, en vérité, à comprendre comment. une telle opinion a pu être émise,

Les diverses plantes que l’on cultive dans les champs et. que nous recueillons, comme bois, foin, blé, etc., présentent des différences énormes sous le rapport de leur masse, mais non pas sous celui du carbone qu’elles contiennent, comme nous allons le voir.

Pour 2500 mètres carrés de forêts plantées dans un terrain moyen, il croît 1325 kilogrammes de chênes, depins, de bouleaux, etc., séchés à Pair.

Une prairie de la même étendue fournit environ 1,250 kilogrammes de foin.

Un champ de la même étendue donne 9,000 à 10,000 kilogrammes de betteraves. Le même fournit 400 kilogrammes de seigle et 890 kilogrammes, de paille, ainsi en tout 1290 kilogrammes.

100 parties de bois de sapin, séché à l’air, contiennent 38 parties de carbone; les 1325 kilogrammes de bois obtenus précédemment renferment done 503,4 kilogrammes de carbone.

100 parties de foin *, séché à l’air, renferment 44,31 parties de carbone;

* 100 parties de foin, séchées à 100° et brülées comme.précédemment, ont donné 51,93 eau, 165,8 acide carbonique et 6,82 cendres, ce qui fait 45,87 carbone, 5,76 hydrogene, 31,55 oxigène et 6,82 cendres, Le foin séché à l’air renferme encore 11,2 pour cent d’eau. (WILL.)

INTRODUCTION. Ixxj

les 1250 kilogrammes précédents contiennent done 504 kilogrammes de carbone.

Les betteraves renferment 89 à 89,5 parties d'eau et 10,5 à 11 parties de matières solides, composées de 8 à 9 parties ie sucre et dé ® à 2172 parties de tissu cellulaire. Le sucre contient 42,4 pour cent, le tissu cellulaire 47 pour cent de carbone. 10,000 kilogramniés de betteraves renferment, d’après cela (en admettant que le sucre y soit pour 9 pour cent et le tissu cellulaire pour 2 pour cent), 378 kilogrammes de carbone fäisant partie du sucre, et 90 kilogrammes de carbone constituant le tissu : total, 468 kilogrammes de carbone, non compris le carbone des feuilles.

50 kilogrammes de paille* 2 séchée à Pair, renferment 38 pour cent de earbone. Ainsi 890 kilogrammes de paille coat 378 kilogrammes de carbone. Dans 100 parties de blé se trouvent 43 parties de carbone, par conséquent, dans 400 kilogrammes, 172 kilogrammes ; cela fait e ensembke 510 kilogrammes de carbone. |

En résumé : | 2500: m. carrés. de forêt prod. 503,5 kil. de carbone. — de prairie — 504 ——

— de terre à betteraves

(feuillesnoncomprises) — 468 —

— — de terre à céréales : — 510

De ces faits irrécusables il faut conclure que des surfaces égales de terres propres à la culture produisent une quantité égale de carbone; cependant quelles différences énormes se présentent dans les conditions pour l’accroissement des plantes que l’on y cultive!

Une question se présente ici. Où l’herbe des prairies, le bois des forêts, prennent-ils leur carbone, puisqu’on ne leur amène pas d'engrais qui pourrait leur servir d’aliment ? D’où vient-il que ces terrains, au lieu de s’appauvrir, sous le rapport du carbone, s’améliorent , au contraire, d’année en année ?

Tous les ans on enlève aux forêts et aux prairies une certaine quantité dé carbone, sous forme de bois ou de foin; et malgré cela on trouve que le sol devient plus riche en carbone et que la quantité d’ulmine y augmente.

On dit ordinairement que dans les terres où l’on a cultivé des céréales on remplace, par l’engrais, le carbone qu’on leur a enlevé à l’état d’herbe, de paille ou de graines; et pourtant ces terres ne produisent pas plus de

* 100 parties dé paille, séchées à 1000 et brûlées avec Poxide de cuivre dans un courant d’oxigene, ont donne 46,37 de carbone, 6,68 d'hydrogène, 43,93 d’oxigene et 4,02 de cendres. La paille séchée à Pair perd, à la température de l’ébullition, 18 pour cent

d'eau (Wir). Toutes les analyses citées dans cet ouvrage ontété faites au laborätoire de Giessen,

Ixxi] INTRODUCTION.

carböne que les prairies et les forêts, où on ne le remplace jamais. Seraitil vraiment raisonnable d’admettre que les lois de la nutrition des végétaux pussent être changées par la culture, et que pour les blés et les fourrages il existät d’autres sources de Garhiote que pour leche) et les arbres qui croissent dans les prés et les forêts ?

Certes, personne ne voudra contester l'influence de as sur le développement des plantes soumises à la culture; mais, ce qui est aussi positif, c’est que l’engrais ne concourt pas à la production du carbone dans les plantes et qu’il n’y exerce aucune action direete, car, comme nous venons de le démontrer par des faits, la quantité de carbone qui résulte des terrains engraissés n’est pas plus élevée que celle des terrains non engraissés. Du reste, la question du mode d’action de l’engrais n’a rien de commun avec le problème de l’origine um carbone dans les végétaux.

Puisque ce carbone ne provient pas du sol, il doit y avoir nécessairement une source qui le fournit, et cette source ne peut être que l’atmosphère.

De la véritable origine du carbone dans les plantes. — Lorsqu’on a voulu résoudre le problème de l’origine du carbone dans les végétaux, on ne s’est pas aperçu que cette question embrasse également celle de l’origine de l’humus.

D’après tout ce que nous savons, l’humus est un produit de la putréfaction et de la combustion lente des plantes ou des parties de plantes ; il ne peut donc pas exister d’humus originel, de terreau primitif, car avant ’humus il y avait des plantes. Où ces plantes ont-elles puisé leur carbone ? et, si c’est dans l’atmosphère, sous quelle forme le carbone est-il contenu dans Patmosphère ? Voilà ce qu’il importe maintenant de discuter.

Ces deux questions embrassent deux des phénomènes les plus merveilleux de la nature, causes essentielles et effectives de la vie et de la conservation des plantes et des animaux, et dont l’action combinée et non interrompue se perpétue d’une manière admirable et persistera jusqu’à la fin des temps.

Constance de la quantité d’oxigene dans l'atmosphère. — L’une de ces questions se rapporte à la quantité constante de l’oxigène contenu dans l’air ; en effet, dans toutes les saisons et dans tous les climats, on y a trouvé 21 volumes pour cent d’oxigène, avec des différences si peu sensibles, qu’il faut nécessairement les attribuer à des erreurs d’observation. Quelque considérable que paraisse, d’après cela, la richesse de l'air en oxigène, la quantité en est pourtant restreinte à une proportion déterminée.

Il faut songer que, dans vingt-quatre heures, chaque homme corrompt, par l’effet de la respiration, 453 pieds cubes * d’air atmosphérique;

* 1,000 pouces cubes, mesure de Hesse, étant égaux à un pied cube et 64 pieds cubes = 1 mètre cube,

INTRODUCTION. Ixxiij

que 10 quintaux de carbone consument en brülant 58,112 pieds cubes

d’oxigène ; qu’une seule forge enlève à Pair des centaines de millions de

pieds cubes d’oxigène; que dans une petite ville enfin, comme Giessen par . exemple, on lui prend, seulement par la combustion du bois de chauffage,

déjà plus de 1000 millions de pieds cubes. Il serait vraiment inconce-

vable, s'il n’existait pas de cause pour remplacer l’oxigène ainsi consumé,

que, après des temps que l’on ose à peine calculer *, Poxigène n’eût pas diminué dans atmosphère, et que dans les lacrymatoires de Pompéi,

ensevelis sous les cendres du Vésuve il y a près de 1800 ans, l’air qui y est resté ne füt pas plus riche en oxigène que celui que nous respirons aujourd’hui. Comment se fait-il alors que cet oxigène offre une quantité qui ne varie jamais ?

Cette question est intimement liée à celle de savoir ce que devient l’acide carbonique qui se produit par la respiration des animaux et par la combustion des matières carbonées. Or, l’oxigène, en formant de l’acide carbonique, ne change pas de volume; de ces milliers de millions de pieds cubes d’oxigène contenus dans l'air, autant de millions de pieds cubes d’acide carbonique se sont donc formés et dispersés dans l’atmosphere.

Acide carbonique contenu dans l'atmosphère. — Par des expériences fort exactes, Tu. ne Saussure a trouvé que l’air atmosphérique renferme 0,000415 volumes pour cent d’acide carbonique (moyenne de trois années d'observation dans toutes les saisons). En tenant compte des erreurs d'observation qui ont dû nécessairement diminuer ce résultat, on peut admettre que l’air contient 1/1000 de son poids d’acide carbonique. Cette quantité varie suivant les saisons, mais elle reste constante pour des années différentes.

Aucun fait ne nous autorise à supposer que cette quantité füt autre, il y à cent ou mille ans. Si les quantités énormes d’acide carbonique qui s’écoulent tous les ans dans l'atmosphère ne disparaissaient pas par un effet quelconque, il faudrait nécessairement que la proportion en augmentät de plus en plus; bien au contraire, dans toutes les observations antérieures, le volume de l’acide carbonique de l’air se trouve indiqué comme étant de moitié, même dix fois plus fort, que le volume récemment observé. On pourrait donc tout au plus inférer de là que la quantité d’acide carbonique a diminué depuis.

* L'air contient, en maximum, am d’acide carbonique en . Un homme consomme, dans un an, 16,425 pieds cubes d’oxigene (dans un jour 45,000 pouces cubes, d’après LAVOISIER, SÉGUIN et Davy) ; mille millions d'hommes consomment par conséquent, dans un an, 16 billions, 425 mille millions de pieds cubes (1 pied cube — 1,006 pouces cubes), c’est-à-dire un millième de la quantité qui est conienue dans Pair sous forme d'acide carbonique. Dans 100 ans la proportion de l’acide carbonique devrait être double, et au bout de 503 mille ans, tout l’oxigène de Pair se trouverait consommé par les hommes seuls, et converti en acide carbonique. On n’a pas tenu compte, dans ce calcul, de l’'oxigène enlevé par la respiration des animaux et par les phénomènes de combustion.

Ixxiv INTRODUCTION.

On conçoit aisément que les quantités d’acide carbonique et d’oxigène qui, durant des siècles, sont ainsi demeurées constantes, doivent avoir une certaine relation entre elles, c’est-à-dire qu’il doit exister deux causes, dont l’une empêche l’accumulation de l’acide carbonique en éloignant constamment celui qui est engendré, et dont Pautre supplee continuellement l’oxigène que Pair perd par les phénomènes de combustion, de putréfaction et de respiration. Or, ces deux causes se trouvent réunies en une seule dans l'acte vilal des plantes.

Dans les pages précédentes, il a été démontré que le carbone des végétaux provient exclusivement de l’atmosphère. Puisque dans l’atmosphère ce carbone existe sous la forme d’acide carbonique, c’est-à-dire sous celle d’une combinaison oxigénée, il s’agit maintenant de faire voir ce que devient l’oxigène de cette combinaison, après que le carbone s’en est séparé.

Les principes qui constituent la masse essentielle des végétaux se composent, comme nous l’avons déjà dit, de carbone, plus les éléments de l’eau; ces principes réunis renferment moins d’oxigene que l'acide carbonique. Il est donc évident que les plantes, pour pouvoir s’approprier le carbone de l’acide carbonique, doivent posséder la faculté de décomposer cet acide carbonique, de manière à en séparer l’oxigène et à le rendre à l’atmosphère pendant que le carbone s’unit aux éléments de l’eau. Pour chaque volume d’acide carbonique dont le carbone est assimilé par le végétal, il faut que latmosphère reçoive un volume égal d’oxigene.

Décomposition de l'acide carbonique et émission de loxigene par les plantes.

Cette propriété remarquable des plantes se trouve démontrée par de nombreuses observations qui écartent toute espèce de doute à ce sujet. Tout le monde peut, par les moyens les plus simples, se convaincre que les feuilles et les parties vertes de toutes les plantes absorbent de l'acide carbonique et exhalent un volume égal d’oxigene. Elles possèdent encore cette faculté lors même qu’elles sont séparées de la plante; en effet, si dans cet état on les met dans une eau contenant de l'acide carbonique, et qu’on les expose aux rayons solaires, l’acide carbonique disparaît entièrement au bout de quelque.temps. Lorsqu’on fait cette expérience sous une cloche remplie d’eau, il est aisé de recueillir et d’examiner le gaz oxigene qui a été mis en liberté. Dès que le dégagement de Poxigène a cessé, on ne trouve plus d’acide carbonique dans la dissolution; si l’on y ajoute alors une nouvelle quantité d'acide carbonique, le dégagement d’oxigène recommence.

Dans une eau exempte d’acide carbonique, ou qui renferme un alcali, préservant cet acide de l'assimilation, les plantes n’émettent pas de gaz. Ces observations ont été faites d’abord par Presrzer et Sennesiee. Dans

INTRODUCTION Ixxv

une série d’experiences précises et rigoureuses, Tu. px Saussure à dé-

montré plus tard que la plante augmente de poids à mesure qu’elle dé-

gage de Puxigene et que l'acide carbonique se décompose. Cette aug-

mentation de poids est plus forte que celle qui équivaudrait seulement à : la quantité de carbone absorbé, ce qui prouve clairement que la plante

s’assimile en même temps les éléments de l’eau.

C’est dans un but aussi sublime que sage que la vie des plantes et celle des animaux se trouvent intimement liées l’une à l’autre par des moyens d’une simplicité admirable. On peut se figurer une végétation riche et abondante se développant sans le concours de la vie animale; mais l’existence des animaux n’est pas aussi indépendante, elle tient au contraire essentiellement à la présence et à l’accroissement des plantes. Celles-ci fournissent non seulement à l’économie animale ses moyens de nutrition et de reproduction; non seulement elles éloignent de l’atmosphère les principes insalubres qui pourraient mettre en péril la vie des animaux, mais aussi ce sont ellés seules qui élaborent les aliments nécessaires à la première fonction vitale, à la respiration. Les plantes sont une source intarissable de l’oxigene le plus pur; elles réparent incessamment les pertes que l’acte respiratoire fait éprouver à l’atmosphère.

Le résumé de ces faits est que les animaux expirent du carbone, et que les végétaux Paspirent ; ainsi le milieu dans lequel le phénomène s’accomplit, savoir, Pair, ne peut changer de composition.

On se demandera maintenant : Cette petite quantité d’acide carbonique que renferme l'air et qui en fait à peine 1 millième pour cent du poids, suffit-elle réellement à toute la végétation sur toute la surface de la terre? est-il bien possible que cette grande masse de carbone provienne de Pair?

Cette question est, de toules, la plus facile à résoudre. Ou sait, en effet, que, sur chaque pied carré de la surface de la terre repose une colonne d’air pesant 1108, 33 kilogrammes; on connaît, en outre, le diamètre, et par conséquent la surface de la terre, et d’après cela on peut calculer avec la plus grande exactitude le poids de toute l’atmosphère. Or, la millième partie de ce poids, c’est de l’acide carbonique, qui renferme un peu plus de 27 pour cent de carbone : d’où al résulte que Patmosphère renferme 1,500 billions de kilogrammes de carbone; quantité qui est bien plus élevée que le poids de toutes les plantes, les houilles et les lignites sur toute l’écorce du globe. Ainsi le carbone de l’atmosphere est plus quesuffisant pour subvenir à la nutrition des plantes. La proportion de carbone de l’eau de mer est comparativement encore plus grande.

En supposant que la surface des feuilles et des parties végétales vertes, par lesquelles se fait l’absorption de l’acide carbonique, soit deux fois aussi grande que celle du sol où croît la plante, ce qui, pour les terres qui produisent le plus de carbone, telles que les forêts, les prairies et les champs de céréales, est bien au-dessous de la surface réellement active ; eu supposant en outre que, dans chaque seconde et pendant huit heures

Ixxvj INTRODUCTION.

par jour, celte surface (de 80,000 pieds carrés) enlève à l’air 0,00067 de son volume ou 1 millième de son poids, on trouve que les feuilles et les parties vertes absorbent en tout, dans l’espace de deux cents jours, 500 kilogrammes de carbone *.

On ne saurait admettre que pendant la vie des plantes leurs organes cessent un seul instant de fonctionner. Les racines et toutes les parties qui ont une semblabte'destination, absorbent constamment de l’eau et aspirent continuellement de l’acide carbonique; cette faculté est indépendante de la lumière solaire. Pendant le jour, l’acide carbonique se concentre dans l'ombre; pendant la nuit, il s’accumule dans toutes les parties de la plante, et ce n’est qu’au moment où celles-ci sont frappées par les rayons du soleil que l’assimilation du carbone s’etablit et que l’oxigène commence à se dégager. Ce n’est qu’à l’époque où le germe perce la terre qu’il verdit peu à peu de haut en bas; et que commence alors la formation des matières ligneuses.

Sous les tropiques et sous l’équateur, et en général dans les climats chauds, où rarement un ciel nuageux empêche le soleil de frapper de ses rayons ardents la végétation abondante et vigoureuse, se trouvent les sources intarissables et éternelles du gaz oxigène. Dans la zone tempérée et dans les régions froides s’engendre en abondance l'acide carbonique qui nourrit les plantes des tropiques. Le même courant d’air qui, par leffet de la rotation de la terre, s’etend depuis l’équateur jusqu'aux pôles, et vient nous apporter l’oxigène de la zone torride ; le même courant, dis-je, par un mouvement rétrograde, nous enlève l’acide carbonique qui s’est accumulé pendant nos hivers et le transporte dans ces brülants climats.

Les expériences de Tu. oe Saussure ont démontré que les couches supérieures de l’air sont plus riches en acide carbonique que les couches inférieures qui se trouvent en contact avec les plantes, et que la proportion d’acide carbonique dans l'air est plus considérable la nuit que le jour, où acide carbonique est absorbé et décomposé. Les plantes purifient Pair

* Le calcul suivant fait voir quelle grande quantité d’acide carbonique peut être enlevée à l'air dans un temps donné, Pour blanchir une petite chambre de 105 mètres carrés de surface (murs €t plafond pris ensemble), on y a appliqué, dans l’espace de quatre jours, six couches de lait de chaux qui, par l'effet de l’acide carbonique de Pair, s’est bientôt carbonaté. D’après une détermination exacte, une surface d’un décimètre carré se trouvait couverte d’une couche de carbonate de chaux pesant 0,732 gr. ; les 105 mètres dont se composait la chambre entière étaient donc couverts de 7686 gr. de carbonate de chaux, renfermant 4325,6 gr. d'acide carbonique. Or, en admettant 2 grammes pour le poids d’un décimètre cube d'acide carbonique (le poids exact en est de 1,97978 gr.), on trouve que la surface totale de la chambre a absorbé dans l’espace de quatre jours 2,163 métres cubes d’acide carbonique.

Un arpent de terre de 2500 mètres carrés absorberait donc, par un traitement semblable, dans quatre jours, 51 et demi mètres cubes d’acide carbonique ; dans deux cents jours, cela ferait 2575 mètres cubes ou bien 5150 kilogr. d'acide carbonique , ou bien 1498,5 ki’. de carbone, ainsi trois fois plus que n’en absorbent réellement les feuilles et tes plantes qui croîtraient dans cet arpent.

INTRODUCTION. Ixxvi;

en ce qu’elles éloignent lacide carbonique et renouvellent loxigène ; c’est cet exigène qui alors profite tout d’abord à l’homme et aux animaux. Le mouvement de lair, en sens horizontal, nous en ramène: autant qu'il nous en enlève; du reste, les courants effectués par les changements de température sont presque nuls en comparaison des déplacements d’air causés par les vents. Ainsi la culture améliore l’état sanitaire d’un pays ; sans elle les contrées les plus saines deviennent bientôt inhabitables.

Influence sur la vegelation des substances ayant M même composition que les plantes. — L’assimilation du carbone, sans contredit la plus importante de toutes les fonctions vitales des végétaux, a pour conséquence une véritable génération d’oxigène. Or, aucune matière ne peut être considérée comme aliment des plantes, c’est-à-dire comme condition de leur développement, si sa composition est égale ou semblable à celle de ces plantes, car, de cette manière, elle ne pourrait pas remplir les fonctions assimilatrices.

Nous avons déjà fait voir que le ligneux en putréfaction, c’est-à-dire le pourri ou lhumus, renferme du carbone plus les éléments de Peau, sans excès d’oxigène : sa composition diffère donc de celle du bois en ce qu’elle présente plus de carbone.

Les physiologistes n’ont pas eu de peine à expliquer la formation du ligneux par Phumus *, car, disent-ils, ’humus n’a besoin que de retenir de l’eau en combinaison chimique pour produire du ligneux, de la fécule ou du sucre. Or, les mêmes natur:listes par qui cette proposition a été avancée , ont fait l’expérience que le sucre, la fécule ou la gomme, en dissolution aqueuse, est absorbée par les racines et transmise dans toutes les parties des végétaux ; mais ces substances ne sont pas assimi- . lées par eux, car elles ne peuvent contribuer ni à les nourrir ni à les développer. Cependant on peut à peine s’imaginer une forme qui soit plus convenable à l’assimilation que celle du sucre, de la gomme ou de la fécule, car ces corps contiennent tous les éléments du ligneux et presque dans les mêmes proportions. Malgré tout cela, ils ne nourrissent pas la plante.

L'idée que lon s’est faite jusqu’à present du mode d'action de Phumus a fait entièrement méconnaître les fonctions les plus importantes de l’économie végétale. L’analogie qu’on a voulu découvrir à toutes forces entre les fonctions vitales des plantes et celles des animaux est la source de toutes les erreurs dont les vues actuelles sont entachées. Les faits suivants prouvent combien notre assertion est juste.

Les matières telles que le sucre, la fécule, etc., qui renferment du carbone et les éléments de l’eau, sont des produits de la végétation; les plantes ne vivent qu’autant qu’elles les produisent. La même chose doit se dire de ’humus, car, comme les matières précédentes, il est quelque-

* MEYEN, Pflanzenphysiologie. T, II, page 141.

Ixxviij INTRODUCTION.

fois un produit de l’économie. Ainsi Surruson, Jamecon et Tuomson ont trouvé que les exsudations noires que l’on observe sur certains arbres malades, tels que les ormes, les chênes, les châtaigniers sauvages, se composent d’acide ulmique combiné à un alcali. Berzerıus a également trouvé des matières semblables dans la plupart des écorces d'arbres. D’après cela, peut-on admettre que des organes malades soient capables de produire les matières qui passent pour être les conditions vitales des mêmes plantes auxquelles appartiennent ces organes ?

D'où vient alors que dans les écrits de tous les botanistes et de tous les physiologistes on trouve révoquée en doute l’assimilation du carbone par l'entremise de l’atmosphère, et que la plupart des auteurs renient Pinfluence salutaire que les plantes exercent sur l’air atmosphérique ?

Maniere dont les plantes se comportent la nuit.

Ces doutes ont pris naissance dans l'esprit des savants lorsqu'ils ont considéré la manière dont les végétaux se comportent en l’absence de la lumière, c’est-à-dire la nuit. En effet, Incennouss a observé que les plantes vertes exhalent, dans l’obscurite, de lacide carbonique, et, plus tard, oe Saussure et Griscnow ont fait également des expériences qui prouvent que la nuit les plantes absorbent réellement de l’oxigene et exhalent de l'acide carbonique.

L’air qui entoure les plantes végétant dans Probe its diminue de volume ; il est clair que la quantité d’oxigène jabsorbe est alors plus grande que le volume de l’acide carbonique qui est rejeté, car sans cela il n’aurait pas pu y avoir de diminution dans le volume de Pair. Ces faits sont incontestables, mais la manière dont on les a interprétés est tellement fausse, qu'iln’y a que l'ignorance des rapports chimiques des plantes avec l’atmosphère dans laquelle elles vivent qui ait pu ainsi égarer les esprits.

On sait que azote, qui est d’une nature si indifférente, ainsi que l’hydrogène et une foule d’autres gaz, exerce sur les plantes vivantes une action particulière, le plus souvent pernicieuse. Conçoit-on qu’un des agents les plus puissants, que l’oxigène, soit sans effet sur une plante, lorsqu’il la rencontre vivante dans un état où un de ses actes d’assimilation se trouve arrêté ?

Ce qu’on peut affirmer, c'est que, par l’absence de la lumière, la décomposition de l’acide carbonique s’arrête, et qu’une action chimique s’établit alors, par suite de l'influence de l’oxigène de l’air sur les parties constituantes des feuilles, des fleurs et des fruits.

Cette action n’a rien de commun avec la vie des plantes, car dans la plante morte elle se présente absolument sous la même forme que dans la plante vivante. Si l’on connaît la composition des feuilles de différentes plantes, il est aisé de déterminer d’avance, d’une manière positive, lesquelles d’entre elles pendant la vie absorbent le plus d’oxigène dans l’obscurité, Ainsi les feuilles et les parties vertes de toutes les plantes qui ren-

INTRODUCTION. Ixxix

ferment des huiles essentielles, ou en général des principes volatils et aromatiques qui se résinifient par l’absorption de l’oxigène, absorberont plus d’oxigène que celles qui en sont exemptes. D’autres enfin, dans le suc desqueies se trouvent des matières tannantes ou des substances riches en azote, absorberont plus d’oxigène que celles qui sont privées de ces . principes. Les observations de Tu. pe Saussure sont décisives à cet égard. Ainsi, tandis que l’agavé (agave americana), dont les feuilles sont charnues, sans odeur ni saveur, n’absorbe dans l’obscurité et en 24 heures que 0,3 de son volume d’oxigene, les feuilles des conifères, qui sont si riches en huiles volatiles. en absorbent le décuple; celles de chêne (quercus robur), qui renferment beaucoup de tannin, absorbent 14 fois autant d’oxigene ; enfin les feuilles aromatiques du peuplier (populus alba) en absorbent 21 fois autant. La nature de cette action chimique ressort plus complétement encore, si l’on considère la manière dont se comportent les feuilles du cotyledon calycina, du cacalia ficoides, et d’autres encore, qui le matin sont acides comme l’oseille, sans saveur vers midi, et amères le soir. C’est que la nuit il s’y opère une oxigénation, une véritable acidification; tandis que le jour, et vers le soir surtout, il s’y établit une action désoxigénante; l’acide que ces plantes contiennent se transforme alors dans des matières qui renferment l'hydrogène et l’oxigene dans la même proportion que l’eau, ou encore moins d’oxigène. C’est à cette erigine qu’il faut rapporter toutes les matières insipides ou amères contenues dans les plantes. |

On pourrait même, d’après le temps plus ou moins long que les plantes exigent pour changer de couleur sous l’influence de l’air, déterminer d’une manière approximative les quantités d’oxigène qu’elles absorberont. Ainsi, celles qui conservent le plus longtemps leur couleur verte absorberont dans le même temps moins d’oxigène que d’autres dont les parties éprouvent une altération rapide. On trouve en effet que les feuilles du houx (ilexæ aquifolium), qui se distinguent par leur verdure persistante, absorbent 0.86 volumes d’oxigene dans le même temps où les feuilles du peuplier et du hêtre en absorbent, les unes 8 fois, les autres 9 fois et demie leur volume.

La manière dont se comportent les feuilles vertes du peuplier, du bêtre, du chêne et du houx, lorsqu’après les avoir séchées dans le vide à l'abri de la lumière et humectées d’eau, on les introduit dans une cloche graduée et remplie d’oxigene, confirme pleinement ce que nous venons d'avancer sur cette action chimique. En effet, toutes ces feuilles font diminuer le volume de l’oxigene contenu dans la cloche, et cela au fur et à mesure qu’elles changent de couleur. Cette diminution ne peut être attribuée qu’à une production d’oxides supérieurs, ou à l’oxidation de hydrogène, qui constitue certains principes des plantes. Les feuilles tombées, jaunes ou brunes, du chêne ou du peuplier, contiennent, les premières plus de tannin, les autres plus de principes aromatiques.

Absorption de l’oxigene par le bois. — La propriété qu’ont les

Ixxx INTRODUCTION.

feuilles vertes d’absorber de loxigène appartient également au bois frais, qu’il provienne des branches ou de l'intérieur d’un tronc. Si, dans létat humide, comme on le retire de larbre, on le réduit en copeaux ténus et qu’on le place sous une cloche avec de l’oxigene, on trouve toujours au commencement que le volume de ce gaz diminue. Le bois sec, qui a séjourné pendant un certain temps à l’atmosphère, transforme, après avoir été humecté, l’oxigène ambiant en acide carbonique, sans en changer le volume. Comme on voit, le bois vert absorbe donc plus d’oxigène que le bois sec. lé

MM. Prrersen el Scuogpier ont prouvé par des analyses élémentaires, exécutées avec soin sur vingt-quatre espèces différentes de bois, qu’elles contiennent toutes du carbone et les éléments de l’eau, plus un certain excès d'hydrogène. Le bois de chène récemment séparé de l’arbre, et séché à 100°, contenait 49,432 carbone, 6,069 hydrogène et 44,499 oxigène. La quantité d’hydrogène qui est nécessaire pour former de l’eau avec 44,498 oxigene est 1/8 de cette quantité, c’est-à-dire 5,56 ; d’après cela, il est évident que le bois contient 1/12 plus d'hydrogène qu’il n’en correspond à ce rapport. Le bois des conifères (pinus larix, abies et picea) contient 1/7, le tilleul (tilia europæa) même 1/5 de plus d'hydrogène. Il est aisé de voir que la proportion d'hydrogène est dans un certain rapport avec le poids spécifique des bois ; les espèces plus légères en contiennent ‘plus que les espèces plus pesantes; le bois d’ébène ( diospyros ebenum) renferme exactement les éléments de l’eau.

La difference dans la composition des diverses espèces de bois et la composition du ligneux repose incontestablement sur la présence des principes riches en hydrogène et pauvres en oxigène et en partie solubles, tels que les résines et d’autres matières dont l'hydrogène s’ajoute, dans l’analyse, à celui du ligneux.

Puisque, comme on la déjà fait voir, le bois de chène pourri renferme du charbon plus les éléments de l’eau sans excès d'hydrogène, et qu’en pourrissant il n’altere pas le volume de l'air, il faut nécessairement qu’au commencement de la décomposition le rapport de ses élé-

ments soit un autre. L’hydrogène, sur lequel l’action de l’oxigène se

porte d’abord , fait partie de ces principes qui accompagnent le ligneux dans le bois.

La plupart des physiologistes rattachent l’émission nocturne de Pacide carbonique directement à l’absorption diurne de l’oxigène, et considèrent cette activité comme la respiration des végétaux, laquelle, comme

chez les animaux, aurait pour conséquence une décarbonisation. El n’y a

peut-être pas d’opinion qui soit aussi peu fondée, aussi erronée que celle-là. | Emission d'acide carbonique par l'effet de la transpiration. — L’acide carbonique qui est absorbé par les feuilles, ou qui pénètre avec l’eau dans la plante par lintermédiaire des spongioles, n’est plus décomposé une fois que la lumière diminue; il reste alors en dissolution dans la sève

INTRODUCTION. Ixxxj

dont les végétaux Sont imprégnés. Dans chaque unité de temps, il s’evapore à travers les feuilles, en même temps que l’eau, une certaine quanlité d’acide carbonique qui est proportionnée à la masse totale d’acide carbonique renfermée dans les feuilles.

Le sol sur lequel les plantes poussent avec vigueur renferme, comme condition essentielle de leur vitalité, une certaine quantité d’humidité; de même, jamais il ne manque d’acide carbonique, «n’importe que cet acide provienne de l’atmosphère ou de la pourriture des végétaux. Toutes les eaux de fontaine, de source, de pluie renferment de l'acide carbonique. Or, il est de fait que dans aucune période de la vie les racines des plantes ne cessent d’avoir la faculté d’absorber de l’humidité, et, avec elle, de Pair et de l’acide carbonique. Puisqu’il en est ainsi, doit-on s’étonner que cet acide carbonique soit rendu à l’atmosphère avec l’eau qui transpire par la plante dès que la cause de la fixation du carbone, c’est-à-dire que la lumière vient à manquer ?

Cette émission d’acide carbonique n’a pas plus de rapport avec l’assimilation que l’absorption de l’oxigene. Ces deux actes n’ont rien de commun entre eux; l’un est purement mécanique, l’autre purement chimique. Une mèche de coton que l’on enferme dans une lampe contenant un liquide saturé d’acide carbonique, se comporte entièrement comme une plante vivante pendant la nuit; elle aspire de l’eau et de Vacide carbonique par l’effet de la capillarité, et lun et l’autre corps s’evaporent de nouveau en dehors de la mèche.

Les plantes qui végètent dans une terre humide, riche en ulmine, émettent plus d’acide carbonique pendant la nuit que d’autres dans un sol sec, toujours plus après la pluie que par un temps sec. Ces différences expliquent les contradictions nombreuses qui se trouvent dans les observations qu’on a faites sur les altérations de l’air par l'effet de plantes vivantes ou de branches coupées, à Pabri de la lumière ou à la clarté ordinaire du jour; contradictions qui ne valent pas la peine d’être discutées, car elles ne seraient pas de nature à répondre à la question.

Cependant, il existe encore d’autres preuves décisives que les plantes cedent plus d’oxigeneä Pair qu’elles n’en enlèvent en général, preuves qui, il est vrai, ne sont offertes avec certitude que par des plantes vivant sous Peau. Ainsi, lorsqu’en hiver la surface des étangs et des fossés, dont le fond est couvert de verdure, se congèle de manière que l’eau liquide est entièrement séparée de l’atmosphere par une couche de glace transparente, on voit, pendant le jour, et principalement lorsque le soleil donne sur la glace, des globules d'air qui se détachent continuellement de l’extrémité des feuilles et des petites branches, et se rassemblent sous la glace en grosses bulles. Celles-ci sont de l’oxigène pur, dont la quantité augmente constamment ; ni le jour, lorsque le ciel est couvert, ni la nuit, on ne peut la voir diminuer. Cet oxigène provient de l’acide carbonique qui se trouve dissous dans l’eau, et qui est toujours remplacé, à mesure que les plantes s’en sont emparées, par l’acide carbonique provenant

Ixxxij INTRODUCTION.

de la putréfaction progressive des débris végétaux. Il est évident que si ces plantes aspiraient de l’oxigène pendant la nuit, la quantité n’en pourrait pas être plus considérable que celle que l’eau environnante retient en dissolution, car l’oxigène séparé à l’état de gaz n’est plus absorbé.

La manière dont les plantes aquatiques se comportent ne saurait être une exception à la grande loi naturelle; d’autant moins que les différences que présentent les plantes aériennes dans leur réaction sur latmosphère pendant la nuit, et qui, au premier abord, sembleraient nous autoriser à croire à une exception pareille, s’expliquent sans difficulté lorsqu’on les considère de plus près.

Causes des erreurs des physiologistes.

Il n’y a peut-être pas, dans les sciences naturelles, de vue qui ait en sa faveur autant de preuves décisives et rigoureuses que celle que nous nous efforçons d’établir. Comment s’expliquer alors qu’elle ait été méconnue dans toute son étendue par la plupart des physiologistes, considérée comme déjà réfutée par quelques-uns, et contestée par le plus grand nombre ? Cela tient à plusieurs causes que nous allons maintenant éclaircir.

D'abord en botanique tous les talents et toutes les forces se sont épuisés dans la recherche de la structure et de la forme extérieure des plantes, sans jamais consulter la physique et la chimie. Lorsqu'il s’est agi d’expliquer les phénomènes les plus simples , on a toujours négligé les expériences et les lois de ces deux sciences, qui seraient des moyens si puissants pour connaître la vérité. On les a négligées, parce qu’on n’a pas voulu prendre la peine de les étudier. Cependant la chimie offre d'immenses ressources pour l’examen de la constitution des organes ; mais on n’en a pas profité, parce que personne n’en a ressenti le besoin.

Chez les animaux, même chez ceux qu’on ne peut distinguer à l'œil nu, on connait avec beaucoup de certitude les organes les plus importants, ainsi que les fonctions de ces organes ; dans la physiologie végétale, au contraire, on ne peut rien apercevoir, et une feuille reste toujours une feuille. Mais il est certain qu’une feuille qui élabore de l’essence de térébenthine ou de citron doit nécessairement avoir une autre constitution qu’une feuille qui produit de l’acide oxalique. La force vitale, dans ses diverses manifestations, exige pour chaque fonction un instrument propre, un organe particulier : ainsi, une branche de rosier qu’en a greffée sur un citronuier ne portera pas de citrons, mais des roses.

On à accumulé un nombre immense de notions diverses, mais les plus importantes sont précisément celles qu’on n’a pas essayé d’approfondir.

Une autre cause de la décadence de la physiologie, c’est que dans cette science on n’entend pas art de faire des recherches : il est vrai que cet art-là ne s’apprend que dans les laboratoires de chimie.

La nature nous parle un langage particulier, le langage des phéno-

INTRODUCTION. Ixxxiij

mènes : elle répond à chacune des questions que nous lui adressons ; et ces questions, ce sont nos expériences.

Une expérience, c’est l'expression d’une idee; si le phénomène qu’on produit répond à ce qu’on suppose, on est près de la vérité; si le eontraire arrive, cela prouve que la question a été mal posée et que l’idée que l’on s’est faite Elait erronée.

Contrôler les expériences d’une autre personne, c’est vérifier des vues pour lesquelles elle a fourni des preuves ; si l'examen que Pon entreprend à ce sujet donne seulement des résultats négatifs, et qu’à la place des notions qu’on réfute on ne mette pas des notions plus exactes, une telle réfutation est sans aucune valeur, car plus celui qui veut contrôler est mauvais experimentaleur, plus ses résultats seront contraires à ceux qu’il examine. En physiologie, on oublie trop qu’il ne s’agit pas de réfuter les expériences des autres et de prouver qu’elles sont erronées, mais que notre but à tous est la recherche de la vérité, et seulement de la vérité. C’est ce qu’on a méconnu, et voilà d’où provient ce fatras d'expériences faites au hasard sans aucune portée. Il est vraiment étonnant de voir combien de temps et d’efforts ont été sacrifiés, par tant de personnes à talents, et que dans tout cela on n’a eu d’autre but que celui de se contredire mutuellement et de se convaincre d’erreurs réciproques.

Ainsi, avec toute la bonne volonté et toute la conscience possibles, on a fait des expériences pour éprouver le pouvoir nutritif de l’acide carbonique; et on a obtenu des résultats négatifs, des résultats entière-

ment en désaccord avec nos vues. Mais voyons aussi comment les questions étaient posées.

On a semé des graines de balsamines, de fèves de marais, de cresson,

de citrouille, dans du marbre de Carrare, et on les a arrosées d’eau contenant de l’acide carbonique ; les semences germèrent, mais les plantes ne se développèrent pas au-delà de la troisième feuille primordiale. D’autres fois, on a fait pénétrer l’eau dans le marbre de bas en haut ; mais toutes les plantes périrent. Enfin, d’autres expérimentateurs ont été plus heureux, et cela est fort remarquable, avec l’eau distillée qu'avec l’eau acidulee: les graines poussèrent davantage; néanmoins les plantes périrent également. Une troisième série d’expériences a encore été tentée. On a semé des graines de différentes plantes dans de la fleur de soufre et dans du spath pesant, et on a cherché à les nourrir avec de l'acide carbonique, mais aussi sans succès.

Voilà de ces expériences qu’on regarde comme des arguments positifs contre le pouvoir alimentaire de l’acide carbonique; expériences qui sont faites en dépit de toutes les règles d’une investigation rationnelle, en dépit de tous les principes de la chimie!

La vie des plantes est soumise à plusieurs conditions spéciales qui, pour chacune des espèces, sont particulières : si lon place une plante dans toutes ses conditions vitales hormis une seule, elle.ne pourra pas se développer.

Ixxxiv INTRODUCTION.

Les organes d’une plante, comme ceux d’un animal, renferment des matières d’une composition très diverse, soit azotées, soit non azotées; ainsi que des oxides métalliques à l’état de sels. Les aliments qui servent à la reproduction des organes doivent en contenir nécessairement tous les éléments. Or, cette condition indispensable peut se trouver toute remplie exclusivement dans une seule matière, ou bien dans plusieurs matières réunies, où l’une d’elles contient alors ce qui manque à l’autre.

On a essayé de nourrir des chiens avec une substance azotée seule, avec de la gélatine ; mais ils périrent. De même on leur a donné du pain blanc, du sucre ou de la. fécule, sans aucun autre aliment, et ils succombèrent également. Peut-on conclure de là que ces matières ne renferment pas d’élément assimilable ? Certes, non.

La force vitale est la faculté qui réside dans chaque organe en particulier de se régénérer dans chaque unité de temps ; mais pour que cela puisse s’effectuer, il faut des substances qui contiennent tous les éléments de ces organes, et qui, en outre, soient aptes à subir des métamorphoses. Aucun organe, quel qu’il soit, ne peut engendrer un seul élément, ni de Vazote, ni du carbone, ni un oxide métallique quelconque. Si la masse des matières offertes à un organe est trop grande, ou que ces matières ne soient pas susceptibles de se métamorphoser, ou bien qu’elles exercent une certaine action chimique sur lui, l’organe lui-même subit une métamorphose. Tous les poisons proprement dits appartiennent à cette derniere classe de matières. Mais les meilleurs aliments peuvent également donner la mort.

Toutes ces circonstances doivent être prises en considération lorsqu’on veut faire des expériences sur la nutrition.

Outre les éléments qui constituent les organes, il faut aux animaux et aux plantes encore certaines matières dont les fonctions sont inconnues. Ce sont des matières inorganiques, le sel marin, par exemple, dont l’absence complète entraîne nécessairement la mort des animaux.

Si l’on sait avec certitude qu’il existe un corps, ’humus, par exemple, qui est en état de pourvoir d’aliments la plante jusqu’à son entier déve-

loppement, l'étude des réactions et de la composition de ce corps peut.

conduire à la connaissance des conditions de la vie de toutes les plantes. ll en sera alors de l’humus comme d’un certain produit de l’économie animale, le lait, qui seul peut entretenir la vie des animaux, sans le concours d'aucun autre. En effet, on y trouve un corps très azoté, le caseum; un autre riche en hydrogène, le beurre; enfin un troisième, la lactine ou sucre de lait, qui renferme de l’oxigène et de hydrogène dans les proportions de l’eau. Dans le beurre on rencontre une des substances les plus aromatiques, savoir, l’acide butyrique. Enfin, le lait contient encore en dissolution du lactate de soude, du phosphate de chaux et du sel marin.

La connaissance de la composition du lait nous indique les conditions de l’assimilation chez tous les animaux. Dans tout ce qui sert d’aliment à l’homme et aux animaux, on trouve réunies ces conditions; beaucoup

INTRODUCTION. Ixxxv

d’entre elles se présentent souvent sous une autre forme et sous un autre aspect, mais jamais aucune d’elles ne peut manquer pendant un certain temps sans que les conséquences en deviennent sensibles pour l’état sanitaire de l’animal.

La connaissance du pouvoir nutritif d’un corps exige, pour être mise en pratique, l’examen préalable des conditions nécessaires à son assimilation.

Un animal caruivore perit dans le vide, quelque abondants que soient les aliments qu’on lui offre ; dans l’air, il meurt lorsque les besoins de son estomac ne sont pas satisfaits; dans l’oxigène pur il succombe également, lors même qu’on lui présente un excès de nourriture. Peut-on conclure de là que ni la chair, ni l’air, ni l’oxigène ne sont propres à entretenir la vie de l’animal ? Certes, non.

Dans le piédestal de la colonne Trajane à Rome on peut enlever au ciseau chaque pierre, si l’on a soin de remettre à sa place, à mesure qu’on enlève l’assise suivante, la première assise qu’on avait retirée. Peut-on conclure de là que cetis colonne soit suspendue dans Pair, et qu’aucune partie ne supporte celle qui est dessus ? Nôn, et pourtant on a rigoureusement démontré qu'aucune pièce ne supporte rien, car on les a enlevées toutes sans que la colonne se soit abattue. Eh bien! les physiologistes, lorsqu'ils veulent expliquer l’acte d’assimilation dans les plantes et dans les animaux, n’opèrent pas autrement. Sans connaître les conditions de la vie, la nature des aliments, la constitution et la composition des organes, ils font des expériences qu’ils invoquent comme arguments, et qui tout au plus excitent la pitié !

Est-il possible de porter une plante à son développement, si l’on ne lui donne pas, outre l’eau et l'acide carbonique, une matière azotée dont elle a besoin pour produire les principes azotés de la sève? Ne faut-il pas qu’elle périsse, malgré toute l'abondance d’acide carbonique, une fois que les quelques feuilles qui se sont formées ont consommé l’azote contenu dans la graine ? Une plante peut-elle véritablement croître dans du marbre de Carrare, lors même qu’on lui présente une matière azotée, si Von arrose le marbre d’une solution d’acide carbonique qui pénètre dans le calcaire, et forme ainsi du bicarbonate de chaux? Un individu de la famille des plombaginées, dont les feuilles sont entièrement tapissées d’excroissances écailleuses ou soyeuses de carbonate de chaux cristallisé, pourrait peut-être dans ces circonstances arriver à son accroissement parfait; mais quant aux graines de cresson, de citrouille et de balsamines, il est certain qu’en l'absence de l’azote elles ne peuvent être nourries par du carbonate de chaux, et que ce dernier, au contraire, agit comme poison. Voilà ce que démontrent les expériences que nous avons citées précédemment; car, comme nous l’avons vu, dans l’eau pure, sans chaux ni acide carbonique, les plantes se développaient encore davantage. Allons plus loin. Les fleurs de soufre, à l’état humide, attirent l’oxigène de l'air et s’acidifient. Peut-on s’attendre 3 ce qu’en présence d’acide sulfurique

IXXXV] INTRODUCTION.

libre, une plante semée dans des fleurs de soufre soit nourrie par l'acide ! carbonique? Quelque petite que soit la quantité d’acide sulfurique qui | se formé dans 24 heures ou dans quelques jours, toujours est-il certain | que la faculté des particules de soufre d’attirer l’oxigène et de le retenir, est constamment présente, et que son influence est continue. |

Lorsqu'on sait que les racines ont besoin d'humidité, d’acide carbonique et d’air, peut-on choisir comme milieu, pour y faire croître des plantes, du sulfate de baryte, qui, par sa nature et sa pesanteur, empêche nécessairement, d’une manière complète, l’accès de l’air ?

Toutes ces expériences sont par conséquent sans aucune valeur, et ne peuvent décider la moindre des questions. Ajoutez à cela qu’on est encore incertain du rôle que les matières inorganiques, en apparence étrangères, jouent dans les plantes; et il faut convenir que, tant qu’on restera dans le doute à ce sujet, on ne pourra choisir au hasard un terrain quelconque pour y faire des expériences concluantes. Ainsi, dans un sol exempt de silice et de potasse, il est de toute impossibilité de porter à son développement une plante de la famille des graminées et des équisétacées, qui, dans: leur squelette solide, renferment du silicate de potasse; de même, sans potasse, on ne saurait faire végéter une oxalis, ni sans le sel marin, ou un sel doué des mêmes propriétés actives, aucune plante maritime. Toutes les graines des céréales renferment du phosphate de magnésie ; la partie solide des racines de guimauve renferme plus de phosphate de chaux que de ligneux. Sont-ce donc là des matières dont la plante puisse entièrement se passer ? Encore une fois, peut-on choisir une plante pour une expérience, si l’on ignore absolument ce qu’il lui faut pour lassimilation ?

On ne saurait vraiment attacher le moindre prix à des expériences d’où l’on a exclu, avec le plus grand soin, toutes les conditions nécessaires à l’assimilation des aliments. Jamais on ne parviendra à découvrir les lois qui régissent la vie en les cherchant dans un individu qui se trouve dans un état maladif, dans un état de dépérissement continu. Rien que l’aspect attentif d'une prairie ou d’une forêt nous met bien plus à même de trancher de si simples questions que tous ces essais minutieux executés sous des cloches; là, au lieu d’une seule plante on en a des milliers, voilà toute la différence, et il ne s’agit que de connaître la nature d’un seul pouce cube du sol où elles croissent, celle de l’air et des eaux pluviales, pour saisir immédiatement toutes les conditions de leur vie. Que l’on examine quelles sont les formes sous lesquelles les aliments sont transmis aux plantes, et que l’on compare la composition de ces aliments avec celle des parties constituantes des plantes elles-mêmes; ? rs, sans aucun doute, l’origine de tous les éléments qu’elles renfermen. ne peut plus échapper à Pesprit.

Dans les pages suivantes, nous Soumettrons ces questions à une discussion suivie.

Nous avons déjà démontré précédemment que le carbone dés plantes

INTRODUCTION. Ixxxvij

provient de Patmosphere. Il s’agit maintenant d’éclaircir le mode d’action de l’humus et des principes minéraux des plantes, ainsi que la part que ces corps prennent au développement des végétaux. Après cela, nous reviendrons aux sources de l’azote.