CHAPITRE PREMIER

Des vésétaux.

Les corps organisés , comme ceux qui ne le sont pas, sont soumis à l'action de forces pliysiques et cliimiques, qui modifient plus ou moins les phénomènes de la vie , quand l'une de ces forces éprouve une variation quelconque. Nous avons déjà vu l'influence qu'exerçaient la capillarité et l'endosmose, il^'agit maintenant de montrer comment les autres forces physiques, telles que la pesanteur, la chaleur, la lumière et l'électricité, interviennent pour concourir, soit isolément, soit concurremment avec l'action vitale , à la production des phénomènes physiologiques. Nous commencerons par les végétaux, qui, en raison d'une constitution plus simple que celle des animaux , se prêtent d'autant mieux à nos investigations , que la volonté n'est plus là pour dominer l'action des forces physiques.

Si l'on examine alternativement un végétal, ou le trouve composé d'un système de tubes ou vaisseaux dont une partie se termine eu racines et l'autre s'épanouit eu feuilles; c'est en vertu de l'action propre des tissus qui forment en quelque sorte les éléments du végétal et des effets d'endosmose et d'exosmose, que la sève hmphatique prise au sol s'élève dans ces tubes ou vaisseaux 5 qu'elle y est élaborée , de manière à produire des éléments dont les uns s'identifient avec le végétal, et dont les autres sont expulsés par voie de transpiration ou d'exsudation.

Après avoir subi une première élaboration dans les tiges du végétal , la sévc parvient dans les feuilles ou elle reçoit sa dernière modi-

DES FOECES PHYSIQUES. 569

fication sous l'influence de la chaleur, de la lumière , de l'air et peutêtre de l'électricitc ; elle redescend ensuite, pénètre dans l'écorce et se résout en une matière organisée. Toutes les forces de la nature, que nous n'avons indiquées que d'une manière générale , concourent donc probablement aux élaborations qui s'opèrent continuellement dans les végétaux, car les forces chimiques interviennent également pour produire l'amidon, le gluten, les mucilages, la gomme et autres analogues 5 ainsi que la pesanteur , à l'action de laquelle sont soumis tous les corps qui se trouvent sur notre globe.

La pesanteur est cette force en vertu de laquelle un corps étant lancé dans l'air, tombe attiré par la terre; c'est elle qui maintient les diverses parties qui composent cette dernière, dans leur position respective. Son action s'exerce proportionnellement à la quantité de matières contenues dans les corps et en raison inverse du carré de leur distance. Il résulte des lois mathématiques et de la forme de la terre , que le corps, en tombant, suit une ligne droite dont la direction est perpendiculaire à la surface d'une nappe d'eau dont toutes les parties seraient en équilibre, c'est-à-dire suivraient la verticale, laquelle étant prolongée, passerait par le centre de la terre. Si ce même corps tombe auprès d'une montagne, il est dévié de la verticale en vertu de l'action exercée par celle-là. Voilà ce que l'on nomme l'influence des masses.

La gravitation exerce une action très-remarquable sur l'accroissement des plantes et par suite sur leur direction, car lorsque aucune cause étrangère ne vient se joindre à cette action, la direction du végétaest toujours verticale.

Les racines tendent à descendre et les tiges à monter avec plus ou moins d'intensité, suivant diverses causes dont nous ne nous occuperons pas. Cette tendance qui se manifeste dès que la plante commence a naître , et qui se conserve pendant toute la durée de sa vie, doit être rapportée à la pesanteur. Les expériences que nous allons rapporter ne laissent aucun doute à cet égard. Si l'on change la position d'une plante et que Ion aille même jusqu'à la renverser, les racines se contournent pour reprendre la direction verticale qui leur est propre. On a beau varier la position , les organes reprennent toujours celle qui leur convient, et la plante périt plutôt que de se soumettre au nouveau régime que l'on veut lui imposer. Ce qui se passe pour la plante en général, a lieu pour une de ses parties quelconques, branches ou racines. Il y a donc une force incessante agissant pour forcer toutes ces parties à prendi-e la direction \ertie;d('.

Hunier , le premier, s'occupa de reeherchei' l'iulluencc exercée

570 TBAITÉ DE PHÏSIQUE.

par la pesanteur sur la direction des racines et de la plantule, penpant les premiers temps du développement de la jeune plante. Il iit germer à cet effet des graines dans l'axe horizontal d'un baril auquel il imprima un mouvement continuel de rotation. La germination eut lieu, et la plante se dirigea suivant l'axe de rotation; la direction s'écartait plus ou moins de la verticale , Suivant que le baril était plus ou moins incliné à l'horizon. Hunter ne tira aucune induction de ce fait remarquable. Il était réservé à Knight de montrer que cet effet était dû à ce que l'action de la pesanteur avait été détruite par la force centrifuge résultant du mouvement de rotation du baril.

Il fit construire une roue de onze pouces de diamètre (mesure anglaise ), qu'il pouvait placer successivement verticalement ou horizontalement, et qui était mue par une roue d'angle et un système de rouages mis en mouvement par une chute d'eau. A la circonférence de ces roues étaient adaptées des augettes susceptibles de recevoir de la mousse ou du coton maintenu par des fils transversaux , et dans lesquelles il plaça des graines. L'appareil était en outre construit de manière à ce que l'eau motrice arrosât en même temps. Le nombre des révolutions pouvait se régler à volonté et avoir une vitesse de 150 tours par minute. La germination se développa comme d'habitude, mais avec cette différence que la direction des racines et des tiges dépendait de l'inclinaison de la roue par rapport à l'horizon , et de la \itesse de rotation.

Voici les principaux résultats obtenus dans une expérience faite sur des fèves.

1° Quand la roue était horizontale et la vitesse de 150 tours par minute , toutes les racines se dirigeaient vers le bas et les tiges vers le haut. La direction de la jeune plante faisait un angle de lOo avec le plan horizontal. Cette déclinaison était de 45°, quand la vitesse de rotation n'était plus que de 80 révolutions par minute. Ainsi , dans ce second cas, la force centrifuge étant moins forte , la pesanteur devenait prépondérante.

2° Quand la roue était verticale, toutes les radicules étaient dirigées vers la circonférence et les plumules vers le centre [de la roue. Dans ce cas-ci, la force centrifuge était supérieure à la force de gravitation , ce que Knight supposait avoir lieu avec une vitesse de 150 tours par minute; les plantes croissaient en faisant un angle presque droit avec l'axe , quand la vitesse était moindre ; la pesanteur reprenait son influence , de sorte que les tiges étaient plus ou moins inclinées à l'horizon.

Il est démontré bien évidemment que la différence existant entre une graine germant en terre et une autre germant dans une roue horizontale soumise à un mouvement de rotation , vient de ce que, dans le premier cas , la graine est soumise à la seule action de la pesanteur ; tandis que dans le second , elle est soumise à celle de la force centrifuge^ moindre, égale, plus grande que la pesanteur. On doit donc avoir des effets dus à la résultante de ces deux forces concomitantes, qui devra varier naturellement avec la vitesse de rotation de la roue. En examinant avec soin les diverses phases du phénomène , il ne peut rester aucun doute dans l'esprit, que la gravitation ne soit la cause immédiate de la direction que suivent les tiges et les racines, lorsque aucune cause perturbatrice ne vient troubler l'action de la pesanteur. Les faits précédents conduisent à l'examen de cette question.

M. Dutrochet a répété avec succès les expériences de Knight , sur des graines de pois et de vesces , en faisant usage d'un mouvement d'horlogerie , semblable à un tourne-broche que l'on remontait de douze eu douze heures. Outre les faits précédemment énoncés, il a encore observé les suivants :

Lorsqu'une graine en germination est au centre d'une roue verticale et tourne ainsi sur elle-même, ou bien lorsqu'elle est placée à la circonférence d'une roue verticale dont la rotation est lente, et que dans l'une et l'autre circonstance l'axe de rotation est incliné même d'une manière peu sensible, la radicule de la graine située sur l'axe se dirige vers la partie descendante de cet axe et la tige vers sa partie ascendante; la radicule et la plumule de la graine située à la circonférence prennent une direction parallèle à l'axe; la première dans le sens de la descente de cet axe , et la seconde dans celui de son ascension. Ces directions spéciales sont opérées par l'influence de la pesanteur, parce que la force centrifuge est nulle.

Lorsque la graine eu germination est située soit au centre , soit à la circonférence d'une roue verticale dont l'axe est horizontal et dont la rotation est inégale , les radicules se dirigent toutes parallèlement à celui des rayons de cette roue dont l'extrémité de la circonférence est en bas au momeotde la plus grande lenteur de rotation. Les plumules prennent toutes la direction inverse,

Cominent une uiêine force ayissani sans cesse dans la même dû reclion peut-elle obliger les liges à monter et les racines à descendre ?

Il est certain que par la nécessité où elles sont de trouver de l'hu-

midité et un point d'appui , les racines doivent chercher la terre ; de même les feuilles doivent chercher l'air par le besoin où elles sont de s'emparer de son oxygène pendant la nuit; mais néanmoins la gravitation semble être la seule force à laquelle on doive rapporter la direction des plantes. En effet, cette force a une action universelle , la seule qui tende à imprimer à toutes les parties une direction uniforme. Mais comment se fait-il que dans l'expérience précitée de la roue horizontale , les tiges se portent vers l'axe de rotation et les racines dans le sens opposé? .ici les racines n'ont plus à chercher dans la terre de l'eau et un point d'appui ; elles obéissent à l'action seule de la force centrifuge. Or, en vertu de cette action , les parties les plus pesantes sont chassées le plus loin, comme le prouve l'expérience très-simple que l'on fait dans les cours de physique. On serait donc conduit par l'induction à admettre que les parties constituantes du tronc et des racines sont plus pesantes que celles des branches et des feuilles. Arrêtons-nous là, dans la crainte d'être conduit à des consé quences que ne justifierait pas suffisamment l'expérience.