CHAPITRE III

Action de la lumière sur les végétaux.

La lumière agit comme excitant sur les végétaux, soit en donnant aux tissus cellulaires la propriété de décomposer le gaz acide carbonique, soit en déterminant l'exhalaison aqueuse par toutes leurs parties vertes, et imprimant certains mouvements à leurs organes. Son action se fait sentir sur l'ascension de la sève, plus grande le jour que la nuit, ainsi que sur la floraison de certaines plantes. Quant à la germination, son influence est nulle et souvent même nuisible ; elle se comporte donc comme force chimique et comme force physique. L'étude de la lumière sur la végétation appartient donc en partie aux sciences physico-chimiques, quoiqu'elle soit entièrement du domaine de la physiologie végétale. Le physicien ne doit s'attacher qu'aux faits dont l'examen réclame son concours. C'est sous ce point de vue que nous envisagerons cette question.

'On démontre l'influence de la lumière sur la succion, en prenant

trois planîes de même espèce, munies de feuilles de même grandeur et de même force, et en mettant chacune dans un vase ; l'une est placée à l'obscurité , l'autre à la lumière diffuse, et la troisième au soleil. La première aspire très-peu d'eau, la seconde plus, et la troisième davantage , comme Hall l'a démontré ; il a prouvé en même temps que les plantes vivantes augmentent de poids pendant la nuit, par la raison qu'elles absorbent sans transpirer.

On rapporte à la lumière le mouvement qu'éprouvent à la même heure certaines feuilles et certaines fleurs ; phénomène qui constitue le sommeil des plantes. L'influence du soleil est telle que la chaleur ni l'humidité ne paraissent intervenir en rien sur le phénomène. Cette influence est si marquée , que dès que le soleil paraît à l'horizon , les plantes reprennent la position qu'elles avaient précédemment. M. de Caudolle a obtenu des résultats semblables en exposant des plantes dormeuses à la lumière d'un nombre suffisant de lampes, et changeant les habitudes des plantes , de telle sorte qu'il pût avec des lumières artificielles faire épanouir une sensitive la nuit, et des belles de nuit ouvrir leurs fleurs le matin. Tout tend donc à prouver que la lumière est le seul agent qui intervienne dans le sommeil des plantes.

La lumière est l'agent principal de la coloration des parties vertes des végétaux. L'expérience démontre que la quantité de carbone qui se fixe dans un végétal, dans un temps donné, dépend de l'intensité de la lumière à laquelle il est exposé ; or , comme la partie verte qui colore les feuilles est riche en carbone, il s'ensuit que plus une plante est exposée à !a lumière, plus il se forme de matière verte; et que moins elle est éclairée, plus elle estdécolorce. M. deHuraboIdt averdi légèrement le lepidum sativuni^ en l'exposant à la clarté de deux lampes ; expérience répétée avec succès par M. de CandoUe avec six lampes d'Argant placées a 0'",3a de distance ; mais il ne s'est pas dégagé d'oxygène sous l'eau. Les racines qui ne verdissent pas, même quand elles sont hors de terre, nous offrent cependant quelques exceptions dans ce dernier cas.

Le physicien ne doit pas se borner à étudier le pouvoir actif de la lumière; il doit rechercher quelles sont les parties de la radiation solaire qui produisent les effets que nous venons de mentionner; c'est ce que l'on commence à faire maintenant comme on va le voir.

Action de la lumière sur les plantes pour leur imprimer une

direction.

La lumière solaire, ou du moins la portion de son rayonnement qui agit sur les végétaux pour produire l'exhalaison aqueuse et la décomposition de l'acide carbonique, jouit aussi de la propriété d'imprimer aux tiges et aux racines des plantes certaines directions. Nous en avons la preuve dans le phénomène très-anciennement connu sous le nom de tendance des tiges vers la lumière, lequel montre bien que certains rayons exercent une action sur les plantes. Voici en quoi consiste ce phénomène. Si l'on fait croître une jeune plante à l'obscurité, elleprend la direction verticale; mais vient-on à la mettre dansun lieu éclairé seulementd'un seul côté, la tige se courbe vers ce côté, comme si elle cherchait la lumière nécessaire à son développement. Plusieurs théories ont été mises en avant pour expliquer ce phénomène ; mais il ne nous appartient pas de les discuter ici ; nous dirons seulement que les expériences faites jusqu'à présent, à l'exception de celles dont il va être question ci- après, ne pouvaient pas faire connaître la portion de la radiation solaire qui intervient dans la production du phénomène. M. Payer est celui qui a envisagé la chose sous son véritable point de vue; il a fait usage pour cela de verres colorés et d'un spectre fixé à l'aide d'un héliostat. Nous ne parlerons que des résultats obtenus en agissant avec un spectre bien épuré produit par la réfraction d'un faisceau de rayons solaires à travers un prisme de flint, parce que ce sont les seuls qui puissent indiquer avec exactitude la réfrangibilité des rayons actifs. En opérant avec des verres colorés, on a seulement avec approximation l'indication des parties du spectre agissant sur les plantes soumises à l'expérience ; car, d'après les raisons que nous avons alléguées en parlant de l'influence des écrans colorés sur l'action chimique de la lumière, l'on sait qu'ils ne peuvent pas être employés rigoureusement dans les expériences de physique, et que l'on peut être induit en erreur sur la réfrangibilité des rayons actifs qui les traversent.

M. Payer a commencé par démontrer ce fait, que plus la lumière ou du moins les rayons solaires avaient d'intensité, plus la courbure de la tige était considérable. Puis ayant placé pendant 7 ou 8 heures dans le spectre solaire obtenu avec toutes ses raies, comme il a été dit précédemment (action chimique de la lumière), des jeunes tiges de cresson qui avaient germé à l'obscurité , il ne vit se courber que

celles qui étaient placées dans la partie la plus réfrangible du spectre, depuis le bleu jusqu'à l'extrême violet , cest-à-dire, entre les raies F et H de Frauenhofer.

Toutes les parties n'agissent pas avec la même intensité ; il y a un point où est situé le maximum d'action. Au delà de H et de F, c'està-dire au delà du violet et dans les rayons les moins réfrangibles, on ne trouve aucune action.

M. Payer, en cherchant si les rayons solaires exerçaient une action sur les racines des jeunes plantes , a observé une série de faits qui montrent que certaines racines tendent à fuir la lumière. Pour en avoir la preuve, il suffit de faire germer des graines à la surface de l'eau, et d'exposer les plantules à l'action de la lumière. Pendant que les tiges s'inclinent du côté le plus éclairé, les racines se courbent en sens inverse.

Mais tandis que toutes les jeunes tiges se courbent vers la partie la plus éclairée d'une pièce , toutes les jeunes racines ne se courbent pas. Ainsi dans les racines du choux rouge et de la moutarde blanche, ou voit ce phénomène se produire, tandis que celles du cresson alénois ne le présentent pas, quels que soient les rayons. Il y a des plantes dont les racines fuient la lumière directe du soleil et la lumière diffuse, d'autres les rayons solaires seuls, enfin d'autres ne se courbent pas, quelle que soit la lumière; ce qui revient à dire que Se phénomène se manifeste à des degrés très-différents sur les diverses plantes. M. Payer ayant opéré avec le spectre fixe comme précédemment, a vu aussi que les racines ne se courbaient qu'entre les réfrangibilités F et H. (Voyez la figure du spectre, planche VIII fig. I.) Il a reconnu que le point où les racines se courbent le plus, est aussi celui où les tiges s'inclinent le plus, c'est-à-dire que le maximum d'action est le même pour les racines et les tiges d'une même plante. Mais la position des maxima change d'une plante à une autre. Si on s'arrange pour qu'il n'y ait que la tige d'une plante soumise à l'action de la lumière , cette tige se courbe seule, et la racine reste droite. Ce qui montre que la courbure en sens inverse des racines n'est pas une conséquence de la courbure de la tige.Cette action desrayonssolaires sur les tiges et les racines n'exercerait-elle pas une inlluence sur la tendance des tiges vers le ciel et des racines vers la terre ? On a avancé que les tiges de certaines plantes se courbaient ou fuyaient les rayons rouges, et que, suivant la grosseur des tiges, il n'y avait pas d'actiondaus les parties les moins réfrangibles du spectre; mais les faits ne sont pas encore bien positifs. Il est probable que la cause de toutes

CCS courbiircs réside dans une action des rayons solaires sur les tissus des plantes. Elle est due peut-être à une action chimique, qui est encore inconnue.