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Full text of "La machine animale: locomotion terrestre et aérienne"

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PUBLIÉE sons LA DIRECTION 



DE M. ÉM. 'ALGLAVE 



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SCIENTIFIQUE INTERNATIONALE 

PUBLIÉE SOUS LA DIRECTIOK 

DE M. ËM. ALGLAVE 

Volumes in-8', reliés en toile anglaise. — Prix : 6 fr. 
ÀTec reliure d'amateur, tranche sup. dorée, dos et coins en veau. 10 fr. 



La Bibliothèque scientifique internationale n'est pas une entreprise de 
librairie ordinaife. C'est une œuvre dirigée par les auteurs mêmes, en vue 
des intérêts de la science, pour la populariser sous toutes ses formes, et 
faire connaître immédiatement dans le monde entier les idées originales, 
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jour dans tous les pays. Chaque savant expose les idées qu'il a introduites 
dans la science et condense pour ainsi dire ses doctrines les plus origi- 
nales. On peut ainsi, sans quitter la France, assister et participer au mou- 
Tement des esprits en Angleterre, en Allemagne, en Amérique, en Italie, 
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La Bibliothèque scientifique internationale ne comprend pas seulement 
des ouvrages consacrés aux sciences physiques et naturelles, elle aborde 
aussi les sciences morales, comme la philosophie, l'histoire, la politique 
ei l'économie sociale, la haute législation, etc. ; mais les livres traitant des 
sujets de ce genre se rattacheront encore aux sciences naturelles, en leur 
empruntant les méthodes d'observation et d'expérience qui les ont ren- 
dues si fécondes depuis deux siècles. 



VOLUMES PARUS 

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étude de M. Helmholtz sur le même sujet, avec 8 planches tirées 
à part et nombreuses figures dans le texte. 4fi édition. . . 6 fr. 

Bagehot. Lois scienth^iques du développement des nations. 5» édi t. 6 fr. 

J. Marey. La machine animale, locomotion terrestre et aérien nej'^vec 
447 figure» dans le texte. 4® édition. ...•••,, j( .. . 6 fr. 

A. Bain. L'esprit et le corps considérés au poiiit 'é^ vue de leurs 
relations, avec figures. 4© édition 6 fr. 

Pettîgre'w. La locomotion chez les animaux, avec 430 fig. 2»édit. 6 fr. 



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Herbert Spencer. Introduction a la science sociale. 7» édition. (5 tr* 

O. Schmidt. Descendance et darwinisme, avec flg. 5« édit. • . 6 fr. 

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animal, avec 88 figures dans le texte. 3» édition 6 f r« 

Balfour Ste-wart. La conservation de l*énbrgie, suivie d'une étude^ 
sur La nature de la force, par P. de Saint-Robert. 4« édition. 6 fr. 

Draper. Les conflits de la science et de la religion. 7e édition. 6 fr. 

Léon Dumont. Théorie scientifique de la sensibilité. 3» édit. 6 ûr* 

Sohutzenberger. Les fermentations, avec 28 figures. » éditioii. 6 fr. 

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Cooke et Berkeley. Les champignons, avec ilO figures. 3« édit. 6 fr. 

Bernstein. Les sens, avec 91 figures dans le texte. 4« édition. . 6 fr. 

Berthelot. La synthèse chimique. 5« édition v . • . 6 fr. 

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dans lé texte et un fl*ontispice tiré en photoglyptie. 4« édition. 6 fr. 

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le texte. 3e édition • • • ^ fr* 

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Brucke et Helmhoitz. Principes scientifiques des beaux-arts, suivis 
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N. Joly. L'homme avant les métaux. Av^C 150 figures. 3« édition. 6 fr. 

A. Bain. La science de l'éducation. 4« édition 6 fr. 

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le texte, 16 planches tirées à part et nombreux culs-de-lampe. 12 fr. 

R. Hartmann. Les peuples de l'Afrique, avec 91 figures et une carte 
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tion ' 6 fr. 

T1l.-H. Huxley. L'écreyisse, introduction à l'étude de la zoologie, 
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De Roberty. La sociologie, i vol. in-8 6 fr. 

0.-N« Rood. Théorie scientifique des couleurs et leurs applications à 

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MACHINE ANIMALE 



LOCOMOTION TERRESTRE ET AÉRIENNE 



PAR 



E. J. J^AREY 



Professeur au Collège de Franee, 
Membre de rinstitut et de l'Académie de médecine de Paris. 



Avec 132 licfures dans le texte 



QUATRIÈME ÉDITION 
Revue et augmentée de plusieurs chapitres nouveaux. 



PARIS 

ANCIENNE LIBRAIRIE GERMER BAILLIÈRE ET Ci* 

FÉLIX ALGAN, ÉDITEUR 

108, BOULEVARD SAINT-GERMAIN, 108 

1886 

Tous droits réservés. 



INTRODUCTION 



Bien souvent et à toutes les époques, on a comparé les 
êtres vivants aux machines, mais c'est de nos jours seu- 
lement que Ton peut comprendre la portée et la justesse 
de cette comparaison. 

Sans doute, les anciens physiologistes voyaient, dans l'or- 
ganisme animal comme dans la machine : des leviers^ 
des poulies, des cordages, des pompes et des soupapes. Le 
jeu de ces appareils est décrit sous le nom de mécanique 
animale Ahx\& un grand nombre de traités classiques. Mais 
ces organes passifs ont besoin d'un moteur ; c'est la vie) 
disâit-on, qui, chez les animaux, met en jeu tous ces méca- 
nismes, et l'on se croyait, d'après cela, autorisé à établir 
tine barrière infranchissable entre les machines inanimées 
«t celles qui sont vivantes. 

 notre époque» il faudrait, tout au moins, chercher une 
autre base à de pareilles distinctions, car le génie moderne 
a créé des machines bien plus légitimement comparables 



VIII INTRODUCTION 

aux moteurs animés. Celles-ci en effet, moyennant un 
peu de combustible qu'elles consomment, dégagent la 
force nécessaire pour animer une série d'organes et leur 
faire exécuter les travaux les plus variés. 

La comparaison des animaux aux machines n'est pas 
seulement légitime, elle est aussi d'une utilité extrême 
à différents points de vue. Elle fournit un précieux moyen 
de bien faire comprendre les phénomènes mécaniques qui 
se passent chez les êtres vivants, en les rapprochant de 
phénomènes semblables, mais généralement mieux con- 
nus, qu'on peut constater dans la fonction des machines 
usuelles. Aussi, nous arrivera-t-il souvent, dans le cours de 
ce livre, d'emprunter à la mécanique pure les démonstra- 
tions synthétiques d'un phénomène de la vie animale. Le 
mécanicien, à son tour, peut puiser des notions utiles dans 
l'étude de la nature qui lui montrera, maintes fois, com- 
ment les problèmes les plus compliqués peuvent être ré- 
solus avec une simplicité admirable. 

Mais c'est un champ bien vaste à explorer que celui de la 
mécanique animale. A chaque fonction, pour ainsi dire, est 
associé un appareil mécanique spécial. La circulation du 
gang, la respiration, etc., peuvent et doivent être traitées 
séparément; aussi, bornerons-nous ce travail à l'étude 
d'une seule fonction, essentiellement mécanique : la loco- 
motion chez les divers animaux. 

11 est facile Je montrer l'importance d'un pareil sujet ; la 
locomotion, sovas ses différentes formes : terrestre, aquati- 
que, aérienne, a constamment excité l'intérêt. Soit que 
l'homme ait essayé d'utiliser le mieux possible sa force mo- 
trice et celle des animaux, soit qu'il ait cherché à étendre 
son domaine : à s'ouviir un chemin sur les mers, ou h 
s'élever dans les airs, c'est toujours dans: la nature qu'il a 



INTRODUCTION ix 

puisé ses inspirations. Il est permis d'espérer qu'une con- 
naissance plus approfondie des différents modes de locomo- 
tion animale sera le point de départ d'applications nouvelles 
d'où sortiront quelques nouveaux progrès. 

Assurément, toute recherche scientifique offre par elle- 
même un puissant attrait ; l'espérance d'atteindre la vérité 
suffit à soutenir les efforts de ceux qui la poursuivent ; 
la contemplation des lois de la nature a été pour ceux qui 
les ont découvertes une grande et noble jouissance. Mais 
pour l'humanité, la science n'est que le moyen, le progrès 
est le but. Montrer qu'une étude peut conduire à quel- 
que application utile, c'est entraîner avec soi dans la re- 
cherche bien des gens qui se seraient bornés à la suivre de 
loin, avec le seul intérêt de la curiosité. Sans prétendre 
rappeler ici tout ce qu'on a gagné à étudier la nature, nous 
essaierons de faire entrevoir qu'on peut gagner encore à 
l'étudier avec plus de soin. 

La locomotion terrestre, celle de l'homme et des grands 
mammifères par exemple, est encore très-imparfaitement 
connue. Si l'on savait dans quelles conditions s'obtient 
le maximum de vitesse, de force ou de travail que peut four- 
nir l'être vivant, cela mettrait fin à bien des discussions et à 
bien des tâtonnements regrettables. Ainsi, on ne condamne- 
rait pas toute une génération d'hommes à certains exercices 
militaires qui seront plus tard rejetés comme inutiles et 
ridicules. On ne verrait pas tel pays écraser ses soldats sous 
une énorme charge, lorsqu'il est admis, dans tel autre, que 
le mieux est de ne rien leur donner à porter. On saurait 
exactement à quelle allure un animal fournit le meilleur 
service, 3oit qu'on lui demande la vitesse, soit qu'on lui 
fasse traîner des fardeaux. On connaîtrait^ enfin, les condi^ 

Marey. b 



X INTRODUCTION 

tions d'attelage ^i sont les plus propres à la bonne utilisa- 
tion de la force des animaux. 

C'est dans ee sens que le progrès tend à se faire, mais 
si Ton se plaint avec raison que sa marche soit un peu 
lente , il n'en faut accuser qu'une notion imparfaite du 
mécanisme de la locomotion. Qu'on perfectionne cette 
étude et les applications utiles en sortiront d'elles-mêmes. 

L'homme s'est manifestement inspiré de la nature dans 
la construction des appareils de la navigation. Si la carène du 
navire est, comme on l'a dit justement, taillée sur le modèle 
de l'oiseau nageur, si l'invention de la voile et celle des 
rames sont imitées de l'aile du cygne enflée par le vent et de 
sa patte membraneuse qui frappe Teau^ ce n'est là qu'une 
partie des emprunts que l'art a faits à la nature. Il y a 
plus de deux cents ans que Borelli, étudiant la condition 
de stabilité et de déplacement des poissons, traçait le plan 
d'un navire plongeur construit sur le même principe que 
les formidables Monitors qui ont fait leur apparition dans 
la récente guerre d'Amérique. 

Dans la navigation moderne, la question dynamique laisse 
encore bien des points obscurs. Quelle forme donnera-t-on 
à un navire pour qu'il trouve dans l'eau le moins possible 
de résistance? Quel propulseur choisira-t-on pour utiliser le 
plus avantageusement la force de la machine ? De l'aveu des 
hommes compétents en pareille matière, ces problèmes sont 
trop complexes pour qu'on puisse déterminer par le calcul 
les conditions les plus favorables dans la construction des 
navires. Faut-il attendre que l'empirisme, à force de tâton- 
nements ruineux, nous ait appris comment il faut résoudre 
un problème dont la nature nous oifre les solutions les plus 
variées? Déjà d'ingénieux constructeurs ont tenté d'imiter 
les propulseurs naturels ; ils ont muni de petits bateaux 



< 

• 






* 



INTRODOCrrXON x( 

d'un appareil qui fonctionne comme la queue du poisson, 
en oscillant comme elle d'un mouvement alternatif. Et il s'est 
trouvé que ces appareils, bien qu'imparfaits encore, consti- 
tuent déjà des propulseurs énergiques ; ils seront peut-être 
un jour préférés à tous ceux qu'on a employés jusqu'ici. 

Quant à la locomotion aérienne, elle a toujours eu le privi- 
lège d'exciter vivement la curiosité chez l'homme. Que de 
fois ne s'est-il pas demandé s'il devrait toujours envier à 
l'oiseau et à l'insecte leurs ailes, et s'il ne pourrait aussi 
voyager à travers les airs, comme il voyage à travers les 
océans? A différentes époques^ des hommes qui faisaient 
autorité dans la science ont proclamé, à la suite de Ibngs 
calculs, que c'était là un rêve chimérique. Mais que d*in- ' 
ventions n'avons-nous pas vu réaliser qui avaient été pa- 
reillement déclarées impossibles ? La vérité c'est que toute 
intervention des mathématiques est prématurée tant que 
l'étude de la nature et Texpérimentation n'auront pas fourni 
les données précises qui seules peuvent servir de solide 
point de départ aux calculs de ce genre. 

Nous tenterons donc d'analyser les actes si rapides qui se 
produisent dans le vol des insectes et des oiseaux; nous es- 
saierons ensuite d'imiter la nature et nous verrons, une fois 
de plus, que c'est en s'inspirant d'elle qu'on a le plus de 
chances de résoudre les problèmes qu'elle a résolus. 

Déjà, nous pouvons l'affirmer, dans les actes mécani- 
ques de la locomotion terrestre, aquatique et aérienne, il 
n'est rien qui puisse échapper aux moyens d'analyse dont 
nous disposons. Serions-nous dans l'impossibilité de repro- 
duire un phénomène que nous avons compris? Nous ne 
pousserons pas si loin le scepticisme. 

On a pu affirmer longtemps que la chimie, toute-puis- 
sante quand il s'agit de décomposer les substances organi- 



xii INTRODUCTION 

queS; serait toujours incapable de les reproduire. Qu'est 
devenue cette prédiction décourageante ? 

Nous espérons que le lecteur qui voudra suivre les re- 
cherches expérimentales exposées dans ce livre en retirera 
cette conviction : que bien des impossibilités d'aujourd'hui 
n'ont besoin, pour être réalisées, que d'un peu de temps et 
de beaucoup d'efforts» . 

Mars 1873. 



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MACHINE ANIMALE 



» * 



LIVRE PREMIER 



FORGES ET ORGANES 



CHAPITRE I 

DES FORCES DANS LE RÈGNE INORGANIQUE ET CHEZ LES 

ÊTRES ORGANISÉS. 



La matière se révèle par ses propriétés. — Quand la matière agit, on 
conclut à l'existence de forces. —- Multiplicité des forces admises 
autrefois ; tendance à leur réduction à une seule force dans le règne 
inorganique. — Indestructibilité de la force ; ses transformations. — 
Forces vitales, leur multiplicité pour les anciens physiologistes. — 
Plusieurs des forces vitales sont ramenées aux forces physiques. — 
Des lois en physique et en physiologie. —- Théorie générale des 
forces physiques. 



Nous ne connaissons la matière que par ses propriétés 
que nous ne saurions elles-mêmes concevoir séparées de la 
matière. Le mot propriété ne répond à rien de réel, c*est un 
artifice de langage; ainsi, les expressions : pesanteur, cha- 
leur, dureté, couleur, etc., attribuées à différents oorps de la 
nature veulent dire que ces corps se manifestent à nos sens 
par certains effets que l'expérience de chaque jour nous a 
fait connaître. 

Marbt 1 



2 FORCES ET ORGANES 

Quand la matière agit, c'est-à-dire change d'état, il se passe 
ce que nous appelons un phénomène, et par une nouvelle 
simplification de langage, nous appelons force la cause in- 
connue qui a provoqué ce phénomène. Un corps qui tombe, 
un fleuve qui coule, un foyer qui nous échauffe, l'éclair qui 
brille, deux corps qui se combinent, etc., tout cela corres- 
pond à des manifestations de forces que nous appelons gra- 
vité, force mécanique, chaleur, électricité, lumière, affinités 
chimiques, etc. 

Dans les premiers âges de la science, le nombre des forces 
était multiplié presque à l'infini. Chaque phénomène parti- 
culier était considéré comme la manifestation d'une force 
spéciale. Mais peu à peu, on reconnut que des manifestations 
diverses peuvent tenir à une cause unique ; dès lors^ le nombre 
des forces que l'on admettait diminua considérablement. 

La pesanteur et l'attraction furent réduites à une même 
force par Newton qui reconnut, dans la pomme qui tombe 
et dans l'astre retenu en son orbite, les effets d'une même 
cause : la gravitation universelle. Ampère réduisit le ma- 
gnétisme à une manifestation de l'électricité. La lumière 
et la chaleur sont depuis longtemps considérées comme les 
manifestations d'une même force : un mouvement vibratoire 
extrêmement rapide imprimé à Téther. 

De nos jours^ une conception grandiose est venue changer 
encore la face de la science. Toutes les forces de la nature 
se réduisent à une seule. La force peut revêtir toutes les 
apparences : elle devient tour à tour chaleur, tfavail méca- 
nique, électricité, lumière ; elle donne naissance aux combi- 
naisons chimiques ou aux décompositions. Parfois, la force 
semble disparaître^ mais elle n'a fait que se cacher ; on peut 
la retrouver tout entière et la faire passer de nouveau par le 
cycle de ses transformations. 

Inséparable de la matière, la force est indestructible comme 
elle et l'on doit appliquer à toutes deux ce principe absolu : 
rien dans la nature ne se crée ni ne se détruit. 

Avant d'exposer avec quelques détails cette grande con- 
ception de la conservation de la force et de ses transforma- 
tions dans le monde inorganique, voyons si, dans la science 



UNITÉ DE LA FORGE 3 

des corps organisés, il s'est produit quelque généralisation 
analogue. 

L*ètre vivant, dans ses manifestations de sensibilité, d'in* 
telligence et de spontanéité, se montre si différent des corps 
inertes et passifis de la nature inorganique, la génération et 
révolution des animaux leur sont tellement spéciales, que 
les premiers observateurs ont dû tracer une limite absolue 
entre les deux règnes de la nature. 

Des forces particulières furent imaginées, auxquelles on 
attribuait chacun des phénomènes normaux de la vie; d'au- 
tres, comme des génies malfaisants, présidaient à la produc- 
tion des maladies dont tout ce qui vit peut être atteint. 

La complexité des phénomènes de la vie empêcha pendant 
longtemps de saisir le lien qui les unissait, de ramener à une 
même cause ces effets multiples et de réduire ainsi le nombre 
des forces qui avaient été admises tout d'abord. L*homme finit 
par prendre pour des réalités les fictions qu*il avait imaginées. 
Peu à peu, Fattrait de l'inintelligible exerçant une sorte de fas- 
cination, on en vint à refuser aux lois physiques toute infiuence 
sur les êtres vivants. Ce mysticisme exalté arriva à représen- 
ter certains animaux comme capables de se soustraire aux 
infiuences de la pesanteur ; pour lui, la chaleur animale était 
d'une autre essence que celle de nos foyers ; des esprits sub « 
tils et insaisissables circulaient dans les vaisseaux et les nerfs. 

Le temps n'a pas encore fait justice de toutes ces absur- 
dités. Et pourtant on peut cœstater que la science de la 
vie tend à subir aujourd'hui une transformation aussi com- 
plète que celle dont nous venons d'esquisser le développe- 
ment à propos des sciences physiques. Guidée par Texpéri- 
mentation, la physiologie cherche et retrouve les forces phy- 
siques dans un grand nombre de phénomènes vitaux ; chaque 
jour voit s'accroître le nombre des cas auxquels on sait ap- 
pliquer les lois ordinaires de la nature. Ce qui leur échappe 
reste pour nous Tinconnu, mais non plus l'impénétrable. 
Parmi les phénomènes de la vie, ceux qui nous sont intelli- 
gibles sont précisément d'ordre physique ou mécanique. 



4 FORGES ET ORGANES 

Nous retrouverons dans Torganisme vivant ces manifesta- 
tions de la force qui s'appellent chaleur, travail mécanique, 
électricité, lumière, actions chimiques ; nous verrons ces 
forces se transformer les unes dans les autres, mais il ne faut 
pas espérer pour le moment arriver à la détermination numé- 
rique des lois qui président aux transformations de ces forces. 
L'organisme animal se prête peu aux mesures exactes, sa 
complexité est trop grande pour ces évaluations que le 
physicien a déjà beaucoup de peine à atteindre, en se ser- 
vant des machines les plus simples. 

Suivant son degré de complexité, chaque science s*ap- 
proche plus ou moins de la précision mathématique à laqueUe 
elle doit arriver tôt ou tard. Une loi n'est que la détermina- 
tion de rapports numériques entre différents phénomènes; 
il n'y a doue pas de loi physiologique parfaite. Dans les 
phénomènes de la vie, il n*est guère possible de déterminer 
et de prévoir à Tavaace autre chose que le sens dans lequel la 
variation se produira. Jusqu'ici le physiologiste n'est arrivé 
qu'à ce degré de connaissance que posséderait, par exemple, 
l'astronome qui saurait que l'attraction entre deux astres di- 
minue quand leur distance augmente, mais qui n'aurait pas 
encore déterminé la loi de proportionnalité inverse au carré 
des distances. Ou bien encore, il est comme le physicien qui 
aurait constaté que les gaz comprimés diminuent de volume, 
sans avoir reconnu la relation numérique qui rattache leur 
volume à la pression. 

Nul doute, cependant, qu'il n'y ait des relations numériques 
entre les phénomènes de la vie ; on arrivera plus ou moins 
vite à les découvrir, suivant l'exactitude des méthodes d'in- 
vestigation auxquelles on aura recours. 

Si les physiciens s'étaient bornés à constater que les corps, 
en s' échauffant, se dilatent, et s'ils n'avaient pas cherché à 
mesurer la température de ces corps et le volume qu'ils 
prennent à chaque variation de la température, ils n'au- 
raient qu'une idée imparfaite des phénomènes de dilata- 
tion des corps par la chaleur. Pendant longtemps, le phy- 
siologiste s'est borné à signaler que telle ou telle influence 
augmente ou diminue la force des muscles, fait varier la 



UNITÉ DE LA FORCE & 

rapidité de leurs mouvements, accroît ou affaiblit la sensi- 
bilité et la force motrice. La science, aujourd'hui, se montre 
plus exigeante, €t déjà, la détermination rigoureuse de Tin- 
tensité et de la durée de certains actes, de la forme des dif- 
férents mouvements, des rapports de succession de deux ou 
plusieurs phénomènes, l'estimation précise de la vitesse du 
sang et du transport de Tagent nerveux sensitif ou moteur ; 
toutes ces mesures exactes introduites dans la physiologie 
font espérer que, de mensurations plus rigoureuses, sorti- 
ront bientôt des lois mieux formulées. 

Dans la comparaison que nous allons faire entre les forces 
physiques et celles qui animent l'organisme animal, nous 
supposons connues les notions fondamentales récemment 
introduites dans la science et par lesquelles toutes ces forces 
tendent à se réduire à une seule : celle qui engendre le 
mouvement. Aussi nous bornerons-nous à esquisser rapi- 
dement la théorie nouvelle. 

La valeur d'une théorie dépend du nombre des faits qu'elle 
embrasse ; celle de l'unité des forces physiques tend à les 
absorber tous. 

Depuis l'atome invisible jusqu'au corps céleste perdu dans 
l'espace, tout est soumis au mouvement. Tout gravite dans 
une orbite immense ou infiniment petite. 'Maintenues à une 
distance définie les unes des autres , en raison même du 
mouvement qui les anime, les molécules présentent des rap- 
ports constants qu'elles ne perdent que par l'apport ou la 
soustraction d'une certaine quantité de mouvement. En gé- 
néral l'accroissement du mouvement des molécules agrandit 
leurs orbites et les éloignant les unes des autres, accroît le 
volume des corps. A ce titre, la chaleur se montre comme 
une source de mouvement. Sous son influence, les molécules, 
s'écartant de plus en plus, font passer les corps de l'état de 
solide, à celui de liquide, puis de gaz. Ces gaz eux-mêmes 
se dilatent indéfiniment par l'apport de nouvelles quantités 
de chaleur. Mais cette force qui imprime une rapidité ex- 
trême au mouvement des molécules, cette force que la théorie 
fait admettre, on la rend saisissable par l'expérimentation s 
on en mesure l'intensité en opposant à la dilatation d'un*corp; 



6 FORCES ET ORGANES 

an obstacle qu'elle devra sarmonter. C'est ainsi que lesmo* 
léculea des gaz ou des vapeurs, captives dans le cylindre des 
machines, communiquent aux parois et au piston cette pree- 
sion ai considérable qu'on emploie à produire du travail mé- 
canique. Ce travail mécanique, h son tour, se transforme en 
cbaleur si l'on renverse les conditions de l'expérience : si, 
par exemple, une force extérieure, refoulant le piston d'une 
pompe à gaz, entrave les mouvements moléculaires par une 
violente compression. 

La théorie nouvelle est venue éclairer certaines hypothèses, 
celles, entre autres, qui faisaient admetttre la chaleur latente 
de fusion ou de vaporisation des corpa, la chaleur latente de 
dilatation des gaz. Elle en a supprimé d'autres, c'est ainsi que la 
. découverte de la pression atmosphérique a banni l'hypothèse 
aujourd'hui ridicule de l'horreur de la nature pour le vide. 

Bien que la théorie se plie moins facilement à l'interpré- 
tation des phénomènes lumineux et électriques, elle permet, 
d'après les grandes analogies de ces phénomènes avec la 
cbaleur, de supposer qu'ils ne sont eux-mêmes que des ma- 
nifestations du mouvement. Du reste, la transformation du 
mouvement en chaleur, en électricité, en lumière, peut se 
prouver expérimentalement 




La figure i représente la disposition de l'expérience. 



UNITÉ DE LA FORGE 7 

•m 

Sur une table sont rangés différents appareils à travers 
lesquels on peut faire passer un courant électrique engencVé 
par une pile P. (A la place de l'élément unique représenté 
dans la figure^ il faut disposer une série de couples de Bunsen 
pour réaliser complètement Fexpérience.) Le courant de 
la pile est conduit dans un circuit elliptique représenté au 
centre de la figure sur une planchette carrée. Ce circuit 
est formé d*un gros fil de cuivre; de distance en distance, 
ce fil s'interrompt et plonge dans des godets à mercure des- 
quels partent d'autres fils qui se rendent aux appareils que le 
courant devra traverser. Dans la disposition représeï itée fig. 1 , 
des ponts métalliques 1, 2, 3, A, 5 relient l'un à l'autre les go- 
dets à mercure et forment un circuit complet que le courant 
peut traverser sans passer par les appareils qui sont dis- 
posés autour de lui. 

Si l'on enlève l'arc n*" 1, le courant de la pile qui passait 
par cet arc est forcé de traverser le circuit elliptique sans 
toutefois traverser les appareils environnants. Mais si ensuite 
on enlève l'arc n? 2, le courant devra traverser l'appareil M, 
qui est un moteur électro-magnétique. Cet appareil entrera 
en mouvement et produira un travail mécanique. 

Enlevons en même temps l'arc n^ 3, le courant devra 
traverser également un thermomètre enregistreur. (Voici 
comment cet instrument est construit : c'est une sorte de 
thermomètre de Reiss formé d'une spirale de platine que le 
courant traverse et qui plonge dans un ballon plein d'air. Sous 
l'influence de réchauffement de la spirale par le courant qui 
la traverse, l'air du flacon se dilate et passe, à travers un 
long tube, dans l'appareil enregistreur. Celui-ci se compose 
d'un tambour de métal dont la paroi supérieure est formée 
par une membrane de caoutchouc. Quand Tair pénètre dans 
le tambour, sa membrane se gonfle et soulève un levier en- 
registreur qui trace sur un cylindre tournant E une courbe 
dont les élévations et les abaissements correspondent aux 
élévations et aux abaissements de la température.) 

En enlevant l'arc n* 4, on force le courant à traverser un ap- 
pareil L, à pointes de charbon, dans lequel l'électricité donne 
naissance à cette vive lumière que tout le monde connaît. 



8 FORGES ET ORGANES 

Lorsqu'il passe par le voltamètre V, le courant produit la 
décomposition de l'eau. On mesure l'intensité du courant 
par la quantité de l'eau décomposée, c'est-à-dire par les 
volumes d'oxygène et d'hydrogène qui se dégagent. 

On voit d'abord, au moyen de ces appareils, que l'électri- 
cité peut devenir tour à tour, travail mécanique dans le 
. moteur M, chaleur dans la spirale du thermomètre T, lu- 
mière entre les pointes de charbon L, et action chimique dans 
le voltamètre V. 

Mais on reconnaît aussi que l'électricité qu} subit une de 
ces métamorphoses est enlevée au courant dont l'énergie se 
trouve ainsi diminuée. Si, par exemple, on fait travailler 
le moteur M, on voit que Tenregistreur accuse une dimi- 
nution de chaleur dans le thermomètre. Qu'on arrête à la 
main le moteur électro-magnétique, aussitôt apparaît un 
accroissement dans la température; la courbe enregistrée 
s'élève. 

Quand le moteur électro- magnétique travaille, on voit 
aussi diminuer l'intensité de la lumière, décroître la décom- 
position de l'eau dans le voltamètre. Tous ces phénomènes 
reprennent leur énergie première dès qu'on supprime la 
production de travail mécanique. 

Pendant ce temps^ toute la force dépensée dans ces appa- 
reils divers est dégagée de la pile sous l'influence d'une 
action chimique : la transformation d'une certaine quantité de 
zinc en sulfate de zinc. C'est ainsi que dans le foyer d'une 
machine à vapeur, la combustion du charbon, c'est-à-dire 
l'oxydation qui transforme du carbone en acide carbonique 
^igage de la chaleur que l'on convertit ensuite en travail. 

Mais cette force dégagée des corps y était contenue quand 
le zinc était à l'état de métal et le carbone à l'état de houille; 
ces corps avaient employé pour se former la quantité de 
force qu'ils ont cédée en passant à un autre état. De sorte 
qu'il faudrait rendre au sulfate de zinc et à l'acide carbo- 
nique autant d'électricité ou de chaleur qu'ils en ont dégagé 
si Ton voulait reproduire le zinc métallique ou le carbone 
à l'état de pureté. 



UNITÉ DE LA FORCE 

Dans la théorie moderne, cette force qui se manifeste à 
un instant donné n'est pas créée, mais seulement rendue 
sensible de latente qu'elle était. 

On appelle force en tension celle qui, emmagasinée dans 
un corps, attend l'occasion de se manifester. C*est ainsi qu*un 
ressort tendu rendra au bout d'un temps indéfini la force 
qu'on avait employée à le tendre ; qu'un poids soulevé à une 
certaine hauteur restituera, à l'instant de sa chute, le travail 
qu'on avait employé à l'élever. 



•/.■ 



CHAPITRE II 



TRANSFORMATIONS DES FORGES PHYSIQUES. 



Pour prouver rindestructibilité des forces il faut savoir les mesurer. 
— Unités de chaleur et de travail mécanique. — De la thermodyna- 
mique. — Mesure des forces chez les êtres vivants. — Phases 
successives de la transformation des corps, dégagements succes- 
sifs de force sous cette influence. — La thermodynamique appli 
quée aux élres vivants. 



On vient de voir que la force, dans les états divers qu'elle 
présente, peut être tantôt latente, ou en tension, et tantôt en 
action sous forme de chaleur, d'électricité, de travail mé- 
canique. 

Pour suivre cette force à travers ses transformations di- 
verses, pour constater qu'il ne s'en perd aucune partie, il 
faut avoir un moyen de la mesurer sous toutes ses formes. 
Le chimiste peut prouver rindestructibilité de la matière en 
montrant, avec la balance, qu'un gramme de matière conser- 
vera son poids à travers tous les changements d'état qu^on 
pourra lui imposer. Qu*pn pèse cette matière à l'état liquide, à 
l'état solide ou à l'état gazeux, on retrouvera toujours le 
poids d'un gramme, sous les volumes et les aspects les plus 
divers. 

Une mesure est donc nécessaire pour les différentes ma- 
nifestations de la force. Toute quantité de chaleur, d'électri- 
cité ou de travail mécanique doit se comparer à une unité 



TRANSFORMATIONS DE LA FORGE 11 

particulière, comme tout poids doit se comparer à l'unité 
de poids. 

Unité de chaleur. La sensation de chaud et de froid que 
nous éprouvons au contact des différents corps ne corres- 
pond nullement à la quantité de chaleur que ces corps ren- 
ferment. Les appareils thermométriques ne sont pas da- 
vantage en état de nous donner la mesure des quantités de 
chaleur, puisque différents corps, présentant pour noasenset 
pour le thermomètre la même température, peuvent céder des 
quantités de chaleur très-inégales. Mais, pour échauffer un 
même poids d'un corps, d'un même nombre de degrés, il 
faudra toujours la même quantité de chaleur. Or, d'après la 
convention établie en France et dans beaucoup d'autres pays, 
l'unité de chaleur ou calorie est la quantité de chaleur néces- 
saire pour porter un kilogramme d'eau de zéro à un degré 
centigrade. 

Unité de travail, La force mécanique n'est bien définie que 
depuis qu'on a introduit dans la science la notion de travail. 
L'unité de travail mécanique admise en France est le kilo- 
grammètre, c'est-à-dire la force nécessaire pour soulever l'u- 
nité de poids : le kilogramme, à l'unité de hauteur : le mètre. 

La force électrique se mesure d'après l'un de ses effets, la 
décomposition de l'eau, car on démontre que, pour décom- 
poser un même volume d'eau; il faudra toujours la môme 
quantité d'électricité. 

Ces mesures des forces en action fournissent, à leur 
tour, le moyen d'estimer la quantité de force en tension que 
renfermait un corps. Ainsi, on démontrera que dans un kilo- 
gramme de houille et dans la quantité d'oxygène nécessaire 
pour transformer cette houille en acide carbonique, on avait 
en tension 7,000 calories, lorsqu'on réunissant toute la cha- 
leur dégagée par la combustion, on arrivera à échauffer d'un 
degré une masse d*eau de 7,000 kilogrammes. 

Mais une substance qui brûle n'arrive pas toujours à son 
oxydation complète; dès lors, elle ne met pas en action 
la totalité de la force en tension qu'elle contenait. Un kilo- 
gramme de carbone, par exemple, peut ne subir qu'un pre- 
mier degré d'oxydation, et devenant ainsi oxyde de carbone, 



i2 FORCES ET ORGANES 

il ne cède que 5,000 calories. Cet oxyde de carbone se brû- 
lant à son tour et devenant acide carbonique, cédera alors 
seulement les 2,000 calories restantes. 

La transformation des forces physiques se fait, avons-nous 
dit, sans qu'il se perde rien de la force transformée. Pour le 
démontrer, il faut prouver qu'un certain nombre de calories 
transformées en travail fourniront un nombre constant de 
kilogrammètreSy et inversement, que ce travail, en redeve- 
nant chaleur, restituera le nombre primitif de calories. 

On appelle thermodynamique la science qui s'occupe d'éta- 
blir les relations entre la chaleur et le travail mécanique et de 
fixer la valeur de l'équivalent mécanique de la chaleur. Cette 
conception qui est le complément de la théorie de la transfor- 
mation des forces et qui prouve que dans leurs transforma- 
tions elles ne perdent rien de leur valeur, est considérée à 
juste titre comme la plus belle conquête des temps modernes. 

Entrevue par Sadi-Carnot, nettement formulée par 
R. Mayer, démontrée d'une manière éclatante par les expé- 
riences de Joule, la notion d'équivalence des forces est ad- 
mise aujourd'hui par tous les physiciens. Chaque jour fournit 
à cette doctrine une confirmation nouvelle et amène une plus 
grande précision dans la détermination de l'équivalent mé- 
canique de la chaleur. La valeur aujourd'hui généralement 
admise pour cet équivalent est 425, c'est-à-dire qu'il faut 
transformer un travail de 425 kilogrammètres en chaleur 
pour obtenir une calorie, et inversement que la chaleur ca- 
pable d'échauffer d'un degré un kilogramme d'eau à zéro 
peut à son tour, si elle est transformée en travail, élever à un 
mètre un poids de 4.5 kilogrammes (1). 

Mais dans les transformations thermodynamiques, il faut 
poser une restriction. Carnot avait soupçonné et Clausius a 
nettement établi que, dans les cas où la chaleur est employée 
à produire du travail, cette chaleur ne peut se transfor- 
mer tout entière et que la plus grande partie reste à l'état de 
chaleur, tandis que dans l'opération inverse, on peut trans- 

(i) Des expériences de Regnault sur la vitesse du son et sur la 
détente des gaz donnent aujourd'hui comme véritable valeur de 
l'équivalent le nombre 439. 



TRANSFORMATIONS DE LA FORCE 13 

former en chaleur la totalité du travail appliqué à cet effet. 
Cela n*exclut en rien la loi d'équivalence dont nous venons de 
parler; car s'il est vrai que dans une machine à vapeur, par 
exemple, on ne puisse retrouver sous forme de travail qu'une 
faible partie, 12 0/0 environ, de la chaleur produite par le 
foyer, il n'en est pas moins vrai que cette quantité de cha- 
leur disparue fournit en travail précisément le nombre de 
kilogrammètres qui correspond à son équivalent mécanique. 

A peine ces notions étaient-elles introduites dans la science 
que les physiologistes essayèrent de s'en servir pour éclai- 
rer la question si obscure de la chaleur et du travail pro- 
duits par les animaux. L'assimilation des êtres vivants aux 
machines thermiques était déjà àTétat de conception vague. 
On va voir quelles clartés elle a reçues de la théorie nouvelle. 

Les forces, avons-nous dit, se produisent au sein de l'or- 
ganisme. Tous les êtres vivants dégagent de la chaleur, tous 
produisent du travail. Le dégagement de ces forces se fait 
par la transformation chimique des aliments. 

On peut, sur l'être vivant, mesurer approximativement 
les quantités de chaleur et de travail produites et même 
estimer la quantité de force contenue dans les aliments; il 
suffît, pour cela, d'appliquer les méthodes que les physiciens 
ont employées dans l'estimation des forces inorganiques. 

Ainsi, un homme placé pendant quelque temps dans un 
bain cédera èi l'eau une certaine quantité de calories qui se 
mesurera aisément. Appliquée à mouvoir une machine, la 
force d'un homme ou d'un animal produira un nombre de 
kilogrammètres non moins faciles èi mesurer. Enfin, si Ton 
soumet les aliments aux expériences qui déterminent le pou- 
voir échauffant des différents combustibles, on trouvera que 
chacun d'eux contient une certaine quantité de force en ten- 
sion. Favre et Silbermann ont fourni sur ce point de précieux 
renseignements laborieusement accumulés; Frankcland a 
continué ces recherches. Aujourd'hui, on connaît le pouvoir 
calorifique de presque toutes les substances alimentaires ; il 
est donc possible d'évaluer ce que leur oxydation complète 
donnera de force libre, soit sous forme de chaleur, soit sous 
forme de travail. 



14 FORGES ET ORGANES 

Mais, ainsi qu'on Ta vu pour les combustibles que l'industrie 
emploie, l'oxydation n*estpas toujours complète. La houille, 
en partie consumée, donne des résidus solides ou gazeux, 
tels que le coke et l'oxyde de carbone, qui eux-mêmes, 
en s oxydant d'une manière plus complète, fournissent une 
certaine quantité de chaleur. De même, les résidus de la 
digestion renferment encore en eux de la force non dé- 
gagée. L'estimation de toutes ces forces doit être faite, si l'on 
veut savoir ce que les matières alimentaires, en traversant 
l'organisme, ont perdu de leur force en tension, et ce que, par 
conséquent, on doit retrouver sous forme de force en action. 
La sécrétion urinaire élimine aussi des produits incomplète- 
ment transformés : l'urée et l'acide urique contiennent encore 
de la force en tension ; il faut en tenir compte dans les calculs. 

Enfin, la vapeur d'eau qui sature l'air sortant des poumons 
enlève à l'organisme et emporte avec elle une certaine 
quantité de chaleur, comme cela se passe dans la chaudière 
d'une machine à vapeur ; il en est de môme pour l'évapora- 
tion cutanée. 

Cette complication dans la mesure de la force chez les 
êtres organisés montre quelles difficultés attendent ceux qui 
voudraient chercher èi vérifier sur l'être vivant les principes 
de la thermo-dynamique; et pourtant il serait illogique d'ad- 
mettre sans preuve que, dans les êtres vivants, les forces 
physiques n'obéissent pas aux lois ordinaires. Fermement 
convaincus de la généralité des lois de la thermo-dynamique, 
plusieurs savants ont tenté de la démontrer sur l'organisme 
animal. 

J. Béclard, le premier, essaya de prouver que, dans les 
muscles de l'homme, la chaleur peut se substituer au tra- 
vail mécanique et réciproquement. A cet effet, il explorait 
la température thermométrique de deux muscles qui se con- 
tractaient tous deux, mais dont l'un faisait du travail, c'est- 
à-dire soulevait des poids, tandis que l'autre ne travaillait 
pas. On devait s'attendre à trouver moins de chaleur dans 
le premier muscle, car une partie de la chaleur produite 
pendant sa contraction avait dû se transformer en travail. 

L'idée qui présidait aux expériences de Béclard é^t assu- 



TRANSFORMATIONS DE LA FORCE 15 

rément très*juste, mais les moyens dont il disposait pour 
apprécier réchauffement du muscle étaient tout à fait insuf- 
fisants. Un thermomètre appliqué sur la peau, au niveau du 
muscle exploré, devait donner la mesure de la chaleur pro- 
duite. Aussi, les variations de température obtenues par Bé- 
clard, suivant que le muscle travaillait ou non, étaient-elles si 
peu sensibles qu'on ne saurait leur attacher une valeur réelle. 

Heidenhein obtint des résultats plus nets en opérant sur 
des muscles de grenouille qu'il faisait contracter avec ou 
sans production de travail, en explorant leur température à 
l'aide d'appareils thermo* électriques. 

Dans ses expériences, Hirn fut plus hardi, car il chercha 
à déterminer l'équivalent du travail mécanique dans les mo- 
teurs animés. 

Pour faire comprendre l'expérience de Hirn, considérons 
le cas plus simple où un mécanicien voudrait établir Téqui- 
valent thermique du travail d'une machine à vapeur, sachant 
combien de houille il a brûlé, quelle chaleur a été dégagée . 
ôt quelle quantité de travail s'est produite. 

Il estimera d'abord la chaleur qui correspondrait à la 
combustion du charbon qu'il a brûlé ; il constatera que la 
chaleur qu'il a recueillie est moindre, ce qui accuse la dispa- 
rition d'un certain nombre de calories; cette disparition, i 
l'attribuera à la transformation de chaleur en travail. Or 
comme il sait le nombre de kilogrammètres produits par la 
machine, il n'aura qu'à diviser ce nombre par celui des 
calories disparues pour trouver le nombre de kilogram- 
mètres qui équivaut èi chacune d'elles. 

Hirn a cru pouvoir estimer à la fois les combustions 
effectuées, la chaleur dégagée et le travail mécanique pro- 
duit par l'homme. Enfermant le sujet mis en expérience dans 
une chambre hermétiquement close, il le faisait agir sur une 
roue qui pouvait, èi volonté, tourner sans produire de tra- 
vail, ou en en produisant. 

L'air de la chambre analysé, montrait quelle quantité 
diacide carbonique avait été dégagée; de là se déduisait 
la combustion produite et le nombre de calories auxquelles 
cette combustion eût dû correspondre. 



4% FORGES ET ORGANES 

La chaleur dégagée dans la chambre s'appréciait par les 
procédés ordinaires delà calorimétrie ; elle était, dans le cas 
de travail produit, sensiblement inférieure à ceUe qu'on eût 
dû trouver d'après la quantité diacide carbonique exhalée. 

Cette disparition d'un certain nombre de calories s'expU- 
quait par leur transformation en travail mécanique. 

De ces expériences Hirn tira une valeur de l'équiva- 
lent mécanique de la chaleur pour les moteurs animés ; or 
le chiffre obtenu différait considérablement de celui que les 
physiciens ont établi. Ce désaccord n'a rien d'étonnant 
quand on songe èi toutes les causes d'erreur qui se trouvent 
réunies dans une pareille expérience. Il pouvait y avoir er- 
reur sur la quantité d'acide carbonique exhalée ; erreur sur 
la nature des actions chimiques qui ont dégagé cet acide 
carbonique, et par conséquent sur la quantité de chaleur 
qui a dû accompagner ce dégagement ; erreur dans l'évalua- 
tion de la chaleur répandue dans la chambre calorimétrique; 
enfin erreur sur la quantité de travail mécanique produit 
par le sujet En effet, s*il est relativement facile d'estimer le 
travail de nos muscles employés k soulever un fardeau, il est 
d'autres actes musculaires qui constituent , eux aussi, une 
somme importante de travail, et qu'on ne sait pas encore 
évaluer avec précision : nous voulons parler des mouvements 
de la circulation , et surtout de ceuK que produit l'appareil 
respiratoire. 

A l'expérience de Hirn s'applique ce que nous avons dit 
de la plupart des expériences de physiologie dont on vou- 
drait faire sortir une donnée numérique. Mais si elle est in- 
capable de fournir une détermination exacte, cette expé- 
rience permet du moins de saisir le sens dans lequel varient 
les phénomènes; elle montre que toujours une certaine 
quantité de chaleur disparait deTorganisme quand un travail 
extérieur se produit. On ne pourrait guère obtenir plus de 
précision dans la mesure des transformations thermo-dyna- 
miques sur la plupart des machines à vapeur, et pourtant 
personne ne conteste que dans ces moteurs la chaleur et le 
travail se substituent l'nn èi l'autre suivant les rapports 
d'équivalence. 



CHAPITRE III 



DE LA CHALEUR ANIMALE. 



Origines de la chaleur animale. — Théorie de Lavoisier. — Perfcc* 
tionnements apportés à cette théorie. — Estimations des forces con- 
tenues dans les aliments et dans les produits sécrétés. — Difficulté 
de ces estimations. — La force cédée par les substances alimen- 
taires se transforme en partie en chaleur et en partie en travail. — 
Siège des combustions dans Torganisme. — Echauffement des glandes 
et des muscles pendant leur fonction. — Siège de la calorification. 
» Intervention des causes de refroidissement. » Température ani- 
male. — Régulateur automatique delà température animale. 



Si Ton a attribué pendant si longtemps à la chaleur animale 
une nature toute particulière et si on s'est refusé à l'assimiler 
à celle qui se manifeste dans le règne inorganique, cela tient à 
certaines conditions dans lesquelles les tissus vivants s'échauf- 
fent ou se refroidissent, sans qu'on puisse facilement saisir 
comment apparaît cette chaleur, ni comment elle disparaît. 
Il était presque naturel d'admettre que la chaleur se lie à 
des influences d'origine nerveuse, en voyant certaines émo- 
tions violentes amener chez l'homme un froid glacial tandis 
que d*autres lui faisaient brusquement monter la chaleur au 
visage. Tous ces faits ont trouvé aujourd'hui leur explication 
dans laquelle rien ne vient plus enfreindre les lois ordinaires 
de la physique. Pour les bien faire saisir nous devrons passer 
en revue la production de la chaleur et sa répartition dans 
les différentes parties de l'organisme. . 

Marey. 2 



18 FORCES ET ORGANES 

On a constaté depuis longtemps que les aliments sont in- 
dispensables chez les êtres vivants, èi la production de la cha- 
leur, aussi bien qu'à celle de la force musculaire. L'inanition, 
en même temps qu'elle abat les forces de Tanimal, produit 
en lui un refroidissement profond. 

G*est au génie de Lavoisier qu'on doit l'assimilation de 
Torganisme vivant à un foyer qui brûle ou oocyde sans cesse 
des substances prises au dehors, en empruntant èi l'atmo- 
sphère l'oxygène nécessaire à ces transformations. Cette 
théorie est sortie triomphante de toutes les attaques dont elle 
a été l'objet et qui n'ont eu pour effet que de la perfection- 
ner dans ses détails. 

Réduisons à ses proportions réelles la comparaison de 
Torganisme avec un foyer en ignition. De part et d'autre une 
matière oxydable se trouve en rapport avec de l'oxygène ; 
mais tandis que, dans un foyer, le gaz en nature arrive au 
contact du combustible préalablement porté à une tempé- 
rature élevée, dans l'organisme, le gaz arrive dissous dans le 
sang au contact de matériaux dissous eux-mêmes dans ce 
liquide ou profondément engagés dans le tissu des organes. 
La circulation transporte ainsi, dans tous les points de l'or- 
ganisme, les éléments nécessaires au dégagement de la force. 
Ces corps restent en présence, sans agir les uns sur les au- 
tres, jusqu'au moment où une action spéciale provoque leur 
combinaison. Au système nerveux appartient ce rôle ana- 
logue à celui de l'étincelle qui allume le foyer, ou de la 
capsule qui provoque la déflagration de la poudre à canon. 

Quand Toxydation est terminée et quand les forces néces- 
saires aux fonctions ont été mises en liberté, il reste dans 
les tissus des produits devenus inutiles et comparables aux 
cendres du foyer et aux gaz qui s'échappent par la che- 
minée. Ces produits devront être éliminés. C'est encore la 
circulation qui se charge de cet office; le sang dissout 
l'acide carbonique et les sels qui sont les produits ultimes 
des r>-ydations organiques, puis les porte dans son par- 
cours perpétuel aux organes éliminateurs : au poumon et 
aux glandes. 

Tant qu'on ne soupçonna pas la chaleur et le travail mé- 



CHALEUR ANIMALE 10 

canique de pouvoir se substituer Tun èi l'autre, on essaya de 
rendre compte de toutes les combustions qui se passent dans 
Forganisme en évaluant la quantité de chaleur qu'un animal 
dégage en un temps donné. Les physiciens et les physiologistes 
firent les plus grands efforts pour saisir cette égalité illusoire 
entre la chaleur théorique qui correspondrait aux combustions 
dont l'organisme est le siège et la quantité de chaleur que 
fournit Tanimal mis en expérience. 

De même qu'une machine, lorsqu'elle travaille, fournit 
moins de chaleur au calorimètre que n*en dégagerait un 
simple foyer consommant la même quantité de combustible, 
de môme, l'être vivant dégage d'autant moins de chaleur qu*ii 
exécute plus de travail mécanique. On a vu, à propos des 
expériences de Hirn, que c*est seulement d'après l'écart qui 
existe entre la chaleur expérimentalement obtenue et celle 
dont on avait fait Testimation théorique que Ton essaie au- 
jourd'hui de trouver la valeur de Téquivalent du travail 
mécanique chez les êtres vivants. 

Quelles que soient les manifestations variées de la force 
dans Torganisme, toujours une certaine partie de cette force 
se traduit sous forme de chaleur et c'est lèi ce qui donne 
aux animaux une température supérieure à celle du milieu 
où ils vivent. 

Peut-on, en explorant la température des différentes par- 
ties du corps de l'animal, saisir les points où la chaleur se 
formj3 et assigner le siège véritable des combustions dont 
nous ne constatons que les résultats lointains? 

Il est aujourd'hui démontré que le poumon , par lequel 
l'oxygène de Tair pénètre dans l'organisme, n*est pas le siège 
des combustions, car le sang qui sort de cet organe est plus 
froid, en général, que celui qui y est entré. De sorte que si 
Ton introduit deux thermomètres ou deux aiguilles thermo- 
électriques dans le cœur d'un animal, afin d'explorer la 
température du sang qui revient par les veines de tout le 
corps dans les cavités droites^ et celle du sang qui vient du 
poumon dans les cavités gauches, c'est le sang du cœur 
droit qui est le plus chiaud; la chaleur s'est donc produite 
principalement sur le trajet de la grande circulation. 



20 FORGES ET 0R6ANE8 

Veut-on localiser davantage les origines de la chaleur? Il 
faut prendre un organe en particulier et explorer, d'une 
manière comparative, la température du sang qui lui arrive 
par les artères et du sang qui en sort par les veines. G*est 
ainsi qu'on a reconnu que les muscles en acliuii et les glandes, 
pendant qu'elles sécrètent, sont des organes de production 
de chaleur ; c'est précisément dans ceux-là que se produi- 
sent les actions chimiques les plus énergiques. 

Mais il ne faudrait pas s'attendre, en explorant tous les 
muscles ou toutes les glandes au moment de leur actioo, à 
constater toujours une élévation dans la température de leur 
sang veineux. En effet, un troisième élément intervient dajis 
le problème : c'est la déperdition de chaleur qui a lieu pen- 
dant que le sang traverse l'organe. Or, toutes les parties 
du corps ne sont pas également soumises aux pertes de 
chaleur; les plus superficielles y sont le plus exposées, 
tandis que les organes profonds sont abrités contre les causes 
de refroidissement. Lorsqu'on veut constater réchauffe- 
ment du sang dans les glandes, il faut choisir, pour cette 
exploration, le sang des veines du foie ou des reins, organes 
abrités contre le refroidissement. Dans ces conditions tout 
dégagement de chaleur dans la glande doit se traduire par 
une élévation de la température de son sang veineux. Si 
nous prenions au contraire la glande sublinguale et si, après 
l'avoir mise à nu, par un temps froid, nous explorions la 
température du sang des veines de cette glande, nous trou- 
verions ce sang plus froid que celui qui y est entré par 
les artères. Faudrait- il en conclure qu'il ne s'est pas dégagé 
de chaleur dans cette glande? Nullement. Il faudrait simple- 
ment admettreque la perte de chaleura excédé la production. 

En somme, la chaleur parait se produire dans tous les or- 
ganes, mais èi des degrés divers, suivant l'intensité des ac- 
tions chimiques qui s'y passent. La température d'un organe 
résulte nécessairement de la chaleur que le sang lui a ap- 
portée, de celle qui s'est produite èi son intérieur et de celle 
qu'il a perdue. C'est pour cela que certaines veines, les veines 
des membres par exemple, ramènent du sang plus froid que 
celui des artères correspondantes, tandis que d'autres, 



CHALEUR ANIMALE 21 

comme les veines sushépatiques à la sortie du foie, ramè- 
nent du sang plus chaud que celui qui est entré dans la 
glande hépatique. En somme, tout compensé, le sang vei- 
neux réchaufifé prédomine dans Forganisme sur celui qui 
s'est refroidi ; de sorte qu'il rentre au cœur de 1<> 1/2 environ 
plus chaud qu'il n'en est sorti. 

Ceci nous conduit à étudier la question de la température 
des animaux. 

Parmi les différentes espèces animales, quelques-unes, 
tout en prodij^^nt de la chaleur, subissent cependant les 
variations de la température ambiante, de telle sorte qu'on 
a pu les appeler animaux à sang froid. On les nomme au* 
jourdhui animaux à température variable, ce qui est plus 
exact. Quant aux animaux dits à sang chaudy ils présentent 
cette propriété singulière d'avoir, dans les régions profondes 
de leur corps, le sang à une température à peu près cons- 
tante, malgré les variations de la température extérieure. 
Ainsi chez l'homme qui , naviguant des régions polaires à 
réquateur, peut subir, en quelques semaines , des écarts de 
30 degrés dans la température ambiante, le sang reste èi une 
température voisine de 38*. 

On conçoit qu'au milieu de variations incessantes de la 
production de la chaleur au sein de Forganisme, et de 
variations non moins grandes dans les causes de sa déper- 
dition, une pareille fixité ne puisse être obtenue qu'au 
moyen d'un régulateur de la température. Nous allons entrer 
dans quelques développements sur le merveilleux fonction- 
nement du régulateur de la température animale. 

L'industrie humaine s'est trouvée bien souvent aux prises 
avec la nécessité de produire des températures fixes ou tout 
au moins de combattre des causes xle refroidissement ou 
d'échaufifement exagérés. Dans une étuve, il ne faut ni dé- 
passer une certaine température ni tomber sensiblement 
au-dessous. Mais ce problème est relativement simple. En 
effet, Fétuve est toujours plus chaude que Fair extérieur, 
elle ne peut être soumise qu'à des causes plus ou moins 
intenses de refroidissement que Fon compense en faisant 



22 FORCES ET ORGANES 

varier convenablement la production de chaleur. Le régula- 
teur de Bunsen résout fort bien ce problème , en réglant 
l'arrivée du gaz qui sert de combustible, l'augmentant si 
Tenceinte tend à se refroidir, la diminuant dans le cas 
contraire. 

Dans réconomie animale, deux ordres d'influences ten- 
dent sans cesse à faire varier la température dans sa pro- 
duction et dans sa dépense. Les causes de déperdition de 
chaleur existent, comme dans Tétuve que nous venons de 
prendre pour exemple. La température de Tair ambiant, contre 
laquelle les vêtements nous abritent d'une manière plus ou 
moins efficace; d'autre part, l'évaporation plus ou moins 
facile de la transpiration cutanée suivant l'état hygrométrique 
de l'atmosphère; l'action du vent ou des courants d'air ; la 
température des bains dans lesquels nous nous plongeons, 
ces différentes causes tendent èi accroître ou à diminuer la 
déperdition de chaleur que subit le corps. A ces influences 
s'ajoutent celle des aliments chauds ou froids que nous pre- 
nons, de Tair chaud ou froid que la respiration introduit 
dans nos poumons, etc. Tout cela constitue en général des 
causes de déperdition de chaleur. 

Un autre élément variable dans l'établissement de la tem- 
pérature animale, c'est la production de chaleur qui se fait 
au sein de l'organisme et qui varie, aussi bien que la perte, 
sous des influences nombreuses. Les aliments que nous pre- 
nons agissent par leur quantité et par leur nature sur cette 
production de chaleurintérieure; l'activité des glandes s'allie 
à un dégagement de calorique; il en est de même de l'action 
musculaire qui ne peut se produire sans échauffement du 
muscle. 

Il est vrai que, dans certaines limites, nos sens nous aver- 
tissent de restreindre la production de chaleur ou de l'ac- 
tiver, suivant que les influences extérieures diminuent ou 
augmentent la déperdition. Ainsi, l'alimentation varie avec 
les climats, de façon que la sobriété forcée de Thabitant des 
pays chauds n'a plus de raison d'être dans les climats froids. 
L'oisiveté obligatoire pendant les chaleurs du jour sous un 
ciel brûlant est une manière de diminuer la production de 



CHALEUR ANIMALE ^3 

chaleur; Thomme du Nord au contraire cherche dans l'aclî- 
vité musculaire un moyen de compenser les causes de re- 
froidissement qu'il subit. 

Mais là n'est pas le vrai régulateur de la température 
animale. La volonté commande tous ces actes dont Tin- 
fluence peut bien être favorable à la régularisation de notre 
température; mais, en général, la nature, pour assurer 
les fonctions indispensables èi la vie, les soustrait à notre 
volonté. G*est dans uii appareil automatique que nous 
trouverons le régulateur véritable de la température. 

Cet appareil doit donc obéir èi la fois èi des influences 
extérieures et à des influences du dedans ; il doit retenir la 
chaleur quand elle tend èi se perdre en trop grande quantité ; 
il doit, d'autre part, en favoriser la déperdition dans les cas 
où elle se produit en trop grande abondance au sein de Tor^ 
ganisme. 

Ce double but est atteint par une propriété de TappareU 
circulatoire : les vaisseaux sanguins, animés par des nerfs 
dont M. Cl. Bernard a révélé l'action, se resserrent sous 
l'influence du froid et s'ouvrent au contraire par l'efTet de 
la chaleur. Cette propriété règle, à la fois, le cours du sang 
dans chacun des organes et la température dans l'économie 
tout entière. 

Prenons un animal qui vient d'être tué ; chez lui, la cir- 
culation du sang est arrêtée, et avec elle toutes les fonctions 
sont supprimées. Cet animal, placé dans un milieu èi basse 
température, va se refroidir. Suivant les lois physiques, c'est 
d'abord les extrémités des membres et la surface du corps 
qui perdront leur chaleur, tandis que les parties centrales 
resteront encore très-chaudes, abritées qu'elles sont, parles 
couches plus superficielles, contre les causes de déperdition 
de chaleur. Ce cadavre se comportera comme un corps inerte 
qui a été chauffé et qui se refroidit. La circulation du sang 
s'oppose, pendant la vie, à cette inégale répartition de la 
chaleur dans les différents points de l'organisme. Amenant, 
aux parties superficielles, du sang artériel dont la tempéra- 
ture est voisine de 38<> centigrades, elle les réchauffe lorsque 
la température extérieure tend à les refroidir. D'autre part, 



24 FORGES ET ORGANES 

si, chez ranimai vivant, la production de chaleur vient à 
augmenter, la circulation s*oppose à réchauffement indéfini 
des régions centrales du corps : elle emmène cette chaleur 
à la surface où elle se perd au contact du milieu extérieur 
plus froid. 

La circulation du sang a donc pour effet d'uniformiser la 
température dans l'organisme. Mais ce nivellement n'est 
jamais complet; en effet, sauf le cas où Tanimal serait dans 
une étuve à 38*, et ne perdrait rien de sa chaleur, la sur- 
face du corps est toujours plus froide que les régions pro - 
fondes. Ce refroidissement, du reste, est sans inconvénient 
puisqu'il ne porte pas sur les organes essentiels. 

Si la circulation du sang avait toujours et partout la même 
vitesse, cette uniformisation n'aurait pas pour résultat de 
conserver aux régions profondes la température constante 
qui leur est nécessaire ; on verrait seulement le corps subir 
d'une manière plus générale des élévations ou des abaisse- 
ments de température, suivant que les causes de production 
de chaleur ou celles de déperdition viendraient à prédomi- 
ner. Pour produire la fixité de la chaleur centrale, il faut, 
de toute nécessité, qu'une infiuence quelconque vienne aug- 
menter la rapidité de la circulation, toutes les fois que lor- 
ganisme produit plus de chaleur, ou que l'élévation de la 
température ambiante diminue les causes de refroidisse- 
ment. La circulation des régions superficielles du corps pos- 
sède précisément une très-grande variabilité, ainsi qu'on le 
peut voir d'après les changements d'aspect de ces régions 
qui sont tantôt rouges, chaudes et gonflées, tantôt pâles, 
froides et diminuées de volume, suivant la plus ou moins 
grande abondance de sang qui y circule. Cette variabilité 
tient èi la contraction ou au relâchement des artérioles dont 
les tuniques musculeuses obéissent à des nerfs spéciaux. 
Lorsque, sous Tinfiuence de ces nerfs nommés vaso-moteurs^ 
les vaisseaux d'une région se contractent, la circulation s'y 
ralentit, tandis que par une action contraire , le relâchement 
des vaisseaux accélère le cours du sang. 

Or, c'est la température elle-même qui agit, le plus ordi- 
nairement, pour régler cet état de contraction ou de relâche- 



CHALEUR ANIMÂLB . 25 

ment des vaisseaux» de sorte que la température animale 
possède véritablement un régulateur automatique. 

Tout le monde a remarqué Vinfluence du chaud et du 
froid sur Tétat de la circulation de la peau. Qu'on trempe 
une main dans Teau chaude et l'autre dans Veau froide, la 
première rougira et la seconde pâlira ; la chaleur a donc 
pour effet de relâcher les vaisseaux, le froid de les resserrer. 
En d'autres termes, d'après ce que nous avons vu plus haut, 
la chaleur, par l'action qu'elle exerce sur la circulation, favo • 
rise la perte de chaleur, le froid agissant en sens inverse 
tend à diminuer l'intensité du refroidissement. Et ce n'est 
pas seulement sous l'influence des variations de la tempéra- 
ture extérieure que ces effets se produisent ; on les observe 
également quand la chaleur animale varie dans sa produc- 
tion. L'échauffement de l'organisme qui accompagne l'ac- 
tivité musculaire, ou qui résulte de l'ingestion de boissons 
très-chaudes, provoque l'accélération de la circulation super- 
ficielle qui va rejeter au dehors cette chaleur en excès; l'i- 
nanition, le repos musculaire, Tingestion d'eau glacée, etc., 
ralentissent la circulation périphérique et enrayent son in- 
fluence refroidissante. 

Telles sont, autant que nous avons pu l'exposer dans un 
chapitre aussi court, l'origine et la répartition de la chaleur 
dans l'organisme animal. Le rôle de la circulation du sang 
sur la répartition de la chaleur eût peut-être réclamé plus 
de détails; nous l'avons traité plus complètement ailleurs (1). 
Ici la chaleur n*est étudiée que comme manifestation de la 
force, et nous avons seulement voulu faire voir que malgré 
les apparences, la chaleur est de même nature dans le monde 
inorganique et chez les êtres organisés. 



1. Physiologie médicale de la circulation du sang^ Paris, 1863, et 
Théorie physiologique du choléra, Gazette hebdomadaire de méd. et 
de chir., 1867. 



CHAPITRE IV 



DU MOUVEMENT CHEZ LES ANIMAUX 



Le mouvement est le caractère le plus apparent de la vie ; il agit 
sur des solides, des liquides, et des gaz. — Distinction desniouve- 
ments de la vie organique et de la vie animale. — La vie animale nous 
occupera seule. — Structure des muscles. — Aspect onduleux de la 
fibre encore vivante. — Onde musculaire. — Secousse et myogra- 
phie. — Multiplicité des actes de la contraction. — Intensité de la 
contraction, dans ses rapports avec la fréquence des secousses 
musculaires. — Caractères de la fibre aux différents points du 
corps. 



Le mouvement est le plus apparent des caractères de la 
vie; il se manifeste dans toutes les fonctions ; il est Fessence 
même de plusieurs d'entre elles. Il faudrait de longs déve- 
loppements pour exposer par quel mécanisme le sang cir- 
cule dans les vaisseaux, comment Tair pénètre dans les 
poumons et s'en échappe tour à tour, comment l'intestin et 
les glandes sont perpétuellement animés de contractions 
lentes et prolongées. Tous ces mouvements s'accomplissent 
au sein des organes sans que la volonté les commande, 
souvent même sans que l'individu chez qui ils se pas- 
sent en ait conscience : ce sont des actes de la vie orga^ 
nique. 

D*autres mouvements sont soumis èi notre volonté qui 
en règle la vitesse, l'énergie, la durée; ce sont toutes 
les actions musculaires de la locomotion et les différents 



DU MOUVEMENT CHEZ LE8 ANIMAUX Î7 

actes de la vie de relation. Nous nous occuperons spéciale- 
ment de cet ordre de phénomènes plus faciles à obser- 
ver et à analyser. Disons seulement que cette division si 
tranchée entre les actes de Ja vie organique et ceux de la 
vie de relation ne doit pas être acceptée sans réserves. 
Bichat qui l'avait établie se basait sur des différences ana- 
tomiques et fonctionnelles dont l'importance parait aujour- 
d'hui moins grande que de son temps. L* élément musculaire 
de la vie organique est une fibre lisse obéissant à des nerfs 
d'un système particulier qu'on nomme grand sympathique 
sur lesquels la volonté n'a pas d'action ; les mouvements 
produits par ce genre de fibre apparaissent assez longtemps 
après Texcitation du nerf ou du muscle, ils persistent pen- 
dant un temps assez long. Enfin la destination même de ces 
actes qui ont tous pour but l'entretien de la vie de l'individu 
leur imprime un caractère spécial. — L'élément musculaire 
de la vie de relation consiste en une fibre d'apparence striée 
dont l'action, commandée par la volonté, est sous la dépen- 
dance de nerfe .émanant directement du cerveau ou de 
la moelle épinière. Ces mouvements apparaissent brusque- 
ment dès qu'une excitation les provoque ; ils ont peu de 
durée et, d'ordinaire, ne sont pas indispensables à l'entretien 
de la vie de l'animal. 

Bien que cette distinction soit exacte d'une façon géné- 
rale, on entrevoit déjà ce qu'elle a de trop absolu et Ton 
pourrait citer de nombreuses exceptions aux lois anatomi- 
ques et physiologiques qu'elle tend à établir. Ainsi le cœur, 
organe immédiatement indispensable à la vie organique et 
soustrait à Tempire de la volonté, présente une structure qui 
le rapproche beaucoup des muscles volontaires. Certains 
poissons du genre tinca présentent des muscles striés dans 
leur gros intestin, comme Ed. Weber Fa signalé. Bien sou- 
vent, d'autre part, la volonté est sans empire sur certains 
muscles qui, par leur structure, et par la nature des nerfs 
qui les animent, se rattachent au système de la vie de re- 
lation. 

Du reste l'habitude, par l'exercice répété, parait étendre 
presque indéfiniment l'action de la volonté sur les muscles. 



28 FORGES ET ORGANES 

Le jeune animal témoigne, par la maladresse de ses mouve- 
ments, qu*il n'a pas encore pris possession de sa fonction 
musculaire ; il semble étudier les actes les plus simples, et 
les accomplit mal , tandis que le gymnaste , le pianiste exercé, . 
exécutent des prodiges d'agilité, de force ou de précision, sans 
que Teffort de volonté qu'ils déploient semble être en rapport 
avec le résultat obtenu. Plusieurs physiologistes pensent, 
et nous croyons avec eux, qu'il existe dans le cerveau et 
dans la moelle des centres d'action nerveuse qui prennent, 
par suite de l'habitude, certaines attributions. Ils arrivent à 
commander et à coordonner certains groupes de mouve- 
ment^ sans participation complète de la partie du cerveau 
qui préside au raisonnement et à la conscience de nos actes. 

Laissons de côté ces questions encore à l'étude et cher- 
chons comment se produit le mouvement dans un muscle 
volontaire. 

L'organe générateur du mouvement se compose d'élé- 
ments multiples. Si réduit qu'on le suppose, il exige l'inter- 
vention de la fibre musculaire, -des vaisseaux sanguins 
qui lui apportent sans cesse les éléments chimiques aux dé • 
pens desquels le mouvement sera produit, enfin, du nerf 
qui provoque dans la fibre l'apparition de ce mouve- 
ment. 

Lorsque le physiologiste veut analyser les actions qui se 
passent dans les muscles, il ne s*adresse pas tout d'abord 
aux mouvements volontaires, ceux-ci offrent une trop grande 
complexité. L'expérimentateur isole un muscle et provoque 
en lui des mouvements , en faisant agir sur son nerf des 
excitations artificielles qu'il gradue à volonté. 

Pour donner une idée du rôle de chacun des éléments de 
lappareil moteur dans la production du mouvement, il suffit 
d'opérer sur le mollet de la grenouille. On met facilement à 
nu le nerf sciatique et en le coupant, on supprime toute in- 
fluence de la volonté sur le muscle. Celui-ci n'exécutera 
plus que les mouvements commandés par les excitations, 
électriques ou autres, qui agiront sur la partie du nerf 
restée en communication avec lui. Sur les côtés du nerf 
sciatique se trouvent une artère et une veine. La compression 



DU MOUVEMENT GBEZ LBB ANIMAUX 20 

de Tartère supprimera l'arrivée du sang dans le muscle ; celle 
de la veine y produira la stagnation sanguine. On pourra 
donc observer les influences que divers états de la circula- 
tion produisent sur la fonction musculaire. Enfin, en fen- 
dant la peau de la patte, on mettra le muscle à nu et l'on 
pourra faire agir sur lui directement, le froid, la chaleur, ou 
les différentes substances toxiques par lesquelles son ac- 
tion est modifiée. 

Lorsqu'on excite par une décharge électrique le nerf d*une 
grenouille ainsi préparée, on provoque dans le muscle un 
mouvement convulsif d'une grande brièveté que les physio- 
logistes allemands ont appelé Zuckung et que nous avons pro- 
posé de nommer secousse pour le distinguer delà contraction 
véritable. Ce mouvement est trop rapide pour que l'œil en 
puisse saisir les phases ; aussi faut-il, pour en apprécier les 
véritables caractères, recourir à des instruments spéciaux. 
Les appareils enregistreurs répondent seuls à ce besoin, car 
ils traduisent fidèlement toutes les phases du mouvement qui 
leur est communiqué. On connaît généralement la disposi- 
tion de ces appareils dont la météorologie fait depuis long- 
temps un usage presque exclusif. Les indications du baro- 
mètre, du thermomètre, de la force ou de la direction du 
vent, de la quantité de pluie tombée, etc ., s'enregistrent sous 
forme d'une courbe qui, selon qu'elle s'élève ou qu'elle s'a- 
baisse, exprime les accroissements ou les diminutions d'in- 
tensité du phénomène enregistré. Le temps pendant lequel 
ces variations s'accomplissent peut s'estimer d'après la lon- 
gueur que la courbe occupe sur le papier qui chemine, au 
devant de la plume écrivante, avec une vitesse connue et 
parfaitement régulière. 

En physiologie, l'application d'instruments du même genre 
a été introduite par Volkmann, Ludwig, Helmholtz. Nous 
avons essayé d'étendre leur emploi à un grand nombre de 
phénomènes et construit un grand nombre d'instruments 
dont la descripdott détaillée ne saurait trouver ici sa place. 
L'enregistreur qui s'applique à l'étude des mouvements mus- 
culaires porte le nom de Myographe ; il traduit la secousse 
du muscle par une courbe qui permet d'en saisir facilement 



80 FORCES ET ORGANES 

les phases. Nous avons longuement exposé ailleurs (1) la dis- 
position de cet instrument, les expéneocea auxquelles il se 
prête et les résultats qu'il fournit. Aussi nous bornerons- 
nous ici h une description sommaire des principaux résultats 
delaMyographie. 




Fig. *. - 



ïrlptioD tbéoriqi 



lyographa. 



Pour bien faire comprendre la fonction de l'appareil, ré- 
duisons-le d'abord à ses éléments essentiels. La ûg. Smontro 
un muscle du moUet de la grenouille m suspendu par une 
pince, au moyen de l'os de la jambe auquel adhère son 
attache supérieure. Le tendon t du muscle a été coupé 
puis lié par un fil au levier L qui peut s'élever ou s'abaisser 
en tournant autour d'un axe; le nerf n peut recevoir des 
excitations électriques qui provoquent dans le muscle des " 
raccourcissemeots subits suivis de relâchement, c'est-à-dire 
des secousses. Chacun de ces mouvements du muscle est 
communiqué au levier ; celui-ci s'élève et s'abaisse en am- 
plifiant, à son extrémité, les mouvements qu'il a reçus. 
Ce levier, terminé par une pointe, trace sur un cylindre 
tournant des courbes qui, lorsqu'elles s'élèvent, expriment 

i. Du mouvement dan» te»foneti<mB delà vw (Paris, 1S67, G. Baillère) 



DU MOUVEMENT CHEZ LES ANIMAUX S| 

le raccourcisaement du muscle, et lorsqu'elles s'abais- 
sent, indiquent le retour du muscle à sa longueur primi- 
tive. 

Avec la disposition réelle que noua avons donnée au 
Myographe on peut opérer sur un muscle sans le détacher 
de l'animal, ce qui permet de laisser l'organe dans les con- 
ditions normales de sa fonction. 




Fig. 1. — Ujognpbs ds Min;. 

On a représenté Qg. 3 la grenouille en expérience axée sur 
nue planchette de liège au moyen d'épingles. 

On lui a préalablement détruit le cerveau et la moelle 
épinière, afin d'éteindre en elle tout mouvement volontaire 
et toute sensibUité. Bien que mort en apparence, l'animal 
n'en conservera pas moins, pour plusieurs heures, la circu- 
tion du sang, et la faculté de réagir, par des mouvements, 
aux décharges électriques. Un excitateur électrique porte 



32 FORGES ET ORGANES 

au nerf de la grenouille les décharges d'une bobine d'in-[ 
duction. 

Pour enregistrer ces mouvements et les traduire par des 
courbes qui en expriment les différentes phases, on les 
transmet au myographe de la manière indiquée plus haut. 
Le tendon du muscle est coupé et lié par un fil de métal 
qui va s'attacher, d'autre part, au levier de lappareil en- 
registreur. Celui-ci se meut dans un plan horizontal quand 
le muscle exerce une traction sur lui. Dès que le mus- 
cle cesse d'agir, le levier revient, sous Faction d'un res- 
sort, à sa position primitive. A l'extrémité libre du levier est 
une pointe qui trace, sur un cylindre tournant recouvert 
d'un papier noirci par la fumée, les mouvements de va-et- 
vient que produisent les alternatives de raccourcissement et 
de relâchement du muscle. 

Quand le cylindre est immobile, le levier trace, pour cha- 
que secousse musculaire, une ligne sensiblement droite qui 
exprime, en l'amplifiant dans un rapport connu, l'étendue 
du raccourcissement du muscle. Plusieurs auteurs se bor- 
nent à ce genre de myographie par lequel ils constatât les 
variations que diverses influences produisent dans l'intensité 
de l'action musculaire. En animant le cylindre d'un rapide 
mouvement de rotation, on obtient une courbe qui, par sa 
hauteur, exprime l'étendue 4u raccourcissement et qui de 
plus indique, par son inclinaison variable à chaque instant, 
la vitesse avec laquelle le muscle accomplit les différentes 
phases de sa secousse. Enfin pour obtenir, sans les confondre^ 
une grande quantité de tracés successif, on place le pied 
du myographe sur un petit chemin de fer qui marche pa- 
rallèlement à l'axe de cylindre. La pointe écrivante trace 
alors une spirale indéfinie tout autour du cylindre, et sur 
cetle spirale viennent . pour une série d'excitations électri- 
ques produites à intervalles égaux , se tracer une série dé 
courbes régulièrement échelonnées (Voy. fig. 5) dont cha- 
cune correspond à l'une des secousses provoquées par 
l'électricité. 

Si la vitesse avec laquelle le cylindre tourne augmente ou 
diminue, il s'en suit un changement dans l'apparence des 



DU MOOVEMENT CHEZ LES ANIMACIX . 3S 
courbes qui, nécessairement, occupent un plus ou moins 
grand espace sur le papier; mais si l'on adopte une vitesse 
constante pour la rotation du cylindre, les courbes conser- 
vent la môme forme tant que le muscle donne les mfimes 
mouvements. 

Non seulement on provoque des secousses dans le muscle 
en excitant électriquement son nerf, mais aussi, en ap- 
pliquant au muscle lui-même l'excitation électrique. Le 
pincement, la percussion, la cautérisation du nerf sont en- 
core des excitants qui provoquent des secousses dan8 le 
muscle. 

Le caractère de ces mouv^nents s'altère sons certaines 
influences. La &tigue du muscle, le refroidissement de cet 
organe, l'arrêt de la circulation & son intérieur, modifient la 
forme de la secousse, diminuent son énergie et augmentent 
sa durée. Sous ces influences la courbe niyographique passe 
par dilTérentea formes telles que 1, 3, 3, &g. 4. 

Chez les différentes espèces animales, la secousse présente 




des durées trës-dlfTérentes : très-brève cbez l'oiseau (2 à 3 cen- 
tièmes de seconde) elle est plus longue chez l'homme; plus 
longue encore chez la tortue et les animaux hibernants. 
Enfin, certains poisons modifient les caraclëres de ce mou- 
vement d'une manière tellement particulière, qu'on pourrait 
déceler, d'après la forme qu'ils donnent au tracé, les moindres 
U'aces de ces poisons introduites dans la circuIUion do 
l'animal. 

On peut juger par la figure 5, des formes que prend mo- 



34 FORGES ET ORGANES 

cessivement la secousse d'un muscle de grenouille par l'efCot 
de l'absorption graduelle de la vératrine. 

Ces expériences ne révèlent encore qu'un fait : c'est que le 
muscle se raccourcit ou s'allonge, par un mouvement dont 
les phases varient sous les influences diverses que nous ve- 
nons de signaler. 




tK l'on cherche & pousser plus loin l'étude de ce phéno- 
mène de raccourcissement du muscle, on voit que ce n'est 
qu'un changement dans la forme de cet organe et que la 
diminution de longueur s'accompagne d'un gonflement cor- 
respondant ; on pouvait s'y attendre de la part d'un tissa 
sensiblement incompressible. Mais ce qui est plus curieux, , 
s'est la manière dont le gonflement se produit. 

Il a été observé depuis longtemps, sur des muscles en- 
core vivants, qu'il se forme aux points que l'on excite des 
saillies ou nodosités qui courent ensuite d'un mouvement 
plus ou moins rapide tout le long du muscle, comme une 
onde à la surface de l'eau. Aeby(l) a montré que c'est là un 



DU MOUVEMENT CHEZ LES ANIMAUX 35 

phénomène normal et sous le nom inonde musculaire, il a 
décrit ce mouvement qui, du point excité, se transporte aux 
deux extrémités du muscle avec une vitesse d'environ un 
mètre par seconde. Au moyen d'appareils que nous avons 
nommés pinces myographiques, on peut vérifier, sur l'ani- 
mal vivant, la réalité de ce transport des ondes. 

Quand Tonde apparaît dans le muscle, elle constitue une 
cause de raccourcissement. Pendant toute la durée du trans- 
port, le raccourcissement persiste et quand, arrivant au 
bout de la fibre musculaire, l'onde s'évanouit, le raccour- 
cissement disparait avec elle. 

Ces faits se rapprochent de ceux que le microscope révèle 
dans une fibre musculaire qu'on examine pendant qu'elle est 
encore vivante. Sur un insecte, qu*on prenne un faisceau de 
fibres musculaires (les pattes de coléoptères se prêtent très- 
bien à ce genre d'étude) et qu'on le place sous l'objectif du 
microscope ; on constate d'abord la belle striation|transversale 
de ces fibres, et Ton aperçoit sur leur surface, un mouvement 
ondulatoire, souvent alternatif, qui rappelle le mouvement 
des vagues à la surface dé l'eau. En examinant de plus près ce 
phénomène, on voit que les stries transversales de la fibre 
sont, en certains points, très-rapprochées les unes des autres, 
ce qui, dans la silhouette, se traduit par un gonflement de la 
fibre. C'est l'onde vue au microscope ; la condensation longi- 
tudinale dont le muscle est le siège en ce point lui donne une 
opacité plus grande que dans les autres régions (fig. 6) . Cette 




Fig. 6. — Aspect qae présentent des ondes multiples sur une fibre musculaire. 

onde opaque chemine le long delà fibre. En d autres termes 
les points où la striation est serrée ne sont pas toujours 
les mêmes, la condensation longitudinale disparaît en un 
endroit, tandis qu'elle se produit dans les parties conti- 
guês. 

Puisque le raccourcissement du muscle s'accompagne de 
son gonflement dans le sens transversal, on peut étudier 



se FORCES ET OROÂNES 

d'après ce gonflement les caractërea du mouvement qui ee 
produit dans un muscle. Mous avons réussi & enregistrer ces 
cbangements de volume du muscle comme on avait enre- 
gistré les changements de longueur. Dans ces conditions, on 
pourrait étudier l'action musculaire sur l'homme liù-m6me> 
car il n'est plus besoin de mutilation. 

Qu'on suppose un muscle serra entre les mors aplatis d'une 
pince; à chacun de ses gonflements, le muscle écartera 
les mors de la pince, et ce mouvement pourra être enre- 
gistré. 

Cette méthode permet d'étudier le phénomène de l'oode 
musculaire et la vitesse avec laquelle se tait son transport 
sur toute la longueur du muscle. 




Ftf . T' — DfipoiitïoB d'un IiiioBia nnsflnLaÏH ai 
pimM D> I ports Im «XDiUtson tlaotriqoci £a i 
•B momant ot atl« visnt da trinriM chuons dsi pinui. 

La fîg. 7 montre un faisceau musculaire saisi, en deux 
points de sa longueur, entre les mors des pinces myographi- 
ques i et 2. Ces instruments sont faits de telle sorte que » 
leurs mors sont écartés par le gonflement du muscle, ce 
mouvement comprime une sorte de petit tambour qui, par un. 



DU MOUVElfBNT CHEZ LES ANIMAUX 37 

tobe de caoutchouc, envoie une partie de l'air qu'il renfermait 
dans ne autre petit taïubour semblable. La figure 7 montre 
deux de ces instruments montés sur un pied. I^ gonflement 
de la membrane soulève an levier enregistreur et donne ainsi 
le signal du gonflement du muscle au point ob il est com- 
primé par la pince n" 1. Le mouvement se traduit sur le 
tracé par une courbe analogue k celles que nous avons déjà 
vues précédemment. 

Supposons qu'on exinte électriquement le muscle au ni- 
veau delà première pince, on a le signal de la formation de 
l'onde ft cet endroit du muscle mais la pince n° 2 ne donne 
pas encore son signal. Pour qu'elle fonctionne il faut que 
l'onde, dans son transport le long du muscle, soit arrivée 
jusqu'àelle-Acemoment elle donne & son tour son signal et 
l'on voit, sur le tracé, que ce deuxième mouvement retarde 
sur le premier d'un certain espace que l'on peut évaluer en 
temps, d'après la vitesse connue de la rotation du cylindre. 

Les influences qui modifient l'intensité et ta durée de la se- 
cousse musculaire nous ont paru modifier l'intensité et la 
vitesse de propagation de l'onde. Ainsi les deux courbes infé- 
rieures représentées sur la figure 8 montrent que le transport 
de l'onde est ralenti par le froid. 




L'expérience a été faite sur les muscles de la cuisse d'un 
lapin. Les pinces étaient placées aussi loin que possible l'une 
de l'autre : b 7 centimètres environ, l'excitation électrique 
est appliquée à PextrémUé inférieure du muscle, on obtint 
les deux courbes supérieures de la figure 8. L'intervalle qui 
sépare ces courbes mesure la durée du transport de l'onde 



38 FORGES ET ORGANES 

musculaire. Après avoir refroidi le muscle avec de la glace on 
obtint les courbes placées au bas de la figure. On voit que le 
transport de l'onde est ralenti, car il y a plus d'intervalle 
entre ces courbes qu*entre les premières. 

Production de la force mécanique dans le muscle, — On a 
vu que les actions chimiques sont la source de la force mus- 
culaire; par quels intermédiaires passe cette force avant de 
devenir travail mécanique? 

Dans les machines à vapeur, la chaleur est Fintermédiaire 
obligé entre l'oxydation de la houille et le travail mécanique 
développé. Il est très-probable que dans le muscle les 
choses se passent de la même manière. L'action chimique 
provoquée par le nerf au sein de la fibre du muscle y dégage 
de la chaleur; cette chaleur à son tour se transforme partiel- 
lement en travail. Nous disons partiellement, puisque, 
d'après le second principe de la thermodynamique, la cha- 
leur ne peut se transformer tout entière en travail méca- 
nique. 

Certains faits semblent justifier ces vues ; ainsi, en échauf- 
fant un muscle, on en change la forme et on le voit se rac- 
courcir en se gonflant. Ces effets disparaissent lorsque le 
muscle est refroidi. 

La fibre musculaire n*est pas seule à posséder cette pro- 
priété de transformer la chaleur en travail. Le caoutchouc, par 
exemple, se comporte d'une manière analogue; on peut 
même, avec cette substance, imiter jusqu'à un certain point 
les phénomènes musculaires. 

Si l'on prend un morceau de fil de caoutchouc non vulca- 
nisé et si, en l'étirant entre les doigts, on arrive à lui donner 
10 ou 15 fois sa longueur primitive, on voit changer l'appa- 
rence de ce fil qui devient blanc et nacré. En même temps le 
fil s'échauffe d'une manière sensible et tend énergiquemeni 
à revenir sur lui-même, de sorte que si on lâche une de ses 
extrémités, il reprend instantanément sa longueur première 
et retombe à sa température initiale. D'après nous, c'est la 
chaleur sensible qui a disparu pour devenir travail mécani- 
que. En effet si l'on plonge dans l'eau le fil ainsi étiré, de ma- 
nière à lui enlever sa chaleur, il reste pour ainsi dire figé 



Du MOUVEMENT CHEZ LES ANIMAUX 



39 



dans rallongement et ne développe aucun travail mécanique. 

Mais si Ton prend le fil ainsi allongé et qu'on lui rende 
de la chaleur on le voit revenir sur lui-môme, avec une 
force considérable. 

La figure 9 montre un fil de caoutchouc ainsi étiré puis re- 
froidi; on l'a chargé d'un poids 
qu'il ne tend pas à soulever. Mais, 
si Ton saisit le fil entre les doigts, 
on le sent se gonfler et se rac- 
courcir en soulevant le poids; il 
y a production du travail méca- 
nique. 

Si Ton échauffe ainsi le fil 
en divers points, on crée une 
série de gonflements dont chacun 
soulève le poids d'une certaine 
quantité. Enfin, si on le chauffe 
dans toute son étendue, le fil re- 
vient à ses dimensions primitives, 
sauf le léger allongement que 
produit le poids suspendu. 

De profondes analogies rap- 
prochent ces phénomènes de 
ceux qui se passent dans le 
tissu musculaire. L'identité se- 
rait parfaite, s'il y avait transport 
de l'onde que la chaleur produit 
sur le fil de caoutchouc. Ce 
transport implique, dans la fibre 
musculaire, la propagation suc- 
cessive de l'action chimique qui Flg. 9. — Transformation de U cha- 

dégage de la chaleur. C'est ainsi 'Z^:, ^^^"^ ^' "" ^' '' "°°*' 
que si l'on allume une trsdnée de 

poudre en un de ses points, Tincandescence se propage sur 
toute sa longueur. 

Ces analogies nous ont paru remarquables; il semble 
qu'elles ouvrent des aperçus nouveaux sur les origines du 
travail musculaire. 





X»' 



.v 



CHAPITRE V 



CONTRACTION ET TRAVAIL DES MUSCLES. 



Fonction du nerf. — Vitesse de Tagent nerveux. — Des mesures du 
temps en physiologie. — Tétanos et contraction musculaire. — 
Hiéorie de la contraction. — Travail des muscles. 



Les expériences exposées au précédent chapitre nous 
montrent le muscle placé dans des conditions artificielles ; 
cela peut rendre suspects les résultats qu'elles fournis- 
sent. Cet agent électrique dont on se sert pour exciter le 
mouvement peut-il être assimilé à l'agent inconnu que la 
volonté envoie, à travers les nerfs, pour commander aux 
muscles les actes qu'ils exécutent? Et ces mouvements 
artificiellement provoqués, ces secousses si brèves, toujours 
semblables entre elles si les conditions du muscle ne chan- 
gent pas, en quoi cela ressemble-t-il aux mouvements si 
variés dans leur forme et leur durée que la volonté com- 
mande? Ces objections demandent à être au moins briève- 
ment discutées. 

Fonction du nerf. Lorsqu*on excite un nerf par une 
décharge électrique, ce n'est pas l'électricité employée 
qui chemine jusqu'au muscle qui réagit. La secousse se 
produit également bien lorsqu'on se met à Tabri de toute 
propagation de l'électricité le long du nerf; elle se montre 
également quand on emploie des excitants dune tout 
autre nature : le pincement ou la percussion par exemple. 



CONTRACTION ET TRAVAIL DES MUSCLES 41 

Ainsi, Texcitant employé ne fait que provoquer dans le neri 
le transport de Tagent qui est propre à cet organe. Cet agent 
nerveux n*est-il lui-môme que de rélectricité? Malgré les 
beaux travaux des physiologistes allemands et en particulier 
de M. Du Bois Reymond la science n*est pas encore fixée sur 
ce sujet. Toujours est il que des phénomènes électriques se 
produisent dans le nerf lorsqu'il a été excité d une façon quel- 
conque, et que leur propagation dans le cordon nerveux pa- 
rait avoir précisément pour vitesse celle du transport de 
Fagent nerveux lui-même. Comment a-t-on pu mesurer cette 
vitesse? 

Helmholtz a eu Taudace d'entreprendre cette mesure, 
et en déterminant la vitesse de l'agent nerveux, il a fourni 
aux physiologistes une méthode qui leur permet de mesurer 
la durée d'autres phénomènes liés à la fonction nerveuse 
ou musculaire. Ainsi, l'expérience ci-dessus relatée, dans 
laquelle nous avons mesuré la vitesse du transport de l'onde 
dans un muscle, n'est qu'une application de la méthode de 
Helmholtz. 

Pour bien faire comprendre les conditions de cette expé- 
rience, nous nous servirons d'une comparaison. Supposons 
qu'une lettre parte de Paris pour aller à Marseille et que ré- 
sidant dans cette dernière ville, nous soyons averti de l'ins- 
tant précis où le train-poste quitte Paris, tandis que nous 
n'avons pour nous prévenir de son arrivée que la connais- 
sance de l'instant où la lettre est distribuée à Marseille. Gom- 
ment pourrons-nous, avec ces données, apprécier la vitesse 
de la marche du train ? Il est clair que l'instant où la lettre 
nous est remise n'indique pas celui de l'arrivée du train, car 
entre cette arrivée et la distribution, il se passe des actes 
préparatoires : classement des lettres, transports, etc., qui de- 
mandent un certain temps que nous ne connaissons pas. 
Pour avoir une idée plus exacte de la vitesse du train qui 
porte le courrier, il faut se faire envoyer le signal du passage 
de ce train à une station intermédiaire entre Paris et Mar- 
seille : à Dijon par exemple ; on voit alors que la distribu- 
tion des lettres arrive six heures plus vite après le départ de 
Dijon qu'après le départ de Paris. Connaissant la distance 



42 FORGES ET 0R0AHE8 

kilométrique qui sépare ces deux stations, nous déduirons,! 
du temps employé & la franchir, la vitesse de marche du| 
train. En supposant cette vitesse uniforme, nous saurons 
l'heure à laquelle le train sera arrivé à Marseille, ce qui nous 
donnera enfin la connaissance du temps employé au clas- 
sement des lettres et à leur distribution. 

Helmholtz, en expérimentant sur l'agent nerveux moteur, 
excita d'abord le nerf dans un point trés-étoigné du muscle 
et nota le temps qui s'écoulait entre cette excitation qui pro- 
voquait le départ du message porté par le nerf, etTapparition 
du mouvement dans le muscle. S'adressant ensuite h un point 
du nerf très-rapproché du muscle, il constata que, dans ces 
conditions nouvelles, le mouvement suivait de plus près 
l'excitation. La diO'érence de temps observée dans ces deux 
expériences consécutives mesurait la durée du transport de 
l'agent nerveux sur une longueur connue de nerf et par 
conséquent en exprimait la vitesse. Celle-ci varie de 15 à 
30 mètres par seconde ; elle est plus faible chez la grenouille 
que chez les animaux à sang chaud. 

Or, il résulte des expériences de Helmholtz que tout le 
temps qui s'écoule entre l'excitation et le mouvement n'est 
pas occupé par le transport de l'agent nerveux; mais que le 
muscle, quand il a reçu l'ordre apporté par le nerf, reste 
nn instant avaotd'agir. Cest ce que Helmholtz appelle temps 
perdu. Ce temps correspondrait, dans la comparaison que nous 
avons employée tout h l'heure, k la durée du travail prépara- 
toire qui se faisaitentrel'arrivée des lettres et leur distribution. 




Les physiologistes ont répété avec quelques perfectionne- 
ments l'expérience de Helmholtz. On voit, fig. 10, des tracés 



CONTRACTION ET TRAVAIL DES MUSCLES 4S 

que nous avons recueillis en mesurant sur nous-môme la 
vitesse de l'agent nerveux. 

On enregistre successivement deux secousses musculaires 
sur un môme cylindre, en ayant soin que le nerf soit excité, 
dans les deux expériences, en des points différents mais tou- 
jours au même instant par rapport à la rotation du cylindre, 
par exemple au moment précis où la pointe du myographe 
passe sur la verticale qui correspond à Torigine des lignes 
1 et 2. 

Dans Texpérience qui a donné la secousse de la ligne 1, le 
nerf était excité très-près du muscle. Dans celle qui a tracé la 
secousse de la ligne 2, le nerf était excité 30 centimètres plus 
loin. Gomme le cylindre tourne d'un mouvement uniforme, 
on peut estimer à quel temps correspond la distance qui 
sépare les deux secousses. Pour faciliter la mesure de cet 
intervalle, des lignes verticales signalent les débuts de ces 
secousses ; dans la fig. 10, l'intervalle qui les sépare cor- 
respond à un centième de seconde, pendant lequel l'agent 
nerveux a parcouru 30 centimètres de nerf, ce qui corres- 
pond à une vitesse de 30 mètres par seconde. 

Pour mesurer ce temps avec une rigueur très-grande 
nous nous servons d'une méthode imaginée par Duhamel. 
Elle consiste à faire tracer sur le cylindre les vibrations d'un 
diapason muni à cet effet d'un style très-fin qui frotte sur le 
papier sensible. 

C'est à cette méthode que nous recourons toujours dans 
nos expériences. 

Reportons-nous à la fîg. 10. Si Vintervalle qui sépare le 
début des deux secousses correspond au temps que l'agent 
nerveux a mis à parcourir 30 centimètres de nerfs, il y a un 
temps bien plus considérable qui, pour chacune des lignes 1 et 
2, se mesure entre le signal de l'excitation marqué par la pre- 
mière des 3 verticales, et la première secousse. C'est le temps 
perdu de Helmholtz; il représente plus d'un centième de 
seconde dans cette expérience. 

La plupart des auteurs pensent que la vitesse de l'agent 
nerveux varie sous certaines influences : que la chaleur 
l'augmente tandis que le froid et la fatigue la diminuent* 



44 FORGES ET 0R6ANE8 

Il nous semble au contraire que la variabilité de durée 
appartient presque exclusivement à ces phénomènes encore 
inconnus qui se produisent dans le muscle pendant le temps 
perdu de Helmholtz. 

De même que des employés de la poste, fatigués ou en- 
gourdis par le froid, causent un retard dans la distribution 
des dépèches, sans que pour cela il y ait un changement dans 
la vitesse du train qui les a portées, de même aussi le muscle, 
selon qu*il est reposé ou fatigué, échauffé ou refroidi, exécu- 
tera plus ou moins vite le mouvement commandé par le nerf. 

Du reste toutes les influences qui font varier le moment 
d'apparition de la secousse du muscle font varier la vitesse 
de la propagation de Tonde à son intérieur, ce qui prouve 
qu*il ne s* agit là que de conditions qui accélèrent ou ralen- 
tissent les actions chimiques, cause première de tous ces 
phénomènes. 

De la contraction du rniiscle. — Jusqu'ici, nous avons ap- 
pliqué au nerf une excitation unique à laquelle répondait un 
mouvement unique : la secousse musculaire. Malgré sa briè- 
veté, cette secousse a une durée appréciable, il faut chez 
Thomme 8 ou 10 centièmes de seconde pour que le musclé 
ait fini son raccourcissement; puis il faut un temps plus lo^ 
pour qu'il soit revenu à sa longueur normale, après quoi, b^ 
reçoit d'un nerf un ordre nouveau, il donne une secousse nou- 
velle. Mais si les excitations du nerf se suivent à de si courlB 
intervalles, que le muscle n'ait pas eu le temps d'accomplir 
la première secousse lorsqu'il en doit donner une secondé, 
on voit se produire un phénomène particulier : ces mouve- 
ments se confondent et s absorbent dans un état de raccour- 
cissement permanent qui se prolonge aussi longtemps que 
les excitations se succèdent à de courts intervalles. 

Ainsi la secousse n'est que l'acte élémentaire dans la fonc- 
tion du muscle ; elle y joue, en quelque sorte, le môme rôle 
qu'une vibration sonore dans le phénomène complexe qui 
constitue le son. Lorsque la volonté commande une contrac- 
tion musculaire, le nerf provoque dans le muscle une série de 
secousses assez rapprochées les unes des autres pour que la 
première n'ait pas le temps de s'accomphr avant qu'une 



CONTRACTION ET TRAVAIL DES MUSCLES 45 
autre ne commence. De sorte que ces mouvements élémen- 
taires s'ajoutent et se fusionnent pour produire la contrac- 
tion. 

Déjà Volta, dans une lettre & Aldini^ signale ce fait singu- 
lier qu'une grenouille qui reçoit coup sur coup une série 
d'excitations, par les contacts répétés de deux métaux 
hétérogènes appliqués à son nerf, ne réagit pas & chacun de 
ces contacts, mais suhit une sorte de contraction perma- 
nente. Ed. Weher a montré que l'action de courants induits 
successib agit de la même façon et a donné le nom de 
tétano» à l'état du muscle dnsi excité. Helmboltz a vu que 
ians ces conditions de raccourcissement permanent le mus- 
cle vibre encore dans l'intimité de son tissu, car l'oreille 
appliquée sur ce muscle entend un son dont l'acuité est 
exactement déterminée par le nombre des exdtatlons élec- 
triques envoyées au muscle en une seconde. 

Nous avons pu, au moyen d'un myographe très-sensible, 
rendre visibles ces vibrations dans les muscles soumis aux 
excitatioas électriques tétanisantes. 

La fig. H montre comment celte fusion des secousses se 




traduit par un raccourcissement du muscle, permanent en ap- 
parence, mais dans lequel le tracé révèle encore des vestiges 
de vibrations. On peut retrouver des vibrations dans le téta- 
nos que la strychnine produit dans les muscles d'un animal, 
dans celui que provoque l'irritation d'un nerf par la chaleur 
et les agents chimiques. 
EnBn, les coiitractions volontaires semblent n'être pas 



46 FORGES ET 0R6ÂNE6 

autre chose qu'une série de secousses fusionnées par la ra- 
pidité môme de leur succession. 

En effet, on sait depuis longtemps qu*en appliquant l'oreille 
sur un muscle en contraction volontaire, on entend un son 
grave dont plusieurs auteurs ont cherché à détenniner la 
tonalité. Wollaston, Haughton et le docteur CoUongue sont 
à peu près d*accord sur cette tonalité, qui correspondrait à 
une fréquence de 32 à 35 vibrations par seconde. Helmholtz 
croit que ce chiffre de 32 vibrations par seconde est le son 
normal rendu par le muscle en contraction, et d'après ses 
expériences sur la tétanisation électrique, il considère ce 
nombre comme le minimum nécessaire pour produire l'é- 
tat d'immobilité apparente du muscle électriquement té- 
tanisé. 

Si la contraction volontaire étudiée à l'aide du myographe 
ne fournit aucune trace de vibrations, il ne faut pas s'en éton- 
ner, puisque le caractère essentiel de cet acte consiste dans la 
fusion des secousses. MaisTexistenceduson qui accompagne 
la contraction du muscle prouve suf^samment la complexité 
de ce phénomène. Ajoutons encore une preuve en faveur 
de cette théorie. Lorsqu'un muscle reçoit des excitations (J'é- 
gales intensités, le raccourcissement qui en résulte est d^aii* 
tant plus fort que la fréquence des contractions est pW^ 
grande. Or en contractant les muscles des mâchoires avec 
une force plus ou moins grande, nous avons pu nous ctin** 
vaincre que l'acuité du son musculaire augmentait avec Fé* 
nergie de Teflort. On peut ainsi obtenir des variations d'o^À 
quinte dans la tonalité du son musculaire. « , r 

On verra plus loin comment Tétat électrique des musctêr; 
en contraction vient prouver encore la complexité de ce 
phénomène. 

En résumé, pendant la contraction volontaire, les ner& 
moteurs sont le siège d'actes successifs dont chacun produit 
une excitation du muscle. Celui-ci, à son tour, effectue une 
série d'actes dont chacun donne naissance à une onde mus- 
culaire produisant une secousse. C'est dans V élasticité du 
muscle qu'il faut chercher la cause de la fusion de ces se- 
cousses multiples : elles s'éteignent, eomme les saccades des 



œNTRACTION ET TRAVAIL DES MUSCLES 47 

coups de piston d'une pompe à incendie disparaissent par 
Télasticité de son réservoir d'air. 

Du travail des muscles. — Après avoir vu comment la 
force mécanique se produit, essayons de la mesurer, c'est- 
à-dire de la comparer au kilogrammètre, l'unité de mesure 
du travail. Si i*on suspend un poids au tendon d'un muscle 
qu'on fait contracter, on obtient facilement la mesure du 
travail, en multipliant ce poids par la hauteur à laquelle le 
muscle le soulève. 

Dans les moteurs animés, la mesure du travail est moins 
facile à obtenir. Quelquefois, il est vrai, on utilise la force 
d'un animal au soulèvement d'un poids, maïs la plupart des 
actes auxquels on utilise la force des animaux ne peuvent 
être estimés que si Ton élargit la définition du travail mé- 
canicpie. Ainsi, un cheval qui remorque un bateau, un 
homme qui rabotte une planche, un oiseau qui frappe Tair 
de son aûe font du travail mécanique et pourtant ils ne 
soulèvent pas de poids. Pour faire rentrer les cas de ce 
genre dans une définition générale, il faut admettre comme 
expression du travail : Y effort multiplié par V espace par- 
couru. Cet effort, du reste, peut toujours être comparé 
au poids dont le soulèvement nécessiterait un effort égal ; de 
sorte que l'on dit d'une traction ou d'une poussée , qu'elle 
cîorrespond à 10, à 20 kilogrammes. Lorsqu'un ouvrier ra- 
botte ou tourne une pièce de métal ^ si l'outil qu'il enfonce 
dans cette pièce ne pénètre qu'à la condition de recevoir 
une poussée d'un kilogramme, l'ouvrier, pour avait effectué 
un kilogrammètre de travail, devra avoir détaché de la pièce 
un copeau d'un mètre de longueur. Un cheval qui tire un ba- 
teau avec une force de 20 kilogrammes, lorsqu'il aura par- 
couru mille' ttiètres, aura effectué 20.000 kilogrammètres. 

Mais cela n'est pas encore suffisant pour s'appliquer à 
toutes les formeà dû travail mécanique. Si; par exemple^ la 
force est employée à déplacer une masse, l'effort nécessaire 
à imprimer le mouvehient variera avec la vitesse qu'on don- 
nera à cette masse. Qu'on imagine un bloc de pierre libre- 
ment suspendu à l'extrémité d'une très-longue corde; la 
plus légère pression appliquée contre ce bloc, pendant quel- 



48 FORGES ET ORGANES 

ques instants, lui imprimera un mouvement, tandis que le 
plus vigoureux coup de poing ne le déplacera pas sensible- 
ment. C'est que le travail nécessaire pour déplacer les mas- 
ses croit en raison du carré de la vitesse qu'on leur im- 
prime (1). 

Une force de très courte durée appliquée à une masse, ne 
produit qu'un choc incapable de la déplacer. Mais ce même 
choc , s il s'exerce au moyen d'un intermédiaire élastique, 
se transforme en un acte de plus longue durée et, sans qui] 
ait été ajouté rien à la quantité de mouvement, devient ca- 
pable de produire du travail. 

Ce rôle de Télasticité intervient dans Téconomie animale 
pour permettre l'utilisation de l'acte si bref qui constitue 
la formation de l'onde musculaire. La formation de l'onde, 
qui dure à peine quelques centièmes de seconde, représente 
le temps d'application de chaque élément de la force du 
muscle. Il se produirait, à chaque onde nouvelle, un véritable 
choc si l'élasticité de la fibre n'éteignait cette brusquerie et 
ne transformait ces petits raccourcissements saccadés en 
un accroissement graduel de la tension qui constitue TeSort 
prolongé du muscle. 

Un moteur ne travaille qu'à la double condition de déve- 
lopper un effort et d'accomplir un mouvement. Ainsi un 
muscle qui se contracte n'effectue du travail extérieur que 
pendant qu il se raccourcit; dès qu'il est arrivé à la limite 
de son raccourcissement, il cesse de travailler, quelque soit 
l'effort qu'il développe. Lorsqu'on soutient un poids après 
l'avoir soulevé, l'acte de soutènement ne constitue pas un 
travail. 

Mais dans ces conditions, pour maintenir la force élastique 
du muscle, il se produit à son intérieur les mômes actes . 
que pendant le travail: les ondes musculadres se suivent à de 
courts intervalles, et les actions chimiques dégagent de la 
chaleur. Or cette chaleur, ne pouvant se transformer en tra- 
vail, doit rester dans le muscle et réchauffer fortement. G*est 



1. Ce travail a pour expression — ô — 



CONTRACTION ET TRAVAIL DES MUSCLES 49 

précisément ce que l'on observe ; de sorte que dans la ma- 
ladie qu'on nomme tétanos et qui consiste en une tension 
permanente des muscles, on a constaté que la chaleur se 
produit avec une intensité exagérée : la température du 
corps entier s'élève de plusieurs degrés. 



CHAPITRE VI 



DE l'Électricité chez les ânibiaux. 



L'électricité se produit dans presque tous les tissus organisés. — 
Courants électriques des muscles et des nerfs. — Décliarge des 
poissons électriques ; théories anciennes ; démonstration de la na- 
ture électrique de ce phénomène. — Analogies entre la décharge 
de l'appareil électrique et la secousse d*un muscle. — Tétanos 
électrique. — Vitesse de l'agent nerveux dans les nerfs électriques 
de la torpille , durée de la décharge. 



La plupart des tissus animaux ou végétaux sont le siège 
d'actions chimiques d'où résulte un dégagement incessant 
d'électricité. A ce titre, les nerfs et les muscles d*un animal 
fournissent des manifestations d'électricité dynamique. Hat- 
teucci a découvert le sens dans lequel se produit normale- 
ment le courant musculaire. Du Bois Reymonda poussé 
très-loin la connaissance de ce courant, de son intensité et 
de sa direction pour tous les points d'un muscle. Les traités 
de physiologie exposent avec de longs détails les expé- 
riences ralatives à ces courants électriques nerveux et mus- 
culaires; les développements donnés à leur étude ont été 
d'autant plus grands qu'on pouvait s'attendre à trouver dans 
ces phénomènes électriques la cause prochaine de la fonc- 
tion des nerfs et des muscles. 

L'intérêt principal de l'électricité musculaire, au point de 
vue de la transformation de la force, nous parait résider dans 
la disparition de l'état électrique d'un muscle au moment où 



ËLEGTRIGITË GH£Z LES ANIMAUX 51 

celui*ci effectue sa contraction, ou lorsqu'on le tétanise. Il 
semble qu*alors, les actions chimiques dont le muscle est le 
siège s'emploient entièrement à la production de chaleur et 
de mouvement. 

Pour observer ces phénomènes, il faut se servir d'un gal- 
vanomètre très-sensible. Supposons qu'un muscle soit mis en 
rapport avec un de ces instruments; il donne son courant et 
dévie l'aiguille aimantée d un certain nombre de degrés. 
Quand cette déviation est produite et quand l'aiguille est sta- 
tionnaire dans sa position nouvelle, il suffit de provoquer le 
tétanos dans le muscle pourvoir l'aiguille rétrograder du 
côté du zéro. C'est là ce que du Bois Reymond appelle la 
variation négative du courant musculaire. On observe le 
même phénomène dans la contraction volontaire des mus- 
cles. 

L'interprétation de la variation négative est très-impor- 
tante. Du Bois Reymond ayant remarqué que pour une seule 
secousse musculaire, on n'obtient aucune déviation de Tai- 
guille du côté du zéro, en conclut que cela tient à la trop 
courte durée de la perturbation électrique dont une secousse 
est accompagnée. Dans le tétanos, au contraire, à la série de 
secousses qui se produisent correspond une série de modi- 
fications dans l'état électrique du muscle; leurs influences 
s*ajoutent pou^ dévier l'aiguille aimantée. Ce phénomène est 
bien connu des physiciens. On sait que Taiguille d'un galva- 
nomètre soumis à un courant fréquemment iqterrompu, 
prend une position fixe intermédiaire au zéro et à la position 
extrême qu'elle occuperait si le courant était continu. 

Dans les muscles dont la secousse est longue, comme dans 
ceux de la tortue, il se produit un changement très-prolongé 
de l'état électrique, aussi ces muscles peuvent-ils, à chacune 
de leurs secousses, produire une déviation de l'aiguille aiman- 
tée. Il en est de même pour les mouvements du cœur; chacun 
d*eux parait n'être qu'une secousse du muscle cardiaque et 
pourtant il dévie l'aiguille aimantée comme le ferait le téta- 
nos d*un muscle ordinaire. Ce fait qu'une variation négative 
s observe/également sur ui\ muscle volontairement con- 
tracté présente une importance capitale. Il vient en effet 



52 FORGES ET ORGANES 

confirmer la théorie qui assimile la contraction à un tétanos, 
c*est- à-dire à un acte discontinu ou vibratoire. 

Un point qui est resté longtemps litigieux relativement à 
•ces manifestations de Télectricité musculaire, c'est la ques- 
tion de savoir si la variation négative est produite par un 
changement de sens du courant musculaire, ou par une sup- 
pression passagère de ce courant. Cette dernière hypothèse 
est rendue extrêmement vraisemblable par les expériences 
nombreuses dans lesquelles on n'a jamais vu l'aiguille du gal- 
vanomètre rétrograder de l'autre côté du zéro. Ainsi le phé- 
nomène de la variation négative semble prouver ce que nous 
signalions au commencement de cet article, à savoir : que la 
force se manifeste dans les muscles de façons différentes 
pendant l'activité et le repos, et que la manifestation sous 
forme de travail mécanique se substitue à la manifestation 
sous forme d'électricité. 

Poissons électriques. L'électricité animale apparaît sous 
une forme beaucoup plus saisissante dans les décharges que 
fournissent certains poissons. Ici, des organes spéciaux sont 
affectés à la production de l'électricité ; toutefois, par leur , 
structure, leur composition chimique , leur dépendance du 
système nerveux, ces organes rappellent les conditions de 
l'appareil musculaire. 

Le nombre des espèces pourvues d*appareils électriques, 
restreint naguère encore à cinq seulement (1), s'est notable- 
ment accru depuis que Gh. Robin a montré que toutes les 
espèces du genre Raie possédaient, à un état plus ou moins 
rudimentaire, Tappareil et la fonction électriques. D*autre part, 
l'analyse de cet acte singulier qu'on appelle décharge élec- 
trique, a été de mieux en mieux étudiée à mesure que les 
physiciens ont mieux connu eux-mêmes les différentes pro- 
priétés de l'agent électrique. 

Au xviii« siècle on écrivait, en parlant de la torpille, que 
« ce poisson, lorsqu'on le touche, lance un venin qui para- 

1. Les cinq espèces anciennement connues étaient la Raya tor' 
pedOy le Gymnotus electricus, le SUurus electricus, le Tétraodon elec» 
Iricus et le Trichiurus electricus^ 



ËLEGTRIGITÉ CHEZ LES ANIMAUX 53 

lyse et endort la main du pécheur ». Muschenbroeck, au 
siècle dernier, reconnut la nature électrique de la décharge 
de la torpille. Walsh, en 1778, vit également que l'engour- 
dissement produit par cet animal ne diffère en rien de celui 
que provoque la décharge d'une machine électrique. Il 
prouva, par un grand nombre d'expériences, que c'est bien 
de l'électricité qui est produite par ce poisson. Il en soumit 
la décharge à une série d'épreuves dans lesquelles elle se 
comporta comme l'électricité des machines. Ainsi, il recon- 
nut qu'on peut impunément toucher l'animal en prenant 
pour intermédiaires des corps non conducteurs de l'électri- 
cité. De plus, il fit circuler la décharge à travers une chaîne 
d'individus qui se tenaient par la main« et tous ressentaient 
cette commotion singulière qu'on produit de la même ma- 
nière avec la bouteille de Leyde. 

Plus tard Davy obtint, avec le courant de la torpille, la 
déviation du galvanomètre, l'aimantation d'aiguilles d'acier 
placées dans une spirale de laiton traversée par la décharge, 
et la décomposition de l'eau salée. Becquerel et Breschet vé- 
rifièrent les mêmes faits et virent que, dans le fil du galva- 
nomètre, le courant circule du dos au ventre de Tanimal. 

La démonstration de l'étincelle vint plus tard encore : le 
P. Linari et Matteucci ont obtenu cette étincelle en rompant 
de différentes manières un circuit métallique à travers le- 
quel passait le courant de la torpille. Le procédé le plus in- 
génieux est. celui de Matteucci qui se servit d'une lime dans 
les conditions suivantes. 

Une plaque métallique adhérant à un fil de laiton est pla- 
cée sous le ventre de la torpille ; sur son dos on pose une 
lime sur laquelle on frotte l'extrémité du fil métallique. On 
irrite l'animal pendant ce temps, et l'on voit, si l'on est placé 
dans l'obscurité, une ou plusieurs étincelles jaillir entre la 
lime et le fil de laiton. La production de l'étincelle arrive pro- 
bablement si la rupture du circuit se fait au moment précis 
du passage du courant de la torpille. On conçoit dès lors le 
rôle de la lime, qui, produisant sous la friction du laiton une 
série de clôtures et de ruptures du circuit à de très-courts 
intervalles, doit nécessairement donner une de ces ruptures 



54 FORGES ET ORGANES 

coïncidant avec la décharge, pour peu que celle-ci ait de du- 
rée. Notons en passant que la production de deux étincelles 
pendantladécharge de la Torpille, montre bien clairement que 
cette décharge aune durée appréciable, mesurée, au moins, 
par le temps qui s'est écoulé pendant le passage du laiton 
sur deux dents successives de la lime. A. Moreau réussit à 
recueillir cette électricité sur un condensateur, ce qui lui 
permit de mesurer les variations d'intensité de la décharge, 
d'après les indications d'un électroscope à feuilles d'or. 

On voit par quels degrés successifs a passé la connais- 
sance du phénomène électrique de la torpille. Sur ce point, 
les progrès de la physique se sont transportés un à un dans 
le domaine de la physiologie. 

Toutefois, la décharge de la torpille, telle que nous la 
montrent les expériences mentionnées ci-dessus, apparaît 
comme un phénomène hybride où les effets des machines 
de tension semblent se confondre avec ceux des piles. Il 
faut, par de nouvelles recherches, tenter d'assigner la place 
que la décharge des poissons électriques doit occuper dans 
la série des manifestations connues de l'électricité. 

Considéré au point de vue physiologique, ce phénomène 
prend une autre sorte d'intérêt : les découvertes les plus ré- 
centes tendent à rapprocher la fonction de Tappareil élec- 
trique de celle d'un muscle. Si, par exemple, on compare 
Faction du système nerveux sur l'appareil électrique de cer- 
tains poissons à celle que le nerf exerce sur le muscle, on 
doit être frappé des analogies suivantes. 

Les décharges électriques, comme les secousses muscu^ 
laires, peuvent se produire sous l'influence de la volonté 
de l'animal ; elles peuvent également se montrer h titre de 
phénomènes réflexes ; l'excitation du nerf électrique pro- 
voque la décharge^ comme celle du nerf moteur produit la 
secousse du muscle; une véritable paralysie de l'appareil 
électrique a lieu lorsqu'on a coupé son nerf ainsi que cela 
se passe pour un muscle dont le nerf est coupé. Cette pa- 
ralysie peut aussi avoir lieu par l'effet du curare^ bien que 
l'action de ce poison paraisse plus lente sur les nerfs électri- 
ques que sur la plupart des nerfs de mouvement. Enfin, le 



ÉLECTRICITÉ CHEZ LES ANIMAUX 55 

tétanoti électrique^ pour employer rheureuse expression de 
A. Moreau, se manifeste non-seulement quand on soumet 
le nerf de la torpille à des excitations successives très- 
rapprochées les unes des autres, mais aussi quand on em- 
poisonne l'animal avec la strychnine ou toute autre subs- 
tance tétanisante. 

Il était assez naturel d'assimiler à des éléments de pile les 
différentes cellules ou lamelles de l'appareil des poissons 
électriques, et de chercher, en vertu de cette idée, quel 
était le pouvoir électromoteur de chacun de ces petits élé- 
ments, et quels sont les effets de tension qui résultent de 
l'association de ces couples. Voici ce que l'expérience a 
démontré à Matteucci. 

Une particule de l'appareil électrique d'une torpille , 
mise en rapport avec les coussinets d'un galvanomètre, 
donne naissance à un courant dont le sens est le môme 
que dans l'appareil dont el^e a fait partie. Plus on aug- 
mente la longueur du prisme a'nsi détaché, plus, par 
conséquent, sont nombreux les éléments de cette sorte de 
pile animale, plus aussi est grande la déviation du galvano- 
mètre au moment de la décharge ; on provoque celle-ci en 
excitant le filet nerveux qui correspond au petit fragment 
d'appareil électrique placé sur les coussinets du galvano- 
mètre. Jusqu'ici, l'analogie de l'appareil électrique avec la 
pile est parfaite, au point de vue des effets de tension qui 
croissent avec le nombre des éléments dont on fait usage. 
Cette analogie se vérifie sur tous les poissons électriques, 
lorsqu'on cherche à comparer Tintensité des courants ob- 
tenus en différents points de l'appareil. Sur la torpille, on 
trouve que les décharges sont à leur maximum quand on 
touche les deux faces de son appareil à sa partie interne, 
c'est-à-dire au point où il a le plus d'épaisseur et contient, 
par conséquent, le plus grand nombre de disques super- 
posés. Sur le gymnote dont les prismes électriques ont 
une si grande longueur, à cause du volume plus grand des 
éléments et de leur plus grand nombre, la décharge est 
plus forte encore ; elle est proportionnée à l'étendue de 
l'espace compris entre les deux points qui reçoivent cette 



56 FORGES ET ORGANES 

commotion. Chez le silure, il en est de même ; on reçoit 
une impression d'autant plus vive qu*on touche des points 
de l'animal plus éloignés l'un de l'autre. 

Enfin, sur une même face de l'appareil électrique de la 
torpille, on peut encore recevoir une décharge en touchant 
des points dissymétriques, c'est-à-dire des points où le 
nombre des éléments de pile n'est pas le même, à cause des 
différences de longueur des prismes qui le constituent. 
Ainsi, bien que la polarité soit la même sur une même face 
de Tappareil, le seul fait de l'inégalité de la tension élec- 
trique sur les différents points de cette face suf&t pour créer 
la possibilité d*un courant et pour en déterminer la direc- 
tion. 

Quant à l'origine de la force électrique, nous ne croyons pas 
que personne, aujourd'hui, puisse y voir autre chose que le 
résultat d'actions chimiques produites au sein de l'appareil. 

Mais avant d'arriver h cette opinion, les physiologistes 
émirent sur la source de l'électricité animale des hypothèses 
nombreuses. Ainsi lorsque du Bois Reymond eut montré 
que le tissu nerveux possède une force électromotrice assez 
grande et qu'il existe dans les nerfs vivants un courant de 
direction constante, on pensa que les nerfs volumineux qui 
se rendent à l'appareil électrique des poissons y portaient 
l'électricité comme les vaisseaux portent le sang aux or- 
ganes. Matteucci a montré qu'un lobe volumineux du cer- 
veau de la torpille est le point d'émergence des nerfs de 
son appareil électrique. Il a vu qu'on pouvait enlever le 
reste du cerveau sans empêcher l'animal de fournir des dé- 
charges volontaires ou réflexes, mais qu'il n'en est plus 
ainsi quand on détruit ce lobe, qu'il a appelé pour cette 
raison lobe électrique de la torpille. 

Sur un animal mourant qui ne donnait plus de décharges 
spontanées, il sufQsait, dit Matteucci, de toucher le lobe élec- 
trique pour obtenir des décharges plus violentes que celles 
que l'animal donnait volontairement pendant son état d'acti- 
vité parfaite. 

Toutefois, on a exagéré la pensée de Matteucci quand on 
lui a attribué celte idée : que l'électricité se forme dans le 



ÉLECTRICITÉ CHEZ LES ANIMAUX 57 

cerveau de la torpille et chemine par ses nerfe. C'est 
comme si l'on disait que la force motrice se crée dans le 
cerveau et se rend aux muscles par les nerfs de mouvement. 
L'électricité de la torpille s'engendre dans l'appareil spécial 
de ce poisson , comme le travail mécanique s'engendre dans 
un muscle. Quand nous voyons se produire les phénomènes 
d'électricité ou de mouvement, les nerfs moteurs ou élec- 
triques ne sont chargés que de transmettre l'ordre émané 
du cerveau; mais l'électricité qui circule dans ces nerfs 
n'est pas celle qui se manifeste si énergiquement dans la 
décharge de l'appareil. C'est, dit Matteucci lui-même, 
comme si l'on confondait l'elTet de la poudre à canon avec 
celui de l'amorce qui n'a servi qu'à provoquer l'explosion 
de la poudre. 

Ainsi, la théorie la plus probable est celle qui assimile les 
nerfs électriques aux nerfs moteurs, la décharge à une se- 
cousse musculaire, les séries de décharges successives à un 
tétanos. 

Pour vérifier l'exactitude de cette théorie, nous avons cher- 
chj (1) si les nerfs de la torpille transportent l'ordre de la 
volonté avec la môme vitesse que les nerfs moteurs ; si, quand 
l'appareil électrique a reçu l'ordre transmis par le nerf, il reste 
comme le muscle, un instant avant de réagir {temps perdu); 
enfin , si la décharge de la torpille , contrairement à celle 
des appareils électriques de tension, possède une certaine 
durée comparable à celle de la secousse du muscle. 

On a vu que la chaleur, le froid, la ligature des artères, 
l'action de certains poisons modifient notablement la forme 
et la durée de la secousse musculaire. Si Texpérience mon- 
trait qu'au point de vue de son retard, de sa durée et de ses 
phases, la décharge de la torpille se comporte comme 
la secousse d'un muscle ; si elle faisait voir que de part 
et d'autre, les mêmes agents produisent les mêmes effets, 
on serait en droit d'assimiler plus complètement encore 

1. Voir, pour le détail des expériences, Journal de Vanatomieet 
de la physioL 1872. 



58 FORGES ET ORGANES 

les phénomènes électriques à ceux de mouvement: la phy- 
siologie des uns éclairerait, sur bien des points, celle des 
autres. 

Un séjour de quelques semaines à Naples nous a permis 
d'ébaucher ce genre d'études et nous a fourni des résultats 
encore incomplets, mais qui tous tendent à rapprocher 
Tacte électrique de l'acte musculaire. Ces résultats sont les 
suivants. 

l"* La vitesse de l'agent nerveux dans les nerfs électriques 
de la torpille semble sensiblement la même que celle de 
l'agent nerveux moteur de la grenouille. 

2o Le phénomène que Helmholtz a nommé temps perdu 
existe aussi dans l'appareil électrique de la torpille, et dare 
le même temps environ que dans le muscle. 

3^ La décharge de la torpille n'est point instantanée 
comme celle de certains appareils électriques de tension, 
mais elle se prolonge pendant environ 14 centièmes de se- 
conde : ce qui est très-sensiblement égal à la durée de la 
secousse dans un muscle de grenouille. 

Nous ne saurions entrer ici dans les détails des expériences 
qui ont fourni ces résultats, mais nous essaierons, en quel- 
ques lignes, d'expliquer la méthode à laquelle nous avons 
recouru. 

Les appareils enregistreurs donnent la mesure des plus 
faibles intervalles de temps ; on Ta vu à propos des estima- 
tions de la vitesse de l'agent nerveux. Mais, pour employer 
la méthode graphique, il faut qu'un mouvement se produise 
à titre de signal. Ainsi, dans l'expérience de Helmholtz, la 
secousse musculaire elle-même venait annoncer que Tordre 
du mouvement apporté par le nerf était arrivé à sa desti- 
nation. 

Pour obtenir le signal de la décharge électrique , nous 
l'avons employée à exciter un muscle de grenouille qui 
inscrivait sa secousse sur le cylindre de l'enregistreur. Le 
tracé fourni par la grenouille-signal retarde, il est vrai, sur 
le moment où l'excitation a été produite; mais ce retard est 
une quantité connue, il est donc facile d'en tenir compte. 



ÉLECTRICITÉ CHEZ LES ANIMAUX 50 

Voici comment on procéderait pour mesurer, avec le myo* 
graphe ordinaire, la durée des différents actes qui précé- 
dent la décharge de la torpille. 

Dans une première expérience (flg. 12), on exciterait di- 
rectement le nerf de la grenouille et l'on aurait la mesure 




1 du nul ilimtllqii* at 1« 
déohuge da ■■ torpilla. 

du temps « g qui s'écoule entre l'instant e de l'excitation et 
le signal g donné par la grenouille. 

Dans une seconde expérience, on exciterait la torpille 
(toujours & l'instant e), et on recueillerait l'électricité de sa 
déchai^ au moyen de fils conducteurs qui l'enverraient au 
nerf de la grenouiile-signal. Celle-ci donnerait sa secousse 
au point t. 

La différence g t exprimerait le temps consommé par la 
torpille entre l'excitation de son nerf et la décharge. En va- 
riant l'expérience comme on l'a fait pour les nerfs moteurs 
(page 42), on obtiendrait la mesure de la vitesse de l'agent 
nerveux électrique et celle du temps perdu dans l'appareil 
de la torpille [1). 

Enfin, pour mesurer la durée de l'acte électrique, nous 
avons recouru à une méthode qui consiste îi recueillir cette 
décharge pendant un temps très-court (1/100 de seconde) 
pour l'envoyer à la grenouille-signal, et à faire varier gra- 
duellement l'instant où l'on recueille l'électricité de la tor- 
pille. On s'aperçoit ainsi, qu'à partir du point t, on peut, 

1. DâpouiTU d'appareilB appropriés, nous avoDS dû construire nous* 
même une Borle d'eDregisIreur qui mesurât les courts iatervalles de 
temps avec une assez grande précision. Nous renvoyons le lecteur. 
pour la diaposilion réelle des expériences, au Journal de l'anatomie et 
de la physiologie, loc. cit — La figure 13 représente les tracés qu'on 
oblieudrait avec les enregistreurs déjà connus 



60 FORCES ET ORGANES 

pendant 14 centièmes de seconde, obtenir une série de si- 
gnaux de la grenouille, t' t" t'" t'"' mais, qu'au delà de ce 
temps , la grenouille ne donne plus de mouvements, ce qui 
prouve que la décharge est terminée. 

Nous n'avons pu suivre plus loin la comparaison de l'acte 
électrique avec l'acte musculaire; mais, d'après les résultats 
déjà fournis par Texpérience, on peut prévoir que de nou- 
velles analogies se montreront encore entre ces deux manifes- 
tations de la force chez les êtres vivants : le travail mécani- 
que et l'électricité. 



CHAPITRE VII 



DE LA MACHINE ANIMALE. 



Des formes sous lesquelles se présente le travail mécanique. — Toute 
machine doit être construite en vue de la forme du travail qu'elle 
exécutera. — Rapports de la forme du muscle avec celle du travail 
qu'il accomplit. — Théorie de Borelli. — Force spécifique des muscles. 
— Des mécanismes ; ils ne font que changer la forme du travail mais 
n'en augmentent pas la quantité. — Nécessité des mouvements al- 
ternatifs dans les moteurs vivants. — Rendement des moteurs animés. 



Si nous nous sommes longuement étendu sut* l'origine de 
la chaleur, du travail mécanique et de l'électricité dans le 
règne animal, c'était pour qu'il fût bien établi que ces forces 
sont les mêmes que celles qui se manifestent dans le monde 
inorganique. Certaines différences apparentes ont dû frapper 
vivement les premiers observateurs, mais les progrès de la 
science ont montré, toujours plus clairement, cette identité 
qui n*est plus méconnue que par ceux dont l'esprit subit en* 
core Vinfluence de théories surannées. 

La force mécanique, dont nous aurons exclusivement à 
nous occuper maintenant, n'est encore étudiée que dans ses 
origines ; nous devons la suivre à travers ses applications aux 
travaux de diverses natures qu'elle exécute dans la machine 
animale. 

Dans toutes les machines employées par l'industrie, il faut 
des organes qui servent d'intermédiaires entre la force dont 
on dispose et les résistances auxquelles on veut l'appliquer. 



62 FORGES ET ORGANES 

Ce mot organe est précisément celui dont se servent les ana- 
tomistes pour désigner les pièces qui composent la machine 
animale. Les lois de la mécanique s'appliquent aussi bien 
aux moteurs animés qu'aux autres machines; cette vérité 
toutefois a besoin d'être démontrée, car elle a comme tant 
d'autres été longtemps méconnue. 

Des formes du travail mécanique. — Lorsqu'on dispose 
d'une certaine quantité de force, il faut, poui^ l'utiliser, la 
recueillir dans des conditions qui varient suivant la nature 
des effets que l'on veut produire. 

Nous avons vu que la mesure, actuellement usitée, du tra- 
vail est le produit de la résistance par Fespace qu'elle a par- 
couru. Une pareille mesure, étant le produit de deux facteurs, 
peut rester constante si les deux facteurs varient en sens in- 
verse Fun de l'autre. De sorte qu*un poids considérable, sou- 
levé à une faible hauteur, donnera le même travail qu'un 
poids faible soulevé à une grande hauteur. 
. Ce sera deux formes différentes d'une même quantité de 
travail ; mais, dans ces cas, la forme présente une extrême 
importance. En effet, pour que le travail moteur soit utili- 
sable, il faut que sa forme soit la même que celle du travail 
résistant qui lui sera opposé. 

Si Ton avait comme force motrice un piston de machine 
à vapeur de large section et de faible longueur, capable de 
soulever 100 kilogrammes à un centimètre de hauteur, ce qui 
équivaut à 1 kilogrammètre, et qu'il fallût avec ce générateur 
de force, soulever un kilogramme à une hauteur d'un mètre, 
ce qui représente également un kilogrammètre de travail, la 
force motrice de cette machine ne saurait être utilisée direc- 
tement : car àlafin de la course du piston, le poids d'un kilo- 
gramme naurait été soulevé qu'à un centimètre, et les 99/100 
de la force disponible resteraient inutilisés. 

Toute machine doit donc être construite en vue de la forme 
spéciale sous laquelle se présentera le travail résistant 
qu'elle devra vaincre. 

11 est vrai, qu'au moyen de certains artifices : leviers ou 
rouages convenablement combinés, on peut faire passer une 
ccrtaiue quantité de travail d'une forme à une autre et la 



LA MACHINE ANIMALE 63 

mettre en rapport avec la résistance qui lui est opposée. 
Mais ce sera l'objet d'une étude ultérieure. Nous n'avons à 
considérer, pour le moment, que le cas où la force est direc- 
tement appliquée à l'obstacle qu'elle doit surmonter, ce qui 
est une condition assez fréquente dans les moteurs animés. 

Revenons donc à l'hypothèse où le piston d'une machine 
devrait directement appliquer sa force motrice à vaincre une 
résistance. Dans ces conditions, le constructeur aura soin de 
donner à la surface du piston une étendue telle que la pres- 
sion sur cette surface soit précisément égale à la résistance 
qui devra être vaincue; puis, il donnera à la longueur du 
cylindre une dimension telle qu'elle permette au piston une 
course précisément égale à l'espace que la résistance devra 
parcourir. C'est à ce prix seulement, que la machine produira 
le travail utile que Ton désire et utiliseria toute sa force mo- 
trice. 

Dans le cas, au contraire, où un kilogrammètre devra être 
effectua sous la forme du soulèvement de 100 kilogrammes à 
un centimètre de hauteur, on fera le cylindre tellement large 
que la pression de la vapeur sur la surface du piston déve- 
loppe un effort de 100 kilogrammes et on ne donnera au 
cylindre qu'une longueur telle, que la course du piston ne 
soit que d'un centimètre. 

On ne peut substituer l'une à l'autre ces deux formes du 
cylindre car, dans l'un des cas, la force serait insuffisante et, 
dans l'autre, le parcours serait trop restreint. 

Ce qui est égal de part et d'autre, c'est le total du travail 
que les deux machines peuvent fournir, c'est*à-dire le pro- 
duit de l'effort par le parcours; c'est encore le produit de la 
surface de section du cylindre par la longueur de celui-ci; 
c'est enfin le volume de vapeur contenu dans chacun des ap- 
pareils, cette vapeur étant supposée à un état de tension 
semblable. 

Cette proportionnalité du volume de la nMitière qui travaille 
au travail qui est effectué se retrouve dans tous les cas où 
une force motrice se manifeste. 

Deux masses de plomb tombant d'une même hauteur feront 
des travaux proportionnels à leur volume ou, ce qui est de 



64 FORGES ET ORGANES 

môme, à leurs poids. Deux fils de caoutchouc de même lon- 
gueur et ayant subi un même allongement feront un travail 
proportionnel à leurs sections transversales, etpar conséquent 
à leurs poids respectifs. Enfin , deux fils de même diamètre 
mais d'inégales longueurs , après avoir subi une même élon- 
gation proportionnellement à leurs longueurs initialas, four- 
niront, en revenant sur eux-mêmes, un travail proportionnel 
h leurs longueurs respectives, c estàdire encore à leur poid;3. 

Ceci nous conduit au cas du muscle qui se conforme 
rigoureusement aux lois générales dont nous venons de 
parler. Plus un muscle est gros, c'est-à-dire plus sa surface 
de section est étendue, plus il est susceptible d un effort 
considérable Mais, d'autre part, un muscle ne se raccourcit 
qu'en raison de sa propre longueur. On peut estimer qu'en 
moyenne^ le raccourcissement du muscle en contraction, lors- 
qu'il n'est pas détaché de l'animal, est d'un tiers de sa lon- 
gueur au repos. Il suit de là que le travail d'un muscle sera 
proportionnel, à la fois, à la longueur età la section transver- 
sale de ce muscle, c'est-à dire à son volume ou à son poids. 

D après cela, on peut, suivant les caractères anatomiques 
d'un muscle, savoir quelle est la force qu'il possède, relative- 
ment à celle des autres muscles du même animal, et quelle 
est la forme sous laquelle il effectue son travail. La substance 
des muscles, c'est-à-dire la chair rouge, présente sensible- 
ment la même densité dans les différents points de l'économie, 
ce qui fait que la pesée est la plus exacte et la plus expédi- 
tive des manières d*estimer l'importance relative .de deux 
masses musculaires et de prévoir les quantités 4e trav^ 
qu'elles sont capables d'exécuter. 

Quant à la forme sous laquelle doit se produire le travail 
musculaire, elle se déduit non moins facilement de la forme 
du muscle. S'il est gros et court, il devra produire un 
grand effort multiplié par un faible parcours ; s'il est long et 
grêle, il aura un parcours très-étendu mais ne développera 
qu'un effort peu énergique. 

Les exemples abondent à l'appui de cette loi qui règle le 
travail musculaire. Le slemo-tmistoïdienf le couturier^ le 



LA MACHINE ANIMALE 65 

grand droit de ï abdomen sont des muscles à long parcours, 
autrement dit à longue étendue de mouvement; ils ont, à cet 
effet, une portion charnue d'une très-grande longueur. Le 
grand pectoral, le grand fessier, le temporal, sont des mus- 
cles gros et courts, c'est-à-dire capables d'un effort consi- 
dérable mais d un faible raccourcissement. 

Borelli connaissait déjà ces lois anatomiques de la puis- 
sance musculaire ; sans faire intervenir la notion de travail 
qui n'était pas introduite de son temps en mécanique, il dis- 
tinguait très-bien ces deux caractères opposés de Faction d'un 
muscle selon que son volume ou. sa longueur remporte. Et 
comme il faut toujours une théorie pour satisfaire l'esprit, 
l'auteur cherchait à interpréter ces effets différents par une 
théorie de la structure des muscles. 

Qu'on se figure, disait-il, une chaînette de métal formée 
d'anneaux circulaires élastiques et que sur cette chaînette on 
exerce une traction. Chaque anneau se déformera pour 
prendre une forme ovalaire et la chaînette entière s'allon- 
gera en raison du nombre de ses anneaux, c'est-à-dire en 
raison de sa longueur. En revenant sur elle-même, sous rin« 
fluence de l'élasticité, cette chaînette se raccourcira égale- 
ment d'une quantité proportionnelle à sa longueur. La 
chaînette de Borelli, c'est la fibre primitive que le micros- 
cope révèle dans tous les muscles de la vie animale. 

Mais, dit Borelli, si Ton forme un faisceau avec un grand 
nombre de ces chaînettes, chacune d'elles résistera à la 
traction en raison de l'élasticité de ses anneaux; la résistance 
totale sera proportionnelle au nombre des chaînettes, c*est- 
à-dire à la grosseur du faisceau qui en sera formé et la force 
avec laquelle le faisceau distendu reviendra sur lui-môme 
sera dans le môme rapport. 

On ne raisonne pas autrement aujourd'hui que l'histologie 
nous a montré, dans un muscle, un faisceau de fibres dont 
les actions s'ajoutent comme celle des chaînettes dont parle 
le professeur de Naples. Passant à d'autres considérations, 
cet auteur étudie l'influence de la direction des fibres sur la 
force qu'elles développent, il fait remarquer que les muscles 
dont les fibres convergent obliquement sur un même tendon 

Marct 5 



66 FORCES ET ORGANES 

comme les barbes d'une plume sur la nervure centrale, ne 
fournissent ni un parcours ni un effort proportionnels à leurs 
longueurs et à leurs sections. Il n'y a rien non plus à changer 
dans cette appréciation de la composition des forces de l'or- 
gane musculaire. 

De la force spécifique des muscles. — Dans les machines 
que l'homme construit, il ne suffit pas de mesurer les di- 
mensions longitudinales et transversales du cylindre pour 
savoir quelle quantité de travail développera chaque coup 
de piston; il faut encore savoir sous quelle pression agit 
la vapeur. Cela s'estime par le nombre d'atmosphères 
qu'elle pourrait soulever en s'échappant. D'autres fois on 
évalue la force de la vapeur d'après le nombre de kilogrammes 
de pression qu'elle exerce sur chaque centimètre carré de 
la surface du cylindre. Dans tous les cas, c'est une sorte d'ap- 
préciation de la force spécifique d'un certain volume de va- 
peur qu'il s'agit de déterminer. De même, dans les moteurs 
hydrauliques, c'est la charge de l'eau ou sa pression qu^il faut 
connaître pour apprécier le travail que peut fournir lamachine. 
Les physiologistes ont cherché, eux aussi^ à déterminer la 
force spécifique du tissu musculaire chez différents animaux 
et àramener àl'unité de section transversale du musclereffbrt 
qu'il peut fournir. C'est ainsi que Ton a estimé que le mus- 
cle de grenouille développerait xxn effort de 692 grammes 
(E. Weber) par centimètre carré de section; que le muscle 
humain en développerait 1087 (Koster). Chez l'oiseau la 
force serait d'environ 1200 (Marey) ; chez l'iiisecte ^e se- 
rait beaucoup plus grande encore (Plateau). 

Suivant Strauss Durkheim, un muscle de cerf-volant A^ 
poids de 20 centigr. porterait, si l'on calcule le moment de 
la puissance et celui de la résistance, un poids de 7 kilogr. 
D'après ces estimations, on pourrait donc comparer le$ 
moteurs animés à des machines travaillant sous des presr 
sions variables. La grenouille, dirait-on, travaille avec une 
pression de moins d'une atmosphère, l'homme avec une pres^. 
sion supérieure à celle d'une atmosphère. Il y aurait une pres- 
sion plusfortechez l'oiseau, et plusforte encore chez l'insecte. 



LA MACHINE ANIMALE 07 

Des mécanismes. — Quand la force mécanique ne peut 
être directement utilisée, parce qu'elle n'est pas en harmonie 
avec la forme du travail qu'elle doit produire, Tindustrie 
po^ède différents moyens de la transformer. Les mécanismes 
connus ^us le nom de rouages et de leviers sont à chaque 
instant employés à cet usage. 

Dans l'organisme animal, on trouve aussi des mécanismes 
qui ont pour effet de changer la forme du travail des mus- 
cles. C'est presque exclusivement le levier que la nature, 
emploie dans ce but. La disposition des leviers osseux qui 
forment le squelette est trop généralement connue pour qu'il 
soit nécessaire de la rappeler ici, mais il est sur ce point 
une erreur très-répandue, même parmi les physiologistes, et 
qu'il est indispensable de signaler. 

Presque tous les leviers qu'on trouve dans l'organisme 
appartiennent, au troisième genre, c'est-à-dire que la force 
musculaire leur est appliquée entre le point d'appui et la 
résistance. Daijis ces conditions, l'effort que peut développer 
l'extrémité du levier contre laquelle agit la résistance est 
moindre que cellQ du muscle ; mais le chemin que parcourt 
cette extrémité du levier est accru proportionnellement, de 
sorte que le produit de la force par son parcours^ autremeu t 
dit le travail, reste le même. 

Or on trouve dans un grand nombre de traités classiques une 
sorte 4'accusatipn portée contre la nature qui aurait dépensé 
en pure perte une grande partie de la force de nos muscles en 
les faisant agir sur .un levier défavorable. Il est vrai que, pour 
atténuer la, faute^ on veut bien accorder que cette disposition, 
fâcheuse a.u^ point dç yue économique, donne à nos ijniuscles 
une élégance qu'ils n'apraient pas eue si, du sternum au 
poignet par exemple, sefCit étendueunelongue bande muscu- 
laire. Ces idées mécaniques et esthétiques doivent disparaître 
pour faire place à des notions plus saines. Ufaut avant tout se 
rappeler qu'un muscle fournit du travail en raison de son 
volume ou de son.pqids, et cela, quelles que soient les pro- 
portions du levier suif lequel il s'attache. Celui-ci n'a pour 
«ffet que de régler la forme sous laquelle se produit le tra- 
vail, mais sans rien lui ajouter, sans en rien retrancher. 



68 FORCES ET ORGANES 

Une erreur du même genre est souvent commise dans 
Tappréciâtion du rôle des leviers dont Thomme se sert dans 
ses travaux. Il arrive souvent en effet que la force humaine 
est impuissante à soulever certains fardeaux; on recourt, 
dans ces cas, à remploi de leviers du premier ou du second 
genre, dans lesquels on donne au bras de la puissance plus 
de longueur qu'à celui de la résistance. 

De cette façon, on utilise une force motrice qui ne pourrait 
produire de travail extérieur si Ton cherchait à l'opposer di- 
rectement à la résistance qui doit être vaincue. Mais un levier 
qui amplifie la force déployée diminue d autant l'étendue du 
mouvement produit; il n'ajoute rien au travail exécuté par 
le moteur. 

Avant que la notion de travail n'eût été introduite en w <^- 
canique et qu'on n'eût bien compris l'impossibilité où V i 
est d'augmenter par des mécanismes la somme de travail 
dont on dispose, on se faisait bien des idées fausses sur le 
rôle des mécanismes dans certains cas. En présence de ces 
masses gigantesques de pierre qu'on appelle les pyramides 
d'Egypte, ou de ces blocs énormes que, dans les temps pré- 
historiques, nos pères érigeaient sous le nom de Dolmen^ il 
était admis que ces travaux de Titans supposaient des con- 
naissances bien avancées de la mécanique. De nos jours, 
en effet, il faudrait un temps énorme ou une armée de tra- 
vailleurs pour exécuter de semblables ouvrages en n'em- 
ployant que la force de l'homme ou celle des animaux. 

Il ne faut pas se figurer que la vieille Gaule ou l'antique 
Egypte aient pu éluder cette nécessité inflexible de dépenser 
beaucoup d'hommes ou beaucoup de temps à ces œuvres, 
du moment où elles n'empruntaient le travail mécanique 
qu'aux moteurs animés. 

Mais notre époque a su se placer dans des conditions nou* 
velles grâce à linvention des machines qui développent du 
travail mécanique. A Tutilisation déjà ancienne des moteurs 
naturels : des cours d'eau et du vent, l'homme a su ajouter les 
moteurs à vapeur, grâce auxquels un peu de houille rem- 
place le travail d'un grand nombre d'animaux. Os* . T'aider 
de ce moyen que TÉgypte vient de voir réaliser ^n quel- 



LA MACHINE ANIMALE 69 

qucs années le percement de Fisthme de Suez, entreprise 
qui, il y a 4,000 ans, eût absorbé les efforts de plusieurs gé- 
nérations. 

Nécessité du mouvement alternatif dans les moteurs ani^ 
mes, — Quand le piston d*une machine est arrivé à la fin 
de sa course, il faut que la vapeur qui Ta poussé s'échappe et 
que le piston revienne en sens inverse pour accomplir un 
nouveau travail. De même le muscle, après s'être raccourci, 
doit se relâcher avant de travailler de nouveau. Mais les mé- 
caniciens ont compris que dans ces mouvements alternatifs 
il y a une cause de perte de travail. Pour qu'une pièce pe- 
sante lancée avec vitesse soit ramenée en sens contraire, il 
faut d'abord détruire le travail qu'elle contient, pour ainsi 
dire, sous forme de force vive. De même un membre brus- 
quement étendu a besoin, pour être rapidement fléchi, que 
sa vitesse acquise soit d'abord détruite, ce qui exige une dé- 
pense de travail. 

Pour parer à ces pertes de travail moteur, les mécani- 
ciens recourent jautant qu'ils peuvent à l'emploi du mouve- 
ment circulaire à la place du mouvement de va-et-vient. 
Ainsi l'homme qui, dans ses inventions, s'inspire si souvent 
de dispositions dont la nature lui offre des exemples, s'éloi- 
gne cette fois de son modèle ; il prétend le surpasser. Et 
il a raison. Pour le faire comprendre , nous ne saurions 
mieux faire que de rappeler quelques lignes dans lesquelles 
L. Foucault comparait l'hélice propulsive de navires aux or- 
ganes qui servent à la natation des poissons, c Dans nos ma- 
« chines, écrivait-il (1), on compte ordinairement un grand 
<c nombre de pièces entièrement distinctes les unes des au - 
<( très qui ne font que se toucher par quelques points; chez 
4c un animal, au contraire, toutes les pièces adhèrent ensem- 
.€ ble, il y a connexité de tissus entre deux points quelcon- 
<K ques donnés de son corps. Ainsi l'exigeait la fonction de 
■<c nutrition qui s'opère continuellement, fonction à laquelle 
€ est assujetti tout être vivant pendant toute la durée de son 
4c existence. On conçoit d'ailleurs l'impossibilité absolue qu'il 

1. Journal des Débats, 22 octobre 1845. 



70 FORCES ET ORGANES 

c y a d'obtenir un mouvement de rotation continu d'une 
a pièce sur une autre, en conservant la continuité entre ces 
c deux pièces. :» 

Ainsi une profonde différence sépare les mécanismes em- 
ployés par la nature de ceux qui sont créés par l'homme : les 
premiers sont soumis à des exigences spéciales dont les se- 
conds peuvent s'affranchir. Le muscle ne saurait agir qu'à la 
condition d'être relié par des vaisseaux et des nerfs au 
reste de Torganisme. Aucune partie du corps, les os mêmes 
qui en sont la portion la moins vivante, ne sauraient s'af- 
franchir de cette nécessité. 

On pourrait trouver, dans l'organisme animal, d'autres mé- 
canismes encore, dont la disposition rappelle celle des ma- 
chines imaginées par l'homme, avec des différences toutefois 
qui sont du même genre que celles dont nous venons de 
parler. 

Ainsi, la circulation du sang est obtenue chez les êtres vi- 
vants par une véritable machine hydraulique avec pompe, 
soupapes et conduits. Or, dans ce mécanisme compliqué, la 
différence fondamentale avec les machines de construction 
humaine, c'est l'absence de pièces indépendantes et, en par- 
ticulier, du piston de la pompe. Le cœur est une pompe sans 
piston dont les variations de capacité sont obtenues par la 
contractilité des parois elles-mêmes. Sauf cette différence, on 
retrouve de parfaites analogies entre l'appareil circulatoire 
des animaux et les moteurs hydrauliques. La fonction des sou- 
papes est identique de part et d'autre, malgré les différences 
apparentes. Nous avons signalé autrefois dans la circulation 
du sang une influence qui régularise et augmente le travail 
utile de la pompe cardiaque : il s'agit de l'élasticité des ar- 
tères (1). Or, dans les moteurs hydrauliques, Vhomme a re- 
cours à l'emploi de réservoirs élastiques pour obtenir une 
meilleure utilisation du travail des pompes, et pour unifor- 
miser le mouvement du liquide malgré l'intermittence de 
l'action du moteur. C'est un effet comparable à celui que 

1. Physiologie médicale de la circulation du sang* 



LA MACHINE ANIMALE 71 

nous avons assigné précédemment à l'élasticité des muscles. 

Rendement des moteurs animés. Les moteurs animés ei 
les machines sont soumis à la même estimation du travail: 
c*est au rendement des uns qu'on rapporte celui des autres. 

On appelle cheval-vapeur y bu plus généralement cheval 
de force motrice, une production de travail extérieur corres- 
pondant à 75 kilogrammètres par seconde , attendu que l'on 
suppose qu'un cheval pourrait développer la même quantité 
de travail. 

Mais les moteurs animés ne peuvent travailler sans cesse, 
de sorte que le cheval- vapeur représenterait au bout d'une 
journée un travail effectué bien supérieur à celui qu'eût pro- 
duit l'animal employé comme force motrice. 

L'homme est coté beaucoup moins haut dans Testimation 
de son rendement : (1/10 de cheval-vapeur) et pourtant, si 
l'on ne demande à la force musculaire de Thomme qu'une 
activité de courte durée, elle peut fournir un rendement 
qui dépasse un cheval-vapeur. En effet, le poids d'un homme 
est souvent de plus de 75 kilogrammes ; chaque fois que le 
corps est élevé à un mètre de hauteur par seconde, dans 
l'ascension d'un escalier, l'homme a effectué pendant cette 
seconde le même travail qu'un cheval-vapeur. Et si, pen- 
dant quelques instants, il peut donner à son ascension une 
vitesse de deux mètres par seconde, cet homme aura déve- 
loppé le travail de deux chevaux-vapeur. 

Enfin pour l'évaluation du travail produit par de plus 
grands ou de plus petits animaux, c'est en le considérant 
comme multiple ou comme fraction du cheval-vapeur qu'on 
a coutume de le mç^urer. 



CHAPITRE VIII 



HARMONIE ENTRE L'ORGANE ET LA FONCTION. — HYPO- 
THÈSE DU TRANSFORMISME. 



Chaque muscle du corps présente, dans sa forme, une harmonie par- 
faite avec la nature des actes qu'il doit exécuter. — Un même 
muscle, chez des espèces animales différentes, présente des diffé- 
rences de forme, si la fonction qu'il doit remplir dans ces deux es- 
pèces n'est pas la même; variétés des muscles pectoraux des 
oiseaux selon leur manière de voler ; variété des muscles de la 
cuisse chez les mammifères, suivant leur mode de locomotion. — 
Cette harmonie est-elle préétablie? — Hypothèse du transfor- 
misme. — Lamarck et Darwin. 



La comparaison entre les machines ordinaires et les 
moteurs animés n'aura pas été inutile si elle a réussi à mon- 
trer que des relations étroites existent entre la forme des 
organes et les caractères de leur fonction; que ces rapports 
sont réglés par les lois ordinaires de la mécanique, de telle 
sorte qu'en voyant le système musculaire et osseux d'un ani- 
mal, on peut, de leur forme, déduire tous les caractères de la 
fonction qu'il possédait. 

On sait, généralement, que le volume transversal d'un mus- 
cle correspond à l'énergie de son action : que l'athlète, par 
exemple, se reconnaît au relief énorme que chacun de ses 
muscles dessine sous la peau. Mais on connaît moins la si- 
gnification physiologique de la longueur des muscles, c'est- 
à-dire du plus ou moins de longueur de leurs fibres con- 



HARMONIE ENTRE L'ORGANE ET LA FONCTION 73 

tractiles. Et cependant Borelli avait déjà enseigné la vérité 
sur ce point. D'aprèslui, ainsi que nous Tavons vu, cette lon- 
gueur de la fibre ronge est proportionnelle à retendue du 
mouvement que le muscle est apte à produire. 

Cette distinction entre la fibre contractile ou fibre rouge, 
et la fibre inerte du tendon est d*une importance capitale. 
L'expérience a démontré que les muscles, en se contractant 
se raccourcissent d'une quantité qui représente une fractioi: 
constante de leur longueur. On peut, sans trop s'écaiter de 
la vérité, estimer à 1/3 de sa longueur retendue dont un 
muscle peut se raccourcir. Mais, quelle que soit la valeur ab- 
solue de ce raccourcissement, toujours il est proportionnel à 
la longueur de la fibre rouge : cela résulte de la nature 
même des phénomènes qui engendrent le travail dans le 
muscle. 

Ainsi, tout muscle dont les deux points d'attache sont sus- 
ceptibles de se déplacer beaucoup Tun par rapport à Fautre 
par Teffet de la contraction, sera nécessairement un muscle 
long. D'autre part, tout muscle qui devra produire un mou- 
vement de peu détendue sera nécessairement un muscle 
court, et cela, quelle que soit la distance qui sépare ses deux 
points d'attache. Ainsi, les fléchisseurs des doigts et des 
orteils sont des muscles courts; mais ils sont munis de longs 
tendons qui vont porter jusqu'aux phalanges des doigts le 
petit mouvement engendré bien loin de là : à l'avant-bras ou 
à la jambe. 

Il est facile d'estimer, sur le cadavre, l'étendue du dépla- 
cement qu'un muscle peut imprimer à ses deux points d'at- 
tache. En produisant des mouvementa4^ flexion ou d'exten- 
sion d'un membre, on apprécie assez exactement l'étendue 
dont se rapprochent ou s'éloignent les attaches osseuses 
de ses muscles. Sur un squelette frais, on juge encore 
assez bien de l'étendue de ces mouvements d'après l'am- 
plitude des glissements que permettent les surfaces articu- 
laires. 

Or, à Finspection de l'appareil musculaire de l'homme, on 
est frappé de la longueur extrême du muscle couturier; il est 
facile de se convaincre que nul autre ne peut imprimer à 



74 FORCES ET ORGANES 

ses attaches osseuses des déplacements aussi étendus. Le 
^emO'mast(ndien et le grand droit de Fabdomen sont, après 
cela, les muscles les plus longs; ce sont également des mus- 
cles à mouvements très-étendus. On pourrait ainsi passer en 
revue tous les muscles de l'organisme, et sur tous, on verrait 
que la longueur des fibres rouges correspond à l'étendue 
des mcmvements que le muscle doit exécuter. Mais il faut, 
dans cette étude, se mettre soigneusement en garde contre 
une cause d'erreur qui tendrait à faire ranger certains 
muscles courts parmi les muscles longs. 

Borelli lui-même a signalé cette cause' d'erreur : il a montré 
comment les muscles penniformes^ c'est-à-dire ceux dont 
les fibres viennent obliquement s*insérer sur le tendon, 
comme les barbes d'une plume sur la nervure commune, sont 
des muscles courts qui prennent Taspect de muscles longs. 
Ces notions sont indispensables lorsqu'on veut apprécier le 
mode de fonctionnement des différents muscles de Torga- 
nisme ; elles seules permettent d'estimer la longueur réelle 
de leur partie contractile. 

Si l'harmonie entre la forme et la fonction des différents 
muscles se révèle partout dans l'anatomie humaine, cette 
harmonie devient bien plus frappante encore si l'on compare 
entre elles différentes espèces animales. L'anatomie com- 
parée nous montre, chez des espèces assez voisines les unes 
4es autres, une singuUère différence dans la forme de cer- 
tains muscles, toutes les fois que le mode de fonctionne- 
ment de ces muscles présente des différences. C'est ainsi 
que chez le kanguroo, animal essentiellement sauteur, on 
trouve un énorme développement en volume des muscles 
du saut : les fessiers^ lu triceps crural et les gastrocné^ 
mieris. 

Chez les oiseaux, la fonction du vol s'exerce dans des con- 
ditions très-différente& pour les différentes espèces ; aussi, 
la disposition anatômique des muscles moteui^s de l'aile: 
muscles pectcraux^ varie-l-elle d'une manière très-pro- 
noncée d'une espèce à une autre. Pour bien faire saisir 
sur ce point la parfaite harmonie qui règne entre la fonction 



HARMONIE ENTRE L'ORGANE ET LA FONCTION 75 
et l'oi^^e, il faudrait entrer danâ de longs détails sur la 
mécanisme du vol. Le lecteur trouvera plus loin des expli^ 




ng. 13. — SqiMlatw d'un fliuunt (d'tprta Alph. Ulin» Ednrdi) ; VtB» MtMs- 
fiudB, la ■tarnum (rii-oaiul al trè*-pK>(and, M qui Indlqa* la grOHanc al la 
btiètaû daa mnaalaa paotonu. 



oationH à ce sujet; nous nous bornerons ici à rappeler 
endeux mots les différences qu'on observa dans les moa- 



76 FORCES ET ORGANES 

vements de l'aile et dans la forme des muscles qui les pro- 
duisent. 

Tout le monde a pu remarquer que les oiseaux qui ont de 
grandes surfaces d'aile, comme l'aigle, la frégate, etc., ne 
font que des battements d'une faible amplitude ; cela tient à 




i8lell« daa puguu u, (tsraam trte-loDg ule Itte-eoarts. 



la grande résistance que l'aile k large surface rencontre sur 
l'air. Les oiseaux, au contraire, qui n'ont que de très-petites 
ailes, font des mouvements d'une grande étendue et com- 
pensent ainsi le peu de résistance que l'air leur four- 
nit ; le guillemot et le pingouin appartiennent à ce second 
groupe. Si l'on admet que parmi ces oiseaux les premiers 
doivent faire des mouvements énergiques, mais peu étendus, 
tandis que les seconds doivent faire des mouvements de peu 



HARMONIE ENTRE LORGANE ET LA FONCTION 77 
d'éneipe, mais d'une grande amplitude, on concluera né- 
cesuirement que les premiers devront avoir des muscles 
pectoraux gros et courts, tandis que, chez les seconds, ces 
muscles seront longs et grêles. C'est précisément ce qui a 
lieu; on peut s'en assurer h la simple inspection des dimen- 
sions du sternum chez ces diverses espèces, car cet os me- 
sure, en quelque sorte, la longueur des muscles pectoraux 
qui se logent dans s^ fosses latérales. Or, les oiseaux à 
larges ailes ont un sternum large et court ; les autres un 
sternum long et effilé. 

La comparaisoD des muscles homologues chez deux mam- 
mifères d'espèces différentes n'est pas moins instructive au 
point de vue qui nous occupe. Meus on est souvent embar- 




rassé dans cette comparaison par la difficulté de reconnaître 
l'homologie. Les dissemblances sont parfois si prononcées 
que les anatomistes ont décrit sous des noms différents ce 



78 FORCES ET ORGANES 

qui est un même muscle chez deux espèces différentes . Tou- 
tefois, dans un grand nombre de cas, Thomologie n'est point 
douteuse ^ elle est admise implicitement par le fait d'une dé- 
signation identique appliquée à certains muscles chez diffé- 
rentes espèces. G*est précisément ces muscles que nous 
prendrons pour exemple , afin de faire ressortir l'harmonie 
qui existe entre la fonction et Torgane. 

Ainsi le biceps fémoral est bien reconnaissable chez la 
plupart des mammifères ; or> oii remarque, dans ses attaches 
inférieures surtout, une extrême vari2Â>ilité, Chez certains 
quadrupèdes, il s'insère tout le long de la jambe» pres- 
que jusqu'au talon ; chez ceux-ci, la jambe ne s'étend jamais 
sur la cuisse. Chez les animaux qui jouissent de la faculté de 
sauter, l'attache inférieure du biceps est déjà plus élevée. 
Elle l'est plus encore chez les simiens qui peuvent presque 
étendre la jan^r sur la cuisse et se tenir debout. Enfin, 
chez l'homme, le biceps s'insère tout en haut du péroné. Si 
l'on peut s'en rapporter aux planches anatomiques de Cuvier 
et de Laurillart, le nègre a l'insertion péronière du biceps 
moins élevée que Thomme blanc, se rappfocbsint en cela de 
la disposition qu'on observe chez le singe, ^wri..-: 

Laissons de côté, pour le moment, la question d6 savoir à 
quoi tient cette variété dans les attaches mobiles âu*l3iceps, 
et bornons-nous à rechercher les conséquences que cette 
variété peut avoir sur la fonction. Il est clair que pendant 
les mouvements de flexion et d'extension du genou, chaque 
point des os de la^jamlde décrit autour de cette articulation 
un arc de cercle d'autant plus étendu qu'il est plus éloigné 
du centre de< mouvement. Il est également clair que chacun 
de ces points s'éloignera plus ou moins du fémur ou de Tis- 
chion suivant l^tehdue du mouvement circulaire qu'il exé- 
cutera. Et commis à de grands mouvements doivent corres- 
pondre de longues fibres contractiles, on devra trouver des 
inégalités dans la longueur du biceps chez les différents 
mammifère^f. 

Or, c'est précisément ce que l'on observe. Chez l'homme 
dont le biceps s'insère en bas très-près du genou, l'étendue 
des mouvements de l'attache mobile est pQu considérable. 



HARMONIE ENTRE L'ORGANE ET LA FONCTION 79 
aussi la fibre contractile aura-t-elle relativement peu de 
longueur, tandis que le tendon occupera une certaine partie 
de l'étendue du biceps. Chez le singe , l'attache inférieure du 
muscle se faisant plus bas, aura par conséquent plus de mo- 
bilité, d'où la nécessité d'une plus grande longueur du mus- 
cle actif, ca qui est réalisé par la moindre longueur'de la 
partie tendineuse. Chez les quadrupèdes, le tendon du biceps 
est à peu près entièrement disparu, et le muscle est formé 
de fibre roi^e dans presque toute son étendue. 




trlg. l£. — UnislM ds la coum anu rnommï. ». .miw~— 
droit i»l»nt (m bu) ont êU birtauunt oœhrti poar qn'oo pût fui 
ooDoiltM. — La dnil intarne ait, 1 un aitrimïU intiriaurs, pot 
taDdoDi H partie ohamaa ait eonrla, ce qui ait «d harmania aTan H 
dp montamspt da ea mucta dmt l'atUche ait trAi-rmpproata^ du gai 
aoatoriar pourra d*iip uort tandon à ton attacha infAiiaura. 



Le muscle droit interne de la cuisse présente cette môme 
variabiUté dans ses attaches et dans sa structure. Si l'on 



80 FORCES ET ORGANES 

obeerve sa disposition chez l'homme (ûg. 16), on voit h la 
fois que l'attache de ce muscle à la jambe se fait très près 
du genou, que sa partie contractile est courte, et que son 
tendon est assez long. Qu'on examine le même muscle sur 
un singe (Ûg. 17 et 18), on trouve son attache tibiale beau- 
coup plus éloignée du genou , et comme conséquence des 




Fie. <T. — Hnaok d« la idImb aha U Uigol, maisl* droi 
rerasnl hnai da Dbni inugaa ; lu alUclMi d» os iniiHl« 
hi doDDSDi uns gnnda ilindoa an DHM*tmanl eaasme Ui 
1» uuitM. — MuMta oonlorier ttès-pen ponrta de taadoa 



mouvements plus étendus que cette attache exécute, on y 
voit la fibre musculaire gagner de la longueur aux dépens de 
celle du tendon qui se trouve réduit à une brièveté extrême. 
Cette variabilité du point d'attache est encore très-sen- 
sible sur le muscle demi-tendineia;, qui emprunte son nom 
à la disposiUon qu'il présente chez Ihomme, où la moitié 
environ de la longueur de ce muscle est occupée par le 
tendon. Chez l'homme, en effet, l'attache inférieure du demW 



KARMONIE ENTRE L'ORGANE ET LA FONCTION 81 
tendineux est très-voisine de l'articulation du genou, mais 
chez les singes, où 11 s'attache plus bas, le muscle a pres- 
que entièrement perdu son tendon, il l'a perdu tout à fait 
chez la plupart des autres mammifères, chez le Coaita par 
exemple. 




ng. IS. — Mu9cI«B de U Odius chei la Coalli. — Droit interne, ■'insémt loin du 
gSDoa, prewjno antiiremenl dépoiirio de tandoa. — Le eonlorisr ifant ion eUuha 
npérieDre, lièe-Alaignta ds rirtleaUtiaB coio-Eèmonla, i dei moaTameiili trii- 
étendaa ; il pouède «a soneiquaiiu luia grude loDgoauc da flbre naga «t pu d> 



On multiplierait indêâniment les exemples qui montrent la 
parfaite harmonie de la forme des muscles avec les caractères 
de leurs fonctions. Partout, le développement transversal 
de ces organes est associé à la force comme dans le triceps 
du kanguroo ou les masséters du lion; partout aussi, la lon- 
gueur du muscle est associée à l'étendue des mouvements 
comme dans les exemples que nous citions tout à l'heure. 

Celte harmonie est-elle préétablie, ou bien se forme-t elle 



82 ^ FORCES ET ORGANES 

sous l'influence de la fonction chez les différents êtres? De 
même que Ton voit, par l'habitude d'efforts énergiques, les 
muscles s'accroître en volume, les voit- on, sous l'influence 
de mouvemerAs très-étendus, gagner une plus grande lon- 
gueur? Peut-on voir se déplacer les attaches tendineuses 
des muscles au squelette sous l'influence des changements 
dans le sens de la traction musculaire? Tel est le second 
problème qui se pose et sur lequel l'expérimentation devra 
trouver à s'exercer. 



HYPOTHÈSE DU TRANSFORMISME. 

Les sciences naturelles ont reçu de nos jours une grande 
impulsion sous Tinfluence des idées de Darwin. Ce n*est pas 
que les opinions de Tillustre savant anglais soient encore gé- 
néralement acceptées ; on a vu récemment avec quel achar- 
nement les défenseurs de la doctrine régnante repoussent 
l'hypothèse dn transformisme. Mais l'apparition de la théorie 
darwinienne a soulevé de longs débats; aux arguments que 
Lamarck apportait autrefois en faveur de la variabilité des 
êtres, il s'en est ajouté un grand nombre d'autres fournis par 
les partisans du transformisme. D'autre part, la doctrine an- 
cienne a été soutenue avec une passion à laquelle on n'eût 
guère pu s'attendre, si bien qu'aujourd'hui les naturalistes 
sont partagés en deux camps; presque tous ceux qui s'occu- 
pent de zoologie ou de botanique ont pris parti pour l'un ou 
pour l'autre. 

Dans l'un de ces camps s'est retranchée la vieille école qui 
considère le monde organisé comme à peu près immuable. 
Pour el]e, la série si nombreuse des animaux et des plantes 
est limitée à un certain nombre d'espèces^ types inaltérables 
qui ont le pouvoir de se transmettre, par générations succes- 
sives, depuis leur origine jusqu'à la fin des temps. C'est à 
peine si l'espèce a le droit de s'écarter légèrement et d'une 
façon temporaire du type primitif. Motivés par des change- 
ments de climats ou de nourriture, par la domestication ou 



HYPOTHÈSE DU TRANSFORMISME 8.^ 

par quelque influence perturbatrice du même ordre, ces lé- 
gers changements s'effacent aussitôt que l'espèce est replacée 
dans ses conditions de vie normale. Le type primitif reparait 
alors dans sa pureté première. 

Dans l'autre camp, la croyance est toute différente : l'être 
vivant se modifie sans cesse avec le milieu qu'il habite, la 
température qu'il y trouve, la nourriture qu'il y rencontre. 
Les habitudes qu'il est forcé de prendre pour vivre dans des 
condition nouvelles lui font acquérir des aptitudes spéciales 
qui modifient son organisme et changent la forme de son 
corps. Et comme l'hérédité transmet, dans de certaines limites, 
aux descendants les modifications acquises par les ancêtres, 
Vespèce se modifie peu à peu. Lamarck est l'auteur de cette 
théorie du transformisme sur laquelle Darwin et ses élèves 
ont rappelé l'attention des naturalistes* Darwin ajoute à ces 
influences extérieures, qui peuvent modifier l'espèce ani- 
male, une cause qui maintient et exagère sans cesse les mo- 
difications lorsqu'elles sont à l'avantage de l'espèce. Cette 
cause est la sélection naturelle. 

Si les hasards de la naissance ont doué certains individus 
d'une modification légère qui les rende plus forts ou plus 
agiles, suivant le cas, mais en somme plus aptes à soutenir 
la concurrence de la vie, ces individus sont désignés par cela 
même au rôle de reproducteurs. Non-seulement leur supé- 
riorité physique accroît leurs chances de longévité et leur 
donne par cela même plus de temps pour se multiplier, 
mais, pour Darwin, Texistence même d'une supériorité 
physique chez un animal le ferait préférer aux autres pour la 
reproduction. Ainsi Tespèce entière se perfectionnerait par 
acquisitions successives de qualités nouvelles chaque fois 
qu'un individu viendrait à naître mieux doué que les autres 
représentants de cette espèce. 

La lutte entre l'ancienne école et celle du tr&nsformisme 
menace de durer longtemps encore sans que l'un des partis 
trouve pour abattre l'autre quelque argument victorieux. 
Tout le monde connaît les raisons qui ont été fournies de part 
et d'autre, et pour lesquelles tour à tour la géologie, l'archéo- 
logie, la zootechnie^ ragriculture ont été mises à contribu- 



84 FORCES ET ORGANES 

tion. Quand et comment finira cette lutte? Nul ne saurait le 
dire encore. Cependant si Ton osait émettre une prévision 
sur l'issue du combat d'après l'attitude actuelle des deux 
parties adverses, on présagerait la défaite de la vieille école. 
Celle-ci, en effet, voit ses rangs séclaircir chaque jour; elle 
se décourage visiblement, et semble avouer son impuissance 
à fournir des preuves d*ordre scientifique en s'abritant der- 
rière une sorte d'orthodoxiequi n'a rien à faire dans le débat. 

Peut-être pourrait-on faire un même reproche aux deux 
systèmes : celui de s'en tenir trop aux généralités dan^ leurs 
dîscussions et de ne pas suffisamment mettre en relief le 
point important du débat. 

Ainsi, il faut convenir que Lamarck est beaucoup trop 
vague dans ses explications, lorsqu'il attribue les change- 
ments de l'organisme vivant à des circonstances extérieures. 
Entre un besoin qui se révèle et l'apparition d'une forme or- 
ganique qui corresponde à ce besoin, il y a une lacune que sa 
théorie n'a pas comblée. Il nous dit que les espèces animales 
que nous voyons aujourd'hui si admirablement adaptées, cha- 
cune au genre de vie qu'elle mène : pourvues, suivant leurs 
besoins, d'onglesou de sabots, d'ailes oudenageoires, de dents 
aiguës ou de becs cornés, n'ont pas toujours vécu sous cette 
forme ; qu'elles ont acquis graduellement ces conformations 
diverses, qui sont aujourd'hui en parfaite harmonie avec les 
conditions dans lesquelles elles vivent. Mais quand on lui de- 
mande de montrer une modification de ce genre en train de 
s'accomplir sous une influence extérieure, l'auteur de la 
Philosophie zoologique n'a guère à fournir que des modifi- 
cations de peu d'importance ; il objecte que l'observation 
scientifique ne remonte pas assez haut dans les âges du 
monde. Et si l'on ouvre les tombeaux de Memphis pour 
montrer à Lamarck des squelettes d'animaux identiques à 
ceux que l'Egypte nourrit encore de nos jours, il répond sans 
se déconcerter : a C'est que les conditions dans lesquelles 
« ces animaux vivaient autrefois se retrouvent encore au- 
« jourd hui. » La réponse vaut l'attaque, mais n'est pas plus 
probante; on discuterait indéfiniment sur un pareil terrain. 

Darwin est plus précis quand il plaide en faveur de la se- 



HYPOTHÈSE DU TRANSFORMISME 85 

lection nntiirelle. Personne ne méconnaît aujourd'hui la 
puissance énorme de la sélection pour dévier le type des 
êtres organisés. Les éleveurs ont produit les plus curieuses 
transformations dans le règne animal en choisissant cons- 
tamment comme reproducteurs les sujets qui possèdent au 
plus haut degré les caractères physiques qu'il s'agit d'im- 
primer à la race. La sélection produit sur le règne végétal 
des transformations du môme genre; de sorte que Darwin a 
pu, sans donner une trop grande part à Thypothèse, attribuer 
le rôle principal, dans la transformation des êtres, à une sé- 
lection qui se ferait naturellement, pour les raisons qui ont 
été rappelées tout à l'heure. Mais Darwin, aussi bien que 
Lamarck, n'envisage qu'à un point de vue restreint les causes 
de transformation des êtres organisés. Chacun des deux 
chefs de doctrine assigne la plus grande part à la cause do 
variation qu'il a signalée le premier. 

L'école nouvelle qui, par un éclectisme judicieux, tend 
aujourd'hui à faire une juste part à ces deux ordres d'in- 
fluences pour expliquer par des transformations successives 
la surprenante variété des êtres, a déjà fourni d'importants 
éléments en faveur du transformisme. Mais, pour quelques 
savants, ces études sont frappées d'une sorte de discrédit; 
pour eux, l'immuabilité et la variabilité de l'espèce animale 
rentrent dans le domaine des questions insolubles. 

Il est vrai que si l'on demande aux partisans du transfor- 
misme de prouver expérimentalement la réalité de leur doc- 
trine, si l'on exige d'eux, par exemple, qu'ils transforment 
l'espèce âne en l'espèce c/ieuai ou quelque chose d'analogue, 
ils sont forcés d'avouer leur impuissance et de répondre 
qu'il faudrait, pour cela, exercer les influences modificatrices 
et la sélection pendant des milliers et des milliers d'années. 
C'est en effet par transitions très- lentes qu'a dû s'eflFectuer la 
variation des espèces, si tant est qu'elle ait eu lieu. Dès lors, 
en l'absence de solution expérimentale, l'hypothèse du trans- 
formisme ne peut être ni prouvée ni refutée. Les savants dont 
l'esprit est hs^ituô aux démonstrations rigoureuses se désin- 
téressent dépareilles questions; peureux, elles n'ont rien de 
scientifique. 



86 FORGES ET ORGANES 

Et pourtant, la science en aborde chaque jour de sembla* 
blés. Quand un astronome étudie les influences qui peuvent 
ralentir le xGOuvement des astres, quand il prédit pour up 
avenir éloigné de quelques millions d'années une modifica- 
tion de l'orbite terrestre ; un ralentissement de la rotation 
de notre planète; un refroidissement mortel à tous les êtres 
vivants sur la terre, ce savant est écouté. Lorsqu'il signale 
une cause, si petite qu'elle soit, de ralentissement d*un 
mouvement planétaire, tout le monde conçoit que, cette 
cause persistant pendant une longue suite de siècles, ses 
effets se multiplieront parla durée du temps. Et personne 
n'ajourne cet astronome à quelques millions d'années pour 
vendre justice à la rigueur de ses raisonnements. 

Pourquoi serait -on plus rigoureux envers la théorie du 
transformisme? Elle ne peut, dira-t-on, nous faire assister 
à la transformation d'une espèce animale en une autre, soit; 
mais elle doit nous montrer une tendance à cette transfor- 
mation. Si petite qu'elle soit, cette tendance, s'accentuant 
de plus en plus pendant la suite des siècles, pourra devenir 
une transformation aussi complète qu'on voudra la sup- 
poser. 

Mais, ce qu'on est en droit d'exiger, dès aujourd'hui, des 
partisans du transformisme, c'est qu'ils nous montrent cette 
tendance : qu'ils nous la fassent saisir sous forme d'une lé- 
gère variation dans les caractères anatomiques de Tindividu 
soumis à certaines influences dont l'action prolongée de gé- 
nérations en générations, pourra produire dans l'espèce des 
modifications de plus en plus profondes. Nul ne conteste 
que les caractères morphologiques des individus ne se trans- 
mettent, à des degrés divers, aux descendants de ces indi- 
vidus ; le point à démontrer, c*est la façon dont une cause 
extérieure agit pour imprimer à l'organisme la modification 
première. C'est à la physiologie expérimentale qu'appartient 
ee genre de recherches, elle peut dès aujourd'hui nous 
fournir des éléments d'une réelle valeur. 

A l'époque de Lamarck, la logique scientifique n'avait pas 
des exigences bien sévères. Pour lui, un besoin faisait naître 
la conformation organique destinée à le satisfaire. Tel oiseau 



HYPOTHÈSE DU TRANSFORMISME 87 

qui devait aller chercher sa proie au fond de l'eau faisait à 
cet effet des efforts constants pour allonger son cou, et son 
cou s'allongeait ; un autre oiseau voulait, sans mouiller son 
plumage, s'avancer le plus loin possible dans les eaux d'un 
étang ; les efforts qu'il faisait pour étendre ses jambes leur 
donnaient graduellement les proportions qu'elles offrent chez 
les échassiers. La girafe essayant de prendre sa nourriture 
au feuillage des arbres, gagnait à cet exercice des vertèbres 
cervicales d'une longueur étonnante. Bien entendu, Lamarck 
attribuait à l'hérédité la fonction d'accumuler sans cesse au 
profit de l'espèce ce que chaque individu avait acquis pour 
son propre compte, mais ce qu'il ne montrait pas, c'est la 
légère acquisition faite par l'individu lui-môme, sous l'in- 
fluence des circonstances extérieures et des habitudes qu'il 
était forcé de prendre. J. Hunter dans un autre ordre de 
sciences raisonnait de la même façon. Pour expliquer la ci- 
catrisation des plaies et la consolidation des os fracturés, il 
reconnaissait la nécessité d'un apport de tissu nouveau pro- 
venant du sang ; mais pourquoi le sang allait-il porter jces 
éléments aux parties qui avaient besoin? C'était, répondait- 
il, en vertu du stimulus de iiécessilé ! 

On cherche aujourd'hui à préciser la relation entre les 
causes et les effets, à saisir les transitions graduelles que 
l'organisme animal ou végétal a jpu subir quand il s'est trouvé 
dans des conditions nouvelles. On entrevoit l'influence que 
la fonction exerce sur l'organe même qui la produit. La for- 
mule brève et saisissante de M. J. Guérin : a La fonction fait 
V organe », exprime d'une façon générale ce rôle modifica- 
teur dont jouit la fonction. Cette formule gagnera toutefois à 
être appuyée par des exemples particuliers. 

Il faut montrer comment les os, les articulations, les mus- 
cles, se modifient de diverses façons, par l'effet de divers 
modes de fonctionnement 4 comment l'appareil digestif, se 
pliant à des genres d'alimentation très-divers, éprouve ainsi 
des transformations qui le mettent en rapport avec les con- 
ditions nouvelles où il se trouve ; comment un changement 
apporté à la fonction circulatoire amène dans le système 
vasculaire certaines modifications anatomiques prévues à 



88 FORCES ET ORGANES 

Tavance ; comment enfin les sens acquièrent par Texercice 
des qualités nouvelles, ou perdent par le repos leurs an- 
ciennes aptitudes. Ces changements de la fonction sous 
l'influence de la fonction elle-même s'accompagnent de mo- 
difications anatomiques dans l'appareil modifié physiologi- 
quemen 

Saisir sur le fait une de ces transformations, montrer qu'elle 
se produit toujours d'une certaine manière dans une cir- 
constance déterminée, telle est la première démonstration 
à fournir. Et si, dans une seconde phase de l'expérimenta- 
tion, on constate que l'hérédité transmet, même la moindre 
partie de la modification ainsi acquise, la théorie du trans- 
formisme sera en possession d'un solide point de départ. 

C'est là, semble-t-il, la véritable marche à suivre, si Ton 
veut obtenir une solution de cette question si importante. 11 
s'est produit dans ces diverses années des efforts sérieux 
dans ce sens. Placé nous-même depuis longtemps en face 
des problèmes de la mécanique animale, nous avons dû sou- 
vent réfléchir aux relations réciproques des organes locomo- 
teurs et de leurs fonctions. Aussi essaierons-nous de montrer 
comment le squelette et l'appareil musculaire se mettent en 
harmonie avec les mouvements que chaque animal produit 
dans les conditions ordinaires de son existence. 



CHAPITRE IX 



VARIABILITÉ DU SQUELETTE. 



liaisons qui ont fait considérer le squelette comme la partie la moins 
variable de l'organisme. — Preuves de la malléabilité du squelette 
pendant la vie , sous l'influence des plus légères pressions , lors- 
qu'elles sont longtemps prolongées. — Origines des dépressions et 
des saillies qu'on observe sur le squelette; origine des surlaces 
articulaires. — La fonction régit l'organe. 



Celui qui examine le squelette d'un animal, qui tient entre 
ses mains ces pièces osseuses d'une dureté de pierre, qui 
sait comment ces os ont survécu à la destruction de tous les 
autres organes, et comment ils peuvent, à travers des mil- 
liers de siècles, persister comme derniers vestiges d'animaux 
disparus, celui-là doit naturellement considérer le squelette 
comme la partie immuable de l'organisme. Ce squelette, 
dit- il, c'est la charpente du corps, et les parties molles se 
grouperont de leur mieux autour d'elle, se logeant dans les 
cavités, s'étalant sur ses surfaces, mais toujours subissant 
la loi du plus fort et se modelant, pour ainsi dire, aux espaces 
qui leur sont assignés entre les pièces diverses du système 
osseux. 

Pour peu qu'il soit anatomiste, l'observateur aperçoit 
bientôt à la surface de l'os mille curieux détails : il y voit de 
nombreuses fossettes, sortes de petites loges qui semblent 
destinées à recevoir ou à abriter quelque organe disparu. Or 



90 FORGES ET ORGANES 

ces loges correspondent aux saillies des muscles qui tou- 
chent en ces points aux os ainsi excavés. Ailleurs c'est une 
gouttière profonde et arrondie qui rappelle ces rainures qu'on 
observe sur les margelles des anciens puits. Une corde aussi 
a passé par là; c'était le tendon d'un muscle qui glissait sans 
cesse le long de cet os. Mais voici qu'aux deux bouts de cet 
humérus l'os est poli comme par le frottement; en haut il 
est arrondi en sphère et se loge dans une cavité de l'omo- 
plate qui l'emboîte exactement. On dirait que le mouvement 
a usé ces surfaces l'une contre l'autre, Thumérus se dépla- 
çant en tous sens et pivotant sur son axe, aurait imité les 
mouvements qu'on emploie lorsqu'on veut obtenir par usure 
un corps de forme sphérique. C'est ainsi, par exemple, que 
les opticiens produisent la forme et le poli des lentilles con- 
vexes ou concaves. En bas l'humérus porte la trace du môme 
phénomène, une petite saillie sphérique l'articulait avec le 
radius, elle montre aussi qu'il existait des mouvements de 
deux ordres, mais tout à côté se rencontre une surface taillée 
en gorge de poulie : celle-là, en effet, ne se prétait qu'à la 
flexion et à l'extension du cubitus. 

Si l'on examine le crâne, ce sont de nouvelles surprises : 
ici tous les besoins sont prévus. Des cavités profondes logent 
à leur intérieur le cerveau et les organes du sens. Les nerfs 
ont des conduits qui leur livrent passage ; chaque vaisseau 
rampe dans un sillon qui lui forme un canal et se ramifie 
avec les artérioles elles-mêmes dont il retrace fidèlement la 
riche arborisation. 

Si Vos n'était pas si dur, on croirait réellement qu'il a subi 
des pressions extérieures dont il porte, comme on dit, les 
empreintes. Mais on a beau presser une surface osseuse, elle 
résiste absolument; il faut, pour l'entamer, la scie ou la 
gouge ; comment la pression des parties molles y creuserait- 
elle ces diverses cavités si profondes parfois? 

La prévoyance de la nature a tout préparé dans le sque- 
lette pour qu'il fût disposé le mieux possible à recevoir les 
organes auxquels il offre son appui solide et invariable. Tel 
est le raisonnement naturel à tous ceux qui n'ont pas vu, de 
leurs yeux, naître ces déformations osseuses et se creoser 



VARIABILITÉ DU SQUELETTE 91 

ces empreintes. L'anatomiste aussi bien que le zoologiste 
ont dû nécessairement raisonner de la sorte. Ils ont consi- 
déré le squelette comme Félément invariable de Vorganisme. 
Aussi lui ont-ils emprunté la plupart des caractères spéci- 
fiques en zoologie. 

Une opinion « depuis longtemps accréditée, devient bien 
difficile à combattre. Ainsi, quand M. Charles Martins, recti- 
tifiant les idées de Vic-d'Azir, tout en les complétant, a 
montré que Thumérus d'un homme et d*un animal est l'ho- 
mologue d'un fémur, mais d'un fémur tordu suivant son axe, 
de façon que le genou tourné en arrière soit devenu un coude, 
les zt)ologistes ont répondu que cette torsion était purem'^nt 
virtueUe. Au lieu d'être l'effet d'un effort musculaire dont 
l'action lente et graduelle aurait tordu Taxe de l'os, cette 
forme singulière est, disent-ils, le résultat d'une disposition 
préétablie de l'organisme ; car l'embryon se montre avec un 
humérus tordu avant que la fonction musculaire soit assez 
développée pour produire une pareille modification de son 
squelette. 

On peut, avec plus de raison, faire le raisonnement con- 
traire. 

La parfaite malléabilité du système osseux n'est plus au- 
jourd'hui contestable. Ces organes si compactes et si durs 
sur le squelette mort, sont au contraire sur l'organisme vi- 
vant essentiellement modifiables. Si l'on fait agir sur un os 
une pression ou une traction môme légère, on voit, pourvu 
qu'elle soit longtempsprolongée, se produire les plus étranges 
déformations; l'os est comme une cire molle qui cède à 
toutes les forces extérieures, et Ton peut dire du squelette, 
en renversant la proposition que nous rappelions tout à 
l'heure, qu'il subit l'influence des autres organes, et que sa 
forme est celle qui lui permet d'avoir les parties molles dont 
il est environné. 

C'est à la médecine et à la chirurgie que l'on doit la con- 
naissance de ces faits importants dont il serait facile d'accu- 
muler un grand nombre d'exemples. Ainsi, lorsqu'un ané- 
vrysme de l'aorte se développe et vient à rencontrer au 



92 FORCES ET ORGANES 

devant de lui le sternum ou la clavicule, il ne s'arrête pas 
devant cette barrière osseuse, mais il la perfore en quelques 
mois. La matière de l'os se résorbe et disparait sous la pres- 
sion de Tanévrysme; elle résiste moins, à coup sûr, que les 
parties molles, que la peau par exemple, à l'effort de la tu- 
meur envahissante. Mais cette pression de Tanévrysme n'est 
autre que celle du sang artériel ; la force avec laquelle la 
poche anévrysmale comprime les os et les perfore, se retrouve 
en tous les points où une artère touche un os. Aussi, la 
même absorption de la matière osseuse se produit-elle alors, 
de façon que Tartère se creuse un sillon où elle se. loge avec 
ses différentes branches, ainsi qu'on en voit un exemple à 
la face interne des pariétaux sur les crânes humains. Il suffit 
même d'une veine pour creuser dans un os un sillon asse? 
profond. La dilatation anormale de ces vaisseaux qu'on ap- 
pelle varices et qui se produit ordinairement aux jambes, 
s'accompagne de déformation de la face antérieure du tibia; 
l'os porte l'empreinte du passage des veines dilatées. Et Von 
ne dira pas que ces sillons osseux rentrent dans le plan préé- 
tabli de la nature ; que le squelette portait originairement 
ces sillons en prévision des varices qui devaient se produire. 
Les chirurgiens savent tous que ces sillons se creusent sur 
un os d'adulte qui était parfaitement normal avant qu'un 
accident ait amené la dilatation variqueuse des veines. 

C'est un mécanisme semblable qui forme» le long des os, 
les fossettes par lesquelles chaque muscle laisse son em- 
preinte, et qui donnent au péroné, par exemple, la forme 
prismatique qui le caractérise. 

Les coulisses qui logent les tendons ne sont pas davan- 
tage prétbrmées sur le squelette, c'est le passage du tendon 
qui les a creusées, c'€st sa présence qui les entretient. Qu'une 
luxation survienne et change les rapports de l'os avec le 
. tendon, l'ancienne coulisse qui ne contient plus rien se 
comble et s'efface peu à peu; en même temps une nouvelle 
coulisse se creuse et prend graduellement la profondeur 
voulue pour loger le tendon en sa nouvelle place. 

c Mais, dira-t-on, les surfaces articulaires, si parfaites dans 
leur structure, si bien adaptées aux mouvements qu'elles 



VARIABILITÉ DU SQUELETTE 93 

comportent, sont à coup sûr des organes préformés. Ici, les 
surfaces osseuses sont revêtues d*un cartilage poli arrosé 
d'une liqueur synoviale qui facilite encoiie leur glissement : 
tout autour d'elles, des brides fibreuseis empêchent les os 
de dépasser les limites imposées à leurs mouvements et les 
surfaces de s'éloigner l'une de l'autre. Un appareil si parfait 
ne saurait se former par la fonction elle-même. Voilà pour 
sûr une preuve de la prévoyance de la nature et de la sagesse 
de ses plans.' > 

Interrogeons encore la chirurgie, elle nous montrera qu'à 
la suite de.luxations, les anciennes cavités articulaires s'o- 
blitèrent et disparaissent, tandis qu'au point nouveau où la 
tète de l'os se trouve actuellement placée, une nouvelle 
articulation se forme, à laquelle il ne manquera rien dans 
quelques mois, ni les cartilages articulaires, ni la synoviale, 
ni les ligaments qui maintiennent les os dans leurs rapports. 
Ici encore, suivant l'expression que nous rapportions tout à 
l'heure, la fonction a fait l'organe. 

Voilà pour les cavités qui se creusent dans Fos. Mais ces 
saillies si accusées qu'on rencontre partout à la surface du 
squelette, ces apophyses, comme on les appelle, sur les- 
quelles chaque muscle vient prendre son attache, comment 
attribuer leur formation à une influence extérieure? 

La réponse n'est pas moins facile : il suffit, pour expliquer 
la formation de saillies sur la face de l'os, d'invoquer une 
influence contraire à celle que nous savons capable d'y creu- 
ser des empreintes. Il faut admettre qu'une traction s'est 
exercée sur le point de l'os où l'on observe une saillie. 

L'existence de tractions sur tous les points du squelette 
où s'attachent des muscles est absolument évidente ; il est 
clair que l'intensité de ces tractions est proportionnelle à la 
force des muscles qui les produisent. Or, c est précisément 
aux attaches tendineuses des muscles les plus forts qu'on 
observe les apophyses les plus saillantes, preuve que le gon* 
filement de l'os est lié directement à l'intensité de l'effort qui 
agit sur lui. Le bras droit, plus exercé que l'autre, acquiert 
des reliefs plus saillants sur son squelette. Lorsque la para- 
lysie d'un membre y supprime l'^^vction des muscles, son 



94 FORGES ET ORGANES 

squelette ne subit plus Tinfluence musculaire, et les apo- 
physes s'y réduisent à de légers reliefs; enfin, si la paralysie 
date de la naissance, l'os reste à peu près avec sa forme 
fœtale, que la fonction n'est pas venue modifier. 

L'anatomie comparée confirme aussi cette loi générale : 
que plus une apophyse est longue, plus elle révèle d'énergie 
de la part du muscle qui s'y insérait. M. Durand de Gros a 
clairement exposé les influences de la fonction musculaire 
sur la forme et la torsion de l'humérus chez les différentes 
espèces animales fossiles ou vivantes. C'est ainsi que l'hu- 
mérus chez la taupe, le fourmillier et plusieurs mammifères 
fouisseurs est presque méconnaissable, tant il est hérissé de 
crêtes et de saillies, dont chacune donnait insertion à un 
muscle puissant. 

Le crâne et le maxillaire inférieur portent chez les carnas- 
siers la trace d'une forte musculature. Au crâne, une fosse 
profonde garde l'empreinte démuselés temporaux énormes; 
tout autour de la fosse temporale, de véritables crêtes étaient 
les solides attaches du muscle; enfin, du côté du maxillaire 
inférieur, une apophyse forte et longue révèle les violentes 
tractions qu'elle a subies dans les efforts de mastication. 

Si les effets des actions musculaires sur les os augmentent 
avec l'intensité de la force des muscles, ils ne varient pas 
moins par l'effet de la durée de leurs actions. De l'enfance 
à la vieillesse, la modification du squelette va se prononçant 
de plus en plus et permet jusqu'à un certain point de recon- 
naître Tâge du sujet M. J. Guérin a montré comment chez 
le vieillard les vertèbres ont des apophyses plus longues, les 
côtés des courbes plus anguleuses, etc. Comparez le crâne 
d'un jeune gorille à celui d'un sujet adulte ; la forme vous 
apparaîtra si différente qu'à moins d'être prévenu, vous ne 
sauriez croire que ces deux crânes appartiennent à une 
même espèce animale. De forme arrondie chez le jeune, le 
crâne se déforme chez l'adulte; il prend une sorte de crête 
semblable au cimier d'un casque; c'est l'apophyse d'inser- 
tion des muscles temporaux. On ne s'arrêterait pas s'il fallait 
signaler toutes les modifications que subit le squelette chez 



VARIABILITÉ DU SQUELETTE 95 

les dijQTérentes espèces animales, modifications qui, du com- 
mencement à la fin de la vie, vont en s'accentuant toujours 
davantage. 

La médecine nous fournit à son tour de curieux renseigne- 
ments sur ces questions, en nous faisant assister au déve- 
loppement brusque d'apophyses accidentelles qu'on nomme 
des exostoses. Dans certaines maladies, qui atteignent l'orga- 
nisme tout entier, on voit le squelette se recouvrir, en un 
grand nombre de points, de saillies osseuses accidentelles ; 
or, presque toutes ces saillies se développent aux points 
d'attache des muscles et, dans leur accroissement, s'étendent 
surtout dans le sens où s'effectue la traction musculaire. 

La courbure des os ou leur torsion suivant leur axe est un 
phénomène qui s'observe souvent, j'ai dit comment. M. Gh. 
Martins a montré que, chez tous les mammifères, l'humérus 
est un fémur tordu, dont l'axe aurait fait un demi-tour sur 
lui-même; cette torsion, d'après Gegenbaûer, est moindre 
chez le fœtus que chez l'enfs^nt et s'accentue encore par les 
progrès de l'âge. Elle est donc en partie effectuée par les 
causes qui agissent pendant la vie, et s'il est vrai que tout 
fœtus apporte en naissant un humérus tordu, il n'est pas 
moins vrai que cette forme peut être considérée comme 
l'effet de l'action musculaire accumulé de génération en gé- 
nération chez les mammifères terrestres. 

Les surfaces articulaires sont particulièrement intéressan- 
tes à étudier lorsqu'on cherche à saisir l'influence de la 
fonction sur l'organe. Si l'on admet que le frottement de ces 
surfaces les ait polies et leur ait donné leur courbure, il est 
facile, d'après les mouvements dont chaque articulation est 
le siège, de prévoir la forme que ces surfaces devront 
avoir. 

Aux mouvements les plus étendus correspondront les sur- 
faces dont la courbure comptera le plus grand nombre de de- 
grés. Les mouvements bornés, au contraire, n'engendreront 
que des surfaces dont la courbure correspondra à un axe de 
quelques degrés seulement. Gomme conséquence nécessaire, 
le rayon de courbure deâ surfaces articulaires sera très-court 



96 FORCES ET ORGANES 

si les mouvements sont très-étendus ; il sera très-long si les 
mouvements sont bornés. 

Que Ton examine à ce point de vue les articulations du pied 
chezThomme; on voit, à l'articulation tibio-tarsienne, une 
courbure d'assez court rayon à cause de la mobilité assez 
grande du pied sur la jambe. Au tarse, à mesure que dimi- 
nue la mobilité des os, le rayon de la courbure grandit. Le 
scaphoïde offre déjà des surfaces articulaires d*un grand 
rayon ; le rayon augmente encore aux articulations tarso- 
métatarsiennes où les mouvements sont très-bornés; puis il 
diminue de nouveau aux articulations des métatarsiens avec 
les phalanges et des phalanges entre elles, là où reparait 
une grande mobilité. 

Tout le monde sait que si le mouvement articulaire ne se 
produit que dans une seule direction, les surfaces n'auront 
de courbure que dans un sens : telles sont les surfaces tro- 
chléennes dont l'articulation du coude, les condyles de la 
mâchoire, etc., sont des exemples. 

Mais si le mouvement s'exerce en deux sens à Is^ fois, les 
surfaces présenteront une double courbure et dans 1q cas d'i- 
négalité dans Tamplitude des mouvements, les rayons de 
ces courbures seront inégaux. Ainsi, au poignet, il esi^te des 
mouvements de flexion et d'extension assez étendus et des 
mouvements de latéralité assez bornés. De là résulte, du côté 
de la tête elliptique formée par les os du carpe, une courbure 
d'un petit rayon dans le sens des mouvements de flexion et 
d'extension, tandis que, dans le sens latéral, la courbure 
appartient à un cercle d'un rayon beaucoup plus grand. 

Il est bien plus curieux encore de comparer les surfaces 
articulaires sur une série d'animaux d'espèces et de classée 
différentes. Une même articulation présente alors des mou- 
vements de natures très-différentes qui doivent entraînei 
dans les surfaces articulaires des différences non moins 
grandes. 

Prenons, par exemple, la tête humérale, et suivons les 
changements de sa forme, sur Thomme, le singe, les car- 
nassiers, les herbivores, les oiseaux. Nous verrons qu'à Té- 
tendue égale en tous sens des mouvements que le brashu- 



VARIABILITÉ DU SQUELETTE 97 

main peut exécuter, correspond une sphéricité parfaite de la 
tète humérale, c* est-à-dire une courbure du môme rayon 
dans tous les sens. Parmi les singes, ceux qui, dans la 
marche, s'appuient ordinairement sur leurs membres anté- 
rieurs, ont la tète humérale aplatie par en haut, comme par 
le poids du corps. De plus, les mouvements qui servent à la 
marche étant les plus étendus, la courbure de la tète humé- 
raie présente chez ces animaux son plus petit rayon dans le 
sens antéro-postérieur. Cette modification s'accentue encore 
•chez les carnassiers et surtout chez les herbivores, dont la 
tête humérale^ aplatie par en haut, offre son petit rayon de 
courbure dans le sens des mouvements qui servent à la 
marche, et qui prédominent dans cette articulation. 

Les oiseaux possèdent, dans Tarticulation de lëpaule, deux 
mouvements d'inégale étendue. L'un, par lequel ils ploient 
leurs ailes et les déploient, ce qui porte le coude tantôt près 
du corps et tantôt fort loin en avant; l'autre, généralement 
plus borné, s'effectue dans un sens perpendiculaire au pré- 
cédent : c'est celui qui constitue le coup d'aile. 

Or, à ces deux mouvements d'amplitudes inégales corres- 
pondent des courbures de rayons différents : au grand mou- 
vement de ploiement et de déploiement de l'aile correspond 
une courbure de court rayon; au mouvement moins étendu 
d'élévation et d'abaissement de l'aile pendant le vol corres- 
pond une surface d'un très-grand rayon de courbure. De là 
résulte laspect d'ellipse très- allongée que présente la tète 
•de l'humérus des oiseaux, au niveau de la suriace articulaire. 

Mais les mouvements du vol présentent, chez les diffé- 
rentes espèces, des amplitudes très-variables. Les oiseaux 
c[u'on nomme voiliers donnent de très-petits coups d'ailes, 
tandis que le pigeon, au moment où il s'envole, ÏErappe ses 
^es l'une contre l'autre, par en haut et par en bas, en pro- 
duisant un claquement que tout le monde connaît. 

A ces variations dans retendue des mouvements corres- 
pondent des variations dans la tète humérale qui, formant 
chez les oiseaux voiliers une surface elliptique très-allongée, 
tend chez le pigeon à la forme sphérique et l'atteint presque 
^hez le manchot. 

Maret. 7 



98 FORGES ET ORGANES 

En résumé, tout, dans la forme du système osseux, porte 
la trace de quelque influence étrangère, et particulièrement 
de la fonction des muscles. U n'est, pour ainsi dire, pas une 
seule dépression ni une seule saillie du squelette dont on ne 
puisse trouver la cause dans une force extérieure qui a agi 
sur la matière osseuse, soit pour l'enfoncer, soit pour la tirer 
au dehors. Ce n'était donc pas une exagération métapho- 
rique de dire : l'os subit, comme une cire molle, toutes les 
déformations que les forces extérieures tendent à lui im- 
primer, et malgré sa dureté excessive, il résiste moins que 
des tissus plus souples aux efforts qui tendent à changer 
sa forme. 

Et maintenant, cette forme nouvelle, acquise par la fonc- 
tion, disparaîtra-t-elle tout entière avec Findividu; n'en 
reviendra t-il pas la moindre trace à ses descendants? L'hé- 
rédité fera-t-elle une exception unique pour ces caractères 
acquis? Cela semble bien improbable, et cependant il fau- 
drait l'admettre pour avoir le droit de repousser ce qu'on 
appelle l'hypothèse du transformisme. Il faudrait faire une 
contre-hypothèse qui renversât les lois ordinaires de l'héré- 
dité pour refuser à certains caractères anatomiques le droit 
d'être transmissibles. 



VARIABILITÉ DU SYSTÈME MUSCULAIRE. 

Nous avons dit comment le système osseux subit les 
influences extérieures et surtout celle des muscles qui im- 
priment à chaque os la forme que nous lui voyons. La 
grande variété des formes du squelette chez les différentes 
espèces animales se rattache donc à la diversité de leurs 
systèmes musculaires. Aussi, toutes les fois que, chez des 
animaux d'espèces différentes, on trouve, sur certains os, 
des traits de ressemblance, on peut affirmer que les muscles 
qui s'attachaient à ces os se ressemblaient aussi. Observe-t- 
on, au contraire, sur un animal, un os d'une forme particu- 
lière, on peut être assuré qu'une particularité se retrouvera 



VARIABILITÉ Dh SYSTÈME MUSCULAIRE 99 

nussi dans les muscles auxquels cet os rournit des attaches. 

Mais si Tos et le muscle varient simultanément, quelle 
peut être la cause qui les influence ainsi tous les deux? On 
conçoit que le squelette, en se modifiant, ait un rôle pure- 
mentpassif : qu'il subisse la forme que le muscle lui impose. 
Mais ce muscle, organe éminemment actif, véritable géné- 
rateur de la force mécanique par laquelle le squelette est 
en quelque sorte modelé, qu'est-ce donc qui lui impose 
cette forme particulière que Fanatomie nous révèle? 

Nous espérons démontrer que cette puissance, à laquelle 
la forme du système musculaire est soumise, appartient au 
système nerveux. La nature des actes que la volonté com- 
mande aux muscles modifie ceux-ci, dans leur volume et 
dans leur forme, de façon à les rendre aptes à exécuter ces 
actes le mieux possible. Et comme, au-dessus de la volonté, 
règne cette nécessité qui détermine tous les actes de la vie 
animale, c'est elle, en somme, qui, par les conditions exté- 
rieures dans lesquelles chaque être se trouve placé, in- 
fluence sa forme et la règle suivant des lois que nous devons 
chercher à reconnaître. 

Rien, dans la forme organique, n'est livré au hasard ; on 
a trop souvent comparé les variétés spécifiques des êtres 
aux élégantes fantaisies d*un architecte qui, sur un plan 
uniforme, invente mille variétés de détails, comme un mu- 
sicien compose une série de variations sur un thème donné. 

En ce qui nous occupe, on peut dire que la variété si 
grande que revêt Tappareil musculaire, soit daâs les diffé- 
rentes parties du corps d'un animal, soit dans les parties 
homologues d'animaux d'espèces diverses ; ces diiTérences 
de volume ou de longueur des muscles ; cette répartition si 
inégale de la fibre rouge ou contractile et de la fibre 
blanche et inerte du tendon ; tout cela est soumis entière- 
ment aux lois dynamiques de la fonction musculaire. 

Adaptation de la forme du muscle aux besoins de sa fonC' 
tion. — L'anatomie normale ne peut nous fournir que des 
exemples de Tharmonie qui existe entre la forme des organes 
et leur fonction habituelle. L'expérimentation seule peut nous 
permettre de voir si, en changeant la fonction, on peut ame- 



fOO FORCES ET ORGANES 

ner dans la forme des organes des modifications qui les re- 
mettent en harmonie avec les conditions nouvelles qui leur 
sont imposées. Il sera facile d'instituer des expériences 
dans ce but Du moment où Ton sait bien dans quel sens la 
modification organique doit se produire pour amener l'adap- 
tation de l'organe à la fonction, les changements qu'on ob- 
servera, chez les animaux placés dans des conditions factices 
de fonctionnement musculaire, prendront une signification 
nette. Mais, en attendant la réalisation de ce vaste plan d'ex- 
périences, il en est qu'on peut utiliser dès aujourd'hui. Des 
expériences toutes faites nous sont fournies par l'anatomie 
pathologique. 

La médecine et la chirurgie sont pleines de renseigne- 
ments sur cet intéressant sujet. Elles nous montrent, par 
exemple, que c'est le mouvement même qui entretient 
l'existence du muscle. Un repos prolongé de cet organe en- 
traîne d'abord la diminution de son volume, et bientôt l'al- 
tération des éléments qui le constituent. Des corpuscules 
graisseux se substituent à la fibre striée qui forme Télément 
normal; enfin, ces corpuscules, devenant de plus en plus 
abondants, envahissent la substance musculaire tout entière. 

La phase d'altération, ou de dégénérescence graisseuse, est 
suivie d'une résorption de la substance du muscle qui dispa- 
raît entièrement au bout d'un certain temps. 

Ainsi, non-seulement le volume de l'organe croît et dé- 
croit suivant que les besoins de sa fonction habituelle exigent 
une force plus ou moins grande, mais il disparaît entière- 
ment quand sa fonction est entièrement supprimée. On 
observe cet effet dans les paralysies où toute action nerveuse 
est éteinte ; dans certains cas de luxations qui rapprochent 
les deux insertions d'un muscle de façon à rendre son action 
inutile ; parfois enfin, dans des fractures ou des ankyloses 
qui immobilisent, par une soudure intempestive, les deux 
extrémités d'un muscle et s'opposent à tout raccourcisse- 
ment de ses fibres. 

Mais qu'arrive-t-il si le muscle, au lieu de perdre entière- 
ment sa fonction, n'éprouve qu'un changement dans l'éten- 
due des mouvements qu'il peut exécuter? A la suite de cer- 



VARIABILITÉ DU SYSTÈME MUSCULAIRE 101 

taines ankyloses incomplètes oa de certaines luxations, on 
voit les articulations perdre plus ou moins de leurs mouve- 
ments; les muscles qui commandent la flexion et l'extension 
n'ont donc plus besoin, en pareille circonstance, que d'une 
partie de l'étendue ordinaire de leur raccourcissement. 

Si la théorie précédemment énoncée est exacte, ces 
muscles devront perdra de leur longueur. Pour vérifier ce 
fait, nous devrons faire encore une courte excursion dans le 
domaine de l'anatomie pathologique. 

Une ardente polémique s'est élevée, il y a une vingtaine 
d'années, relativement à la transformation que subissent les 
muscles chez les sujets atteints de cette difformité que tout 
le monde connaît et qu'on nomme le pied bot. Tantôt le pied 
est luxé sur la jambe, de sorte que sa face dorsale repose 
sur le soit tantôt le pied est si fortement étendu que le ma- 
lade marche continuellement sur sa pointe. Dans tous ces 
cas, les différents muscles de la jambe n'ont plus qu'un rôle 
très-borné; ils subissent alors, tantôt la transformation grais- 
seuse, tantôt la transformation fibreuse. Parmi ces muscles, 
ceux qui n'ont plus d'action subissent la dégénérescence 
graisseuse, puis disparaissent; tandis que ceux dont l'action 
est partiellement conservée présentent seulement un chan- 
gement dans le rapport de la fibre rouge au tendon. Chez 
ces derniers, la substance contractile diminue de longueur, 
et le tendon la remplace, prenant souvent ainsi un dévelop- 
pement considérable. 

En signalant cette dégénérescence fibreuse des muscles, 
J. Guérin croyait voir en elle la preuve d une rétraction 
musculaire primitive qui aurait ultérieurement produit la 
luxation du pied. L'éminent chirurgien pensait en outre que 
l'altération fibreuse était la lésion unique des muscles dans 
la pied bot. Scarpa soutenait, au contraire, que, dans la plu- 
part des cas, la luxation du pied est le phénomène primitif. 

Quant à la nature des altérations musculaires, tous les 
chirurgiens, aujourd'hui, s'accordent pour admettre qu'elle 
peut avoir deux formes différentes, et que tantôt le muscle 
subit la dégénérescence graisseuse, tantôt il se transforme 
ei^ tissu fibreux. C'est surtout aux beaux travaux de Cru- 



102 FORCES ET ORGANES 

veilhier qa'on doit la connaissance des conditions dans les- 
quelles se produit chacune de ces deux altérations de la 
substance musculaire. 

Un exemple fera bien comprendre comment se compor- 
tent les muscles, suivant que leur fonction est supprimée ou 
simplement limitée dans son étendue. 

Les muscles du mollet, ou gastrocnémiens ^ sont au 
nombre de deux ; leurs attaches et leurs fonctions sont 
assez différentes. Tous deux s'insèrent en bas, sur le calca- 
néum , par le tendon d'Achille, et sont, par conséquent, 
extenseurs du pied sur la jambe. Mais leurs insertions supé- 
rieures sont différentes : le soUaire, s*insérant exclusive- 
ment aux os de la jambe, n'a d'autre rôle que celui 
d'extenseur du pied^ comme nous venons de le dire. Les 
jumeauxj au contraire, s'insérant au fémur, au-dessus des 
condyles de cet os, ont une seconde fonction : celle de fléchir 
la jambe sur la cuisse. 

Supposons qu'une ankylose du pied se produise; elle sup- 
prime entièrement la fonction du soléaire qui passe par la 
transformation graisseuse et disparait. Les jumeaux se trou- 
vent dans une condition différente : si leur action sur le pied 
a disparu, il leur reste encore la fonction de fléchisseurs de 
la jambe sur la cuisse ; ces muscles n'ont donc éprouvé qu'une 
réduction dans Tamplitude du mouvement qu'ils effectuent. 
Or, dans ces conditions, les jumeaux perdent seulement une 
partie de la longueur de leurs fibres : ils subissent ce que les 
chirurgiens appellent la transformation fibreuse partielle, 
modification qui n'est, à notre point de vue, que le change- 
ment des rapports de la fibre rouge au tendon. 

Ceux qui sont habitués à considérer la pathologie comme 
une infraction complète aux lois physiologiques s'étonneront 
peut-être de nous voir chercher dans ces cas de luxations et 
d'ankyloses les preuves d'une loi qui règle normalement la 
forme du système musculaire. Il serait facile démontrer que 
ces scrupules sont mal fondés ; mais il vaut mieux encore 
invoquer d'autres exemples qui soient entièrement à l'abri 
du reproche qu'on adresse si souvent aux applications de la 
médecine à la physiologie. 



VARIABUilTË DU SYSTÈME MUSCULAIRE 103 

C'est encore à J. Guérin que nous empruntons les faits 
dont nous allons parler. 

Lorsqu'on examine le système musculaire aux différentes 
époques de la vie, on lui trouve des aspects différents. Il 
semble que les muscles aient des âges bien distincts et que, 
formés d*abord de substance contractile» ils perdent peu à 
peu, en vieUiissant, leurs fibres rouges que viennent rempla- 
cer les fibres blanches et nacrées du tendon. 

Ainsi, le diaphragme d'un eaîaxit est en grande partie mus- 
culeux, tandis que chez le vieillard, le centre aponévrotique, 
véritable tendon du diaphragme , s'étend aux dépens de la 
fibre contractile. La substitution du tendon à la fibre mus- 
culaire est plus nette encore pour les muscles de la jambe; 
dans l'enfance, ils sont relativement beaucoup plus riches en 
substance contractile que dans l'âge adulte. Chez le vieil- 
lard, enfin, le tendon semble envahir le muscle, de sorte 
que ce qui reste du mollet se trouve très-haut placé et très- 
réduit en longueur. Les muscles des gouttières lombaires et 
dorsales présentent le même caractère : c'est dans la vieil- 
lesse qu'ils sont le plus pauvres en fibres rouges, mais le 
plus riches en tendons. 

Or qu'advient-il de la fonction musculaire aux différents 
âges de la vie? Chacun sait que* sauf les cas bien rares où 
l'homme s'entretient dans l'habitude de la gymnastique, la 
fonction musculaire devient de plus en plus bornée, du moins 
relativement à l'étendue des mouvements. Les articulations 
des membres et celles de la colonne vertébrale , subissent 
normalement une sorte d'ankylose incomplète qui va toujours 
en limitant de plus en plus la flexibilité du tronc. 

Voyez un jeune enfant s'ébattre en liberté : un de ses mou- 
vements ordinaires est de jouer avec son pied ; le prendre 
dans ses mains et le porter à sa bouche lui parait très-na- 
turel Qt on ne peut plus facile. Chez l'adulte, la force mus- 
culaire atteint son maximum, mais les mouvements ne sont 
plus aussi étendus que dans l'enfance ; l'homme n a plus, 
comme on dit, la môme flexibilité dans les membres. Le 
vieillard ne peut, ni se courber entièrement, ni se redresser 
tout à fait, sa colonne vertébrale a perdu de sa souplesse ; 



404 FORCES ET ORGANES . 

ses jambes ne font que de petits pâs ; pour lui, s'accroupir 
est extrêmement difficile, et si Ton essaye d*imprimer à son 
pied, par exemple, des mouvements de flexion et d'exten- 
sion, on voit qu'ils sont devenus très-limités. 

La fonction des muscles change donc avec les âges de la 
vie et se restreignant sans cesse, utilise une longueur tou« 
jours moindre de fibre contractile. C'est ainsi que s'explique 
naturellement la modification musculaire dont nous avons 
parlé. Cette modification, qui consiste dans l'accroissement 
de l'élément tendineux aux dépens de la fibre rouge, on 
l'empêche de se produire en entretenant, au moyen d'un 
exercice convenable, l'étendue des mouvements muscu- 
laires. 

Revenons maintenant à Fanatomie comparée. Lorsqu'elle 
nous montre une parfaite harmonie entre la forme des mus- 
cles chez les différentes espèces animales et les caractères 
de la fonction musculaire chez ces mêmes espèces, la con- 
clusion la plus naturelle ne semble-t-elle pas être que l'or- 
gane a subi l'influence de la fonction? 

Si le cheval de course est modifié dans sa forme par l'effet 
de cet exercice spécial qu'on nomme V entraînement, n'est- 
ce pas la preuve évidente de l'influence de la fonction sur 
les caractères anatomiques de l'organisme? Et si une espèce, 
modifiée ainsi artificiellement, retourne au type primitif lors- 
qu'on la replace dans les conditions où on l'avait prise, 
n'est-ce pas la contre* épreuve de la théorie qui assigne à la 
fonction le rôle de modificateur de l'organe? 

Ces mêmes faits sont pourtant interprétés de façon toute 
contraire par les partisans de la fixité de l'espèce : ceux-ci, 
dans le retour au type primitif, quand les influences modi- 
ficatrices ont cessé, prétendent trouver un argument victo- 
rieux pour leur cause. 

Que faut-il conclure en présence de telles contradictions? 
C'est que les partisans du transformisme ne sont pas au bout 
de leur tâche et qu'ils ont besoin d'ajouter encore des preu- 
ves nouvelles à celles qu'ils ont déjà données. C'est à l'expé- 
rimentation qu'appartient le rôle principal en pareil cas. La 
théorie, toutefois, n'est pas sans importance ; c'est elle en 



VARIABILITÉ DU SYSTÈME MUSCULAIRE 105 

effet qui, en faisant prévoir dans quel sens certain mode de 
fonctionnement doit modifier tel muscle, donne presque 
toute sa valeur à la modification que Ton constatera ensuite. 
Bien plus, sans la théorie, Tèxpérimentateur ne saurait, le 
plus souvent, reconnaître la modification qui a pu survenir. 
On ne trouve guère, en anatomie, que ce que l'on cherche, 
surtout quand ii s'agit de variations légères comme celles 
qu'on peut espérer produire dans l'organisme d'un animal. 

Les expériences à faire seront longues et pénibles; leur 
plan, toutefois, est facile à tracer. 

Si l'homme, pliant à ses besoins les espèces domestiques, 
a déjà réussi à modifier, dans certaines limites, l'organisa- 
tion de ces animaux, il a produit ces modifications fortuite- 
ment pour ainsi dire. N'ayant en vue, par exemple, que 
d'obtenir des chevaux de trait ou des chevaux de course, il 
n'a pas eu besoin de placer l'espèce chevaline dans des con- 
ditions tout à fait artificielles. G est là pourtant ce qu'il fau- 
drait faire, si l'on avait pour but d'élucider le problème scien- 
tifique dont nous parlons et de pousser à la limite du possible 
les changements dans les conditions du travail mécanique 
des animaux. 

L'homme a utilisé les aptitudes des différents animaux « 
plutôt qu'il n'a cherché à leur en donner de nouvelles. Il 
faudrailr violenter davantage les habitudes des animaux et 
les contraindre graduellement à des actes auxquels leur orga- 
nisation se prête difficilement. Que pour aller chercher sa 
nourriture, une espèce mal organisée pour sauter, soit forcée 
d'accomplir des sauts de hauteurs graduées, tout porte à 
croire qu'elle acquerra à la longue quelque aptitude au saut. 
Si la progéniture de ces animaux retient quelque chose de ses 
ancêtres, peut être pourra-t-on, chez elle, développer encore 
davantage la faculté de sauter. Graduant ainsi l'effort imposé 
à cette espèce, non plus dans un but utilitaire qu'on n'a pas 
intérêt à dépasser , mais en exigeant indéfiniment plus de 
force ou plus d'étendue dans le mouvement des muscles, on 
peut espérer que la variation anatomique croîtra indéfiniment 
et qu'on pourra obtenir quelque chose d'analogue à ce qu'on 
appelle aujourd'hui le passage d'une espèce à une autre. 



lOG FORCES ET ORGANES 

Ce que nous disons de la fonction musculaire est appli- 
cable à toutes les autres. En modifiant d'une manière gra- 
duelle les conditions d'alimentation des animaux, celles de 
lumière (5u d'obscurité, de température ou de pression atmos- 
phérique dans lesquelles ils devront vivre, on devra imprimer 
à leur organisme des modifications analogues à celles que 
les zootechnistes ont déjà constatées sous l'influence des cli- 
mats, des milieux et des altitudes variées où une même es- 
pèce animale se trouve placée naturellement. Ces change- 
ments, amenés par transitions ménagées et dirigées toujours 
dans le même sens, auraient chance de produire dans l'or- 
ganisation animale des transformations considérables, si une 
volonté persévérante en accumulait indéfiniment les effets, 
comme l'ont fait les éleveurs pour l'emploi de la sélection. 

Nous n'irons pas plus loin dans le champ des hypothèses, 
et nous appelons, en terminant, le zèle des expérimentateurs. 
Plusieurs déjà semblent engagés dans cette entreprise dont 
ils ont compris l'importance considérable. En ce qui con- 
cerne l'espèce humaine, quelle question, en effet, est plus 
grave que celle-ci : notre espèce est-elle modifiable ? selon 
la direction qui lui est imprimée ne peut- elle pas ôtre con- 
duite, soit au perfectionneinent, soit à la dégradation? 



LIVRE DEUXIÈME 



FONCTIONS : LOCOMOTION TERRESTRE 



CHAPITRE I 



DE LA LOCOMOTION EN GÉNÉRAL. 



Conditions communes à tous les genres de locomotion; comparaison 
de Borelli. — Hypotlièse de la réaction du sol. — Classification 
des modes de locomotion, suivant la nature de leur point d*appui, 
en locomotion terrestre, aquatique et aérienne. — Du partage de 
la force musculaire entre le point d*appui et la masse du corps. — 
Production de travail inutile dans le cas de mobilité du point 
d'appui. 



La manifestation la plus frappante du mouvement chez 
les diverses espèces animales est assurément la locomotion : 
cet acte par lequel, suivant ses aptitudes, chaque être se 
transporte sur terre, dans Teau, ou à travers les airs. C'est 
aussi dans la locomotion qu'il convient d'étudier le mouve- 
ment, car il s'y observe avec les types les plus variés. 

Au début de ces études, il faudrait pouvoir retracer les 
caractères généraux de la fonction qui va nous occuper et 
signaler les lois générales qui se retrouveront dans tous les 
modes particuliers de la locomotion animale. Mais quoi de 
plus difficile que de saisir le trait commun qui rapproche des 
actes aussi différents que le vol et le ramper, que la course 
d'un cheval et la natation d'un poisson? C'est pourtant ce 



108 FONCTIONS 

qui a été essayé bien des fois : Borelli a tenté de représenter 
les différents modes de la locomotion terrestre par les diffé- 
rents actes qu'exécute un batelier pour diriger sa barque. 

Cette comparaison peut, en effet, si on lui ajoute quelques 
développements, éclairer le mécanisme des principaux types 
de la locomotion. 

Supposons un homme placé dans uii bateau au milieu 
d'un lac tranquille. Dans ces conditions, son esquif restera 
dans une parfaite immobilité. S'il veut progresser, il faudra 
qu'il trouve ce qu'on appelle un point d'appui. Qu'on sup- 
pose le batelier muni d'une perche, il la plongera au fond de 
l'eau jusqu'à ce qu'il rencontre le sol; faisant alors un efifort, 
comme pour repousser cet appui qui résiste, il obtiendra le 
déplacement du bateau en sens inverse. Cette progression 
avec point d'appui sur le sol rappelle les conditions ordi- 
naires de la locomotion terrestre. 

Si le batelier est muni d'une gaffe terminée par un cro- 
chet, il pourra prendre son appui dans des conditions diffé- 
rentes. Accrochant les branches des arbres, ou les aspérités 
du rivage, il tirera sa perche, comme pour amener à lui les 
corps auxquels elle est accrochée, et si ces corps résistent à 
son effort, c'est le bateau qui se déplacera seul et qui s'avan- 
cera de leur côté. 

. Voilà donc deux modes opposés de progression avec appui 
sur les solides; dans l'un, on tend à les repousser, dans l'au- 
tre, à les attirer ; en somme, l'effet est le môme dans les 
deux cas* 

Mais si le lac est trop profond, si les bords sont trop éloi- 
gnés pour fournir au batelier le point d'appui solide dont il 
se servait tout à l'heure, l'eau elle-même pourra servir de 
point d'appui. Le batelier, armé d'une rame aplatie, s'ef- 
forcera de chasser l'eau vers l'arrière de sa barque, l'eau 
cédera à cette impulsion, mais la barque animée d'un mou- 
vement inverse se portera dans la direction de son avant. La 
godille, l'aube, l'hélice, en un mot, tous les propulseurs 
nautiques présentent ce caractère commun : de repousser 
l'eau en arrière et de produire sur le bateau un effort de sens 
contraire qui le fait avancer. 



LOCOMOTION EN GÉNÉRAL 109 

Au lieu d'une. rame agissant sur Peau, on peut supposer 
le batelier muni d'une plus large palette avec laquelle il 
repoussera Tair vers Tarrière de son bateau; il obtien- 
dra également une progression sur la surface du lac. Il 
progressera de même, en tournant une large hélice sem- 
blable aux ailes d'un moulin à vent, ou en agitant à Tarrière 
du bateau quelque grand éventail qui chassera l'air dans le 
sens opposé à celui dans lequel il veut déplacer sa barque. 

Dans tous ces modes de locomotion, une force est dé- 
pensée qui pousse en sens inverse deux corps plus ou moins 
résistants : l'un est l'appui, l'autre le corps à déplacer. 

Les anciens appelaient réaction la force qui agit sur le ba- 
teau, ils la concevaient comme un elTort émané du sol, de 
l'eau ou de l'appui quelconque sur lequel s'était appliqué 
l'effort du rameur. On conçoit nettement aujourd'hui que 
toute la force motrice est empruntée au batelier lui-môme. 
Cette force peut avoir pour tendance : soit la répulsion des 
deux points auxquels elle est appliquée, soit leur rapproche- 
ment. Dans les deux cas, l'un des points peut être fixe, 
c*est alors l'autre qui se déplacera ; d'autre fois, les deux 
points sont mobiles, et alors, suivant leur inégale mobilité, 
lun d'eux se déplacera plus que l'autre. 

Ce principe général peut s'appliquer à tous les cas de la lo- 
comotion; il nous suffira pour saisir, dans ce qu'ils ont d'es- 
sentiel, les différents types que nous allons passer en revue. 

La classification la plus naturelle semble être celle qu'on a 
basée sur la nature du point d'appui ; d'après elle, on distin- 
guerait trois principales formes de la locomotion, suivant 
qu'elle est terrestre^ aquatique, on aérienne. Mais, dans cha- 
cune de ces formes, quelle variété de mécanismes n'aurons- 
nous pas à rencontrer? S'il est vrai que la marche et le ramper 
soient les deux types principaux de la locomotion terrestre, 
que la natation corresponde au mode le plus habituel de loco- 
motion aquatique et le vol à la locomotion aérienne, il n'est 
pas moins vrai que dans certains milieux on voit se produire 
plusieurs modes de locomotion. Ainsi la marche et la repta- 
tion s'exercent à la fois sur la terre et dans l'eau; le vol 
s'effectue habituellement dans l'air et pourtant certains oi- 



110 FONCTIONS 

seaux se livrent dans Teau à un véritable vol. Enfin, s'il fal- 
lait assigner à chacun des animaux un type de locomotion 
particulier, l'embarras ne serait pas moindre pour leur clas- 
sement. Quelques-uns, en effet, se meuvent avec une égale 
facilité sur terre, dans Teau et dans les airs. Nous renon- 
cerons donc à la recherche d*une classification tout à fait 
méthodique des différents modes de locomotion dont nous 
allons faire une revue rapide. 

La locomotion terrestre fournit deux types principaux : dans 
l'un, l'effort consiste à repousser le sol en sens inverse du 
mouvement de translation ; c'est le mode de locomotion le 
plus usité, la marche, la course, le saut se rattachent à cette 
première forme. A cet effet, les membres qui servent à la 
locomotion, constitués par une série de leviers rigides, sont 
susceptibles de changer de longueur : de se raccourcir par la 
flexion angulaire des articulations, de s allonger par leur re- 
dressement. Si la jambe fléchie vient à rencontrer le sol par 
son extrémité, et si un effort musculaire tend à produire le 
redressement du membre, l'allongement ne peut se produire 
qu'en éloignant l'un de l'autre : le sol sur lequel 3*appuie 
Textrémité de la jambe et le corps de l'animal qui est uni à 
la base de ce membre; le sol résiste et le corps, cédant à 
l'impulsion, se déplace. Au lieu d*un changement de lon- 
gueur, c'est parfois un simple changement de l'angle que le 
membre moteur forme avec le corps de l'animal qui constitue 
la cause du déplacement dans la locomotion terrestre. 

Dans le second type, la reptation^ c'est un effort de trac- 
tion qui se produit : Tanimal s'accroche, par une partie de 
son corps, à un point fixe extérieur, puis il traîne, à la rencon- 
tre de ce point d'appui, toute la masse de son individu. Pre- 
nons un limaçon et posons-le sur une glace bien transpa- 
rente ; au bout de quelques instants, l'animal se met à ram- 
per. Retournons alors la glace et nous verrons, à travers le 
cristal , les détails du mouvement de reptation. Sur toute la 
longueur de Fanimal apparaît une série de bandes transversa- 
les, alternativement pâles et foncées, opaques et transparentes. 

Ces bandes se transportent toutes^ d'un mouvement conti- 



liOGOMOTION EN GÉNÉRAL lli 

nuely de la queue à la tète de Vanimal ; elles semblent être 
les spires d'une vis qui tournerait sans cesse dans un même 
sens. Si Ton suit une de ces bandes dans le voisinage de la 
queue, on la voit se porter du côté de la tête où elle arrive au 
bout de 15 à 20 secondes, mais suivie par une série continue 
de bandes qui semblent naître derrière elle à mesure qu*elle 
s'avance. Ces bandes rappellent, avec des dimensions consi- 
dérablement amplifiées, l'onde muscula^'re et son chemine- 
ment dans une nbre contractée. Chaque fois qu'une onde 
arrive à la région céphalique de l'animal , elle y disparait en 
produisant un allongement de la tète qui glisse un peu sur la 
surface du cristal, et s'avance légèrement pour ne plus rétro • 
grader. Il semble que cette région céphalique prenne le point 
fixe à la rencontre duquel tout le reste du corps est traîné. 
En effet , à la région postérieure se passe un phénomène in- 
verse : chaque bande nouvelle qui semble y naître s'accom- 
pagne d'un retrait de cette région qui glisse comme si elle était 
tirée par une rétraction longitudinale du tissu contractile. 

D'autres modes de reptation ne sont pas moins curieux : 
celle qui s'exerce à l'intérieur d'un solide, celle d'un ver, 
par exemple, quand il chemine dans la cavité tubulaire qu'il 
a creusée dans le sol. La partie postérieure de son corps, 
flasque et extensible, est assurément bien moins volumineuse 
que la cavité du trou dont on cherche à l'extraire^ et pour- 
tant, le ver résiste aux efforts de traction, on le rompt plutôt 
que de l'arracher. Cest qu'à l'intérieur du sol, la région anté- 
rieure du corps, raccourcie mais gonflée, se dilate au dedans 
du conduit, et y trouve un point d'appui solide. Qu'on lâche 
alors le ver et l'on verra, par un raccourcissement rapide, 
tout le reste du corps rentrer dans le sol, entraîné à la ren- 
contre de la région antérieure qui possède un point d'appui. 

A côté de la reptation viendrait naturellement se placer 
le grimper dans lequel les membres antérieurs vont s'accro- 
cher à quelque aspérité élevée et soulèvent, en se fléchis- 
sant, le reste du corps de l'animal. L'arrière-train se fixe 
alors dans sa position nouvelle et les membres antérieurs, 
devenus libres, vont chercher, plus haut encore, un appui 
pour un nouvel effort. Que de types divers dans ces deux 



112 FONCTIONS 

modes de locomotion terrestre! Les variétés en sont si 
grandes, que l'on ne saurait guère en donner une idée exacte 
qu'en décrivant le mode de progression propre à chaque 
animal en particulier. 

La locomotion dans Veau offre une diversité plus grande 
encore. Ici, c'est un poisson qui frappe le liquide du plat du 
sa queue, là c'est un poulpe, une seiche, une méduse qui, 
resserrant vivement une poche pleine de liquide, refoulent 
l'eau dans un sens et se propulsent en sens opposé; le même 
phénomène se produit quand un mollusque ferme vivement 
les valves de sa coquille et se projette en sens inverse du cou- 
rant de liquide qu'il a produit. Les larves deUhellules expul- 
sent de leur intestin un jet de liquide fort puissant et en 
acquièrent une impulsion rapide et étendue. 

La rame se retrouve chez certains insectes qui se meuvent 
à la surface de l'eau. La godille est employée par d'autres 
animaux. A ce dernier moteur se rattachent tous ces mouve - 
ments dans lesquels un plan incliné se déplace dans le liquide 
et trouve, dans la résistance de l'eau qu'il presse obUquement, 
deux composantes dont Tune lui fournit un mouvement de 
propulsion. Ce mécanisme aura besoin de quelques explica- 
tions; il les trouvera, en temps opportun, avec tous les déve- 
loppements qu'il comporte. 

Locomotion aérienne, — C'est toujours par le même mé- 
canisme : le déplacement d'un plan incliné, que s'effectue la 
locomotion dans l'air. L'aile en effet, chez l'insecte comme 
chez l'oiseau, frappe l'air d'une manière oblique : le repousse 
suivant une certaine direction et imprime au corps de l'animal 
un mouvement en sens inverse. 

Si l'on excepte quelques oiseaux qui livrent au vent 
leurs ailes étendues et qui , planant ainsi, sans autre effort 
que d'orienter leurs ailes, ont reçu le nom pittoresque d'ot- 
seaux voiliers^ tous les animaux ne se déplacent que par 
un effort exercé entre deux masses inégalement mobiles. 
On comprend facilement que si l'un des deux points d'appli- 
cation de la force jouit d une ûxité absolue, l'autre recevra 



LOCOMOTION EN GÉNÉRAL llS 

seul et sans déchet le travail moteur développé; tel est le 
cas de la locomotion terrestre s'efTectuant sur un sol parfai- 
tement solide. Mais on conçoit aussi que la mollesse du sol 
constitue une condition défavorable à lutilisation de la force 
dépensée et qu'enfin, la mobilité extrême de l'eau et de Fair 
constituent pour la natation et le vol dés conditions plus 
défavorables encore. 

Mais cette mobilité du point d'appui varie avec la vitesse du 
mouvement qui lui est imprimé; de sorte que tel coup d'aile 
ou de rame qui serait sans effet s'il s'effectuait lentement 
trouve, dans sa vitesse même, la condition de son efficacité. 

Dans les divers modes de locomotion , la résistance à 
vaincre pour déplacer le corps ne varie pas moins que celle 
qui sert de point d'appui. Cette variabilité tient à différentes 
causes : ainsi, les différentes espèces animales n'ont pas 
besoin, pour se mouvoir, de lutter également contre la pe- 
santeur. En effet, le poisson qui possède sensiblement la 
densité de Teau s'y trouve suspendu sans avoir pour cela 
de force à dépenser et s'il veut se transporter dans une 
direction quelconque, il n'a besoin, pour <3ela, que de 
vamcre la résistance du fluide qu'il doit déplacer. L'oiseau, 
au contraire, doit, pour se soutenir dans Tair, développer 
un travail capable de neutraliser constamment l'action de la 
pesanteur. Si en même temps il se transporte, il doit effec- 
tuer en plus le travail qui sera consommé pour vaincre la 
résistance de l'air. 

Partage du travail mi^culaire entre le point d'appui 
et la masse du corps. — Lorsqu'on physiologie on cherche 
à estimer le travadl d'un muscle, on le fixe par l'une de ses 
attaches d'une façon absolue et l'on apprécie l'étendue du 
parcours de son extrémité mobile. Si l'on connaît le poids 
que ce muscle soulève ainsi en se contractant, et le par- 
cours qu'il imprime à ce poids, on a les éléments de la me- 
sure du travail effectué. Mais ce sont là des conditions pres- 
que idéales que la locomotion terrestre présente à peine; on 
ne les observe plus chez les animaux qui se meuvent dans 
l'eau et surtout chez ceux qui volent dans l'air. 

Mamey. s 



114 FONCTIONS 

Que Ton compare seulement Teffort nécessaire pour mar- 
cher sur un sol meuble : sur le sable des dunes, par exemple, 
avec celui qu'exige la marche sur un terrain résistant. On 
verra que la mobilité du point d'appui fourni par le sable, 
détruit une partie de l'effet utile de la contraction de nos 
muscles; en d'autres termes, qu'il faut un effort plus grand 
pour produire le même travail utile, quand le point d'appui 
n'est pas résistant. 

Cette consommation de travail est facile à comprendre et 
même à mesurer. 

Lorsqu'un marcheur appuie l'un de ses pieds sur le sol, la 
jambe correspondante, un peu fléchie, se redresse bientôt et 
repousse à la fois, le sol par en bas et la masse du corps par 
en haut. Si le sol résiste entièrement à cette pression, tout 
le mouvement produit se fera du côté du tronc qui sera sou- 
levé à une certaine hauteur, à 3 centimètres par exemple. 
Mais si le sol s'enfonce de 2 centimètres sous la pression du 
pied, il est clair que le corps ne sera plus soulevé qu'à une 
hauteur de 1 centimètre, et que le travail utile subira, par 
ce fait, un déchet des deux tiers. 

L'enfoncement du sol sous le pied constitue bien certai- 
nement un travail, d* après la définition mécanique de ce mot 
En effet, le sol, en cédant, présente une certaine résistance. 
C'est cette résistance qu'on doit multiplier par retendue 
dont le sol s'est affaissé pour obtenir la valeur du travail 
accompli en ce sens. Mais c'est un travail tout à fait inutile 
pour la locomotion que celui-là ; c'est un déchet de la force 
motrice dépensée. 

Lorsqu'un poisson frappe l'eau de sa queue pour se pro- 
pulser en avant, il exécute un double travail : une partie a 
pour effet de chasser derrière lui une certaine masse de 
Kquide avec une certaine vitesse, et l'autre pousse l'animal en 
avant malgré les résistances du fluide environnant. Ce der- 
nier travail est seul utilisé ; il serait bien plus considérable 
si la queue de l'animal, au lieu de l'eau qui fuit devant elle, 
rencontrait un point d'appui solide. 

Peut-on mesurer le déchet que le travail utile subira dans 



LOCOMOTION EN GÉNÉRAL 115 

la locomotion suivant la mobilité plus ou moins grande du 
point d'appui ? 

Si le sol sur lequel on marche est d'une résistance par- 
faite, on admet que rien dans le travail musculaire n'est 
perdu, mais dans tous les cas où le déplacement du point 
d'appui existe en môme temps que celui du corps, il faut 
chercher suivant quelle loi se fait ce partage. 

Il est un principe établi par Newton et qui domine pour 
ainsi dire toute la mécanique , c'est que VcuAion est égale à 
la réaction. Est-ce à dire que, dans le cas qui nous occupe, 
une moitié du travail soit dépensée du côté du point d'appui 
et l'autre du côté du corps de l'animal qui se déplace? Les 
choses ne sauraient se passer de cette façon* si l'on en juge 
par les cas nombreux où une force agit sur deux corps à la 
fois. 

Ainsi, dans la balistique, la force motrice de la poudre , 
c'est-à-dire la pression des gaz qui se dégagent dans le 
canon, agit à la fois sur le projectile et sur la pièce, impri- 
mant à ces deux masses des vitesses de sens contraire. Or, 
il se fait un partage égal de la quantité de mouvement (MV) 
entre les deux projectiles, ae sorte que la masse du canon 
et de son affût, multipliée par la vitesse de recul qui lui est 
communiquée, est égale à la masse du projectile multipliée 
par la vitesse de propulsion qu'il reçoit. Comme le canon 
pèse beaucoup plus que le boulet, la vitesse de son recul est 
beaucoup plus faible que la vitesse imprimée au projectile. 

Quant au travail développé par la poudre contre la pièce 
et contre le boulet, il se partage très-inégalement entre ces 
deux masses. 

En effet, le travail engendré par une force vive étant pro- 
portionnel au carré de la vitesse de la masse en mouvement 

fsa formulo est -^o^), le calcul montre que ce travail, dans 

le caff où la pièce pèserait 300 fois plus que le boulet, serait 
300 fois plus grand pour le boulet que pour la pièce. 

Nous reviendrons sur ces questions à propos des modes 
particuliers de la locomotion animale, en commençant par 
la locomotion humaine. 



CHAPITRE II 



LOCOMOTION TERRESTRE (bipèdes). 



Choix de certains types pour étudier la locomotion terrestre. - Lo* 
comotion humaine. — De la marche. — Pression exercée sur le 
sol, sa durée et son intensité. — Réactions imprimées au corps pen- 
dant la marche ; méthode graphique pour les étudier. — Oscilla- 
tions verticales du corps. — Oscillations horizontales. — Essai 
de représentation de la trajectoire du pubis. — Translation du corps 
en avant. — Inégalités de sa vitesse aux divers instants d*un pas. 



MARCHE DE L'HOMME. 

Les types de la locomotion terrestre sont tellement variés 
qu'il faut, pour le moment du moins, nous borner à Tétude 
des plus importants d'entre eux. Pour la locomotion bipède, 
nous prendrons comme type celle de l'homme. Le cheval 
sera choisi comme le plus intéressant représentant de la 
marche quadrupède. Quant aux autres animaux, ils seront 
étudiés d'une manière accessoire et surtout au point de vue 
des ressemblances ou des différences que leurs modes de 
locomotion présentent avec les types que nous avons choisis. 

Bien des auteurs ont déjà traité ce sujet : depuis Borelli 
jusqu'aux physiologistes modernes, la science a lentement 
progressé ; il nous semble qu'aujourd'hui elle peut résoudre 
toutes les questions obscures et se fixer définitivement, grâce 
à remploi de la méthode graphique. 



MARCHE DE L'HOMME 117 

Tandis que l'observation seule ne fournit que des données 
incomplètes et fausses parfois, la méthode graphique porte 
sa précision dans l'analyse des mouvements si complexes de 
la locomotion. On verra, à propos des allures du cheval, que 
le désaccord qui règne sur ce sujet montre clairement Tin- 
suffisance des méthodes employées jusqu'ici. 

Bien plus simple dans son mécanisme , la locomotion hu- 
maine est encore très-difficile à analyser; les travaux des 
frères Weber, considérés comme l'étude la plus approfondie 
qu'on ait faite de la locomotion de l'homme, laissent bien 
des lacunes et renferment bien des erreurs. 

L'allure la plus simple et la plus usitée est la marche qui, 
d'après la définition classique, consiste en ce mode de 
locomotion dans lequel le corps ne quitte jamais le sol. Dans 
la course et dans le saut, au contraire, on verra que le corps 
se détache entièrement du sol, et reste suspendu pendant 
un certain temps. 

Pendant la marche, le poids du corps passe donc alterna- 
tivement d'un membre sur l'autre, et comme chacun des 
membres vient, à tour de rôle, se placer en avant de son 
congénère, le corps se trouve ainsi continuellement porté 
en avant. Cette action parait bien simple au premier abord, 
mais la complexité se montre vite, si l'on veut rechercher 
quels sont les mouvements qui concourent à produire ce 
transport. 

On voit, en effet, que chaque mouvement des membres 
présente à considérer une phase d'appui et une phase de 
soutien; dans chacune d'elles, les diverses articulations se 
fléchissent et s'étendent tour à tour, tandis que les muscles 
de la jambe et de la cuisse qui produisent ces mouvements 
passent par des alternatives de contraction et de relâche- 
ment. 

L'intensité de la pression des pieds sur le sol varie avec 
la vitesse de la marche et avec la grandeur des pas. D'autre 
part, le corps éprouve, sous forme d'oscillations périodiques, 
la réaction des appuis de chaque pied sur le sol, et les diffé- 
rents points du corps subissent cette réaction à des degrés 



118 LOCOMOTION TERRESTRE 

divers. Les oscillations se font dans des sens différents : les 
unes sont verticales, les autres horizontales, de sorte que la 
trajectoire que suit un point du corps est une courbe très- 
complexe. De plus, le corps s'incline et se redresse à chaque 
mouvement d'une des jambes; il pivote autour de l'articula- 
tion coxo-fémorale, en môme temps qu'il se tord légèrement 
suivant Taxe de la colonne vertébrale, et que, sous l'action 
des muscles lombaires, le bassin se meut et oscille par une 
sorte de roulis. Enfin, les membres antérieurs, animés d'un 
balancement alternatif, atténuent les influences qui, à chaque 
instant, tendent à dévier le corps de la ligne droite suivant 
laquelle on veut se diriger. 

Tous ces actes ont été analysés avec beaucoup de sagacité 
par un de nos élèves, M. G. Carlet i, à qui nous emprmi- 
terons quelques-uns des résultats qu'il a obtenus. 

La force motrice développée pendant la marche, son appli- 
cation sur le sol d'une part, ses effets propulsifs exercés sur 
la masse du corps d'autre part, tels sont les trois éléments 
qui devront nous occuper d'abord. 

Force motrice. — Elle réside dans Faction des muscles 
extenseurs de la cuisse, de la jambe et du pied. Le membre 
inférieur forme, dans son ensemble, une colonne brisée dont 
les angles s'effac^it et dont le redressement s'effectue, en 
poussant le sol par en bas et le corps par en haut. C'est tout ce 
que nous pouvons dire sur ce point qui, pour être traité plus 
complètement , exigerait des développements considérables. 

Pression sur le sol, — Cette pression égale, ainsi qu'on Va 
vu plus haut, à la pression de sens inverse qui tend à pro- 
pulser le corps, doit être étudiée dans sa durée^ ses phases et 
son intensité. Les appareils enregistreurs se prêtent parfai - 
tement à cette étude : un appareil explorateur placé sous la 
plante du pied envoie à un levier écrivant le signal de l'ap- 
pui ou du lever du pied, ainsi que l'expression de la force 
avec laquelle le pied appuie sur le sol. Nous appelons ce 

1. G. Carlet, Étude de la marche, Annales des sciences naturelles, 
1872. 



MARCHE DB L'HOMME *W 

premier appareil chaussure exploratrice, en voici la descrip- 



tion. 



Sous la semelle d'une chaussure ordin^re, on colle, avec 
de la gutta-percha chauffée, une forte semelle de caoutchonc 
d'un centimètre et demi d'épaisseur. Dans l'intérieur de 
cette semelle est onfe chambre k air qui, daus la figure 19, est 




représentée par des lignes ponctuées. Cette chambre, sur- 
montée d'une petite plaque de bois saillante est comprimée 
au moment où le pied exerce sa pression sur le sol. L'air, 
chassé de cette cavité, s'échappe par un tube de transmis- 
sion dans un tambour à levier, qui écrit sur l'enregistreur 
la durée elles phases de la pression du pied. 

Qu'on suppose l'expérimentateur muni, & ses deux pieds, 
de chaussures semblables et marchant, d'un pas régulier, 
autour d'une table qui supporte les appareils enregistreurs; 
on aura la disposition de l'expérience. 

I^s appareils enregistreurs employés dans le cas actuel 
sont déjEi connus du lecteur ; ils ressemblent de tous points 
6 ceux qui ont servi pour l'exploration de l'onde musculaire 
(p. 36,âg. 7). Qu'on substitue, dans cette figure, une chaus- 
sure exploratrice k chacune des pinces myographiques 1 et 2, 
on aura la disposition des appareils nécessaires pour l'étude 
des foulées ou appuis du pied sur le soi. 



120 LOCOMOTION TERRESTRE 

La figure 20 est fournie par une expérience de marche. 
Deux tracés sont donnés par la pression intermittente des 
pieds sur le soL Au pied droit correspond la ligna pleine D ; 
au pied gaucbe la ligne ponctuée G. Connaissant la dispo- 
sition des appareils, on conçoit que toat appui d'un pied 




icé da> ippaii'et loatka de* denit piedi duiiU mirohe ordin^n. 



sur le terrain se traduira par l'élévation de la courbe corres- 
pondante. En effet, la presâon du pied sur le sol écrase la 
semelle de caoutchouc et diminue la capacité de la chambre 
à air qui y est incrustée. Une partie de l'air contenu dans 
cette chambre s'échappe par le tube de transmission pour se 
rendre dans le tambour enregistreur. 

On voit (flg. 20), que la pression du pied droit, par exem- 
ple, débute au moment où celle du pied gauche commence à 
décroître, et qu'il y a, dans tout le tracé, alternance entre les 
appuis des deux pieds. La période de soutien de chacun des 
pieds est traduite par une ligne horizontale qui joint les mi- 
nima de deux courbes successives. 

Les appuis du pied droit et ceux du pied gauche ont la 
même durée, de sorte que le poids du corps passe alternatif 
vement d'un pied sur l'autre. — Il n'en serait pas de même 
dans la claudication : l'acte de boiter tient esi^entiellement à 
rinégalité des appuis des deux pieds. 

Il est toutefois un instant très-court dans lequel le corps 
est partiellement supporté par un pied, lorsque déjà il com- 
mence à s'appuyer sur l'autre ; ce temps ne correspond guère 
qu'à 1/6 de la durée d'un appui. 

Intetisité de la pression du pied tur le toi. — Les courbes 
de la marche peuvent fournir aussi la mesure de l'eiTort 
exercé par le pied sur le sol. Les chaussures exploratriceê 



MARCHE DE L'HOMME 121 

constituent donc une sorte de dynamomètre de pression ; elles 
s*écrasent plus ou moins selon TefTort qu'elles supportent, 
et par suite, transmettent au levier enregistreur des mou- 
vements plus ou moins étendus. Pour estimer, d'après la 
hauteur de la courbe, la pression exercée par le pied, il faut, 
sur chacune des chaussures, substituer au poids du corps un 
certain nombre de kilogrammes. On voit alors que si le poids 
du corps (75 kilogrammes par exemple) suffit à soulever le 
levier à la hauteur qu'il atteint au commencement de chaque 
courbe, il faut un poids additionnel pour le porter à la 
hauteur maximum qu'il atteint vers la fin de sa période 
d'appui. 

Gela prouve que, dans la marche, la pression du pied sur le 
^sol n'est pas seulement égale au poids du corps que le pied 
doit soutenir, mais qu'un effort plus grand se produit, à un 
moment donné, pour imprimer au corps les mouvements de 
soulèvement et de progression que nous étudierons tout à 
l'heure. 

D'après les expériences de M Garlet, cet effort additionnel 
n'excéderait pas 20 kilogrammes, même dans la marche 
rapide, mais il est beaucoup plus grand dans la course et 
dans le saut. 

Réactions, — Sous ce nom, nous désignerons les mouve- 
ments que l'action des jambes imprime à la masse du corps. 
Ces mouvements sont fort complexes ; ils s'effectuent à la fois 
dans tous les sens, ce qui donne à la trajectoire qu'un point 
du corps décrit dans l'espace des sinuosités compliquées. La 
méthode graphique permet seule, jusqu'ici du moins, d'ap- 
précier la nature réelle de ces mouvements. 

Et d'abord, quel point du corps choisirons-nous pour en 
observer les déplacements pendant la marche? Presque tous 
les auteurs ont voulu choisir à cet effet le centre de gravité : 
ce point que Borelli plaçait inter nates et pubim. Mais si 
Ton réfléchit à ce fait, que le centre de gravité change 
dès que le corps exécute un mouvement; que dans la 
flexion des jambes, ce centre de gravité s'élève; qu'il se 
déplace dans le môme sens si nous élevons les bras; qu'en 



i22 LOCOMOTION TERRESTRE 

un mot, il décrit à Tintérieur du corps toute sorte de mouve- 
ments , dès que nous cessons d'être immobiles , on com- 
prendra qu'il est imposible de rapporter à ce point idéal et 
variable les mouvements de réaction produits par la pression 
des pieds contre le sol. Mieux vaut choisir un point déter- 
miné du tronc, le pubis par exemple, pour en étudier les 
déplacements pendant la marche* 




Fig. SI. » Trantmitsion d'an moaTement d'oieniation & rapptreil isnregittrear. 



Les appareils dont nous disposons déjà peuvent s'appli- 
quer à Tétude de ces déplacements. 

Soient deux tambou>r8 à levier, réunis par un long tube 
TTT. Si l'on imprime à l'un des leviers un mouvement d'os- 
cillation verticale, de façon par exemple à porter ]e levier L 
en bas, dans la position indiquée par la ligne ponctuée, l'autre 
levier se déplacera en sens inverse et prendra la position 
qu'une ligne ponctuée indique également pour lui. Dans ces 
conditions, l'abaissement d'un levier se traduit par l'éléva- 
tion de Tautre, puisque la compression de Tair dans l'un des 
tambours doit amener dans l'autre un gonflement. Si l'on 
voulait obtenir de la part des deux appareils des mouvements 
Je même sens, il faudrait retourner l'un d'eux de manière à 
placer le levier en dessous. 

Oscillations verticales du corps. — Admettons qu'un des 
leviers écrive sur l'appareil enregistreur, tandis que l'autre 
sera appuyé, par sa pointe, contre le puhis de Thomme qui 
marche; toutes les oscillations verticales du pubis se ti^ou- 
veront écrites. 



MARCHE DE L'HOMME 133 

U&is pour que la levier explorateur reçoive et transmette 
fidèlement les oscillations verticales que le pubis exécute 
praidant la marche, il but que le tambour lui-même soit i. 
l'abri de ces oscillations. A cet effet on a disposé un manège 
composé de deux bras horizontaux qui tournent autour d'un 
axe. Ces bras ne peuvent tourner que dans un plan horizontal 
ntaè à la hauteur du pubis du sujet en expérience; à l'un 
des bras est flié le tambour à levier explorateur. Le mar- 




rig. tt. — Ln eoarbn npiritam, l'iiDa plsini, PiaLra poDolné», raprtHDlcnl Ib> 
phiMi d'a^iiiat da Isrsr d« piadi inH at gsucbe. En liHnt la Bgara de Rioaha 
ï dioita, oluii]<M uotodoii d'noa soiirba isdiqaa la df bot d'nn appui ; la piriig hori- 
mitala tafiktan oorraipond à la dtiréa da l'appui al la dotoanla >D le<«i dn piad. 
Enfln la pâiti* horiioiitila iBHriaara de shUDDa dai eonrbaa Indique que le fiai 
«onetpaDduit wt an l'ur. — OPg. OicilUtioDa da pabii da btat an bM , o'ert-i- 
éire Tarticalemeiit. — OP*. OtaOletloiu dam le aena UUral on horiioDlalement. On 
igit qns deux onUlatlont dam la lena Tartlcal oorrMpoodaDt 1 an* Mnla oacillatioD 
boriionUle. 

chenr si^t, pendant ce temps, un chemin circulaire, poussant 
devant luile bras du manège auquel est fixé l'appareil explo- 
rateur des oscillations verticales du pubis. On recueille ainsi 
le tracé représenté fig. 32 par la ligne P ti. On voit que 
le pubis s'élève pendant le milieu de l'appui de chacun des 
pi^ et s'abaisse à l'instant où le poids du corps passe d'un 
{Hed sur l'autre. 

L'amplitude réelle de ces oscillations est d'environ 14 mil- 
limètres, d'après M. Carlet. Ce mouvement, du reste, varie 



124 LOCOMOTION TERRESTRE 

avec la grandeur des pas ; il augmente avec elle, mais cette 
augmentation ne tient pas à ce que la courbe a ses maxima 
plus élevés, mais à ce que ses minima sont alors plus 
abaissés. 

On peut expliquer très-simplement ces phénomènes. Quand 
le corps va quitter Tappui d'une jambe, celle-ci est dans une 
position inclinée , et de son obliquité même , résulte une 
moindre hauteur de son extrémité supérieure qui soutient 
le tronc. L'autre jambe qui arrive à ce moment sur le sol est 
légèrement fléchie ; elle se redressera tout à l'heure , et de 
cette façon, soulèvera le corps qu'elle supporte ; mais, dans 
ce mouvement, la jambe décrit un arc de cercle autour du 
pied à l'appui ; or, dans la série des positions successives 
qu'il occupe, le corps s'élève d'autant plus que la jambe qui 
le soutient s'approche plus de la verticalité; il s'abaisse de 
nouveau quand la jambe redevient oblique. 

On conçoit facilement que l'amplitude du pas abaisse le 
tronc en augmentant l'obliquité des jambes. Enfin, la fixité 
des maxima des oscillations verticales s'explique par ce fait : 
que la jambe, étendue et verticale, constitue nécessairement 
une hauteur constante : celle qui répond au maximum de 
soulèvement du corps. 

Oscillations horizontales du corps. — En même temps qu'il 
se meut dans le sens vertical , le pubis , puisque c'est le 
point dont nous étudions le déplacement, se porte alterna- 
tivement de gauche à droite et de droite à gauche. Pour en- 
registrer ces mouvements, on se sert d'un tambour à levier 
disposé de telle façon que la membrane soit enfoncée et 
attirée tour à tour par les mouvements de latéraUté qui 
sont imprimés au levier. Pendant ce temps, le levier conjugué 
enregistreur exécute des oscillations dans le plan vertical, le 
seul qui permette de les inscrire sur le cylindre ; si, dans 
la courbe tracée, l'élévation correspond à un transport du 
pubis vers la droite, l'abaissement exprimera un transport 
de ce point vers la gauche. 

L'expérience donne la courbe P /i. (fig. 22) pour le tracé 
des oscillations horizontales. On y voit d'abord que ces oscil- 



MARCHE DE L'HOMME 125 

lations sont deux fois moins nombreuses que celles qui ont 
lieu dans le sens vertical; de sorte que le corps se trouve 
porté vers la droite au moment du ma&imum d'ascension qui 
correspond au milieu de l'appui du pied droit, et vers la 
gauche au milieu de l'appui du pied gauche. Ce balancement 
latéral du tronc est la conséquence du passage alternatif du 
corps dans une position sensiblement verticale au-dessus de 
chacun des pieds. 

Si Ton voulait donner une idée de la trajectoire véritable 
du pubis sous l'influence de ces deux ordres d'oscillations 
combinées avec la translation en avant, il faudrait construire 
une figure solide. Avec un fil de fer tordu en sens divers, on 
peut exprimer assez clairement cette trajectoire. La figure 23 
est destinée à représenter la perspective de ce fil de fer 
tordu ; mais nous n'osons p )s espérer que le lecteur saisisse 
facilement ce mode de représentation. 




Tig, 11. — Tentative de représentation, an moyen d'one tige de métal eonrbee, de 
la tnjeetoire ainnenie pareonme par le pnbii. Pour comprendre la perspeotiTe de 
eette flgnre lolide, il tant supposer qne le fil de fer est par son «ctrémité gauche, 
rapproché de l'obsenrateur, tandis que par son extrémité droite, il s*én éloigne. (L'am- 
plitade des oscillations a été fort exagérée pour qu'elles soient plus saisissables.) 



En somme, suivant la formule de M. Carlet, la trajectoire 
du pubis est inscrite dans un demi-cylindre creux, à conca- 
vité supérieure , au fond duquel se trouvent les minima, et 
sur les bords duquel viennent se terminer tangentiellemeut 
les maxima. 

Translation du corps dP arrière en avant. — Il est clair que* 
pendant la marche, le corps ne cesse pas de progresser; 



1S6 LOCOMOTION TERRESTRE 

mais le mouvement, [d'arrière en avant dont il est animé 
n'a pas toujours la même vitesse. Pour appréder ces phases 
alternatives d'accélération et de ralentissement , il fallait 
trouver une méthode qui fournit, d'une part, l'expression 
des espaces parcourus pendant chacun des mouvements 
de la marche, et qui exprim&t, en outre, le tonps employé k 
parcounr chacun de ces espaces. Pour obtenir cette double 
Indication , nous avons recouru k la méthode suivante. 

n s'agit d'abord de savoir de qu^le quantité le corps s'a- 
vance aux différents instants de la m»^;be. Cette mesure des 
espaces parcourus s'obtient lorsqu'on inscrit les courbes de 
la lo ji moUou, non plus sur un cylindre tournant d'un mou- 
vement uniforme, mais sur un cylindre immobile sur lequel 




rlg. 11. — Sldstnat dani poitlioat lacceuivM da bru du muuiBa at le* poaiti^i 
wtmipoiidmntH du pointai tnjanU» dag larian. Le bru dn muéga ayanl 1 mttnw, 
H la nTim lia ajtiDdra n'tUnt qna d« 1 oantimètrat, un mima dèpluamanl logO' 

' lalra da maiehaar st du ityla torlTUt, oonaipiiiidn à dat «apuseï qui uront antra 
.9IIX dani la rapport da SO i 1. 



les leviers enre^b'eurs se déplacent d'une quantité propor- 
tionnelle aux espaces parcourus. Pour cela, on place le 
cylindre sur l'axe même autour duquel tourne le manège, et 
c*est sur l'origine d'un des bras tournants que sont établis les 
instruments enregistreurs. Le rapport du rayon du cylindre 
& celui du cercle que parcourt le marcheur permet d'appré- 



MARCHE DE L'HOMME 1S7 

ciw, daita les tracés, la valeur des espaces parcourus à chaque 
instant. Ce rapport était de 1 & r>0 dans nos ezpéiiences. 

Ainsi, dans le tracé obtenu, si d'un point à un autre on 
compte un centim&tre d'intervalle, cela correspond à 50 cen- 
timëtres parcourus sur le terrain par le marcheur. Cette pre- 
mière notion n'aurait en elle-même qu'un médiocre intérêt, 
parce qu'elle ne nous apprend rien de plus que ce que nous 
ensfflgne la mesure fiaite sur le sol des intervalles entre deux 
positions des pieds Les empruntes laissées par nos pas sur 
on terrain mon pourraient très-simplement nous fournir cette 
mesure. Hais, à cette notion des espaces parcourus, si le 
tracé Joint la connaissance des temps mis à les parcourir, il 
notiB foamit le moyen d'estimer la vitesse de translation du 
corps & chaque instant 




II(. U> • D True de* ippnli at laiéi ds piad dr.iH tmmli pu on ItrioF »diii[| 
ra ntaN l>Bpi 1 It TilinUaiu pv ««Bond» On mit qoa Im TilmtloM oonipitDl 
ftai da hsgnaBr t U Qn dg l'appoi ds plad , cala axprima U ploi gruida Tiùita 
. la tomlitlim dn oorpi à sa mAmaaL — La mtoa aoeéUratloB ■'oburra 1 [■ Bn 
d» la pModa da Kiatiaii do ptad didlj alla a'axpHqsa par l'iatloa dn piad gaocha 
fri «1, à u miMiieat, à la fln da aon appn). 

I.a flgure 25 montre (ligne D) le tracé des appuis et levés 
d'un membre et les vibrations d'un diapason chrpnograpfae 
inscrites d'une manière simultanée. Pour obtenir ce tracé, on 
fût converger, & la fois, sur un même tambour h levier, deux 
tubes de transmission dont l'un apporte lea variations de la 
pression subies par la chaussure exploratrice (fig. i9), et 
l'autre dix vibrations par seconde fournies par un diapason 
de forte taille. 

La âg. 26 montre comment ces instruments sont disposés. 

On voit que le tambour subira la double influence des 
changements dans la pression du pied sur le sol et des vibra- 
tions du diapason, ce qui produit, dans te tracé unique, l'in- 
torfârence des deux mouvements qui donnent h la fois la 



1S8 LOOOMOTION TERRESTRE 

notion de l'espace parcoura et celle du temps employé à le 

parcourir. 
Pour analyser ce tracé , ne considérons d'abord que la 
courbe snnueuse qui 
I obéît & la fois au dia- 
I pason et à la chaus- 
Isure exploratrice du 
Ipied droit; et dans 
I cette courbe,ne nous 
I occupons que de la 
IparUe élevée : celle 
I quicorrespondàl'ap- 
I pui du pied sur le 
I soi. Nous voyons que, 
I pendant la durée de 
I cet appui, le style a 
I parcouru sur le cy- 
I lindreunespaced'en- 
Iviron 2 centimètres; 
I or, comme le dépla- 
I cément du style est 
I cinquante fois moin- 
I dre que celui du mar- 
I cbeur, celui-ci aura 
I avancé d'un mètre 
I environ pendant Tap- 
I pui d'un pied. Mais , 
I pendant qu'il parcou- 
I rait ce mètre, le mar* 

I cheur n'avançait pas 

Hg. u. — Va gmi dispiKHi doni ih >ibnt;aiu d'unmouvement uui- 

■ont riduiiu pu dei muKi da plomb à 10 p»p fonng ; gn effet, dans 

•«ondB »gil, pu nn tuobtmr eiploralenr r«Ué l ; 

l'niw.ds Hi bruchM, lur la umboiiT 4 Ufiaicnn- la première moiué de 

giitnDr. C«loi-ei rejoK »d mime l«mp«, pM nn nnrrjiiiPs In Ma. 

tobe bitorqaj, i-idUiudm du .ppui» «t d« i.t4i . ** parcours , 10 Qia- 
4m pisdi du mtHhanr. pason a exécuté qua- 

tre vibrations envi- 
ron, tandis que, dans la seconde, il n'en a guère exécuté que 
deux et demie. Ainsi \e nied oui oraase le sol aven une fonw 




MARCHE DE LHOMMB 129 

croissante du commencement à la fin de son appui, imprime 
au corps une impulsion dont la vitesse est également crois- 
sante. 

Pendant le levé du pied, la ligne tracée par le diapason 
indique aussi que le corps du marcheur progresse d'un 
mouvement accéléré. Gela se comprend facilement si l'on se 
souvient que, dans la marche, le levé d'un pied correspond 
exactement à Tappui de l'autre. G^est donc Tappui du pied 
gauche sur le sol qui imprime au corps du marcheur le 
mouvement accéléré qui s'observe pendant le levé du pied 
droit. 

Cette méthode nous semble applicable à tous les cas où il 
faudra mesurer les durées relatives des différentes phases 
d'un mouvement. 

L'inégalité dans la vitesse du transport de l'homme qui 
marche entraine une conséquence importante. Lorsqu'un 
homme traîne un fardeau, l'effort qu'il développe ne saurait 
être constant; à chaque appui d'un de ses pieds, il se produit 
un redoublement d'énergie dans la traction développée, et 
comme cette augmentation de l'effort n'a qu'une durée très- 
courte, c'est une série de chocs, pour ainsi dire, qui a lieu à 
chaque instant. Or, on sait que ces chocs sont très-défavo* 
râbles à la bonne utilisation des forces mécaniques ; nous nous 
sommes expliqué (p. 48) sur les inconvénients qu'ils auraient 
dans le travail des moteurs animés, et sur la manière dont 
ils sont atténués par l'élasticité de la fibre musculaire. 

Dans les conditions où se place l'homme qui traîne un 
fardeau, s'il est reUé par une courroie rigide à la masse qu'il, 
doit entraîner, les chocs dont nous venons de parler se pro- 
duisent et le marcheur en ressent les contre-coups aux 
épaules. Pour éviter ces commotions pénibles et pour obte- 
nir une meilleure utilisation de l'effort développé, nous avons 
placé entre la voiture et la courroie de traction une pièce 
intermédiaire élastique dont l'effet a répondu à notre attente. 
Nous essayons de construire des pièces analogues qui puis- 
sent s'adapter aux traits des voitures ordinaires, afin d'atté- 
nuer la violence des pressions du collier et de mieux utiliser ^ 
la force du cheval. 

Marit. 9 



CHAPITRE 111 



DES ALLURES DIVERSES DE L'HOMME. 



Description des appareils destinés à l'étude des différentes allures 
de rhomme. — Appareil enregistreur portatif. — Appareil explora- 
teur des réactions verticales. — De la marche. — De la course. — 
Du galop. — Du saut sur deux pieds et sur un seul pied. 

Notation des diverses allures. — Définition du pas à une allure quel- 
conque. 

Reproduction synthétique des allures de Thomme. 



On comprend, sous le nom d'allures, les différents modes 
de progression des animaux ; la marche que nous venons 
de décrire longuement est une des allures de l'homme, les 
autres sont la course avec ses difiërentes vitesses, le galop, 
le saut sur un ou deux pieds. 

La marche elle-même varie suivant la nature ou la pente 
du terrain; nous aurons à nous occuper de ces différentes 
influences. 

Dans cette étude nouvelle, il n*est plus possible d'employer 
les appareils qui ont servi dans les précédentes recherches. 
La piste circulaire et horizontale sur laquelle l'expérimenta- 
teur était obligé de marcher doit faire place à des terrains 
dé toute nature et de toute pente. 

Si les nouveaux appareils auxquels nous allons recourir 
laissent à l'expérimentateur plus de Uberté dans ses mouve- 
ments, ils sont, d'un autre côté, moins complets relativement 
aux indications qu'ils fournissent; aussi faudra-t-il nous 
borner à leur demander deux sortes d'indications : celle des 



ALLURES DE L'flOMUE 131 

pressions des pieds contre le sol, et celle des réactioits verti- 
cales que le corps éprouve sous l'influencede ces pressons. 




dM •pptralU AaHiaiê i initgictMr 1( 



La Ogiire 27 montre un coureur muni des apparais oxca 
Lsor disposition nouvelle. 



1» UX»HCmON TERRESTRE 

Le coureur porte les chaussures exploratrices que noui 
connaissoDS déjà, il tient à la main un enregiatreur por- 
tatif sur lequel eo tracent les courbes de la pression de 
ses pieds. Gomme le cylindre de cet enre^treur tourne 
uniformément, c'est par rapport au temps que les courbes 
seront enregistrées, et non plus par rapport à t'espace par- 
couru pendant chacun des actes dont la courbe est tracée. 

Pour faciliter l'expérience et pour iGùsser prendre & l'ap- 
pareil son mouvement uniforme avant de tracer sur le pa- 
pier, on a recouru h une disposition spéciale. Les pointes des 
leviers traceurs ne touchent pas le cylindre; pour les 
amener au contact du papier il &ut comprimer une boule 
de caoutchouc. Dèsqu'on cesse la compression de cette boule, 
les pointes s'éloignent de nouveau du cylindre et le tracé 
cesse de se produire. Dons la âg. 27, le coureur tient cette 
boule de la main gauche et la comprime avec le pouce. 

Enfin, pour obtenir le tracé dra réactions verticales, l'en 
périmentateur porte sur la télé un appareil dont la disposi- 
tion est représentée fig. 38. 

C'est un tambour à levier exploritàeur fixé sur une plan- 
chette que l'on colle avec de la dre à modeler sur la tète de 
l'expérimentateur ainsi que cela se voit fig. â7. Le tambour 
explorateur est muni d'une masse de plomb placée à l'extré- 
mité deson levier; cette masse agit par son inertie. Pendant 




que le corps oscille verticalement, la masse de plomb résiste 
à ces mouvements et force la membrane du tambour h Ra- 
baisser quand le corps monte et à s'élever quand le corps 
descend. De ces actions alternatives résulte une soufQerie 
qui, transmise par un tube à un levier enregistreur, traduit 



ALLVRE8 DB L'HOHHE 139 

par mie conrbelesmouvementsd'osdlUtioaTerticale du corps. 

Nous n'entrerons pKS dans le détail des expériences qui 
ont servi & vérifier l'exactitude des tracés ainsi obtenus ; elles 
consistent k graduer le poids du disque de plomb et l'élasti- 
cité de la membrane du tambour, jusqu'It ce que les mou- 
vements imprimés h l'appareil soient fidèlement représentés 
dans le tracé. 

Nousappellerons foulées chacune des courbes formées par 
l'appui d'un pied sur le sol et nous désignerons sous te nom 
A'oaciUation ascendante ou descendante, la courbe des réac- 
tijDna verticales que le corps éprouve. 

l. De la marche. — Nous avons déj& signalé le caractère 
distinctif de la marche considérée comme allure. Il consiste, 
avons-nous dit, en ce que le corps ne quitte Jamais le sol, et 
en ce que les foulées se suivent sans intervalle, de façon que 
le poids du corps passe alternativement d'un pied sur l'autre. 

Mais cette déOnition ne saurait s'appliquer à la marche 
sur un terrain incliné, sur un sol mouvant, ou sur un esca- 
lier. Forcé de passer rapidement sur les cas particuliers de 
la marche, nons ne donnerons que le tracé qui correâpond 
àl'ascenàon d'un escalier 11g. SO. 




ng. ». — Trui de la Imarobe (Mrodula mr nu HOtlisr. — D trie^i dei appn» 
«t l*ii do pltd droit [ligne pleins). O Inioi do pied geaebe (ligne ponotnis). On 
loil qae lee eppnli du piedi empItUnt l'un nit Pentrâ «t qns lei maiimi de la 
pTÔaloodeapledeMneepoiideiit lUfln de* afpali. 

On 7 remarque un empiétement des foulées l'une sur 
l'autre monbwit que chaque pied appuie encore sur le sol, 
quand l'autre a déjà etTectué son poser sur la marche sui- 
vante. Bien plus, c'est au moment de ce double appui que 
s'exerce le maximum de pression du pied inférieur; c'est à 
ce moment, en etfet, que se produit le travail qui consiste 
k soulever le coi^s de,toute la hauteur d'une marche. 



184 LOCOMOTION TERRESTRE 

On n'observe rien de semblable cUots la descente d'an es- 
calier : les foulées cessent d'empiéter l'mie sur l'autre et se 
succèdent h peu près comme dans la marche ordinaire sur 
terrain plat. 

U. Ihla courêê. — Cette allure, plus rapide que la mar- 
che, consiste comme elle en appuis alternatifs des deux 
pieds dont les foulées se suivent h intervalles égaux; mais 
elle présente cette différence, que dans la course, le corps 
quitte le sol, & chaque pas, pendant un Instant. 

Suivant que la course est plus on moins rapide, on lui a 
donné des noms divers : ceux de pas gymnastique et de 
trta, ne présentent gabre d'utilité au point de vue physiolo- 
pqae ; ils correspondent, sauf quelques nuances, à des degrés 
différents de rapidité de la course. Pour se rendre compte 
des principaux caractères de cette allure, il aufQt d'analyser 
la figure 30. 




Les appuis des pieds ont plus d'énei^e que dans la 
marche; en effet, ils n'ont pas seolement pour action de 
soutenir le poids du corps, msàs ils doivent le pousser avec 
une certaine vitesse en haut et «i avant. Or on sait que, 
pour imprimer & une masse un mouvement ascensionnel un 
peu rapide, il tant développer un effort plus grand que celui 
qui sufBrait ft la soutenir. 

Les appuis des pieds sont plus brefs que dans la marche; 
cette brièveté est proportionnelle à l'énergie avec laquelle 
les pieds foulent le sol. Ces deux éléments, force et brièveté 
des appuis, croissent en général avec la rapidité de la course. 



ALLURES DE L'HOMME i85 

La Iràquence des appuis croit également avec la rapidité 
de la course; mais parmi les différentes manières de courir, 
il en est pour lesquelles la grandeur de l'espace parcouru en un 
temps donné tient plutôt à retendue des pas qu'à leur nombre. 

Le caractère essentiel de la course est, avons-nous dit, 
le temps de suspeneion pendant lequel, entre deux appuis des 
pieds, le corps reste en l'air un instant. La figure 30 montre 
bien cette suspension, d'après Tintervalle qui sépare la des- 
cente des courbes du pied droit de l'ascension des courbes 
du pied gauche et vice versa. La durée de ce temps de 
suspension semble peu varier d'une manière absolue; mais, 
si on l'appréde relativement à la durée d'un pas de course, 
on voit que la valeur relative de cette suspension croit avec 
la vitesse de la course, car avec cette vitesse diminue la 
durée de chacun des appuis. 

Gomment se produit cette suspension du corps à chaque 
impulsion des pieds? On pourrait croire, au premier abord, 
qfxe c*est l'effet d'une sorte de saut, dans lequel le corps 
serait projeté en haut d'une manière si violente, par Tim- 
puli^on de9 pieds, qu*il décrirait en l'air une courbe au 
milieu de laquelle il atteindndt son maximum d'ëloignement 
du sol. U n'en est point ainsi. Pour nous en assurer, &isons 
âitehrenir l'appareil qui enr^pstre les réactions ou oscilla- 
tions verticales du corps. 

Dans la figure 30, on voit (ligne supérieure 0), le tracé des 
ôsdilations dans la course. Or, ce tracé nous montre que le 
o6ri» exécute chacune de ses ascénaons verticales pendant 
lie appuie , de telle sorte qu'il commence ; à s*élever au mo- 
n^int ott ub' pied firappe le sol, qu'il atteint son maximum 
d'élévation au milieu de l'appui de ce pied , et qu'il redes- 
6ëùi ; j^our tomber à son minimum, au moment où un pied 
•vient de se lever et avant que l'autre ait posé sur le sol. 

Ce rapport des oscillations verticales avec les appuis des 
pieds montre bien que le temps de suspension ne tient pas 
à ce que le corps, projeté en l'air, aurait abandonné le sol, 
mais à ce que les jambes se sont retirées du sol, par l'effet de 
leur flexion, et ceût au moment même où le corps était à son 
maximum d'élévation. 



136 LOCOMOTION TERBESTRE 

NouB retrouverons ces phénomènes & propos des allures 
du cheval dans lesquelles une pareille suspension du corps 
eiiste, et qu'on appelle pour cela allures hautes. 

L'influence des différentes inctinaisons du sol agit, dans la 
course, à peu près comme dans la marche, avec cette diffé- 
rence que, dans la course, leurs effets sont ea général plus 
prononcés. 

lU. Du galop. — Dans les allures décrites ci'dessus, le 
mouvement des memhres est alternatif régulier, de telle sorte 
que la succession des battues se fait ft des intervalles égaux. 
Ce sont les allures normales de la locomotion humaine ; mais 
L'homme peut imiter, jusqu'à un certain point, par les mou- 
vements de ses pieds, ces cadences périodiquement irrégu- 
lières que produit te cheval au galop. Les enbnts, dans leurs 
amusements, imitent souvent ce mode de locomotion, lors- 
qu'ils jouent au cheval. On les voit alors courir par bonds 
saccadés, dans lesquels ils tiennent toujours le même pied 
on avant, ainsi que le fait un cheval qui galope . Cette allure 
&ctice n'of&e d'intérêt que parce qu'elle servira & foire com- 
prendre le mécanisme du galop chez les quadrupèdes. 




En enregistrant & la fois les fbulées et les réactions, on 
voit (flg. 31) que le pied placé en arrière est le premier qui 
tombe sur le sol ; qu'il exerce une pression énergique et pro- 
longée, vers la Qn de laquelle, le pied d'avant vient toucher 
terre & son tour, mais pour un temps moius long ; après quoi 



ALLURES DE L'HOMME 137 

existe on temps de snBpension assez prolonge. AinM, il y a 
un moment oix les deux pieds sont en l'air. 

Dans cette allure, les réactions reproduisent, en quelque 
sorte, les caractères des appuis; en effet, il se produit une 
réaction longue [ligne 0).âani laquelle se reconnaît l'interfé- 
rence de deux oscillations vertioales dont la seconde com- 
mence avant que la première ait fini. Après cette réaction, 
s'observe une chute de la courbe dont le minimum oorres- 
pond an moment oti les deux pieds sont en l'air. 

IV. Du tout. — Bien que le vaut ne soit pas un mode tou- 
tena de progression dans la looomotioa humaine, nous en 
dironsquelques mots pour compléter la série des allures que 
l'homme peut exécuter. 

Les deux pieds étant joints l'un k l'autre, on peut foire une 
série de sauts et progresser ain^, en imitant le mode de loco- 
motion de certùns oiseaux , ou de certaiiis quadrupèdes, 
comme le kanfciiroo. 




nmiInqDili 



L'appardl destiné à wgnaler les oscillations verticales du 
corps étant placé sur la tête du sujet, on recueille à la fois 
taris tracés : ceux des appuis des deux pieds et celm des 
réactions ; cela fournit la igore 32. 

On voit, id encore, que les maiima de la courbe des 
réactions (ligne R) coïncident avec les appuis. Ainsi, par 
leur synergie, les deux Jambes soulèvent le corps, puis le 



«88 LOCOMOTION TRBfiEBTElE 

laissent retomber au moment oix, en se fldchissaiit, eUes se 
préparent k agir de nouveau. 

Le saut sur un pied fournit le tracé (flg. 33} qui ne conuste 
plus qu'en appuis et levés d'un seul pied. Les élévations du 
corps coïncident avec les foulées. Enfin, quand le Mut se 




ralentit, c'est surtout la période d'appui qui se prolonge, 
celle de suspension restant & peu prés constante. 

Chez certaines espèces, des sauts soccesùts constituent le 
mode ordinaire de focomotion; il sera intéressant de suivre 
par la méthode graphique l'étnde des diverses allures de ces 



NOTATION DU HHYTHI» DIS DIPr^DENTES ALLURES. 

Parmi les caractères des afférentes allures , c'est le 
ifaythme des appuis des pieds qui est le pins finppant Les 
iHÛtpes sur le sol font ententke des bruts dont l'ordre de 
succession suffit h une oreille exercée pour reconnaître 
l'aUure qui leur donne naissance. Aussi essaierons-nous 
d'établir, d'après cet ordre de succesûon, la classification 
des diverses allures. 

Pour figurer chacun de ces rhythmes, nous nous adresse- 
rons à la notation musicale, mais en la modifiant de façon 
qu'eUe fournisse & la fois : la notion de la durée de chacun 
des appuis, celle du pied auquel cet appui correspond, 
enfin, pour qu'elle exprime la darée des instants oh le corps 
est suspendu. Cette notation des rhythmes se construit d'une 



ALLURBe DE L'HOMUB 189 

minière très-ùmple d'après les tracés fourruB par l'appareil. 

Reprenons flg. 34 la courbe qui correspond & la courte de 

l'homme. Aa-dessoiis de cette figure, tirons deux lignes 

horizoul aies, 1 et a, ce sers la jwrt^ sur laquelle s'écrira cette 




musique û simple ob il n'y aura que deux notes qui a'appel- 
leront : pied droit, pied gauche. Du commencement de la 
courbe ascendante d'ane foulée du pied droit, abaissons jus- 
que sur la portée, une perpendiculaire a; cette ligne déter- 
minera le début de l'appui du pied droit. Une perpendicu- 
laire b, descendant de la fin de la courbe, déterminera la 
fin de l'appui de ce pied. Entre ces deux points, traçons une 
forte ligne blanche ; elle exprimera, par sa longueur, la 
dorée de la période d'appui du pied droit. 

Une cons&uction semblable ^te sur la portéen'l, donnera 
U notation de l'appui du pied gauche. On a teinté par des 
hachurée les notationa du pied gauche', afin d'éviter toute 
confosion. 

Enfin, entre l'appui des deux pieds, se trouve un silence, 
c'est-à-dire l'expression de cet instant de la course où le 
corps eet suspendu au-dessus du sol. 

En notant de cette focon les rbythmes de toutes les allures 
de l'homme,' on peut obtenir un tableau synoptique qui fa- 
cilite, beaucoup la comparaison de ces rbythmes variés. 

La' flg. 35 représente la notation tynoptiqxie des quatre 



i40 LOœMOTlON TERREHTRB 

allures k rhythme régulier dans lesquelles les deux pieds 

agissent tour à tour. 

La ligne 1 représente la notation du rhythme du pas. Voici 
le principe de cette représentation. L'appui du pied droit 
est représenté par un trait blanc et épais, sorte de rectangle 




Fig. II. — NoUtlan iTnopliiiiis Itm qailn iilliire* régoUttM 



dont la longueur correspond à la durée de cet appui. Pour 
le pied gauche, c'est un rectangle gris formé de hachures 
obliques. Ces alternaUves de gris et de blanc espriiiient, par 
leur succession, que dans le pas, l'appui d'un pied succède 
h celui del'autre, sans qu'il y ait jamais d'intervalle entre les 
deux. 

La ligne 2 est la notation qui correspond k l'ascension 
(Pun eacalier. On y voit, conformémeat à ce qui a été ex- 
posé ci-dessus (Bg. 29), que les foulées empiètent Tune sur 
l'autre, et que, par conséquent, le corps, pendant un ins- 
tant, repose sur les deux pieds à la fois. 

lia ligne 3 correspond au rhythme de la course. Après une 
foulée du pied droit plus brève que dans le pas, on voit un 
intervalle qui correspond & la suspension , puis une courte 
battue du pied gauche suivie d'une suspension nouvelle et 
ainsi de suite. 

La ligne i répond à une courge plus rapide : on y voit 
moins de durée des appuis, plus de durée des suspensions 
et une plus rapide succession des mouvements. 

La fig. 36 est la notation du galop des enfants, allure dans 
laquelle les pieds n'exécutent pas tous deux le même mou- 
vement. 



AliLUBES DIS L'HOMME 



Ul 



Dans cette figure, la ligne 1 représente le galop à gauche, 
c'est-à-dire le pied gauche étant toujours en avant. Ou voit 
que le pied droit appuie le premier sur le sol; que le gauche 
retombe ensuite et touche terre pendant moins longtemps ; 




pois, qu'il fie produit une suspension apràs laquelle le pied 
droit retombe de nouveau et ainsi de suite. Le temps de 
l'appoi lômultuiâ des deux {ùds se mesure d'après l'éten- 
due de l'espèce de dtevaucbement du rectangle gris sur le 
rectangle hianc. 

La Lgae 2 est la notation du 'galop à droite, c'est-fc-dlre 
le pied droit restant toujoars placé en avant , et anivant U 
dernier & l'appui. 

Ainsi, dans le galop, le corps est tant6t en l'ûr, tantôt 
sur un pied et tantôt sur deux. 

Enfin les noutions représentées fig. 37, seraient : Oignes 
supérieures), une série de sauts sur deux pieds ; (ligne infé- 
rieure), une série de sauts sur le pied droit seulement. 




Fig. S7. — (Ugae HipiriBiin) , nalilian d'ans airia d> hdU ur deoi piadt. — 
{Ligna in(tTl*an),BoteUoD d* waUrar la^ad droit. —On nmtrqna 1> soubiiu 
ds U doiia daa mpandaiu maigri la laiiabiliU da odla du appoii. 

Ce mode de représentation est moins complet que les 
courbes précédemment exposées, car il n'indique pas les 
phases de l'énerpe variable avec laquelle le pied presse te 
sol; mais il est beaucoup plus clair et permet surtout, beau- 
coup mieux que l'autre, la comparaison de deux allures entre 
elles. Ou verra plus loin, k propos de la locomotûm qoadru- 



i41 LOCOMOTION TERRESTRE 

pède, que la complication du sujet y rend tout à fait indispen- 
sable Traiploi de cette notation si simple du rbythme des 
mouvements. 

DéfinUUm dm pa$ à une àUmre quelconque. -*- En gé- 
néral, on admet qu'un pot esl cênatilué par to aériedea mou- 
vements quiseppodoiseiKt entre Piollon dTim pied et celle 
de Tautre piedf «oit qnVm; ciiQiaiM|S;.pGrtt te âébvt du pas 
l'instant où lès jpieds {nq^pent le' ëôl, fwûiKkqfi^m^VBisoe c^ui 
ob ils s'en détaidiant. DeinAme, eniiaittaBttWlrlRloii^^ 
pas sur le terrain, on a l'habitude de prendM peur valeur 
d'un pas : la longueur qui sépare un point de l'empreinte du 
pied droit du point homologue de l'^oapreihte du pied gauche. 

Nous serons forcé de nous écarter de cet usage. Quoiqu'il 
soit regrettable d innover en pareille matière, nous considé- 
rerons le pas classique comme n'étant qu'un demi-paSf et 
pour nous, le pas aura pour expression : la série de mouve- 
ments qui s*exéeute entre deux positions semblables cT un 
même pied : entre deux battues successives du pied droit, 
par exemple, lou deux levés successib du pied gauche, etc. 

De même, l'étendue d'un pas sur le terrain sera la dis- 
tance qui sépare deux points homologues pris sur deux em- 
preintes successives du même pied. CTest ainsi, paratt-il, que 
Ton compte les pas au Mexique. Cette manière de compter 
est la seule qui permette de ne pas s'égarer au milieu des 
mouvements si compliqués de lamarcbedes quadrupèdes* 

BEPBODUGTION SYMTHtTIQUS MS èhUnOB DE L'HOMMA 

' ■ -» r. . 

Lorsque nous avons terminé l'uialyse d'un phénomène 
et que nous croyons en connaître tous les détails, c'est dans 
la synthèse que nous cherchons une sorte de contre^preuve. 
Cette méthode nous a été d'un grand . secours poiïr vérifier 
nos théories sur certains actes physiologiques, sur la circu- 
lation du sang par exemple.. Cest en rq[HroduisaHt, dans 
des conditions^ artificieUes^ les mouvements et lesibruits du 
ccsur, les pulsations artérielles, etc., que: iiou9 avens autre- 
fois démontré l'exactitude de nos théories sur la nature de 



ALLURES DE L*HOBIM£ 143 

ces phénomènes. La même méthode nous servira bientôt 
pour vérifier nos théories du vol de Tinsecte et de Toiseau. 
Dans le cas présent il s'agissait, d*après les données fournies 
par l'analyse, de reproduire les mouvements de la marche 
et des autres allures de l'homme. 

Tout le monde connaît l'ingénieux instrument d'optique 
imaginé par Plateau qui lui a donné le nom PhénakistUcope. 
Cet instrument connu* également soùs le nom de Zootrope 
présente à l'œil une série d'images successives de person- 
nages ou d'animaux représentés dans des attitudes variées. 
Lorsque ces attitudes sont coordonnées, de manière à pré- 
senter successivement à l'œil toutes les phaises d'un mouve- 
ment, l'illusion est complète ; on croirait voir des person- 
nages animés qui se meuvent de dlferses manières. 

Ck)nstruit principalement {ioar l'amusement de l'enfance, 
cet instrument ne représente ordinairement que des per- 
sonnages grotesques ou fantastiques animés de mouvements 
bizarres. Mais il nous a semblé qu'en plaçant dans l'appareil 
des figures constrmtes avec soin et représentant fidèlement 
les attitudes successives du corps pendant la marche, la 
course, etc., on devrait reproduire l'apparence de ces dif- 
férentes allures de l'homme. 

H. Garlet dont nous avons cité les remarquables études 
sur la marche, et M. Mathias Duval, professeur d*anatomie à 
rËcole des Beaux*art8, ont réalisé cette entreprise et, après 
quelques tâtonnements, sont arrivés à d'excellents résultats. 

M. Duval travaille à perfectionner son tableau qui fournit à 
l'œil 16 positions successives pour chaque pas des différentes 
allures de Thomme. Chaque figure est dessinée soigneuse- 
ment d'après les résultats fournis par la méthode graphique. 
Animé d^une vitesse de rotation convenable, l'instrument si- 
mule, avec une précision parfaite, les différents mouvements 
de la marché ou de la course. Haïs son principal avants^e, 
c'est qu'en le faisant tourner avec lenteur, on obtient un 
ralentissement très-grand des mouvements qull représente, 
et que l'œil saisit avec la plus grande fadlité ces actes dont 
la succession n'est pas saisissable dans la marche ordinaire. 



CHAPITRE IV 



LOCOMOTION QUADRUPÈDE ÉTUDIÉE SUR LE CHEVAL. 



Insuffisance des sens pour l'analyse des allures du cheval. — Compa* 
raison de Dugès. — Rhythmes des allures étudiés avec Voreille. 
— Insuffisance du langage pour exprimer ces rhythmes ; notation 
musicale. — Notation de Vamhlet du pas, du trot. — Tableau syn- 
optique des allures notées d'après la définition que les auteurs ont 
donnée de chacune d'elles. — Appareils destinés à déterminer par 
la méthode graphique, les rhythmes des différentes allures et les 
réactions qui les accompagnent. 



Il n*est guère de point de la mécanique animale qui ait 
donné lieu à plus de travaux et à plus de controverses que 
la question des allures du cheval. Pour un grand nombre 
d'hommes spéciaux, le sujet est d*une importance capitale, 
mais sa complexité extrême a amené d'interminables dis- 
cussions. Celui qui entreprendrait aujourd'hui d'écrire un 
traité des allures du cheval aurait à discuter les opinions 
diverses émises par un très- grand nombre d*auteurs. 

En parcourant ces ouvrages dans lesquels ont été dépen- 
sées tant de sagacité dans l'observation, tant de rigueur dans 
le raisonnement, on s'étonne de reconnaître que la plupart 
des auteurs ne s'entendent pas toujours sur la définition des 
allures^ De la part de semblables observateurs, ce désaccord 
ne peut se comprendre qu'en raison de l'insuffisance des 
moyens dont on dispose pour analyser les mouvements si 
complexes et si rapides du cheval. La difficulté d'exprimer 



LOœMOTlON QUADRUPÈDE . 145 

par le langage les rbythmes et les durées de ces divers mou- 
vehients ajoute encore à la confusion. Lorsqu'un cheval court, 
en passant d*une allure à une autre, lorsqu'il agite ses mem- 
bres avec une vitesse vertigineuse et suivant les rhythmes 
les plus variés, comment apprécier et décrire fidèlement 
tous ces actes? Autant vaudrait, après avoir regardé les 
doigts d'un pianiste lorsqu'ils courent sur le clavier, essayer 
de raconter les mouvements qui viennent d'être exécutés. 

Toutefois, au milieu de cette confusion, il a été possible 
par l'observation seule, d'établir certaines divisions qui sim- 
plifient singulièrement l'étude. Ainsi, certaines allures don- 
nent à l'oreille un rhythme dans lequel les battues se suc- 
cèdent à intervalles assez réguliers, d'autres, telles que les 
diverses formes du galop, offrent un rhythme irrégulier à re- 
tours périodiques. Ces dernières allures sont lés plus difficiles 
à analyser. 

Mais si Ton observe un cheval au poa, à l'amble ou au trot^ 
et si l'on concentre son attention sur les membres antérieurs 
seuls, ou sur les postérieurs, on s'aperçoit que le rhythme 
des appuis et levés du pied droit et du pied gauche ressemble 
entièrement à celui des pieds d'un homme qui marche ou 
qui court plus ou moins vite. L'alternance des battues est 
parfaitement régulière si le cheval ne boite pas de l'un des 
membres observés. 

Qu'on passe ensuite à la comparaison des mouvemesits 
dans les deux membres antérieur et postérieur d'un môme 
côté, on voit que les deux pieds du côté droit, par exemple, 
font le môme nombre de pas, et que û l'un d'eux frappe le 
sol plus ou moins longtemps avant l'autre, cet intervalle se 
conserve aussi longtemps que l'allure se maintient. Ajou- 
tons que la longueur des pas est la môme pour le membre 
antérieur que pour le postérieur, ce dont on peut s'assurer 
en voyant que ces deux pieds laissent toujours sur le sol des 
empreintes situées à la môme distance l'une de l'autre. En 
général, le pied postérieur vient recouvrir l'empreinte laissée 
par le pied antérieur correspondant; si les empreintes ne se 
reoouvrent pas, eUes conservent toujours, l'une par rapport 
L l'autre, la môme distance. Ainsi, les pas des membres d'^ 

llâssr. iû 



146 LOCOMOTION T£RRE8THB 

vant et ceux des membres d'arrière sont de mâme nombris^ 
et de même étendue. Ces faits n'avaient pas échappé aux 
anciens observateurs. 

Dugès a comparé le quadrupède qui marche à deux hom- 
mes placés l'un devant l'autre et qui cheminent en se 
suivant. Selon que les deux marcheurs, qui tous deux doi- 
vent faire le même nombre de pas, meuvent leurs jambes 
simultanément, ou à contre-temps ; selon que le marcheur 
d'avant exécute ses mouvements plus tôt ou plus tard que le 
marcheur d'arrière, on voit se reproduire tous les rhyûimes 
des mouvements qui caractérissent les difiTérentes allures du 
cheval. 

Tout le monde a vu dans les drques ou dans les masca- 
rades ces simulacres d'animaux qui ont les jambes formées 
par celles de deux hommes dont les corps sont dissimulés 
dans celui de la béte. Cette imitation grotesque prend une 
vraisemblance frappante quand les mouvements des mar- 
cheurs sont assez bien coordonnés pour reproduire le 
rhythme des allures d'un véritable quadrupède. 

Dans l'examen des tracés fournis par la méthode gra- 
phique appliquée aux allures du cheval, nous pouvons 
recourir à la théorie de Dugès ; nous retrouverons alors, 
deux fois répétées, les courbes que fournit la locomotion 
humaine. Nous verrons que, d'une allure à une autre, toute 
la difTérence consiste dans la manière dont se succèdent 
les battues d'un membre postérieur du cheval, par rapport 
à celles du membre antérieur du même cdté. 

Mais cette détermination de l'ordre de succession des 
battues présente des difQcultés ôngulières, môme pour les 
observateurs les plus exercés. 

Aussi, bien des tentatives ont-elles été bites pour perfec- 
tionner les moyens d'observation et pour remédier k l'insuf- 
fisance du langage dans l'expresâon des phénomènes ob- 
servés. Dès longtemps, par exemple, on a substitué à 
l'examen par l'oBil l'étude du rhythme des battues d'après le 
son qu'elles produisent. L'oreille, en eflét, se prôte mieux 
que Fœil à distinguer les rapports de succession ou liiythmes. 
Pour apprécier Tordre dans lequel chaque membre frappe 



LOCOMOTION QUADRUPÈDE 147 

le sol, certains expérimentateurs ont attaché aux jambes du 
cheval des sonnettes de timbres différents faoûes à dis- 
tinguer entre eux. 

Un point mieux connu de la locomotion du cheval, c'est 
la détermination des espaces parcourus sur le terrain, à 
chacun des pas des diverses allures. On a déterminé direc- 
tement cet espace, d'après Técartement des empreintes que 
les pieds laissent sur le soi. Pour rendre la distinction facile 
entre les diverses empreintes, chacun des pieds du cheval 
était ferré d*une façon particulière. Enfin, on a cherché le 
rapport qui existe entre la taille de l'animal et la longueur de 
ses pas aux diverses allures. 

En somme, tous ceux qui ont bit Caire quelque progrès 
à cette intéressante étude y sont arrivés par l'emploi de 
moyens rigoureux dans l'observation. 

D'autre part, la manière d'exprimer les phénomènes ob' 
serves a beaucoup préoccupé les différents auteurs. Presque 
tous ont recouru, avec grand profit , à l'emploi des figures, 
mais on trouve peu d'unité dans le mode de représentation 
des actes successiÊ qui caractérisent les allures. Le plus 
parfait de ces modes de représentation est encore celui 
qu'employèrent, au siècle dernier, Vincent et Goiffon (1).. 
Une sorte de portée musicale, composée de quatre lignes, 
servait à noter l'instant de chaque battue des quatre pieds et 
là durée de Tappùi -^ui' lai suivait. Cette notation ressemble, 
par certains points , à celle que nous avons employée pour 
représenter les divers rhythmes de la locomotion humaine 
et qui nous servira tout à l'heure pour représenter les diffé- 
rentes allures du cheval. Mais il ne &ut pas oublier que la 
méthode de Vincent et Goiffon ne faisait qu'exprimer une 
succession de mouvements observés par la vue ou par 
l'oreille, et qu'elle ne comportait d'autre exactitude que celle 
que l'observateur y avait mise. 

Nos appareils enregistreurs résolvent le double problème 
cVanalyser fidèlement des actes que les sens ne sauraient 

1. iiémoire artificielle des principes rétifs à la fidellè représenta^ 
tion desanimauXf tant en peinture qu'en sculpture. AU6rt, BIDuGLXDL 



143 LOCOMOTION TERRESTRE 

apprécier avec exactitude, et d'exprimer clairement le résul- 
tat de cette analyse. 

Avant de raconter nos expériences , et pour en faire 
comprendre Futilité, nous essaierons de présenter som- 
mairement l'état actuel de la science et de montrer quel 
désaccord règne, sur certains points, entre les différents au- 
teurs. Ck)mme les définitions classiques ne sont pas toujours 
faciles à saisir, nous y joindrons la notation de chacune des 
allures, espérant que ce mode dé représentation les rendra 
plus intelligibles, et surtout plus tàdXes à comparer entre elles. 

Notation des différentes allures du cHevol.— Revenons à la 
comparaison de Dugès et représentons-nous le cheval comme 
formé de deux êtres bipèdes marchant l'un derrière l'autre. 
Il s'agit de déterminer la manière dont se succèdent, pour 
chaque allure, les appuis et levés de chacun des marcheurs. 

De Vamble. — Prenons le cas le plus simple, celui dans 
lequel les deux marcheurs, allant au pas, exécutent tous 
deux les mêmes mouvements en même temps. Si nous re- 
présentons, avec la notation ci-dessus employée, les mou- 
vements de ces deux hommes, en plaçant en haut la notation 
qui appartient au marcheur d'avant, et en bas celle du mar- 
cheur d'arrière, on aura la figure suivante. 




Fig. S8. — NoUtSon de Valliire et fltteUe 



Les battues du pied droit et celles du pied gauche étant 
exécutées en même temps par le marcheur d'avant et par 
celui d'arrière, doivent se traduire par des signes semblables 
exactement superposés. Or, dans les aUuns du cheval, c'est 
à Y amble que correspond cette concordance des mouvements 
de l'avant-main et de rarrière-main, La notation (figure 38) 
sera. donc celle da l'allure de l'amble du cheval; la ligne su- 
périeure traduisant les mouvements de l'avant-main, et la 
ligne inférieure ceux de Tarrière-main. 

La définition classique est la suivante : < l'amble est 



ALLURES DU CHEVAL 149 

« une allure caractérisée par le jeu alternatif et exclusif 
c des deux bipèdes latéraux. » Ici règne un parfait accord 
entre les différents autours. Ajoutons que dans Tamble, l'o- 
reille n'entend que deux iMues à chaque pas, les deux 
membres d'un même côté frappant le sol au même instant. 
(Dans la notation, ces deux bruits sont marqués par des li- 
gnes verticales qui joignent les deux battues synchrones.) 

Dans l'amble, l'appui du corps est dit latéral^ attendu qu'il 
n'y a jamais, en même temps, que les membres d'un même 
côté qui soient en contact avec le sol. 

Du pas. — D'après la définition de la plupart des' auteurs, 
c l'allure du pas consiste en une égale succession des bat- 
c tues des quatre pieds qui frapperaient lé sol dans Tordre 
c suivant : si le pied antérieur droit est considéré comme 
c agissant le premier, on aura la succession suivante : 
a pied antérieur droite postérieur gauche^ antérieur gauche^ 
c et enfin postérieur droit. » 

Pour exprimer cette succession des mouvements des deux 
marcheurs, il suffit de déplacer la superposition des signaux 
de l'arrière par rapport à ceux de l'avant. On obtiendra le 
rhyfhme indiqué par les auteurs en faisant glisser vers la 
gauche la série de signaux des pieds postérieurs, ce qui don- 
nera la figure suivante. 




P!g« 39. — Notation de Tallare da pas obex la cboTaL 

On voit donc que, par rapport à .lamble, l'allure dupas 
consiste en une anticipation des membres postérieurs, dont 
les battues précèdent celles des membres antérieurs corres- 
pondants,, de la moitié de la durée d'un appui. 

Les notations se lisant de gauche à droite, comme Técri-- 
ture ordinaire, il est clair que tout signe situé plus à gauche 
qu'un autre le précède dans Tordre de succession. Ainsi t 
dans la figure 39, la battue du pied postérieur droit précède ? 
celle de Tantérieur droit. Mais comme il importe peu, dans 



150 LOCOMOTION TERRESTRE 

la série des actes successife d'un même pas, de choisir, 
comme point de départ, un instant plutôt qu'un autre, nous 
prendrons toujours pour début la battue du pied antérieur 
droit. On lira donc la notation en disant : la battue du pied 
antérieur droit (1*' temps de la série) a lieu au milieu de 
Fappui du pied postérieur droit. 

L'oreille entend qtjuxtre batttAea séparées par des intervalles 
réguliers (chacune d'elles est indiquée dans la notation par 
une ligne verticale). 

Enfin, Tappui du corps est deux fois latéral et deiix fois 
di<igonal pendant la durée d'un même pas. Il est facile de 
s'en assurer en regardant la flg. 39 sur laquelle, après la 
première battue, le corps repose sur les deux pieds droits 
(bipède latéral L); après la 2> battue sur le pied droit d'avant 
et sur le gauche d'arrière (bipède diagonal D), etc. 

Hais cette notation n'exprime que la théorie du pas la plus 
répandue. L'égalité des intervalles entre les battues n'est pas 
admise par tous les auteurs. On verrai à propos des expé- 
riences, que le pcis, en effet, peut présenter des rbythmes 
différents. 

Du trot. — La notation du trot s'obtient par une anticipa- 
tion plus prononcée encore des membres postérieurs- dont 
chacun aura effectué entièrement son appui et commencera 




';. - - fl9p.4a,^]lol9to■dêr•um.A^4iM^^^^ 

,son levé au moment où le membre antérieur du même c6té 
effectuera sa battue. La figure 40 exprime l'alternance ab- 
solue des mouvements des deux marcheurs. 

Les auteurs s'accordent aussi sur Ce point : que dans le 
trot, les membres qui agissent ensemble sont associés par 
paires diagonales. 

L'oreille n'entend que deux battues^ comme dans l'amble, 
mais avec cette différence que c'est toujours un pied drdt et 
un pied gauche, et non deux pieds du môme côté, qui pro- 
duisent chaque bruit. 



ALLURES DU CHEVAL 151 

La notation montre également que Tappui du corps est 
toujours diagonal. Ce qu^elle n'exprime pas, c*est qu'entre 
deux appuis sucœsûb, le corps de l'animial est un instant 
suspendu en Tair. Cette suspension tient à ce que le trot 
n^est pas une allure marchés, mais une aUure eaûrue et que, 
pour la représenter fidèlement, il fondrait associer dtoux 
notations de la course semblables à celle qui est représen- 
tée fig. 34. 

C^est à dessdn que nous avons supprimé le temps de sus- 
pentton dans la notation ci-dessus ; il n'eût foit que compli- 
quer l'exposition d'un sujet difBcile. Du reste, cette suspen- 
sion n'edste pas toujours ; certains chevaux ont un trot bas 
qui n*a pour se caractériser que son iliTthme à ^^ux iempB 
et ses battues diagonales. 

Nous ne fotigaerons pas le lecteur par la définition détail- 
lée dé toutes lés allures admises par les différents auteurs. 

Nous nous bornerons à présenter dans un tableau synop- 
tique la série des notations qui leur correspondent. Dans ce 
tableau (fig. 41), on voit cpie toutes les ^lures baaàes peu- 
vent être considéfées comme dérivant de Tamble, et que 
si Ton vôidait en foire une cUssification méthodique, on les 
grouperait en une série dont randde serait le prenûer terme 
et dont tous les autres s^obtiendraient au moyen d'une anti- 
cipÊtàon èroisêante des mouvemaits de rarrière-main. La 
fl^^^ 41 liepréaente cette GfMe. Duus la no^ 
aHuré, on àlaiâdé ilti^ lihè même verticale la battue du pied 
BXHténmt droit, que ûous chondssoiur pour début dé chaque 
pas, et qm servira toiqours de rep^ pour caractériser 
ehaîpte allure. 

Ce tableau, dressé d'iuprës les divers traUéê deVextérieur 
duéheval^ représente, aussi fidèlraient que nous avons pu le 
foire, ce que chaque auteur admet comme constituant telle où 
telle allure; la l^éndë ctxplicative mbntrele désaccord qui 
existe entre les diverses théories relatives à la succession de 
mouvements qui caractérise chacune d'elles. On voit en efTet, 
que sauf l'allure de l'amble, sur laquelle tout le monde est 
d'accord, toutes les autres sont définies de foçons différentes 
par les auteurs. Ainsi la notation n® 2 qui, d'après Merche, 



LOCOMOTION TESUtEBTRB 



ÂMMinmti,AtftU-mvtiU. N* 7. Trot dtMum. 

Pw«dînbedD<A(Ml#ïahr*, «upoM om rulMl tr^le ub 

_.. 4Wto UiaoM. . udtltfjMUlil*Ml,M4Bln'n 

" "* Asbla rampa, dteit Bmi1«t. An qB* ruettent. 1« wriBUoi 

Tnqncnud, (Tiprti Lcooq. n> rend wppte aae ds rhrthBi 

Ni 4> Pu normal, d'ftprti Leeaq. de* btUaet.] 



D. TrtqBeucd, d'cprii Hcrchs. 



ALLURES DU GHBVAL 153 

correspondrait à Tamble rompu, serait, pour Bouley.Pexpres? 
sion da pas relené ou allure des bidets normands ; tandis que 
cette mime Mure normande serait, d'après Lecoq, celle qui 
est représentée sous len« 9. Ailleurs, onroit que la notation 
n* 3 correspondrait, d'après M erche, au pas ordinaire dCvm 
bidet SaUure^ tandis qu'elle exprimerait pour Bouley l'am- 
hle rompUy et pour LecKK} le traquenard : lequel traquenard^ 
d'après llerche, ne serait autre que l'allure représentée par 
la notatiop n<^ lO.- Le pae ordinaire^ lui-même,. n*e9t pas 
comprifi 46 la même C^n.par les diflEârents auteurs, et si la 
plupart- d'entre eux, avec Yineent et Goiffon, C!olin,.Bou-. 
iey, etc., admettent, dans cette allure, une succession des 
battues à interyallea égaux, on voit que, pour Lecoq et pour 
Raabe, la théorie du pas normal est dUTérente. 

Ce désaccord s'explique suffisamment : d'abord parce que 
l'obserTsâon. de ces mouvements est très-dUfficile, ensuite 
parce que, dans, la nature,r le pae peut présenter, suivant les 
conditionsyles diiFérentes formes que chaque auteur a prises 
arbitrairement pour ^pe dupas normalXbacun, en cela, s'est 
laissé guidi^r par des considérations théoriques. Ceux qui ad- 
mettent ài^ intm«vallef(; égaux entre les quatre battues ont 
cru trouver dans ce.tj^pe plus de frandiise et une distinction 
plus tnquÀée d'Avec l'amble et le trot. Les antres auteurs 
ont cheriphé, dans le pas qulleur servait de Ijrpe, là réalisation 
d'un cefUân idéal. Pour Raabe, c'était le maximum dé stabi- 
lité qui, d'après la théorie, s'obtient lorsque le poids du corps 
repose plus longtemps sur les bipèdes diagonaux que'sur les 
bipèdes .latéraux : de Ut, le choix du type représenté par la 
notationn*6|. /Lecoq, pensant au contraire que le meilleur 
pas est le {i^us rapide, a choisi comme type le pas dans le-' 
quel le côfp|.r|pQ8e plus longtemps sur lé bipède latéral que 
sur le bipède dâ^{onal. (notation n<» 4). 

Quelle que pidsse être la valeur de ces considérations dont 
les praticiens seuls peuvent être juges, il nous semble quo 
le physiologiste doit d'abord s'occuper de la recherche, des 
faits et de la constatation pure et simple des types que Tex- 
pêiimentation lui révèle. 

C'est pour cela qu'ont été instituées les expériences qu on 



154 LOCOMOTION TERRESTRE 

va lire et qui, toutes, ont été faites avec les appareils enre- 



APPAREILS DESTINÉS A l'ËTUOE DE LA. LOCOMOTION 
CHEZ LE CHEVAL. 



La chaussure exploratrice employée dans les expériences 
faites sur l'homme, a été remplacée, sur le cbeval, par une 
boule de caoutchouc bourrée de crin et mtdntenue , sous le 
sabot de l'animal, par une pièce qui s'adapte k la ferrure . 
En tournant une vis d'écartement, on fait serrer, sous l'a- 
justure du fer, trois griffes 
qui maintiennent le système 
assez solidement fixé. Une 
forte bande de caoutchouc 
embrasse transversalement 
l'appareil (fig. 42] et loge, 
dans son épaisseur', la boule 
bourrée de crin qui fait un 
léger relief h la surface infé- 
rieure du sabot. Quand le 
pied frappe le sol, la boule 
de caoutchouc est compri- 
mée et chasse dans les ins- 
tmments enr^pstreurs une 
partie de l'air qu'elle renfer- 
mait. Quand le pied se relève, 
la boule reprend sa forme 
' et rappelle h son intérieur 
l'air que la pression en avait 
eipulsé. Ces appareils se détériorent très-vite sur le pavé, 
mais peuvent fonctionner très-longtemps sur le sol artiflràel 
des manèges. 

Pour les expériences que nous avons faites sur les routes 
ordinaires ou sur le pavé des rues, nous avons recouru & un 
instrument dont la ligure 43 représente la disposition. 
Sur le canon du cheval est attaché une sorte de bracelet 




DBBGRIPTION DBS APPAREILS 



450 



de cuir lié pu* des ooorroiea. Ao devant de ce bracelet, qui 
leur fournit un wlide point d'appni, sont établies les diffé- 
reotea ^èties de l'appareil. Cest, d'abord, une caisse 
plate de caoObdiouc Cortemait maintenue en avant du brace- 
let; cette caiaee eommuniqae, par nn tube de transmission, 
avec les appareUs enregis- 
treurs. Toute pression eier- ' 
cée sur la cdsse 4e oaoB^ 
chouc foit mouToir le levier 
enregistreur correqmndant. 
Il s'a^t que tous tes mouve- 
ments du pied du idieval te 
traduisent par des pres- 
sions sur la caisse de oaout- 
cbouc; dès Ion, tous ces 
mouvements senuit dgnaUa 
par les leviersmreipstrears. 

A cet effât, one pl&ce de 
cuivre, inclinée k 46 degrés 
environ, s'articule à son ex- 
trémité supérieure par une 
sorte de chamitoe, tandis 
que son extrémité inlérimre 
est reliée par une t^ solide 
à i& bce antéiieure de la 
caisse de oaoutchone contre 
laqœUe elle s'appuie par 
l'infermédiaira d'un disque 
plat. EInân, sur ube lige pa> 
rallèle à la pièce de enivre 
glisse une balle de ploinb ' 
dont on bdt varier la posi- 
lionpour augnuoter oa diminua la pression que ce système 
articulé exerce snr la oalssa de caoutchouc. 

La roDctioa*de cet (q^wr^ est analogue h celle de l'instru- 
ment représenté figure SB et destiné à ngnaler les réactions 
qui SB produisent daitf. les différents modes de locomotion. 
Seulement, l'inidinaiBon des pièces osdllanteB leur permet ici 




, r».«.. 



166 LOCOMOTION TERRESTRE 

d'^r sur la membrane da^ia les mouvements d'akasscmenl, 

d'élévation et de transport horizontal du pied. • 

Quand le sabot rencontre le sol, la balle tend & continuer 
sa course et comprime brusquement la oalsse de caoutchouc. 




rrg. 41. — ctue \ 

eiplonlBnn al 1« uniigr porUat TsangiiInDr 
Il Braap«, tont dM ippanUi siplonlinn du li 



Quand le pied se lève, l'inertie de la balle produit à son tour 
une compression, par un mécanisme, déjà décrit ii propoa 
de la figure 28. 

GrSce à robligeance de M. Pellier, nous .avons pu expéri- 
menter sur plusieurs chevaux qu'il montait lui-même en 
portant & la main les appareils enregistreurs. 

Quand le cheval a les quatre pieds munis des ampoules de 
caoutchouc qui viennent d'être décrites, on adapte à ces am- 
poules des tubes de transmission à parois épaisses et non sus- 
ceptibles d'être écrasés. Ces tubes sont ordinairement main - 
tenus, par des bandes de flanelle, aux jambes de l'animal, 
et de Ik dirigés vers un point d'attache situé au niveau du 
garrot ; ila continuent ensuite leur trajet jusqu'à l'appareil 
enregistreur qui a été décrit déj& pour les expériences de 



DESCRIPTION DES APPAREILS 157 

la locomotion bipède. Cette fois , l'enregistreur porte un 
plus grand nombre de leviers; il en faut au moins quatre : 
un pour chacun des membres , et d'ordinaire deux autres 
leviers reçoivent leurs mouvements des réactions de la 
croupe et de celles du garrot. On se sert, à cet effet, d'ap- 
pareils semblables à celui qui a été représenté fig. 28. 

L'écuyer tient, par le manohe, Fenregistreur portatif sur 
lequel tous les leviers vont écarire à la fois ; d'autre part, la 
main qui tient les fénes est prête à comprimer une boule 
de caoutchouc, an moment oti Ton voudra que les tracés 
commencent k sa produire. La figure 44 représente la dispo- 
sition générale dés iq[>pareils, au moment ob le cavalier va 
recueillir les graidiiques d'une allure. 



CHAPITRE V 



EXPÉRIENCES SUR LES ALLURES DU GHSTAU 



Double but de ces expériences : détermination des mouvements au 
point de vue physiologique et des attitudes au point de vue artistique. 

Expériences sur le trot ; tracés des appuis et des réactions. Nota- 
tion du trot. Pistes du trot. Représentation du cheval au trot. 

Expériences sur le pas. Notation de cette allure ; ses variétés. Piste 
du pas. Représentation d'un cheval au pas. 



Le but de ces expériences est double : au point de vue 
physiologique, on doit leur demander l'expression des actions 
et des réactions à toute allure, l'énergie et la durée de 
chaque mouvement, le rhythme de leurs successions. Mais 
l'artiste n'est pas moins intéressé à connaître exactement 
l'attitude qui correspond à chaque instant d'une allure, afin 
de la représenter fidèlement avec les poses variées qui la ca- 
ractérisent. Toutes ces notions sont fournies par les appa- 
reils enregistreurs ; l'artiste n'a pas à craindre de s'égarer 
s'il conforme son esquisse aux indications que lui fournit le 
tracé livré par l'instrument. 

Le remarquable ouvrage de Vincent et Goiffon était préci- 
sément destiné à fournir les principes relatife à la fidèle 
représentation du cheval. Nous ferons quelques emprunts 

ce livre qui semble trop oublié et ne parait pas avoir 
exercé sur l'art toute l'influence qu'on en devait attendre. 
Cela tient , sans doute , à certaines obscurités dans le mode 
d'exposition, et de plus, à ce (}ue les auteurs, n'ayant recouru 



EXPÉRIENCES BDR LES ALLURES 160 

qu'il l'obiierratîon directe pour analyser les allures du 
eheva], n'en ont pu aaMr tous les dât^. Serons-noas plus 
heureux au point de Tue de Fespontioa du sefet 1 Noos von- 
drions l'eipénr, BMdè nooi sommet imurt, du moins, de 
l'exactitoda ptfbito éei donnèsi qm fimmit remploi des 
appartîls que nous kToai employAs. 

H. le oqloBel Dolioaasat â bien Touhi nous oflHr son con- 
cours pour la représentation du cbeval à difléreiates allures; 
c'est k son habile crayon que sont dues les figures représen- 
tées dans ce chapitre et qui sont la traduction fidèle de la 
notation qui les accompagne. 

Nous emprunterons également à M. Duhousset quelques 
documents relatifs à la représentation des allures. 

La connaissance àespistes, c'est-à-dire des empreintes que 
les pieds du cheval laissent sur le sol, est d'une grande im- 
portance, elles parmttteint> an (Bil eseroâ de reconnaître 
l'allure de l'animal qui les a marquées. 

Pour l'artiste, les pistes sont d'une utilité extrâme; elles 
seules lui permettent de représenter les membres à l'appui 
avec les vraies distances qu'ils doivent garder entre eux, eui- 
vant la taille de l'animal et la vivacité de l'allure. Nous ren- 
voyons le lecteur aux ouvrages de Vincent et Goiffon, du 
baron de Curnieu, de Colin, etc., sur ce sujet, nous bornant 
à figurer, d'après ces auteurs, la piste qui caractérise cha- 
cune des allures. 

La première série d'expériences dont nous allons analyser 
les résultats a été faite dans le manège de M. Pellier fils. 
Les chevaux étaient munis, à chaque pied, d'un appareil ex- 
plorateur des pressions semblable à celui qui est repré- 
senté dans la fig. 42. Nous exposerons d'abord les expériences 
sur le trot : les tracés qu'elles donnent sont trôa-faciles b 
saisir ; leur étude servira de préparations à l'analyse plus 
compliquée des autres allures. 



MI TROT. 

Es^pMeneea sur le trot. — Un vieaz cheralf trè8<locUe, a 



KO LOCOMOTION TEREIESTRE 

fourni le tracé représenté flg. i&. Dans cette figure, on à, in- 
diqué & la fois les tracés des appuis des quatre membres 




avec leurs notations, et d'autre part, les réactions impiiméei 
au cbera? par cette allure. 



ALLURE DU TROT 464 

Analysons les détails de ces courbes. En haut, sont les 
réactions prises au garrot pour Tavant-main, ce qui donne la 
ligne RA (réactions antérieures), et à la croupe pour l'arrière^ 
main, ce. qui dontie la ligne RP (réactions postérieures). 

Au-dessous, se trouvent les courbes des appuis des quatre 
pieds; élies sont écheloniiées sur deux niveaux différents : 
en haut,' sont les courbes des membres antérieurs ; en bas, 
celles deB'mBiUsTëspc^tfiri de ces séries, 

les courbes du pied gauche sont formées de lignes ponctuées ; 
celles du -pied droit sont des traits pleins. (Ponctuées ou 
pleines, ces lignes ont dtélaites plus épaisses pour les mem-r 
bres d'avant que pour ceux d*arrière; cette différence de 
trait, peu utile pour lés courbes assez simples du trot, le 
sera davantage pour rend^ plus intelligibles les tracés d'al- 
lures plus'cômpBquées). ... 

Le moment où chaque courbe s'élève exprime le commen- 
cement' de l'appui du ' pied sur le soL Le moment où la 
courbe redescend signale le'leté du pied ^. On voit d'après 
ces tracés que les pieds AG et PD : antérieur gauche et pos- 
térieur droU frappent le soi m niôme temps. L'abaissement 
simultané des courbes de ces deux pieds, montre que leurs 
levés se font aiissi d'une manitee simultanée. Au-dessous 
de ces cocirbés est la i/\ataition. qui exprime la durée de l'ap - 
pui du bipède diagonal gauche K 

La seconde battue est fournie par les pieds AD et PG : 
bipède diagonal droit, et'ainsi de suite, sur toute la longueur 
du tracé. : 

Cette expérience confirme l'exactitude de la théorie clas- 
sique ^du tr^ot, tout en la complétant sur certains points. 
Ainsi , tous les auteurs s'âc(x>rdent pour choisir comme type 
du trot franc Pallore où les quatre pieds ne font entendre 
que deùxhattoeBy'et où le sol est frappé tour à tour par les 

4. La durée da Tappul devrait à'accoser par npe ligne horizontale, 
mais noiui.,ayQn9 donné Hi^tiibe. une étroltesse destinée à atténuer la 
brusquerie dîes'cliCKSi'lniprimés au levier eùi^istreur; cette étroi- 
tesse a pour effet de déformer l^èrement la courbe, ce qui^ du reste, 
n'a pas d'inconyénieot dans cette étude des rhythmes. 

2. On désigne chaque bipède diagonal d'après le pied antérieur 
qui en fait partie. 

Marey* 11 



462 LOCOMOTION TERRESTRE 

deux bipèdes diagonaux. On admet aussi que le trot est une 
allure haute, et que, dans Tintervalle de àeuji. battues succes- 
sives, l'animal est un instant suspendu au-dessus du sol. 

Mais le désaccord commence lorsqu'il s'agit d'apprécier la 
durée de cette suspension ; ainsi, pour Bouley, elle est très- 
courte par rapport à la durée de l'appui, tandis que, pour 
Raabe, c'est au contraire l'appui qui serait très-court, de 
sorte que le cheval qui trotte seraif plus longtemps en l'air 
que sur le sol. 

Dans la notation du tracé fig. 45, on voit que les appuis 
sont deux fois plus longs que les temps pendant lesquels 
le corps est suspendu au-dessus du sol. Cette expérience 
donnerait donc raison à la théorie de Bouley contre celle, 
de Raabe : mais il nous a semblé qu'il existe une grande 
variété dans les durées relatives des appuis et des temps 
de suspension pendant le trot. Ainsi, certains chevaux 
attelés nous ont fourni des tracés dans 1 squels la phase 
de suspension était à peine visible; de sorte que cette forme 
du trot se rattachait aux allures basses^ né gardant du type 
franc que le synchronisme parfait des battues diagonales. 
Nous n'avons pu encore étudier les trotteurs rapides ; chez 
eux peut-être verra-t-on, par une tendance inverse, le temps 
de suspension s'accroître aux dépens de la durée des appuis. 
Si l'on cherche à apprécier les rapports qui existent entre 
les réactions (RA. etRP)et les mouvements des membres, on 
voit : que le moment où le corps de l'animal est au bas de son 
oscillation verticale coïncide précisément avec celui où les 
pieds ne touchent pas le sol. Ainsi, le temps de suspension 
ne tient pas à ce que le corps du cheval est projeté en l'air, 
mais à ce que les jambes sont fléchies, toutes quatre, pen- 
dant ce court instant. Le maximum de hauteur du soulève- 
ment du corps correspond, au contraire, à la fin de l'appui 
des membres. Il semble, d'après les tracés, que le soulève- 
ment du corps ne commence qu'un peu après chaque double 
battue, et qu'il continue pendant toute la durée de l'appui. 
Enfin, on voit, dans la môme figure, que les réactions 
de l'avant-main sont plus considérables que celles de l'ar- 
rière-main. Ce fait nous a paru constant; du reste, l'iné- 



ALLURE DU TROT 161 

galité des réactions est plus marquée encore dans l'allure 
da pas où, presque toujours, l'appareil placé sur le garrot 
traduit des réactions appréciables, tandia que l'appardl de 
la croupe n'en donne presque pas. 

Du trot décousu. — On appelle trot franc celui qui donna 
à l'oreille deux bruits nets pour chaque pas, et l'on appelle 
décousu le trot dont chaque bruit est en quelque sorte dé- 
doublé par le défaut de synchronisme des battues de chaque 
bipède diagonal. 

Le trot décousu s'est rencontré dans plu^eurs de nos ex- 
périences. Tantôt cette allure était soutenue, et alors le dé- 
faut de synchronisme portait soit sur les battues des deux 
bipèdes diagonaux, soit sur un bipède seulement ; tant&t, au 
contraire, le trot n'était décousu que pendant un instant, 
au moment du passage d'une allure à une autre. Dans toutes 
les expériences que nous avons faites jusqu'ici, le défaut de 
synchronisme tenait à ce que le membre postérieur était en 
retard sur l'antérieur qui lui correspond en diagonale. 

La flgure 46 représente la notation d'un trot découau dans 




Fig. 4*. 



lequel les battues diagonales laissent entre elles un inter- 
valle de temps appréciable. On en peut juger par l'obliquité 
de la ligne ponctuée qui réunit entre ^es les battues des 
bipèdes diagonaux. 

La piale du trot est représentée fig. 47 d'après Vincent et 
GoifTon. Toutes les empreintes sont doubles, car le pied pos- 
térieur vient toujours prendre la place de l'antérieur du 
même c6té. 

. Dans la figure 47 on a rendu cette superpo^tion imparfaite 
aân d'évito- la confiidon; dans le même but, on a repé- 



16i LOCOMOTION TBHHKSTRE 

sente les empreintes des pieds antérieurs par des lignes 

ponctuées, celles des pieds postérieurs par les lignes pleines. 



D tnt d'afria Viaiinit d OolBia. 

Au trot, les empreintes des pieds gauches alternent par- 
gutement avec celles des pieds droits. 

Suivant la vitesse du trot et la taille du cheval, la piste 
varie beaucoup relativement à l'étendue qui sépare les em- 
pr^tes d'un même cAté.' 

Dans la représentation du cheval au troti il fout distinguer 
les différentes formes de cette allure. 

Le Irot ba» et raccourci est représenté flg. i8. On l'observe 
d'ordinaire au départ de l'animal, ou bien au moment où il 
passe de l'allure du pas à celle du trot. Les appuis diago- 
naux se succèdent sans intervalles, ainsi qu'on le voit sur la 




miFqot d'un poial Uu> inrl* noUtioo. 



ALLUBE DU TROT 



16S 



notatioD placée en bas de la figure. C'est d'après cette nota- 
tion que le cheval a été dessiné. 

L'bÛAant que l'artiate a choià est ceJoi qui, dans la nota-, 
tion, est marqad d'un point blanc, k cet instant, comme la 
superpositton llndiqae, le pied antérieur gauche est à la fin 
de son appui; l'antérieur droitva se poser; la postérieur droit 
finit son appui; le postérieur gauche va se poser. L'inclinai- 
Bon des jambes est celle qui correspond à chacune des 
phases de l'appui et du levé. L'écartement des pieds est 
ct\v& qnlndiqueot les pistes observées sur le sol. Or dans 
la fig. 48, on vdt que le trot est rpecourei car le pied pos- 
térieur, ear le point d'effectuer son posé, n'atteindra pas 
la place du pied {intérieur du môme cAté. 

Le trot ébtrf «( aïUmgé est représenté dans la flg. iO qui 
a déjfc servi i montrer le cavalier et le cheval munis de 
apparnls destinés à inscrire les allures. 




166 LOCOMOTION TERRESTRE 

L'animal est dessiné à l'instant qui, dans la notation, est 
représenté par un point : c'est-à-dire pendant le temps de 
suspension, au moment où le bipède diagonal vient d'effec- 
tuer son levé et où le bipède diagonal droit va faire sa battue. 



pu PAS* 

Expériences sur le pas. — Iss développements dans les- 
quels nous sommes entré, à propos de l'analyse d'un tracé 
du trot^ rendront facile l'interprétation 4e celui du pas qui 
est représenté fig. 50. Ce tracé a été obtenu sur le même 
cheval que les précédents. 

Si nous prolongeons, par une ligne verticale, les débuts de 
chacune des courbes , nous aurons la position des battues 
successives des quatre membres. Comme d'après la (s- Qsseur 
du style employé pour tracer ces courbes , U est £acile de 
reconnaître le pied auquel correspond chacune d'elles, on 
peut, sur chacune des verticales ainsi prolongées, indiquer 
par des initiales, le pied qui, à ce moment, opère sa battue. 
Or, Tordre de succession des battues est représenté par- les 
lettres AD, PG, AG, PD; c'est-à-dire pieds : antérieur 
droit, postérieur gauche^ antérieur gauche^ postérieur droite 
ce qui est la succession admise par les auteurs. 

Reste à déterminer le plus ou moins de régularité dans la 
succession de ces battues, et la valeur relative des intervalles 
qui les séparent. Pour cela, il suffit de construire, d'après 
les courbes enregistrées, la notation du rhythme des appuis 
de chaque pied. Cette notation , pour la figure 50, montre 
que rintervalle qui sépare les battues est toujours le même , 
et que, par conséquent , le cheval reste appuyé le même 
temps sur les bipèdes latéraux et sur les bipèdes diagonaux. 
Mais il n'en est pas toujours ainsi. 

Pour faire comprendre les positions successives du centre 
de gravité, nous exposerons brièvement la manière dont la 
notation de la figure 50 a été construite. Si Ton abaisse des 
lignés verticales correspondant à chacune des battues, en 
commençant par celle du pied antérieur droit qui portera le 



. ALLURE DU f AS 187 

ii<i ^, on aura partagé la figure en tranches successives dans 
lesquelles œ trouveront h l*appui, tantôt deux membres du 
mâme cdtô, bipède latéral, tantôt deux membres situés ea 




diagonale. Ainsi, de i & S, le cheval reposerait, sur le bipôde 
latéral droit; de 3 k 3, sur le bipôde diagonal droit (c'est- 



i68 LOCOMOTION TERRESTRE 

à-dire sur celui dans lequel le pied d'avaot est le droit) ; 
de 3 & 4, sur le bipède latéral gauche ; de 4 à 5, sur le bipède 
diagonal gauche; enfin, de 5 à 61e cheval se retrouverait, 

comme au commencement, sur le bipède latéral droit. 

Cette expérience se rapporte entièrement à la théorie clas- 
sique du pas (voy. n" 5 du tableau synoptique), mais cer- 
tains chevaux marchent un pas assez différent. 

Lafig. 51 est la notation du pas d'un chevaiqui restait plus 
longtemps sur les appuis latéraux que sur li^s diagonaux. 

D'autres fois l'inverse se produit ; dans les transitions du 
pas au trot, par exemple, nous avons trouvé la durée des 
appuis diagonaux prédominante. 

Cette élude, pour être complète, devrait Être faite dans des 
conditions plus favorables que celles où nous nous sommes 
trouvé jusqu'ici. Il faudrait pouvoir disposer de chevaux nom- 
breux appartenant à des races différentes, étudier leur mar- 
che lorsqu'ils sont tenus en main, montés, attelés; il faudrait 
faire varier la charge qu'ils portent ou la traction qu'ils dé- 
veloppent ; opérer tour à tour sur terrain plat ou sur des 
pentes, etc. Tout cela ne peut être réalisé que par les hommes 
spécialement intéressés à ces études et placés dans de bonnes 
conditions pour les entreprendre. 

En observant les chevaux de trait, il nous a semblé que 
dans les descentes, lorsque l'animal doit retenir le poids de 
la voiture qui tend à le pousser, il peut y avoir à la fois 
trois pieds sur le sol. C'est là ce que Borelli considérait 
comme le pas normal ; on vient de voir, au contraire, que 
dans le pas franc, il n'y a jamais à la fois que deux pieds sur 
le sol. 

Quant aux réactions pendant le pas, elles n'ont pas 
été représentées sur la figure bO, Nous avons constaté, 
qu'en général, les réactions de l'avant-main sont seules 
un peu fortes; il semble, avoir l'extrême faiblesse des 
mouvements de la croupe , que l'action des membres 
postérieurs consiste, principalement , en un effet de pro- 
pulsion en avant, avec très-peu d'impulsion du corps 
dans le sens vertical. Cela s'accorde avec la théorie assez 
généralement admise, par laquelle los membres antérieurs 



ALLURE DU PAS 



169 



n'auraient guère, à l'état normal, que le rôle de supports 
altematife de ravant-main, tandis qu'aux membres posté- 
rieurs appartiendrait Taction propulsive et l'effort de traction 
développé par l'animal. 

Loi piste du pas^ d'après Vincent et Goiffon, est. ana- 
logue à celle du trot, sauf qu'elle présente un moindre 
intervalle entre deux empreintes successives du*^mème 
côté. 




FIg. 51. — Pifte do pas, d'aprèt Vincent «i Qoiffon. 

Dans le pas ordinaire, cette distance serait égale à la taille 
du cheval mesurée au garrot. Comme dans le trot, les em- 
preintes sont doubles dans le pas; celles de droite alternent 
d'une manière parfaite avec celles de gauche. Ce caractère 
de la piste du pas ne s'observe du reste que dans certaines 
conditions de vitesse de l'allure et en terrain plat. Dans une 
montée, les empreintes des pieds postérieurs restent ordi- 
nairement en arrière de celles des pieds d*avant; elles peu- 
vent les dépasser, au contraire, dans les descentes , ce qui 
donnerait à la piste du pas quelque ressemblance avec ceUe 
de l'amble. 




Fig. 53. ~~ Piste de l'amble d'après Vineeot et OoiffoD ; elle ne diffère de eelle da 
pas qoe par la non saperposition des «npreintes d'oo même eôté. Le pied posté- 
rieur se pose en arant de l'empreinte antérieure. 



Représeniatiùn du cheval au pas. — La représentation du 
cheval au pa^i a 4té faite par M. Duhousset dans la fig. 54. 
L'instant choisi est marqué dans la notation par un point. 



170 LOCOMOTION TERRESTRE 

Nous ne donnerons pas l'énumération des portions que la 
notation exprime pour chacun des membres de l'animal k 
cet instant, nous l'avons d^& Eût pour le trot. 




CHAPITRE VI 



expAriencbs sur les allures du cheval (suite). 



Expériences sur le galop. — Notation du galop. — Réactions. — Bases 
dé sustentation. — Pistes du gidop. — Représentation du cheval 
au galop et aux différents temps de cette allure. 

Transitions,:ou passages d'une aUure à une autre. 

Analyse des allures au moyen de la régie à notation. 

Reproduction synthétique des différentes allures du cheval 



DU GALOP. 

On désigne sous ce nom plusieurs allures différentes dont 
le caractère commun est de faire entendre des battues irré- 
gulières à retours périodiques. La plupart des auteurs distin- 
guent trois sortes de galops d'après le rhythme des battues, 
et les nomment, suivant ce rhythme, galop à deux^ à trots ou 
à quatre temps.lA forme la plus ordinaire est le galop à trots 
temps; nous Tétudierons en premier lieu. 

Expériences $ur le galop. — La flg. 55 a été obtenue sur 
un cheval qui galopait à trois temps. A première vue, la 
notation de cette allure rappelle celle que nous avons re- 
présentée à propos du galop humain (fig. 36 p. 141), cette 
allure que les enfants imitent en gambadant. Il semble qu*on 
ait obtenu la notation du cheval en superposant deux de ibes 
notations du galop bipède. C'est qu'en elTet la comparaison 



m LOCOMOTION TERRESTRE 

de Dagès est parùtitement juste, même quand elle s'applique 

au galop . 




Analtjae du tracé. — Au commencement de la figure, 
l'animal est suspendu au-dessus du sol; puis, arrive la bat- 



ALLURE DU GALOP 173 

tue PG qni annonce que le pied postérieur gauche touche 
terre. Cest le pied diagonalement opposé à celui duquel le 
cheval galope en avant, et dont la battue AD s'effectuera la 
dernière. 

Entre ces deux battues, et sensibleinent au milieu de l'in- 
tervalle qui les sépare, s'exécute la battue simultanée des 
deux pieds du bipède diagonal gauche. La superposition des 
notations A6, PD, montre bien ce synchronisme. 

Dans cette série de mouvements, l'oreille a donc entendu 
trois bruits, à peu prés à intervalles égaux. Le premier bruit 
est produit pu tm pied d'arrière; le second par un bipède 
diagonal; le troUnème par un pied d'avant. 

Entre la battue simple d'avant, qui constitue le troisième 
bruit, et la première battue du pas de galop qui va suivre, 
règne un silence dont la durée est sensiblement égale h celle 
des trois battues prises ensemble; puis la série dra mouve- 
ments recommence indéfiniment. 

A l'inspection des courbes, on voit que la pression des 
pieds sur le sol doit être bien plus énergique dans le galop 
que dans les autres allures déjà représentées, car la hau- 
teur des courbes est notablement plus grande que pour 
le trot, et surtout pour le pas. En effet, l'animal doit non- 
seulement supporter le poids de son corps, mais lui impri- 
mer de violentes impulsons. C'est à la première battue que 
semble appartenir l'éne^e la plus grande. A ce moment, 
le corps, un instant détaché du sol, retombe et c'est un seul 
pied qui soutient ce choc. 




Si l'on veut se rendre compte des appuis successife qui 
soutiennent le corps pendant chacun des pas de galop, il 



174 LOœMOTION TERRESTRE 

suffit de partager la durée de ce pas en instants successifs 
dans' lesquels le corps est tantôt supporté par un ou plu- 
sieurs pieds, et tantôt suspendu. La notation figure 56 permet 
de suivre, en A, la succession des battues et montre, en B, 
la succession des membres qui viennent à l'appui. 

Si Ton cherche quelles sont les réactions qui se produi- 
sent au garrot, on les voit représentées figure 55 (ligne su- 
périeure R). On constate un soulèvement onduleux qui dure 
pendant tout le temps où l'animal touche le sol; dans ce sou- 
lèvement, s'entrevoient les effets des trois battues qui y im- 
priment une triple ondulation. Le minimum d'élévation de 
la courbe correspond, comme dans le trot, au moment où 
les pieds ne touchent pas le sol. Ce n'est donc pas non plus 
une projection du corps en l'air qui constitue le temps de 
suspension dans le galop. Enfin, en comparant les réac- 
tions du galop à celles du trot, figure 45, on voit que, dans 
le galop, les soulèvements et abaissements se font d'une façon 
moins brusque. Ces réacHona sont donc moins dures au ca- 
valier, quoiqu'elles puissent, d'une manière absolue, pré- 
senter une amplitude plus grande. 

Piste du galop à trois temps. — D'après de Gumieu cette 
piste est la suivante. 




Fig. 57. — Piste dn gtlop à trois temps reeeooret Les pieds postérieors dont les 
empreintes ont le forme d'an U prennent terre en avent des empreintes des pieds 
d'tTent. On a représenté œs dernières avae la fimne d\m 0. 



La piste du galop varie suivant la vitesse de cette allure. 
Dans le galop raccourci des manèges, les pieds d'arrière lais- 
sent leur empreinte en arrière des pieds antérieurs; dans le 
galop rapide, au contraire, ils ^iennent en avant des em- 
preintes des pieds antérieurs. Tel cheval, dans l'allure de 
manège, galope presque sur place, qui, lancé au galop de 
com*se, couvre un espace énorme. D'après de Gumieu, le fa- 



ALLURK DU QALOP VK 

meux Edipae couTrait 22 pieds acglids. Vold la pista que 
laissait sur le sol œ galop si rapide. 



wpMi 

Repriientation du cheval au galop. — Pour cette repré- 
sentation, nous donnerons trois attitudes très-différentes les 
unes des autres et correspondant fc peu près aux trois temps 
e cette allure. • 




Hg. ï>. — Chartl 4a !•' Ump* da fftap 1 dioUa. Appui axtliutt ta pM fuwha 
poiUriau. La point bluw, du II naUtion, anmcpaDd à llnsUiit picdmat loqosl 
la ebtitl 1 £14 n^xitiai. 

Au 1" temps, flg. 59, appui exclusif du pied postérieur sur 
lequel le cbeval vient de retomber. 

Au 2>M temps, fig. 60, le bipède dii^nal gauche vient 
d'effectuer sa battue, le ptod antérieur droit va se poser sur 
le sol, le postérieur gauche Tient de se lever. 



176 LOOOHOTION TEBRESTRE 

1*0 3* temps du galop a été, comme les autres, dessiné. 




Flg, (g, — Ch*nl ma M ttmp* i» ftlap à dnila. 

d'après la notation, par M. Dubousset, le moment choisi est 
celui où le pied droit seul repose sur le sol et va s'enlever à 




tig, H. — Cbs»l ao t> tampi du gilop t droiU. 



ALLURE DD GALOP 177 

son tour. La figure qui te représente est assez étrange; l'œil 
est peu habitué à voir ce temps du galop qui est Bans doute 
très-bref. En présence de cette figure disgracieuse, on est 
tenté de dire avec de Gumieu : ■ le domidDe de la peinture 
est ce qu'on voit et non ce qui a lieu réellemeaL > 

Le galop fc gwotn tempe ne diffère de odni qui vient d'être 
décrit que sur ce point, que les battaiet du bipède diagonal, 




ng. a. — i 

qui constituent le second tempe, m désunissent et donnent 
des bruits distincts; on en voit un exemple àana la figure 62. 
D'après cette notation, le corps, d'abord suspendu, est porté 
successiTement sur un jâed, sur trois, sur deux, sur trois et 
sur un, après quoi une nouvelle suspen^n recommence. 

Du galop de courte. Cette allure » rapide ne pouvait plus 
Être étudiée à l'aide des appareils que nous avons employés 
jusqu'ici. Un enr^istreur spécial et des appareils explora- 
teurs nouveaux ont dû être construits. 

Pour laisser entièrement libres les deux muns du cavalier, 
l'enregistreur a été renfermé dans une boite plate qui, à 
l'iùde de bretelles, s'attache sur le dos de l'écuyer comme 
le sac d'un soldat. Noua n'eâtreprendrons pas la descrip* 
tion détaillée de cet instrument qiù portait cinq leviers 
traçant, sur une glace enfumée, les courbes de l'action 
des quatre membres , et les réactions du garrot. La vio- 
lence des battues sur le sol est telle qu'elle eût brisé du 
premier coup les explorateurs précédenunent employés. 
Nous leur en avons substitué d'autres formés d'un tube de 
cuivre dans lequel se ment un piston de plomb euspeiulu 
entre deux ressorti boodins. I^es secousses imprimées à ca 



478 LOCOMOTION TERRESTRE 

piston produisent, à chaque battue, un efEot de pompe & air 
qui' agit sur les enregisteurs. 

Une boule de caoutchouc que l'on peut, au besoin, serrer 
entre les dents, met l'enregistreur en marche et permet de 
recueillir le tracé au moment convenable. 

Grftce & l'obligeance de M. H. Delamarre quia mis à notre 
dispoâtion ses écuries de Chantilly nous avons pu recueillir 
des tracés de l'allure de course. Voïd la notation de ces tracés. 




Fis. M. — NaMlra da gLop da 



On voit que cette allure est en réalité un galop à guotra 
temps. Les battues postérieures toutefois se suivent à ^ 
courts intervalles que l'oreille n'en entend qu'une seules 
mais les battues d'avant sont notablement plus liUssociées et 
peuvent être entendues séparément. Un autre caractère du 
galop de course, c'est que le plus long silence a Ueu pendant 
la durée des appuis postérieurs. Le temps de suspension 
semble être extrêmement bref ■ 

Pour tirer tout le parti possible de ces expériences, il fm- 
drait lés répéter sur un grand nombre de chevaux et cher- 
cher s'il n'existe pas quelque relation entre le rbythme des 
battues et les autres caractëris de la course. Nous laissons 
cette t&cbe aux hommes qui s'occupent {Mirticulièrement de 
l'étude du cheval. 

Ajoutons, pour terminer, que les réaeliona, dans le galop 
de course, reproduisent assez exactement le rhytbme des 
battues. Ainm, on observe, au moment de l'appui presque 
synchrone de deux membres postérieurs, une réaction vi- 
brante et prolongée après laquelle se produisait snocessi* 
vement deux réactions moins brusques dont chacune (wrrea- 
pond à la battue d'un des membres antérieurs. ' 



TRANSITIONS ENTRE DEUX ALLURES 179 

La ligne placée en haut de la fig. 63, est le tracé des 
réactions du garrot. Cette courbe placée au-dessus de la 
notation permet, d*après la superposition de ses divers élé- 
ments, de reconnaître à quelle battue des membres corres- 
pond chacune des réactions. 



DES TRÂNSrriONS XKTRS LES DIFFÉRENTES ALLURES 

C'est une grande difficulté pour un observateur que de 
saisir comment se &it le passage d*une allure à une autre. 
La méthode graphique fournit un moyen très-facile de suivre 
ces transitions ; ce ne sera peut-être pas un des moindres 
avantages de Tapplication de cette méthode à l'étude des 
allures du cheval. 

Pour bien comprendre ce qui se passe dans les transitions, 
il faut revenir à la comparaison de Dugés et se représenter 
deux marcheurs qui se suivent au pas, au trot ou au galop. 
Dans les allures soutenues, ces deux marcheurs présentent 
un rhythme constant dans la relation de leurs mouvements, 
tandis que dans les transitions, le marcheur d'arrière ou 
celui d'avant, suivant le cas, précipite ou ralentit ses mou- 
vements de manière à changer le rhythme des battues. Des 
exemples rendront Texplication plus claire. 

Les principales transitions sont représentées page 181. 

La figure 64 est la notation d'une tansition du pas au trot. 

Le caractère d.ominant de cette transition, indépendam- 
ment de Taugmentatien de rapidité des mouvements, consiste 
en ce que les battues postérieures gagnent de vitesse sur les 
battues antérieures, de sorte que la battue postérieure gauche 
P G , par exemple, qui, pendant le pas, s'effectuait sensiblement 
au milieu de la durée de l'appui du membre antérieur droit 
A D, arrive graduellement à coïncider avec le début de l'appui 
k D, et avec la battue elle-môme, quand le trot est établi. 

La figure 65 indique au contraire la transition du trot au 
paê. On y voit, par un phénomène inverse, les battues dia- 
gonales, synchrones d'abord, se dissocier de plus en plus. 



180 LOœMOTION TERRESTRE 

Une ligne ponctuée, qui réunit les battues diagonales gau- 
ches, est verticale au commencement de la figure, dans la 
partie qui correspond k Fallure du trot ; peu k peu cette 
ligne devient oblique, annonçant que le syndironisme dispa* 
ralt. Le sens de Tobliquité de cette ligne montre que c*est 
l'arrière-main qui retarde dans le passage du trot au pas. 

Dans le passage du trot au galop, la transition est très- 
curieuse; elle est représentée dans la notation flg. 66. On y 
voit, dès le début de là figure, que le trot est im peu décousu ; 
la ligne ponctuée qui réunit les battues diagonales gauches 
 G, P D, est déjà un peu oblique et accuse on léger retard 
du pied postérieur. Cette obliquité va toiqours en augmen- 
tant, mais pour le bipède diagonal gauche seulement ; le 
bipède diagonal droit A D, P G reste uni, mé^e après : l'éta- 
blissement du galop. La transition du trot au galop se fait 
non-seulement par le retard du pied postérieur, ipais. par 
Tavance du pied antérieur, de 8(»te que deux des battues 
diagonales, qui dans le trot étaient synchrones, laissent entre 
èUes le pl^s grand intervalle : celui qoi,^ daos le galop ordi- 
naire, constitue le grand silence. Un changement inverse 
prodidt lalransiUa» du galop au trot^ ainsi qa*on le voit dans 
la figure 67. 

La transition dvL galop à quatre temps au galop à trois 
temps se fait par une anticipation oroissrate des battues de 
Tanière main. 



irUDA SYNTHÊnOUB DBS ALLURBS OU CHEVAL. 

La méthode analytique k laqudle nous avons recouru jus- 
qtt*id pour la description des alhures du dheval peut avoir 
laissé bien des cette àbacurs dans cette question délicate.Nous 
espérons les éclaircir en recourant kla méthode synthétique. 

En traçant, au début de cette étude, le tableau synoptique 
des diverses aUures, nous avons classé leurs notations en 
une série naturelle dont le premier terme est Tamble et 
dans laquelle la diflërence entre une allure et la suivante 



TRANSITIONS ENTRE DKUX ALLtRES 



à 



1- 






I 



193 LOQOHOTION TERRESTRE 

consiate en une anticipation de l'action des membres posté- 
rienrs. Cette transition est jastement celle qu'on observe 
chez les animaux. Un dromadaire, par exemple, dont l'allure 
normale est l'amble rompu (1), noos a fourni' toute la série 
des notations qui, dans notre tableau synoptique, béparent 
le n» S du n* 8. Lorsque en pressant sa marcbe nous l'avoDS 
forcé k prendre le trot, l'animal a d'abord rompu son amble 
d'une manière exagérée, puis a pris le pas, ensuite un trot 
décousu qui est bientôt devenu un trot franc. 

On vient de voir que les transitions dans les allures dU' 
cbeval se font dans le même ordre, lorsque l'animal passe: 
du pas au trot. 

Quand on cheval ralentit son mouvement, c'est dans l'or- 
dre inverse que se font ses changemfflita d'allures ; elles se 
SQCCôdent en remontant la série reprësoitée sur le tableau . 

L'anticipation plus ou moins grande de l'action des mem- 
bres postérieurs est représentée, daiùletaldeau,parun glis- 
sement de notation vers lagauche de la^ore. Ce glissement 
fictif peut devenir réel au moynL d'un petit appareil qui per- 
met de comprendre et d'eipliquer très-ainiplemettt la tbr- 
mation des diverses allures. 

n consiste en une petite règle Ubbe analogne & la règle & 
calculer, et qui porte les. notations des quatre memto'es sur 
quatre petites r^ettes qui peovent 0îaBer les unes à cMA 
des autres et se groupw dam des n^orts variés. 




Fig. BS. — iUgIS à DotatlMU pour reiirèkenler lu dilIlnDlM lUnrei du pii 



(l)Gr&co k l'obligeance de If. GeoflJroT St-Eilslre, directeur dn 
jatdin d'acclimetatioa, noni avons pu étudier lea allores dea diffé- 
rents quadrupèdes et en particulier celle du grand dromadaire que 
le jardin pouide. 



RBQL& A NOTATION DES ALLURES 188 

Les figures 68 et 68 montrent la dispoeition de ce petit ins- 
tniment. 

Qu'on imagine une r^le de bois noir creusée de quatre 
rainures ôtroitas dans lesquelles glissent des réglettes alter- 
nativement blanches et noires ou grises et noires afin de 
figura la notation de l'amble comme dans le n'I da tableau. 

Si nous ponsBons vers la gauche tes deux réglettes infé- 
rieures d'un mouvement simultané, fig. 68, nous formerons, 
suivant l'étendue du déplacement, l'une ou l'autre des nota- 
tions du tableau des allures régulièree. Une série de repères 
1, 2, 3, 4, etc., en Cace desquels on amène la battue posté- 
rieure gauche permet de former sans tUonnemeat une nota- 
tion quelconque. 

Pour fermer les notations du galop, il fkut déplacer l'une 
par rapport k l'autre, les réglettes qui correspondent aux 
membres antérieurs de manière h les bire tdievaucher l'une 
sur l'autre comme cela se volt dans la notation Qg. 69. 



11g. M, — BtsteàaotalkafgnwtlUloNdBgilBpilta^.. 

Voici quel est l'avantage de la règle à notation. 

Quand m s'est assuré qu'une aUure est régulière, il suffit 
d' examin er les batbies des deux pieds droits, par exemple, 
pour construire la notation toute entière. En effet suivant 
que la battue d'arrière est synchrone avec cdle d'avant, ou 
qu'elle la précède d'un quart, de moitié, des trois quarts on 
de toute la durée d'un appui, on place les deux réglettes 
inférieures dans la portion qu'elles doivent occuper, et la 
notation se trouve conrtmite naturellement; elle indique les 
rhythmes des battues, la durée des appuis latérabx et dia< 



184 LOCOMOTION TERRESTRE 

gonaux, etc. n en est de même pour la construction des no- 
tations du galop. 

L'artiste qui veut représenter un cheval à un instant quel- 
conque d'une allure peut Cacilement déterminer Tattitude 
correspondante. Il forme, sur la règle, la notation de l'allure 
que le cheval doit avoir. Puis, sur la longueur qui correspond 
dans cette notation à la révolution d'un pas, il tire une ligne 
verticale et un point quelconque. Cette ligne correspond 
à un certain instant du pas. Or, comme on peut, sur la lon- 
gueur qui correspond à un pas, tracer sur la règle un nom- 
bre indéfini de lignes verticales, il s'ensuit que l'artiste peut 
choisir dans la durée d'un pas, à une allure quelconque, un 
nombre indéfini d'attitudes difiTérentes. 

Supposons ce choix fait, et qu'il s'agisse de l'allure du 
pas (fig. 68) et dans cette allure, que le peintre veuille re- 
présenter l'instant qui est marqué par la ligne verticale 7. 
La notation lui apprendra qu'à cet instant, le pied antérieur 
droit est au commencement du posé, que l'antérieur 
gauche est par conséquent au commencement du levé, que 
le postérieur droit est près de la fin de son appui, enfin que 
le postérieur gauche est près de la fin de son levé. 

Il suffira, pour représenter exactement l'animal, de con- 
naître l'attitude de chaque membre antérieur ou postérieur 
aux différents instants de son posé et de son appui, ce qui est 
relativement facile. Hais l'artiste guidé par cette méthode évi- 
tera à coup sûr les attitudes &U8ses qui rendent si souvent 
les chevaux qu'il représente absolument invraisemblables. 



FIGURES SCHÉMATIQUES DES ALLURES DU CHEVAL. 



M. Mathias Duval a entrepris de faire, pour la locomotion 
du cheval, une série de tableaux qui, vus au phénakiisticope, 
représentent l'animal en mouvement et aux diverses allures. 
Cet ingénieux physiologiste a eu l'idée de reproduire sous 
une forme animte, pour ainsi dire, ce que la notation des 



SCHÉMA DES ALLURES 185 

allures donne à Fétat de rhythme. Voici la disposition qu'il a 
employée. Il a dessiné d'abord une série de figures de cheval 
prises aux divers instants d'un pas de l'amble. Seize figures 
successives permettent de repr^enter la série des positions 
que chaque membre prend successivement dans un pas de 
cette allure. Placée dam l'instrument, la bande de papier qui 
porte cette série d'images donne k l'œil l'apparence d'un 
cheval qui marche Tambla 

Or nous avons dit que toutes les allures marchées peu- 
vent être considérées comme dérivant de l'amble avec une 
anticipation plus ou moins grande de l'action des membres 
postérieurs. Cette anticipation, M. Duval la réalise dans ses 
tableaux de la manière suivante. Chaque planche sur laquelle 
est dessinée la série des images de cheval à l'amble est for- 
mée de deux feuilles superposées. Celle du dessus est fenè- 
trée de façon que chacun des chevaux est dessiné à moitié 
sur cette feuille et à moitié sur celle qui est placée au-des- 
sous. L'arriëre-main par exemple étant dessinée sur la feuille 
du dessus, Tavant-main est dessinée sur la feuille du dessous 
et est visible par la fenêtre taillée dans la feuille supérieure. 
Supposons qu'on fasse glisser la feuille supérieure de llnter- 
vaile qui sépare deux figures du cheval, on aura une série 
d'images dans lesquelles l'avant-main sera en retard d'un 
temps sur l'arrièremain. On reproduira ainsi, sous forme de 
figures, ce qu'on obtient sous forme de notation en faisant 
glisser d'un degré les deux réglettes inférieures de la règle 
à notation. Et comme ce glissement d'un degré, pour chacun 
des mouvements de l'arrière-main , donne la notation de 
l'amble rompu , on obtiendra, dans les figures dessinées , 
la série des positions successives d'un pas de Pamble rompu. 
Si le gUssement est d*un plus grand nombre de degrés on 
aura la série des attitudes du cheval dans la marche au pas. 
Un glissement plus grand encore donnera la série des atti- 
tudes dans le trot. 

Dans tous les cas, ces figures placées dans l'instrument 
donnent l'illusion complète et font voir un cheval qui va 
l'amble^ le pas ou le trot suivant le cas. Enfin, si l'on gradue 
la vitesse de rotation de Tinstrument, on rend plus ou moins 



186 LOGOMOnON TERRESTRE 

rapides les mouvements que ranimai parait exécuter, cela 
permet à l'observateur peu exercé de s'apprendre à suivre 
la série des positions des membres à chaque allure et le rend 
bientôt capable de suivre, sur Tanimal vivant, la série des 
mouvements qui paraissent au premier abord d'une confu* 
sion absolue. 

Nous espérons que ces planches encore un peu défec- 
tueuses seront bientôt assez parfoites pour être d'une utilité 
rédle à fous ceux qui s'oecûpent de la représentation artis- 
tique du cheval. 

Après ces études sur la locomotion terrestre, nous de- 
vrions exposer le mécanisme de la locomotion ciquatique. 
De récentes expériences de M. Giotti ont grandement 
éclairé la fonction propulsive de la queue des poissons ; non 
pas qu'elles aient renversé la théorie admise depuis Borelli 
sur le mécanisme de la natation , mais elles ont fait entrer 
cette question dans une voie nouvelle, celle de la reproduc- 
tion synthétique de ce phénomène. Cette méthode permettra 
certainement de déterminer, avec une précision inconnue 
jusqu'ici, le travail moteur et le travail résistant dans la loco- 
motion aquatique. Il est utile d'attendre les résultats des 
expériences qui sont en voie d'exécution et qui devront pro- 
fiter également aux mécaniciens et aux physiologistes. 



/ 
» 



LIVRE TROISIÈME 



LOCOMOTION AÉRIBNNB 



CHAPITRE I 



DU VOL DES) INSECTES 



Fréquence des battements de Faile de Tinsecte pendant le vol ; déter- 
mination acoustique; détermination graphique. — Influences qui 
modifient la fréquence des mouvements de Faile. — Synchronisme 
de Taction des deux ailes. — Détermination optique des mouve- 
ments de l'aile ; sa trajectoire ; ses changements de plan. — Sens du 
mouvement de l'aile. 



Dans la locomotion terrestre, nous avons pu mesurer expé- 
rimentalement la pression développée par les pieds sur le sol ; 
nous en avons déduit l'intensité des réactions imprimées au 
corps de l'animal. Ces deux actes se prêtaient également 
bien aux mesures directes. Dans le problème qui va nous 
occuper, les conditions sont bien différentes. L*air fournit 
un point d'appui aux ailes qui le frappent, mais c'est un point 
d'appui qui cède à chaque instant, ce n'est même qu'en raison 
de la vitesse avec laquelle il est déplacé que l'air résiste au 
choc de l'aile. Il faudra donc, dans l'étude du vol, connaître 
le mouvement de l'aile avec toutes les phases de sa vitesse, 
pour pouvoir estimer la résistance que l'air présente à cet 
organe. Les questions à résoudre se poseront dans Tordre 
suivant : 



188 LOCOMOTION AÉRIENNE 

lo Quelle est la fréquence des mouvements de l'aile chez 
tes insectes? 

2o Quelles sont les différentes positions successives que 
l*aile occupe pendant sa révolution complète ? 

39 Gomment se développe la force motrice qui soutient et 
transporte le corps de l'animal? 

I. Fréquence des mouvements de Vaile chez les insectes. — 
La fréquence des mouvements de l'aile varie suivant les es- 
pèces. L*oreille entend un son aigu pendant le vol des mous- 
tiques et de certaines mouches ; le son est plus grave pour 
le vol de l'abeille ou du bourdon; plus gravo encore pour 
les macroglosses et les sphynx. Quant aux autres lépidop- 
tèresy ils ont, en général, un vol silencieux à cause de la 
rareté des battements de leurs ailes. 

Plusieurs naturalistes ont essayé d'estimer la fréquence 
du battement des ailes d'après la tonalité du son que pro- 
duit l'animal en volant. Mais pour que cette détermination 
présentât toute sa valeur, il faudrait qu'il fût bien établi que 
le son rendu par le vol tient exclusivement à la fréquence 
des mouvements de l'aile, de même que le son d'un diapason 
tient à la fréquence de ses vibrations. Or, les opinions va- 
rient sur ce sujet : certains auteurs ont pensé que , pendant 
le vol , il se produit un mouvement de l'air à travers les 
stigmates de l'insecte et que le son qui se produit tient à ces 
mouvements alternatife. 

Sans partager cette opinion que bien des faits nous sem- 
blent démentir > nous croyons cependant que la méthode 
acoustique est insufSsante à fournir l'estimation de la fré- 
quence des mouvements de l'aile. La raison qui nous ferait 
rejeter son emploi, c'est que la tonalité du son produit par 
l'insecte qui vole varie sous d'autres influences que les 
changements dans la fréquence des battements de l'aile. 

Lorsqu'on observe le bourdonnement d'un insecte qui vole 
avec une rapidité uniforme, on s'aperçoit que la tonalité ne 
reste pas constamment la même. Quand l'insecte se rappro- 
che de l'oreille, la tonalité s'élève; elle s'abaisse quand il 
s'éloigne. U arrive quelque chose d'analogue lorsq[U'on fait 



VOL D£8 1N8EGT£8 189 

rapidement passer devant l'oreille un diapason en vibration : 
le son rendu s'élève, puis s'abaisse, et la diflërence peut 
atteindre un quart dé ton et môme un demi-ton. Il faudrait 
donc avoir soin que l'insecte sur lequel on expérimente soit 
toujours à la même distance de l'observateur. Ce phéno- 
mène perturbateur ne présente, du reste, aucune difficulté 
d'interprétation; Tacousticien allemand Pisko Ta parfaite- 
ment expliqué. Sans doute, les vibrations se reproduisent 
toujours après le môme intervalle de temps ; lorsqu'une 
lame vibrante reste à la même distance de l'oreille, il faut 
à ses vibrations le môme temps pour parvenir jusqu'à nous, 
et le phénomène, uniforme pour l'instrument, est uniforme 
aussi pour notre organe. Au contraire , si l'instrument se 
rapproche brusquement, la vibration qui se produit à cet ins- 
tant a moins de chemin à parcourir pour venir frapper notre 
tympan ; elle est donc plus rapprochée de celle qui la pré- 
cède» et le son gagne en acuité. Si l'instrument s'éloigne , 
les vibrations s'espacent davantage et le son devient plus 
grave. Tout le monde a pu remarquer^ en voyageant en che- 
min de fer, que ei une locomotive marchant en sens inverse 
passe en sifflant , l'acuité du son de cette locomotive s'élève 
tant que la machine se rapproche, tandis que le son devient 
plus grave quand le croisement s'est efiTectué et que le sifflet 
s'éloigne rapidement. 

En somme, il est bien difficile d'estimer, d'après la tona- 
nité du son que produit un insecte en volant, la fréquence 
absolue des battements de ses ailes. Gela tient d*une part au 
peu de fixité de la tonalité du son qui se produit alors, et 
qui, suivant la rapidité ou la direction du vol, passe à dia- 
que instant du grave à l'aigu. En outre, il est difficile d'as- 
signer la part qui revient h chacune des ailes dans la pro- 
duction du son. Enfin on peut se demander si Vaile d'un in- 
secte, dans sa révolution, ne subit pas, par ses frôlements 
sur l'air dans lequel elle s'agite, des vibrations sonores 
beaucoup plus nombreuses que chacune des révolutions 
complètes qu'elle accomplit. 

La méthode graphique fournit une solution simple et pré- 
cise de la question qui noua occupe; elle permet d'évalueri 



100 LOCOMOTION AÉRIENNE 

& un iAtteinent près, le nombre des mouvements que l'aile 

d'un insecte produit à chaque seconde. 

Expérience. — Sur un cylindre, on étend une feuille de 
papier que l'on noircit à la fumée d'une bougie. Ce cylindre 
tourne uniformément sur lui-même avec une vitesse d'un 
tour en une seconde et demie. 

On prend alors, ^vec une pince délicate, l'insecte dont on 
veut étudier les mouvements Maires au point de vue de la 
fréquence, et, saisissant l'animal par la partie inférieure de 
l'alMlomen, on le place de telle sorte que Tune des idles, à 
chacun de ses mouvements, vienne légèrement fréler contre 
le papier noirci. Chacun de ces contacts enlève le noir de 
Aimée qui recouvrait le papier, et comme le cylindre tourne, 
des points nouveaux se présentent sans cesse au devant de 
l'fdle de l'insecte. On obtient ainsi une figure d'une régula- 
rité parfaite si l'insecte a été maintenu dans une position bien 
fixe. Ces figures, dont nous donnons quelques types, difi'èrent 
suivant que le contact de l'aile avec le papier a été plus ou 
moins étendu . Si le contact est très-léger, on obtient ime sé- 
rie de points ou de courtes hachures conmie dans la figure 70. 




>.e. >u, — HDotnot U bittnat» de* battamanl* da r>Jl« aha aa boonton (laa 
taoii UgDH npirianm] at etau oas ibaills ( ta lipw poaotgta lollritan). — L» 
<paiiiieu UpM art pndnHa par im Tibntiant d^in A^Mon nnml d'un Mfi» qui 



n est fàcQe, sachant que le cylindre fait un tour en une 
seconde et demie, de voir combien de révolutions de l'aile sont 
ûnsl notées sur la circonférence totale du cylindre. Hais il eet 
encore plus commode et plus sûr de se a^rir du diapason 
chronograpbe, et d'enregistrer, à côté de la figure tracée par 
l'insecte, les vibrations ilu style dont ce diapason est muni 



VOL DES INSECTES 191 

La figure 70 montre, à côté du graphique produit par Taile 
d'un bourdon, celui^des vibrations d'un diapason qui, 250 fois 
à chaque seconde, exécute une double oscillation. Le diapa- 
son servant à évaluer les durées qui correspondent à une 
longueur quelconque du graphique, permet de constater que 
l*aile du bourdon exécutait 340 à 360 révolutions complètes 
par seconde. 

Influences qui modifient la fréquence des mouvements 
de Vaile. Ce qu'on sait de Tinfluence des résistances sur 
la rapidité des mouvements que produisent les animaux 
devait faire penser que l'aile qui firotte sur le cylindre n'a 
pas la rapidité normale de ses mouvements^ et que ses ré- 
volutions sont d'autant moins nombreuses que le frotte- 
ment est plus fort. L*expérience a confirmé ces vues. Un 
insecte exécutant les mouvements du vol en frottant assez 
fortement son aile sur le papier a fourni 340 mouvements 
par seconde; en diminuant de plus en plus les contacts de 
l'aile avec le cylindre^ bn obtint des nombres de plus en 
plus grands : ^2, 305 et 331. Ce dernier chifiOre doit expri- 
mer sensiblement là vitesse dé l'aile qui se meut en liberté, 
car le graphique ne s'accusait plus que par une série de 
points à peine visibles. Au contraire, en frottant plus forte- 
ment on voyait retomber la fréquence des mouvements de 
l'aile à 340 et même au-dessous. 

Une autre cause de modification, dans la fréquence des 
mouvements de l'aile des insectes, c'est Y amplitude même 
de ces mouvements. On doit rapprocher cette causé de la 
précédente, car il est naturel d'admettre que les grahds mou- 
vements rencontrent, dans la résistance de l'air, plus d'ob&ta- 
cle que les petits. ■ ^ i' ' 

Quand on tient une mouche ou un bourd<m au bout de sfi 
pince, on voit qua Fammal exécate parfois de grands, mou- 
vements de vol : on entend alors un son grave ; tandis qiïé 
parfois son aile n'est animée que d"^ très-léger frémisse- 
ment qui rend au contraire un son fort aigu. Ce que l'oreille 
révèle sur la différence de fi^qumce des battements ^ue 
ranimai peut imprimer à ses ailes, lorsque rien n'entrave 
leurs mouvements, est entièjrement. confirmé par les expé- 



193 LOCOMOTION AÉRIENNE 

riences que nous avons faites au moyen du graphique. Sai- 
sissant les moments de grand vol ou de frémissement alaire, 
on enregistre ces deux sortes de mouvements et l'on trouve 
que la firéquence varie dans des limites très-étendues, à peu 
près dans le rapport de 1 à 3 ; la moindre fréquence appar- 
tenant aux mouvements de grande amplitude. 

Les différentes espèces d'insectes sur lesquelles nous avons 
expérimenté, ont présenté aussi de très-grandes variations 
dans la fréquence des mouvements de leurs ailes. Nous 
avons cherché autant que possible à comparer ces espèces 
entre elles dans des conditions semblables, c'est-à-dire pen- 
dant le grand vol, avec peu de frottement de l'aile sur le 
cylindre. Voici les chiffres obtenus comme expression du 
nombre des mouvements de Faile à chaque seconde dans 
différentes espèces : 

Mouche commune • • . . 990 

Bourdon . 240 

Abeille 190 

Guêpe 110 

Macrogloese du caiUefhtit 7S 

UbeUule 28 

PâpiUon (Piéride du chou) . 9 

Synchronisme de fanion des deux ailes. En tenant con- 
venablement l'insecte , on peut faire firôler à la fois les deux 
ailes sur le cylindre. On voit alors, d'après le tracé, que les 
deux ailes agissent synchroniquement et que toutes deux 
exécutent le même nombre de mouvements. 

Du reste, on peut se convaincre qu'il existe une sorte de 
solidarité nécessaire entre les mouvements des deux ailes. 
Sur un insecte récemment tué, on voit, en imprimant 
des mouvements à l'une des ailes, que celle de l'autre côté 
suit, jusqu'à un certain point, les mouvements imprimés 
à sa congénère ; si Ton écarte une aile du corps de l'animal, 
l'autre s'écarte aussi; si on la porte en haut, Tautre s'élève. 
La guêpe se prête très-biœ à cette expérience. 

Toutefois , dans le vol ceftàl^ certains insectes peuvent exé- 
cuter de grands mouvements de l'une de leurs ailes, tandis 
que Tautre n'exécute que de petites vibrations. La mouche 



VOL DES INBEGTJËB 193 

carnassiëre, par exemple, affecte ordinairement ce genre de 
vol alternatif; quant on la tient avec une pince , rarement 
ses deux ailes se meuvent à la fois. La brusquerie et Fim- 
prévu de ces alternatives , les déviations violentes qu'elles 
impriment à Taxe du corps de Tanimàl, nous ont empêché 
de recueillir le graphique simultané du mouvement de deux 
ailes et de savoir si , malgré l'inégale amplitude des mou- 
vements, le synchronisme persiste dans ces conditions. 

Les figures qu*on vient de voir montrent la périodicité régu- 
lière des mouvements du vol de Finsecte» mais elles font voir 
aussi que le graphique ne saurait représenter la totalité du 
parcours de Taile, car celle-ci ne saurait être tangente à une 
assez grandepartie de la surfoce du cylindre. Quels que soient 
les mouvements que Faile décrive, sa poinite se meut évi- 
demment sur la surEftce d'une sphère qui aurait pour rayon 
la longueur de Taile, et dont le centre serait placé au point 
d'attache de cet organe avec le mHaiharax. Or» une sphère 
ne peut être tangente qu'en un point avec une surbce plane 
ou convexe ; aussi n'obtient-on, pour une série de révolu- 
tions de l'aile, qu'une série de points, si le cylindre tournant 
n'est que tangent à la pointe de l'aile. Les graphiques plus 
compliqués ne sont obtenus que par des contacts plus éten- 
dus dans lesquels l'aile se plie et firotte par une partie de ses 
faces ou de ses bords. 

Nous dirons comment la méthode graphique peut servir 
pour déterminer les mouvements de l'aile ; indiquons d'a- 
bord, pour la clarté de TexpositiGn, les résultats obtenus par 
une autre méthode. 

II. Méthode optique pQur la. détermination des mouvements 
Je Vaile. — Une fois bien convaincu de la périodicité régu- 
fière des mouvements de l'aile des insectes, d'après les expé- 
riences précédentes, nous avons pensé qu'on pouvait, par la 
vue, déterminer la nature de ces mouvements. En effet, si l'on 
pouvait attacher à l'extrémité de l'aile une paillette brillante, 
cette paillette parcourant sans cesse les mêmes points de 
l'espace laisserait une trace lumineuse qui devrait repro- 
duire une figure régulière complète et dépourvue de la défor- 

Marst. i3 



194 LOCOMOTION AÉRIENNE 

uation que peut donner le frottement à la aurfftca du cylin- 
dre. Celte méthode optique a du reste été déjà employée 
pour un usage analogue, par Wheatstone, qui, terminant par 
des boules métalliques brillantes des veines & vibrations 
complices, obtenait des Qgures lumineuses variant avec 
les différentes combinaisons des mouvementB vibratoires. 
En fixent une paillette d'or battu à l'extrémité de l'aile 
d'une guêpe et en ^sant tomber un rayon de soleil sur 
ranimai pendant qu'il exécutait les mouvements du vol , 
nous avons obtenu une image brillante des positions succès - 
sives de l'aile qiù donnait à peu près l'i^parence repré- 
sentée Sg. 71. 




Cette figure montre que la pointe de l'aile dôorit un 8 de 
chiffre trée^allongé ; parfois même, l'aile semble sa mouvoir 
absolument dans an plan, pois, l'instant d'après , on voit 
s'ouvrir davantage les bouclêa terminales qui fbrmeat le 8. 
Quandcette oaverture devient plus large, unedes boucles pré- 
domine en général sur l'autre ; c'est ordinairement la boucle 
inférieure qui s'acoroU et la supérieure qoi diminoe. Enfin, 



VOL DES INBEGTES 495 

par une ouverture plus large encore, la figure se transforme 
quelquefois en une ellipse irrégulière, mais à l'extrémité de 
laquelle il nous a semblé reconnaître un vestige de la seconde 
boucle. 

Nous pensions avoir indiqué le premier cette forme de la 
trajectoire de l'aile de l'insecte, mais une réclamation de 
M. J. B. Pettigrew nous apprit que l'auteur anglais avait déjà 
signalé cette apparence en 8 de chiffre du parcours de Taile 
de l'insecte et qu'il l'avait représentée dans les figures de 
son ouvrage (1). On verra plus loin que, malgré cette con- 
cordance apparente, notre théorie et celle de H. Pettigrew 
diffèrent radicalement Tune de l'autre. 

Changement du plan de raile. — La figure lumineuse 
que donne, dans ses mouvements, Taile dorée d^m insecte 
montre encore que pendant les mouvements altematife du 
vol, le plan de Vaile change d'inclinaison par rapport à Taxe 
du corps de l'insecte^ et que la foce supérieure de cette aile 
regarde un peu en ârière pendant la période d'ascension, 
tandis qu'elle regarde un peu en avant pendant la des- 
cente. . . 

£n effet, si l'on dore une grande étendue de la face supé* 
rieure de l'aile d'une guêpe, en ayant soin que la dorure soit 
bien limitée à cette face, on voit que l'animal, placé dans un 
rayon de soleil, donne la figure du 8 avec une intensité très- 
inégale dans le» d^ix moitiés de l'image, ainsi qu'on l'a re- 
présenté figura 71. Le caractère d'imprimerie S donne une 
idée de la fbnne qui se produit alors, si l'on conôdère le trait 
plein de ce caractère comme correspondant à la partie 
très-éclatante de limage et le trait délié comme correspon- 
dant à la partie peu brillante. 

Il est évident que la cause de ce phénomène réaide dans 
un changement du plan de l'aile, changement par suite duquel 
l'incidence des rayons solaires, fiivorable pour leur réflexion 
pendant la pério(to d'ascension, est défavoraUe pendant la 
descente. Si on retôure l'aniHial de façon à observer en sens 

1. Oh the mechanical Appliances by wich Fiight is attained in the 
animal Kingdom TranêoetUmêofthe Linnean Society^ 1867, p. 333» 



196 LOCOMOTION AÉRIENNE 

inverse la figure lumineuse, le huit de chiffre présente alors, 
en sens inverse, Tinégal éclat de ses deux moitiés : il devient 
brillant dans la portion qui tout à l'heure présratait peu d'é- 
clat et réciproquraient. 

Nous trouverons, dans l'emploi de la méthode graphique, 
de nouvelles preuves de ces changements du plan de Taile 
des insectes pendant le vol. Ce phénomène est d'une grande 
importance, car c'est esi lui que nous semble résider la cause 
prochaine de la force motrice qui déplace le corps de l'ani- 
mal. 

Pour contrôler les expériences précédentes et pour nous 
assurer encore wieas. de la réalité des déplacements de 
l'aile que la méthode optique rend peroeptibleB, nous avons 
introduit l'extrémité d'un petit poinçon dans l'intérieur dee 
boucles du S de chiffre décrit par l'aile, et nous avons 
constaté que , dans l'intérieur de ces boudes, il existe réeU 
lement des espaces libres, en forme d'entonnoirs, dans 
lesquels le poinçon pénètre sans rencontrer l'aile , tandis 
que si l'on veut firanchir l'intersection où les lignes se croi- 
sent, Taile vient aussitôt battre contre le poinçon et le vol 
est interrompu. 

m. Méthode graphique employée à la ditermination des 
momemènU de Faile. -* Les expériences précédentes 
éclairent beaucoup l'interprétation des graphiques que l'on 
obtient par le iîrôlement de l'aile d'un insecte contre le 
cylindre noirci. Bien que les figures ainsi obtenues soient 
incomplètes le plus souvent, on peut, avec leur» éléments 
épars, reconflftituer la figure que la méthode optique nous t 
indiquée. 

On remarque d'abord que, sans gêner sensiblement les 
mouvements du vol, on peut obtenir des tracés de 7 à 8 mil- 
limètres de largeur quand l'aile est un peu longue. La 
flexion légère que subit l'aile lui permet de rester en contact 
avec le cylindre dans cette étendue ; on obtient donc un gra- 
phique partiel du mouvement. Or» si Ton prend soin de pro- 



VOL DES INBECTBB 



197 



duire le contact de l'aile avec le cylindre en des points 
différents du parcours de l'organe, on obtient une sârie de 
graphiquee partiels qui ae complètent les ans les autres et 
qui permettent de déduire la forme qu'aurait le graphique 
complet d'une révolotloa alaire. Supposons qoe, dam la 
figure 71, la conrbe décrite par l'aile dorAe soit divisée par 
des lignes horizontales ea trois zones : l*one sopérieure , 
formée par la boucle du haut ; l'autre moyenne, comprenant 
l'entrecroisement des deux branches du 8 formant une sorte 
d'X ; l'autre intérieure, comprenant la boucle do bas. 
£n enregistrant les mouvements de la zone moyenne, on 




n^. 11. — On^Uqaa et U i^fian awjnDai da puMan et l'ail* d'ut atatllU, nos- 
but r*&lt«aroiMmaol ém ém bnxtbm ia t. LW* 4M bruobM m p»lon|a 
•HH bw, toBloltoti !• (nph^a* et U boHla taUriian n'a pu pn •• prodolr*. 

obtimt des figures «ases semblables entre èUes, et dans les- 
quelles des lignes, obliques l'une par report & l'autre, se 
coupent entre elln. U en est ainsi, dans la figure 73, région 
moyenne du graphique d'une àb^e, et dans la figure 73, ré- 
gion moyenne du graphique d'un maerogloase du caille-lait. 



m'4Êii^t 



ftt.n.- — ,_, . 

«aOMiK. Lm tniti nnlUplw dont M cnpUqaa «al bn>4 tfa , 

litadU da rab Ml h>c** •• Ii<MDl* «aa a^MUa moltlrtaa. 

La zone supérieure de la révolution alaire donne des gra* 
phiques analogues h celui, de la figure 74 dans lesquels sont 
bien viùbles les boucles supérieures du 8 de chiffre. 



MEl LOCOMOTION AfiRIEHNE 

Enfin, les graphiques de la zone qui correspond aa par- 
coarB ûiférieur de l'sàle donnent égfilement des boudes 
comme celles de l'arc supérieur (la figure 75 en montre un 




rie- Tl — Catto flgnn montra, duu la gTtpUqn* d'ans goèpa, U bonola npiiiaiira 
rtla«l»l'<l«dMfuD»J«» ljl » iirli Md«I.L»p«iMi iii«ij i >M fcMB» ilM lfclw> 

Bp6dDi6n), dis sorte qa« le 8 de obiffre peot w reoonitraire 
par le rapprocbeineat des trois tiràpnents de son grapbiqoe 
successiTemoit obtenus. 




bTB.— Or^Bqnai»l^a« Jwi» totp«i«BjTOtt»« H *M«»>ploii«ftJ»bwwk> 

^-"Tkmt*. [Ca ■rqUqm Mt obUwi «a («Mal llatMto da bgoa à tniUai la e)- 

• paikwtiaMlW«aN4»to(«ial*d*r«IltiM 1W*H>M iiapt^lqpi- 



SiToè tutaMU^beUHlfrinit entlar, «^mè koIb liDli,'le 
traeél d'mur iflè dliuiectat «ï oonii donc une flgnreidién- 
^oB'fc ceUo^pe notre urant aeeôittctea'Kœidg a obtenœ 
le prendisr «yao vte verge de Wliaatatoiie aooordfe h l'oo- 
tàva, c'est-à-dire dâorrrant on 8 dans l'eqw». Cette tamaa- 
tfpe, nous la représentons flg. 70. 

On va voir que la méthode graphique se prête & d'antres 
expériences destinées & vériSer celles que noua avons dëgà 
bues |«r d'autres méthodes. En foixant variwl'iuddence de 
l'aile sur le cylindre tournant, on peut prévoir & l'avance 
quelle sera la figure trac^, s'il est vrai que l'aile décrive 



VOL DES INBËCTES 199 

réellement la forme d'un 8. Or, à l'on obtient une figure 
conforme aux prévi^ons, ce sera la preuve évidente de la 
réalité des mouvements que noua avons admis. 




Supposons que l'aile de Insecte, au lieu dç toucher le 
cylindre par sa pointe, comme nous l'avons vn tout & l'heure, 
le touche par un de ses bords, et admettons pour un instant 
que le huit de chifli« décrit par l'afle soit tellement allonge 
qu'il s'écarte très-peu du plan qui passerait par l'axe ver- 
tical de cette figure. Pour peu que nous preaaions l'aile 
contre le cylindre, le contact sera continu et le graphique 
non interrompu; nuis la tigan obtenue ne sers pins ceUe 
da8;.casen,8ile e^indr» est ImmolNle^ on are de.cwale 
dont la concavité sera tournée du côté du point d'implan- 
tation de l'aile, point qui occupera précis^nent le oentfQ de 
la courbe décrite. Si ^cylindre tourne, la figure se déplûera 
comme l'csdllation d'undiapaaoneDfegiBtréedanslesintaaâs 
conditions, et l'on obtioadra uit graphique plus ou mcAte 
ïpproohéde celui qoi est représenté figure 77. 




Cette forme, que la théorie faisait prévoir, se retrouve 
toutes les fois que le plan dans lequel l'aile se meut est rendu 
langent à la génératrice du cylindre. 



soo 



LOCOMOTION AÉRIENNE 



Mais en examinant ces graphiques, il est focile d*y recon« 
naître des changements dans V épaisseur du trait : des par- 
ties qui semblent faites par une friction plus ou moins forte 
de Taile sur le cylindre ; c'est précisément là que réside 
une preuve nouvelle de l'existence du mouvement en 8 de 
chiffre, ainsi que nous allons le montrer par une contre- 
épreuve synthétique. 

Prenons une verge de Wheatstone accordée à Foctave; 
munisaons-la d'une aile d'insecte en guise de style et tra- 
çons les vibrations qu'elle exécute. Nous obtiendrons, si le 
cylindre est immobile, des figures en 8 lorsque l'aile touche 
le papier par sa pointe perpendiculairement appliquée sur 
sa surface, et, si le cylindre tourne, on aura des 8 dé- 
ployés, . 

On peut, avec une verge accordée à l'octave, obtenir des 
tracés identiques avec ceux que donne l'insecte; on en jugera 
par la comparaison des deux figures suivantes : 



^ ^ / 



•^//////'/' 
'////// 



FIg. 78. — Graphique d'ane goèpe; on a orienté ranimai de fa^n qoe- son a!lê 
tonehe le eylindre par sa pointe et traee anrtoat la bonele tapérieore dn 8. 




Fig. 79. — Graphique d'une verg« de Wheatatone aoeordée à ToetaTe, munie d'ane 
afle de guêpe et orientée de manière à enregistrer tnrtoot U bonele sopé- 
rîene do 8. 



Enfin, la méthode graphique fournit aussi la preuve des 
changements de plan de Taile de Tinsecte pendant les diffé- 
rents instants de son parcours. 

La fig. 80 montre le tracé fourni par une aile de macro- 
glosse disposée de manière à toucher le cylindre par son 
bord postérieur. En n'approchant pas trop ranimai du cy- 
lindre, on arrive à ne produire que des contacts intermittents ; 
ceux-ci ont lieu au moment ob l'aile décrit la partie des 



VOL ras INSECTES 101 

boucles de 8 dont la convexiU eet tangente au cylindre. Las 
frottements qui occupent la moitiô supérieure de la figure 
alternent avec ceux qui en occupent lamoitiâ inférieure. On 
voit de plus que ce n'est pas la même &ce de l'aile qui a 
produit ces deux sortes de frottements. En effet, il est évident 




que les traits de la moitié supérieure, formés chacun d'une 
série de baduires, sont proâidts par le contact d'un bord 
frangé, tandis que les contacts de la putie infiSrieure sont 
produits par une autre partie de l'ùle qui présente une ré- 
gion dépourvue de franges, et laisse une trace plus blanche, 
à contours mieux définis. 

Ces diangementa de plan n'existent qoe dans les grands 
mouvementsde l'aile. C'est un (ait important & signaler, car 
il nous mettra sur la voie du mécanisme de leur production. 
La figure 81 est fournie comme la figura 80 par les mouve- 
n-Snts de l'aile d'un macroglosse; mais, par l'effet de la 
fatigue, ces moovemaits avaient per^ presque toute leur 
amplitude. 




On ne voit dans cette figure qu'une série d'oscillations 
pendulaires indiqtuuit que l'aile ne bit que s'élever et s'a- 



902 



LOœMOTION AJËRIËNIQE 



baisser sans changer de plan. La ligne brillante qui borde 
les parties ascendantes et supérieures de ces courbes s'ex- 
plique par les flexions alternatives de l'aile qui frotte contre 
le papier et montre que la face supérieure présentait une 
aspérité qui laissait une trace prononcée, tandis que la face 
inférieure ne présentait pas d'aspérité semblable. 



'» ■ 



"TV. Sens du m<mpemênt de l'aile. -^ Il manque encore un 
élément très-important pour avoir la connaissance complète 
dermQijyçments que Taile de l'insecte exécute pendant le 
vol. En effet, la méthode optique^ en nous indiquant tous les 
points du parcours de l'aile dont la pointe est dorée, ne 
nous'indique pas dansqaeLseaos fi)efoit ce parcours ;.qiiel..qae 
soit lé sens dans lequel l'aiôe se meuve dane son oritâe, 
l'image lumineuse qu'elle fournit doit toujours être la même. 

Un moyen très-simple nous a fourni la solution de cette 
nouvelle question ; voici en quoi il consiste : 

Soit [flg. 82) l'image lumineuse que fournissent les mouve- 
ments âe l'aile droite d'un insecte. Des flèches indiquent le 
sens dans lequel s'exécutent ces mouvements que l'œil ne 




Fîg. 82. •— "D6tennmatioQ da seoi des monremant^d* Tailt d!aii iniecte* 

pmt sûiarre. Pour dét^minw le sens de ces mouvements, 
on prend une petite bagu^te de vercèpoli et on 1& noircit à 
la fumée d'une bougie; puis, tenant cette baguette perpendi- 
culairement à la direction dans laquelle l'aile se meut, on en 
présente la pointe noircie en a, c'est-à-dire en avant de la 
boucleûiférieure. On tâche de fairepénétrer cette pointe dans 



VOL DES IN8£GTES SOS 

l'intérieur du parcours alaire, mais dès qu'elle pénètre dans 
cette région, la baguette reçoit une série de chocs de Taile 
qui frotte à sa surface et enlève le noir qui la recouvrait. En 
examinant la surface du verre, on voit que le noir a été es- 
suyé à sa partie supérieure seulement, ce qui montre qu'au 
point a de son parcours, l'aile est descendante. La même 
expérience étant répétée en a\ c'est-à-dire à la partie posté- 
rieure du parcours alaire, on trouve que la baguette a été 
frottée par en bas, c'est-à-dire qu'en a' l'aile était ascen- 
dante. On peut constater de la même façon que Taile remonte 
aussi en h et descend en V. 

Nous connaissons maintenant tous les mouvements que 
l'aile d'un insecte exécute dans son parcours, ainsi que le 
double changement de plan qui les accompagne. La connais- 
sance de ce changement de plan nous a été donnée par l'i- 
négal éclat des deux branches du 8 lumineux. Or on peut 
s'assurer que dans le parcours de l'aile descendante, c'est-à- 
dire de V en a dans la figure 1, la face supérieure «de l'aile 
regarde un peu en avant, tandis que de a' en b, c eet-à-dire 
dans la remontée, cette face regarde un peu en arrière. 



CHAPITRE II 



MÉCANISME DU VOL DES INSECTES 



Causes des mouvements de Taile des insectes. — Les muscles ne 
commandent que des mouvements de va-et-vient, la résistance de 
l'air modifie le parcours de l'aile. — Reproduction artificielle des 
mouvements de l'aile des insectes. — De l'effet propulseur des ailes 
de l'insecte ; construction d'un insecte artificiel qiid se déplace lio • 
rizotttàlement. — Planement de Tiiisecte. 



I. Causes des mouvements de Vaile. — Ces mouvements 
si complexes tendraient à faire admettre l'existence d'un 
appareil musculaire très-complexe lui-môme. Mais l'ana- 
tomie de l'insecte ne révèle pas l'existence de muscles ca- 
pables de commander tous ces mouvements. On ne recon- 
naît guère, daiis les muscles moteurs de l'aile, que des élé- 
vateurs et des abaisseurs; du reste, en examinant de plus 
près les conditions mécaniques du vol de l'insecte, on va 
voir que pour produire tous ces actes successifs, si bien coor- 
donnés, il suffit d'un va-et-vient alternatif imprimé par les 
muscles ; la résistance de l'air entraine tous les autres mou- 
vements. 

Si l'on arrache Taile d'un insecte (fig. 83) et si, la tenant 
par l'espèce de pédicule qui l'attache au thorax, on la sou • 
met à un courant d'air, on voit que le plan de l'aile s'incline 
d'autant plus que l'on souffle avec plus de force. La nervure 
antérieure résiste, tandis que le voile membraneux qui 
se prolonge en arrière fléchit à cause de sa plus grande 



MÉCANISME DU VOL DES INSECTES a05 

souplesse. En soufiflant sur la face supérieure de Taile, oji 
voit cette face se porter en arrière, tandis qu*en soufflant 
par dessous, on tourne la foce supérieure en avant. D*aprës 
Félix Plateau, chez certaines espèces d*insectes Taile ré- 
sisterait plus à la pression de Tair qui agit de bas en haut 
qu*à celle qui agit dans le sens inverse. 




FIg. M. -> StnMtaft d« raiU 4^» lotwto. 

N*est-il pas clair que, dans lea mouvements qui se passent 
dans le vol, la résistance de l'air produira sur le plan de l'aile 
les mêmes effets que les courants d'air que nous venons 
d'employer tout à l'heure? Du reste, les changements de plan 
que la résistance de l'air amènerait dans ces conditions, 
sont précisément ceux que l'on observe pendant le vol. 
Nous avons vu, en effet, que l'aile descendante présente sa 
face antérieure en avant, ce qui s'explique par la résistance 
de Tair agissant de bas en haut; tandis que l'aile ascendante 
tourne sa face supérieure en arrière, ce qui tient à ce que la 
résistance de Tair agit alors de haut en bas. 

Il n*est donc pas besoin d'admettre des actes musculaires 
spéciaux pour opérer les changements de plan de l'aile ; 
ceux-ci, à leur tour, vont nous donner la clef des mouve- 
ments obliques et curvilignes qui produisent le parcours 
en 8 de chiffre suivi par Faite de l'insecte. 

Reportons-nous à la figure 82 ; Taile qui descend se porte 
en même temps d'arrière en avant. Or l'inclinaison que 
prend le plan de l'aile, sous l'influence de la résistance de 
Tair, commande nécessairement cette descente oblique de 
b' en a. Un plan incliné qui firappe Tair tend à se mouvoir 
dans le sens de sa propre inclinaison. 

Supposons donc que, par Tadicm musculaire, l'aile ne fiasse 
que s'élever et s'abaisser; la résistance de l'air, grâce à la 
presâon qu'elle exercera sur le plan de l'aile, forcera l'organe 



â06 LOCOMOTION AÉRIENNE 

& se porter en avant pendant qu'il s'abaisse. Mais cette dévia- 
tion ne pourra se produire sans une flexion légère subie par 
la nervure. D'autre part, la force qui dévie l'aile en avant de- 
vra nécessairement varier d'intensité suivant la vitesse avec 
laquelle l'organe s'abaisse. Aussi, lorsqu'à la fin de sa course 
descendante, l'aile s'abaissera d'un mouvement plus lent, 
on verra la nervure, moins én^giquement déviée, ramener 
l'aile en arrière suivant un trajet curviligne. Ainsi s'explique 
naturellement la formation de la branche descendante du 
8 parcouru par l'aile. 

La même théorie s'applique à la formation de la branche 
ascendante de cette figure. En somme, une sorte d'oscilla- 
tion pendulaire exécutée par la nervure de Faile suffit, avec 
la résistance de l'air, pour engendrer tous les mouvements 
que l'observation révèle. 

n. Reproduction artifideUe des mouvements de Voile des 
insectes. — Ces déductions théoriques, pour être inattaqua- 
bles, ont besoin d'une vérification expérimentale. Nous avons 
réussi à l'obtenir dans les conditions suivantes. 

Soit (fig. 84} un appareil qui, sous Tinfluence d'Une mani- 
velle et d'une bielle, imprime à une tige flexible des mouve- 
ments rapides de va-et-vient dans un plan vertical. Adap- 
tons une membrane seûiblable à celle des afles de rinsecte 
à cette tige qui en èonstituera la nervure ; nous verrons 
se produire tous les' mbuvahents que Vaile d'un insecte dé- 
crit dans l'espace. 

Si nous éclairons l'extrémité de cette aile factice, nous ver- 
rons que sa pointe décrit la figure 8, comme cela de passe 
pour une aile véritable; nous constaterons aussi que le plan 
de l'aile change deux fois à chaque révolution : toujours 
comme cela se passe chez l'insecte. 

Or, dans Tappareil dont il s'agit ici, le mouvement com- 
muniqué à l'aile ne consiste qu'en élévations et abaiœements 
alternatifs. Sans la résistance de l'air, l'aile devrait s'élever 
et s'abaiâser en restant dans un plan vertical; c'est donc la 
résistance de l'air qui produit toutes les complications de ces 
mouvements. C'est la résistance de l'air^ par conséquent, 



UËGANKHB DU VOL 0E8 INSECrFES 901 

qui courbe la nervure de l'aûe, la portant dans an sens p«^ 
pendiculaire an plan dans lequel se bit son osdllatioa. 




Fig. St. — BaprodocUi 



Mais, si l'dle est poussée du côté de sa nervure à chacun 
de ses moavements alternatifs, il est clair que l'air, frappé 
par cette aile, subiraune impulsion de sens inverse. C'est-à- 
dire qu'il s'écbappera du côté dubord flexible de l'aile en pro- 
duisant, dans ce sens, une soufflerie. On voit dans la fig. 84, 
qu'une bougie, placée du côté du bord mince de l'aile, est 
soufflée énei^quement par le coorant d'air qui se produit. 
En avant de l'aile, au contraire, une aspiration devra ee pro- 
duire. La Oamme d'une autre bou^e placée eu avanf de la 
nervure est attirée fortement. 



108 LOCOMOTION AÉRIENNE 

m. De taction propulsive des aiUa de l'inaeete. — Da 
m6me qu'une fusée progresse en sens contraire du jet de 
gaz qu'elle lance , de môme l'insecte se propulse en sens 
inverse de la BOutDerie que produit le mouvement de ses 
ailes. 

Chaque coup d'aile Grappe l'air obliquement et décompose 
la résistance de ce fluide, de telle sorte qu'il résulte une com- 
posante horizontale poor pousser l'insecte en avant. Cette 
composante agit dans la descente de l'aile aussi bien que 
dans son élévation, de t&çon que les deux temps de l'os* 
lallation de l'aile ont une action également fovorable & la pro- 
pulsion de l'animal. 

n'se produit on effet analogue k celui qu'on obtient dans 
l'eau par les mouvements de la godille. Qiaqoe coup de 
la rame qui présente on plan incliné k la résistance de 
l'eau décompose cette réwstance en deux forces : l'une qui 
agit en sens contraire du mouvement de la rame, l'autre 
dont la direction est perpendiculaire de celle de ce mouve- 
ment, c'est cette dernière qui pousse le bateau. 

La plupart des propulseurs qui agissent dans l'eau dé- 
composent ainsi la résistance du fluide par le mouve- 
ment d'un plan incliné. La queue des poissons produit 
une propuMon de ce genre, celle du castor agit de même, 
avec cette différence qu'eue osciDe dans un plan verlical. 
L'hélice elle-même peut être considérée comme un plan in- 
cliné dont le mouvemrait swait continu et toijours de même 
sens. 
Si l'on voulait représenter l'inclinaison du plan de l'aile 
aux diiTérents points de son 
parcours, on obttendrùt la 
Qg. 85, où des flèches in- 
diquent le sens du par- 
cours de l'aile et oii des 
lignes ponctuées ou pleines 
rig. H. — RaprfMDUtioD dM '"--rgmii^i expriment l'inclinaison de 

dû ptia l» l'tlla âm Innetn . 

son plan. 
Il suFBt, après cela, de montrer la figure tracée par M. Pet- 
tigrew dan» son ouvrage sur le vol, pour faire comprendre 




HËGANISHE DU VOL DES INSECTES S09 

jasqa'à quel point les idées de l'auteur anglais diffèrent des 
nôtres. 

La trajectoire do l'aile est représentée par M. Pettigrew 
au moyen de la figure 86. Quatre flèches indiquent, d'après 




cet auteur, le seua du mouvement dans les différents points 
de cette trajectoire. Or ces quatre flèches sont du même 
sens. Ce premier fait est en contradiction avec l'expérience 
décrite p. 202 ofi nous avons exploré le sens du mouvement 
de l'aile et où nous l'avons trouvé de sens inverse dans les 
deux branches du 8. Pour expliquer la forme qu'il assigne à 
cette trajectoire, M. Pettigrew admetque, dans son transport 
de droite à gauche , l'aile décrit la branche épaisse du 8 par 
eonhord épais, et la branche mince par son bord mince. 
L'entrecroisement du 8 serait donc formé par un retourne- 
ment complet du plan et l'aile pendant l'une des phases de 
sa révolution. Enfin, dans ce retournement du plan de l'aile, 
l'auteur croit voir une action semblable à celle d'une hélice 
dont l'air serait l'écrou. Nous n'insistons pas plus longue- 
ment sur cette théorie, mais nous avons cru devoir l'exposer 
k cause de la réclamation dont elle a été le sujet. 

IV. Reproduction artificielle du vol de l'insecte. — Pour 
rendre plus saisissable l'action de l'aile de l'insecte et 
les effets de la résistance de l'air, voici l'appareil que nous 
avons construit. Soit, figure 87, deux ailes artificielles com- 
posées d'une nervure rigide prolongée en arrière par un voile 
flexible fait de baudruche soutenue par de fines nervures 
d'acier ; le plan de ces ailes est horizontal ; un mécanisme 
de leviers coudés les élève ou les abaisse sans leur im- 



LOCOMOTION AÉRIENNE 




BIËCANiBHB DU VOL DES INSECTES 811 

primer aucun mouvement de latéralité. Le mouvement des 
ailea est commandé par un petit tambour de cuivre dans le- 
quel de l'air est foulé ou raréfié alternativement par l'action 
d'une pompe. Les faces circulaires de ce tambour sont for- 
mées de membranes de caoutchouc articulées aux deux ailes 
par des leviers coudées ; l'air comprimé ou raréfié dans le 
tambour imprime à ces membranes flexibles des mouve- 
ments puissants et rapides qui se transmettent aux deux ailes 
en même temps. 

Un tube horizontal, équilibré par un contre-poids, permet 
h l'appareil de pivoter autour d'un axe central et sert, en 
môme temps, à conduire l'air de la pompe dans le tambour 
moteur. L'axe est formé d'une sorte de gazomètre à mercure 
qui produit am clôtore hermétique dea conduitB de l'air, 
tout en permettant b l'iastrument de tourner librement dans 
QQ plan horizontal. 

Ainsi disposé, l'appareil montre le mécaniame par lequel 
la résistance de l'air comlnnée avec les mouvements de L'aile 
produit la propulsion de l'insecte. 

En effet, si, ui moyui de la pompe & jùr, on met en mou- 
vement les ailes de l'insecte art^cjel, on voit que l'ap- 
pareil prend bientôt une rotation rapide autour de son axe. 
Le mécanisme de la translation de l'insecte est donc éclairé 
par cette espérience qui conQrme pleinement les théories 
que nous avions déduites de l'analyse optique et graphique 
des mouvements de l'aile pendant le vol. 

On peut se demander si les mouvements en 8 de chiffre 
décrits par la pointe de l'aile d'un insecte captif se produisent 
aussi lorsque l'animal vole. Nous venons de voir que la 
flexion de la nervure est due précisément à la force qui 
pousse l'insecte en avant quand il est devenu libre. On 
pourrait donc supposer que la nervure de l'aile ne cède pas 
à cette force quand l'insecte vole librement et que la compo- 
sante horizontale se traduit uniquement par une impulsion 
de la totalité de l'insecte en avant. 

Si, après avoir doré l'aile de l'insecte artificiel, on r^arde 
l'image lumineuse produite pendant le vol, on voit le 8 de 
chiffre persister dans cette circonstance pourvu que le vol ne 



Sia LOCOMOTION AÉftIENNB 

soit pas trop rapide. Ala vérité, cette figure est modifiée parla 
translation de l'appaml ; elle subit une sorte de déploiement 
«t prend l'aspect du 8 de chiffi^ enr^stré sur un cylindre 
tournant, mais elle ne se réduit pas & une simple courbe pen- 
dulaire, ce qui arriverait ai la nervure restait toujours rigide. 
On comprend qu'il en soit ainsi k cause de l'inertie de l'appa- 
reil qui ne peut subir les mouvements variables que chaque 
coup d'aile tend à lui imprimer. L'insecte artificiel, une fois 
en mouvement, est tantôt en avance, et tantôt en retard sur 
la force horizontale que développent ses ailes ; c'est pour- 
quoi la nervure alaire est obligée de s'infléchir, parce que la 
masse à mouvoir ne peut obéir ^tantanëment h la compo- 
sante horizontale que l'aile emprunte h la résistance de l'air. 
Le même phénomène dcùt se passer dans la vol d'un insecte 
véritable. 

V. Planement de Cinaeete. — L'appar^l qui vient d'être dé< 
crit ne donne pas encore une idée complète du mécanisme du 

vol de l'insecte. Nous avons dû, pour la facilitéde l'exposition 
des mouvements de l'aile, supposer que son oscillation se 
fait de haut en bas, c'est-à-dire du dos au ventre de l'animal 
couché horizontalement sur l'air. Mais il suffit d'observer le 
vol de certains insectes, la mouche commune, par exemple, 
et la plupart des autres diptères, pour voir que le plan dans 
lequel les ailes se meuvent n'est point vertical, mais au con- 
traire très-voisin de l'horizontalité. Ce plan dirige sa face 
supérieure un peu en avant ; or, à cette face supérieure ré- 
pond la nervure de l'aile. C'est donc de bas en haut et un 
peu en avant que s'exercera la propulsion de l'insecte. La 
plus grande partie de la force déployée par l'aile aura pour 
effet de soutenir l'insecte contre l'action de la pesanteur; le 
reste de cette force le portera en avant. 

En changeant l'inclinaison du plan d'oscillation de ses 
ailes, ce qui peut se faire par des mouvements de l'abdomen 
qui déplacent le centre de gravité, l'insecte pourra, suivant 
■ le besoin, augmenter sa tendance à voler en avant, perdre sa 
-vitesse acquise, rétrograder, ou enfin, se jeter de côté. 
Il est facile de vçir, quand un hyménoplère volant h toute 



MECANISME DU 'VOL DES INSECTES !13 




tu LOCOMOTION AÉRIENNE 

vitesse s'arrête sur une fleur, que cet insecte porte forte- 
ment le plan d'oscillation de ses ailes en wrière. 

Rien de plus variable, du reste, que l'inclinaison du plan 
dans lequel les ailes oscillent chez les âifférentes espèces 
d'insectes. Les diptères nous ont paru avoir ce plan d'osdl- 
lation très-voisin de l'horizontalité ; chez les hyménoptères 
l'aile se meut dans un plan plus voisin de 45 degrés; enfin 
les lépidoptères battent des ailes presque varticalement k la 
manière des oiseaux. 

Pour rendre saisissable cette iniluence du plan d'oscilla- 
tion des ailes et montrer que la force empruntée à la résis< 
tance de l'air a le double effet de soulever l'insecte et de le 
diriger, il faut donner au schéma une disposition particu- 
lière. 11 faut d'abord pouvoir changer le plan d'oscilla- 
tion des ailes, ce qui s'obtient par un pivotement du tam- 
bour à l'extrémité du tube horizontal au bout duquel il 
tourne. Et pour rendre sensible la Earce ascensionnelle qui 
se développe dans cette nouvelle condition, il faut que l'ap- 
pareil ne se borne plus à un simple mouvement de rota- 
tion dans le plan horizontal, mais qu'il puisse osciller dans 
le plan vertical comme le ferait le fléau d'une balance. 

La figure 88 montre la disposition nouvelle que nous avons 
donnée à l'appareil pour obtenir ce double résultat. 

Dans cette disposition, la pompe à air qui constitue la force 
motrice est conservée ; il en est de même de la colonne 
tournante qui pivote sur le gazomètre h. mercure. Mais au- 
dessus du disque qui termine en haut cette colonne, est 
établie une articulation nouvelle qui permet au tube ho 
rizontal équilibré, au bout duquel est placé l'insecte artifi- 
ciel, d'osciller dans le plan vei'tical comme le fléau d'une 
balance. Pour établir la communication entrela colonne tour- 
nante et le tube qui porte l'insecte , on se sert d'un petit 
tube de caoutchouc assez flexible pour ne gêner en rien les 
mouvements oscillatoires de l'appareil. 

D'autres modifications accessoires se voient encore ^ans 
la figure 88 : l'une consiste dans l'emploi d'un tubO de 
verre pour conduire l'air de la pompe motrice à rin>«cte; 
l'autre consiste en un changement du mécanisme qui fait 



MËCANI8UB DD VOL DES INSECTES ' 315 
mouvoir les ailes. La modiScation la plus Importahte est ' 
l'eiistence d'une ardfculatian qai permet de donner au plan 
d'oscillation, des aites toutes les inc^naisons posabfes'. 

L'appareil étant disposé de telle sorte que le contre-poids, 
assez rapproché du centre de suspension, ne fasse pas éqiù- 
libre au poids de l'insecte, on oriente celui-ci de focon 
que ses aûes se meuvent dans tm plan horizontal, la ner- 
vure étant en haut. Alors, toute la force motrice est di- 
rigée de bas en haut, et dès que la pompe fonctionne , on 
voit l'insecte s'élever verticalement. On peut estimer fa- 
cilement le poids soulevé par les battements des ailes, et 
comme en déplaçant le contre-poids on fait varier à volonté 
le poids de Tinsecle, on peut déterminer l'effort qui est dé- 
veloppé suivant la fréquence ou l'amplitude des battements. 

En faisant faire un demi-toor à l'insecte, de façon que ses 
aites, oscillant toujours dans un plan horizontal, tournent 
leurs nervures en bas, on développe une force verticale des- 
cendante qa'on estime en éloignant plus ou moins le contre- 
poids et en faisant soulever ce contre-poids par la descente 
de l'insecte. 

Si l'on oriente le plan d'oscillation des ailes verticalement, 
l'insecte tourne horizontalement autour de son support de 
la même façon que dans l'apparu décrit précédemment et 
représenté fig. 87. 

Enfin, si l'on donne au plan d'oscillation des ailes la por- 
tion oblique qu'il présente chez la plupart des insectes véri- 
tables, c'est-à-^re si la nervure regarde k la fois en haut et 
un peu en avant, on voit l'insecte se soulever contre la pe- 
santeur et tourner en même temps autour de l'axe vertical; 
en un mot, l'appareil présente le double effet qu'on observe 
chez un insecte qui vole, trouvant à la fois, dans le batte- 
ment de ses ailes, la force qui le soutient en l'air et celle 
qui le dirige dans l'espace. 

De ces deux forces, la première est de beaucoup la plus 
considérable : aussi, lorsqu'un insecte plane sur une fleur 
et qu'on l'observe obliquement éclairé par le soleil couchant, 
peut-on constater que le plan d'oscillation de ses ailes est 
presque horizontal. L'inclinaison doit évidemment se modi- 



216 LOCOMOTION AÉRIENNE 

fier dès que Tinsecte veut se porter rapidement dans une di- 
rection quelconque, mais alors Vml ne peut plus guère le 
suivre et constater ce changement de plan dont la théorie et 
les expériences ci-dessus indiquées autorisent à admettre 
Texistence. 

Un point curieux serait l'étude des mouvements pré- 
paratoires au vol. Nous ne parlons pas seulement du dé- 
ploiement des ailes que les coléoptères exécutent avant 
de s'envoler, mouvement qui est parfois assez lent pour 
qu'op puisse bien l'observer, ni du déplissement des 
premières ailes qui, chez les guêpes, s'exécute avant le 
vol. D'autres insectes, les diptères, présentent un mouve- 
ment très-remarquable de pivotement de Taile autour de sa 
nervure, au moment où les ailes qui étaient étendues sur le 
dos dans l'attitude du repos se portent en dehors et en avant 
pour le vol. Les mouches -, les tipules et d*autres espèces 
encore, présentent ce mouvement préparatoire qui s'observe 
très-facilement quand l'insecte épuisé n'a plus la même 
énergie dans le vol. On voit la nervure de Taile rester sensi- 
blement immobile, et autour d*elle, tourne le voile membra- 
neux dont le bord libre passe directement en bas. Cette po- 
sition étant obtenue, l'insecte n'a plus qu'à faire osciller son 
aile dans la direction presque horizontale d'arrière en avant 
et d'avant en arrière. Si ce pivotement n'existait pas, Taile 
couperait l'air par sa tranche et serait entièrement incapable 
de produire le vol. Chez d'autres espèces , les agrions par 
exemple, les quatre ailes, au repos, sont adossées les unes 
aux autres au-dessus de l'abdomen de l'animal. Leurs ner- 
vures sont en haut et gardent leur position quand les ailes 
se portent en bas et en avant ; ici, aucune préparation au vol 
n'est nécessaire. Chez ces insectes, comme chez les papil- 
lons, l'aile n'a qu'à entrer en mouvement pour que l'animal 
s'envole. 

Il sera intéressant de suivre dans la série des insectes 
les variations que présente le mécanisme du vol. 

La théorie que nous venons d'exposer trouve sa confir- 
mation dans les expérimces que certains naturalistes ont 



MÉCANISME DD VOL DES INSECTES 217 

faites au moyen de vivisections. Les plus intéressantes de 
ces expériences sont dues au professeur M. Girard. Toutes 
ces expériences prouvent que l'aile d'un insecte a besoin , 
pour sa fonction, d'une nervure rigide et d'un voile flexible. 
Si, par un enduit qui durcisse en se séchant, on arrive à 
rendre rigide le bord flexible de l'aile, le vol est aboli. On 
le supprime de même en détruisant la rigidité de la nervure 
antérieure. Lorsqu'on se borne , au contraire, à retrancher 
une partie du voile flexible, en le coupant parallèlement à 
son bord postérieur, le vol est conservé^ car l'aile conserve 
les conditions essentielles à la fonction, à savoir : une ner- 
vure rigide et une surface flexible. Enfin, chez certaines 
espèces, le concours de deux ailes est indispensable au 
vol : une sorte de pseudélytre constitue la nervure, et der- 
rière celle-ci se déploie une aile membraneuse qui engrène 
avec le bord postérieur de la première. Cette seconde 
aile ne présente pas la rigidité suffisante pour frapper l'air 
utilement, chez ces insectes, le vol est aboli lorsqu'on 
coupe la pseudélytre ; c'est comme si l'on avait détruit la 
nervure d'une aile parfaite. 



CHAPITRE III 



DU VOL DES OISEAUX. 



Confonnation de Toiseau dans ses relations avec le vol. Structure de 
l'aile, ses courbures, son appareil musculaire. — Force musculaire 
de Toiseau, rapidité de la contraction de ses muscles. — Forme 
de l'oiseau; stabilité, conditions favorables au planement. — Rap- 
ports de la surface des ailes au poids du corps chez les oiseaux de 
différentes tailles. 



Le plan qui nous a guidé dans Tétude du vol de Tinsecte 
devra également être suivi pour celle du vol de l'oiseau 
Il faudra, par une analyse délicate, déterminer tous les mou- 
vements que produit l'aile pendant le vol ; de ces mouve- 
ments, on devra conclure à la résistance de Tair qui four- 
nit à Toiseau son point d'appui. Enfin, après avoir émis des 
idées théoriques sur le mécanisme du vol , sur la dépense 
de travail effectuée par l'oiseau, etc., nous devrons, comme 
nous l'avons fait pour l'insecte, entreprendre la reproduc- 
tion de ces phénomènes au moyen d'appareils artificiels. 

Mais, avant d'aborder méthodiquement cette étude, il est 
utile de la préparer par quelques observations générales sur 
l'organisation de l'oiseau , la structure de ses ailes, la force 
de son système musculaire , ses conditions d'équilibre dans 
Fair, etc. 

Conformation de V oiseau. — A la simple inspection de l'aile 
d'un oiseau, il est facile de voir que le mécanisme de son vol 



VOL DES 0I8BAUX StS 

n'est plus le même que celui de l'inBecte. D'après la focon 
dont s'imbriquent les pannes , il est évident que la résis- 
tance de l'air ne peut agir que de bas en haut, car en sens 
inverse, l'air se frayerait une issue focile en fléchissant les 
longues barbes des plumes qui ne sont plus soutenues. 

C^te disposition bien connue, et que Prechlt a soigneu- 
sement décrite, a pu foire croire que l'aile n'a besoin que 
d'osciller dans un plan ver&»il pour soutenir l'oiseau contre 
la pesanteur, à cause de la prédominance de la résistance de 
l'air qui agit de bas en haut sur celle qui s'exerce en sens in- 
verse. 

L'auteur a eu tort de baser sur l'inqtection de t'oi^ane du 
vol toute la théorie de sa fonction. On verra que l'expé- 
rience dément de la manière la plus formelle ces inductions 
prématurées. 

Si l'on prend un oiseau mort et si l'on étend ses ailes de 
façon k les mettre dans 1 




voit que, dans les différents points de sa longueur, l'aile pré- 
sente des changements de plan très-prononcés. En dedans, 
c'est-à-dire dans le voisinage du corps, l'aile s'incline forte- 
ment en bas et en arrière, tandis que, près de son extrémité, 
elle est horizontale et parfois retournée, de sorte que sa face 
nférieure regarde un peu en arrière, 

M. Pelti^rew a cru voir dans cette courbure une surface 
gauche hélicoïdale; frappé de cette coïncidence entre la 
forme de l'aile et celle de l'hélice propulsive des navires, il 
arriva à considérer l'aile de l'oiseau comme une via dont l'air 

1- Vntenuchungen ibtr den Flug der VOgel, in-8. Wien, 1B46. 



220 LOCOMOTION AÉRIENNE 

serait récrou. Nous ne croyons pas devoir i^éfuter une pa- 
reille théorie. Il est trop évident que le type alternatif qui 
appartient à tout mouvement musculaire ne saurait se prêter 
à produire Faction propulsive d'une hélice ; car en admettant 
que Taile pivote sur son axe, cette rotation se borne à une 
fraction de tour, puis, est suivie d'une rotation de sens inverse 
qui, dans une hélice, détruirait complètement l'effet produit 
par le mouvement précédent. Et cependant, Fauteur an- 
glais dont nous rapportons les idées a été tellement con- 
vaincu de la vérité de sa théorie qu'il a voulu l'étendre à tout 
le règne animal. Pour lui, la locomotion, sous toutes ses 
formes : terrestre, aquatique et aérienne, se fait par un mou- 
vement d'hélice. 

Ne demandons à l'anatomie des organes du vol que ce 
qu'elle peut fournir : c'est-à-dire la prévision des forces que 
l'oiseau peut développer dans le vol, et du sens dans leqiiel 
ces forces sont dirigées. 

L'anatomie comparée nous montre, dans l'aile des oiseaux, 
l'analogue du membre antérieur des mammifères. Réduite à 
son squelette, l'aile présente, comme le bras humain : Thu- 
mérus, les deux os de l'avant-bras, et une main rudimen- 
taire dans laquelle on retrouve encore des métacarpiens et 
des phalanges. Les muscles aussi offrent de nombreuses ana- 
logies avec ceux du membre antérieur de l'homme ; de part 
et d'autre, quelques-uns ont une telle ressemblance d'aspect 
et de fonctions, qu'on a pu les désigner sous le même nom. 

Dans l'aile de l'oiseau, les muscles les plus développés 
sont ceux qui ont pour action d'étendre ou de fléchir la 
main sur l'avant-bras, l'avant-bras sur l'humérus, et enfin de 
mouvoir l'humérus, c'est-à-dire le bras tout entier, autour 
de l'articulation de l'épaule. 

Chez la plupart des oiseaux, surtout chez les grandes es- 
pèces, l'aile semble rester toujours étendue pendant le vol. 
Ainsi, les muscles extenseurs des différentes pièces de Taile 
serviraient à donner à cet organe la position nécessaire pour 
que le vol soil possible, et à le maintenir dans cette position ; 
quant au travail moteur, il serait exécuté par d'autres mus- 
cles, beaucoup plus forts que les précédents : les pectorale. 



VOL DES OI8EA13X 9» 

Toute la face antérieure du thorax de l'oiseau est occu- 
pée par des masses musculaires puissantes , et surtout par 
un grand muscle qui , d'après ses attaches au sternum , 
aux c&tes et à l'humérus, est l'analogue du grand pectoral 
de l'homme et des mammifôres ; son rftle est visiblement 
d'abaisser l'aile arec force et rapidité, et de prendre sur 
l'air le point d'appui nécessaire & soutenir, ainsi qu'b mou- 
voir, toute la masse du corps. Au-dessous du grand pectoral, 
se trouve le pectoral moyen qoi a pour action de relever 
l'aile. Eoûn, extérieurement, û petit pectoral, accessoire du 
grand, se porte du sternum k l'humérus. 

Puisque la force d'un muscle est proportionnelle au volume 
de cet oi^ane, en voyant que les muscles pectoraux repré- 
sentent 1/6* environ du poids total de l'oiseau, on comprend 
tout de suite que c'est à ces puissants organes qu'est dévolu 
le rôle prindpal dans l'acte du vol. 

Borelli a voulu déduire du volume des pectoraux la force 
dont ils sont capables ; il a cru pouvoir conclure que la force 
employée par l'cHseau pour voler égale 10,000 fois son poids. 
Nous ne réfuterons point l'erreur de Borelli ; assez d'autres 
sesont chargés de la combattre, en cherchant tt substituer aux 
évaluations du physiologiste Italien des chiffres dont l'exac- 
titude ne seriùt guère plus Eaoile k prouver. Les contradic- 
tions si grandes qui existait entre les différentes estimations 
de la force musculaire des oiseaux tiennent à ce que ces 
tentatives de mesures étaient prématurées. 

C'est ainsi que Navier, d'après des calculs qui n'avaient 
pour point de départ aucune donnée fournie par l'expérience, 
s'est cru autorisé à admettre que les oiseaux fournissaient 
1U1 travail mécanique énorme : 17 hirondelles dépenseraient 
le travail d'un cheval-vapeur. « Autant vaudrait, » dit spiri- 
tuellement M, Bertrand, < prouver par le calcul que les oi- 
« seaux ne peuvent pas voler, ce qui ne laisserait pas d'être 
a compromettant pour les mathématiques. » 

Ailleurs, nous voyons Cagniard-Latour admettre, en vertu 
d'une théorie, que l'aile s'abaisse 8 fols plus vite qu'elle ne 
se relève. L'expérience prouve, au contraire, que l'aile de 
l'oiseau remonte plus vite qu'elle ne descend. 



222 LOCOMOTION AÉRIENNE 

Evaluation de la force musculaire de Voiseau. — C'est 
sous fonne de travail qu'on doit aujourd'hui mesurer les 
forces mécaniques. Il fout pour cela connaître : d'une part la 
résistance que l'aile éprouve à chaque instant de ses mou- 
vements, et d'autre part, le chemin qu'elle foit parcourir à 
cette résistance. Une tedle mesure suppose préalablement 
connue la résistance de l'air contre les surfaces de diverses 
courbures qui se meuvent avec dififérentes vitesses; elle 
suppose également connus les mouvementa de Taile avec 
leur vitesse et leur direction à chaque instant. 

Ce problème sera peut-être le dernier dont nous puismons 
espérer la solution; mais nous pouvons dès maintenant étu- 
dier, à d'autres points de vue, la force des muscles de l'oi- 
seau, et apprécier <iuelques-un8 des caractères de cette 
force. 

Ainsi, on peut obtenir expérimental^aa^it une mesure de 
l'effort maximum que développent les muscles de l'oiseau. 
Cette mesure pourra bien ne pas correspondre à l'effort réel 
qui est effectué pour le vol, mais elle nous empêchera de 
tomber dans des estimations exagérées. 

Si les estimations de BcnreUi et même celles de Navier 
étaient justesj on devrait trouver aux muscles de Toiseau 
une force statique très- considérable. L'expérience montre 
que les muscles de l'oiseau ne semblent pas capables d'efforts 
plus énergiques que ceux des autres animaux. 

Expérience. ^^ Une première expérience fut foite sur une 
buse. L'animal chaperonné fiit étendu sur le dos, les ailes 
fixées sur la table par des saos remplis de grenaille de plomb. 
— L'application du chaperon plonge ces animaux dans une 
sorte d'hypnotisme pendant lequel on peut faire sur eux 
toute espèce d'opérations, sans qu'ils trahissent aucime dou- 
leur .r-^ On mit à nu le grand pectoral et la région humérale, 
on lia l'artère et on désarticula le coude en foisant l'ablation 
de tout le reste de l'aile. Une eorde fut fixée à l'extrémité de 
l'humérus et, au bout de la corde, on plaça un plateau dans 
lequel on versa de la grenaille de plomb. Le tronc de l'oir 
seau étant parfoitement immobilisé , on excita I0 muscle 



FORCE DES OISEAUX a3î 

par des courftnts induits interrompus ; pendant que se pro- 
duisût la contraction artiflcieUe , on aide versait la grenaille 
de plomb, jasqa'& ce que la force de racconreiSBenient du 
muscle KA surmontée. A ce moment, le poids sapporté était 
de 2 kilogrammes 380 grammes. 

Si l'on tient compte de l'inhale longueur des bras de levier 
de la puissance et de la ré^stance, on troure que le muscle 
pectoral avait dû produire on effort total de 12 kil. 600 gram- 
mes, ce qui correspondait à une traction de 1298 grammes 
pour chaque centimètre carré de la coupe transversale du 
muscle. 

Un pigeon placé dans les mômes conditions a donné , 
comme effort total, un poids de 4,860 grammes, ce qui, d'a- 
près la section transTenale de son muscle, portait environ & 
1,400 grammes l'effort que pouvait développer chaque fais- 
ceau musculaire d'un centimètre carré de section. 

Admettons que l'excitation électrique, employée dans ces 
expériences pour faire contracter les nmscles, développe 
un effort moindre que celui que la volonté conmiande, il 
n'en est pas moins vrai que ces valeurs, plus faibles que 
celles qu'on obtient, en gfôiéral, sur les muscles des mam- 
mifères , dans les mémea conditions , n'autorisent point à 
admettre chez l'oiseau une puissance musculaire spéciale. 

Enfin, s'il était permis d'invoquw, dans cette estimation, 
les lois de la thermo-dynamique, on pourrait affirmer que l'oi- 
seau ne doit pas développer, dans le vol, un travail bien con- 
sidérable. Tout travail, en effet, nepouvant s' effectuer que par 
une consommation de substance , si l'acte de voler consti- 
tuait une grande dépense de travail, on devrait constater 
une notable diminution du poids d'un oiseau lorsqu'il revient 
d'un long voyage. Rien de pareil ne s'observe. Des per- 
sonnes qui élèvent des pigeons voyageurs nous ont fourni 
sur ce point des renseignements d'où il résulte qu'un oiseau 
qui a traversé, d'un seul vol, un espace d'une cinquantaine 
de lieues (ce qu'il fait, paralt-il, sans prendre de nourriture), 
pèse il peine quelques grammes de moins qu'au départ. Il 
serait intéressant de reprendre ces expériences avec des 
mesures rigoureuses. 



224 LOœMOTION AÉRIENNE 

De la rapidité des actes musculaires chez Voiseau. •** Une 
des particularités les plus frappantes de Faction des nlus- 
cles de Toiseau est la rapidité extrême avec laquelle la fo^ee 
s'engendre dans ces muscles. Parmi les. différentes espèces 
animales sur lesquelles nous avons déterminé les caractères 
de Tacte musculaire, Voiseau est, après l'insecte, cefùi qpii 
a donné les mouvements les plus rapides. * 

Cette rapidité est une condition indispensable du vok Em 
effet, Faile qui s'abaisse ne pQs;i»|%àuver sur Tair nm pqint 
d'appui suffisant, qu'autant quDélkPienieut avec une grande vi- 
tesse. La résistance de l'air, au-devant d'un plan qui le refcWie, 
croit sensiblement en raison du carré dé la vitesse avec la- 
quelle ce plan se déplace. Il né servirait de rien à l'oiseau 
d'avoir des muscles énergiques, capables de produire un tra- 
vail considérable, si ces muscles n'imprimaient à l'aile que 
des mouvements lents; leur force ne trouverait pas à s'exer- 
cer, faute dje résistance, et aucun travail ne pourrait être 
produit. Il en est autrement des animant terrestres qui 
courent ou rampent sur le sol, avec une allure plus ou moins 
rapide suivant la nature de leurs muscles, mais qui, en défi- 
nitive , utilisent toujours leur force musculaire à cause de 
la parfaite résistance du point d'appui. Chez les poissons 
déjà, le besoin de rapidité dans les mouvements se faisait 
sentir; l'eau dans laquelle ils nagent résiste plus ou moins, 
suivant la vitesse avec laquelle la queue on les nageoires 
la repoussent ; aussi , l'acte musculaire est-il bref chez 
les poissons, mais il l'est beaucoup moins que chez les oi- 
seaux qui se meuvent dans un milieu bien plus mobile en* 
core. 

Pour comprendre la production si rapide du mouvement 
dans les muscles de l'oiseau, il faât se rappeler que ces mou- 
vements sont liés à des actions chimiques, produites dans la 
substance même du muscle, où elles engendrent, comme 
dans nos machines , la chaleur et le mouvement. Or il faut 
admettre qup ces actions naissent et se propagent plus faci- 
lement dans les muscles des oiseaux que chez toute autre 
espèce animale. Cest ainsi que les différentes poudres de 
guerre prése«lent des durées variables dans leur déflagra- 



CONFORMATION DE L-OIBEAU 325 

tiCHvet par Buite, impriment des vitesses très-différentes aux 
projectiles qu'elles lancent. 

Enfin, la forme du mouvement présente, chez les différentes 
espèces d'oiseaux, des particularités que nous avons déjà si- 
gnalées. On a vu, chapitre VIII, comment varient les dimen- 
sions des muscles pectoraux, suivant que les battements de 
l'aile doivent avoir beaucoup de force ou beaucoup d'éten- 
' due; nous ne reviendrons pas sur ce sujet. 

Forme de l'oiseau, — Tous ceux qui se sont occupés de 
l'étude du vol des oiseaux, ont insisté, avecgranderaison, sur 
la forme de ces animaux qui les rend éminemment propres 
au vol. Ils y ont vu les conditions de stabilité parfaites dans 
le milieu aérien. Ils ont bien compris le rôle de ces grandes 
surfaces que forment les ailes et qui peuvent, parfois, agir 
comme un parachute, pour produire une descente très-lente 
de l'anunal ; tandis que, d'autres fois, ces surfaces glissent sur 
l'air, et, suivant l'inclinaison de leur plan, permettent à l'oi- 
seau de descendre très- obliquement, de s'élever môme, ou 
de planer en tenant ses ailes immobiles. Des observateurs 
sont allés jusqu'à admettre que cerlaines espèces d'oiseaux 
avaient, dans le vol, un rôle tout passif, et que livrant leurs ' 
ailes au souffle du vent, ils lui empruntaient une force ca- 
pable de les diriger en tout sens et contre le vent lui -môme. 
Il nous semble important de discuter, en quelques mots, ce 
point capital de la théorie du vol. 

La stabilité de l'oiseau a été bien expliquée ; il n'y a rien à 
ajouter aux remarques qui ont été faites à ce sujet. L'attache 
des ailes se faitprécisémentau point le plus élevé du thorax, 
et, par conséquent, lorsque les ailes déployées prennent 
un point d'appui sur l'air, tout le poids du corps se trouve 
placé au-dessous de cette surface de suspension. On sait, 
en outre, que dans le corps lui-même, les organes les plus 
légers : les poumons et les sacs aériens, sont en haut ; que 
la masse intestinale, déjà plus dense, est située plus bas; 
enfln , que les muscles thoraciques , si volumineux et si 
lourds, occupent le point inférieur du système. Ainsi, la 

Haut. 15 



Sâ6 



LOCOMOTION AÉRIENNE 



partie la plus lourde est placée le plus bas posâible au* 
dessous du point de suspension. 

L'oiseau qui descend, les ailes déployées, présentera donc 
toujours sa région ventrale en bas, sans avoir besoin de 
faire des efforts d'équilibre; il prendra cette attitude passive- 
ment : comme la prend un parachute abandonné dans l'es- 
pace, comme la prend luissi le volant qui retombe sur lai 
raquette. 

Mais cette chute verticale est lan cas exceptionnel > l'oi- 
seau qui se laisse tomber est presque toujours animé d'une 
vitesse horizontale préalable ; il gliâse donc obliquement mr 
l'air, comme glisse tout corps léger et à grande surfoce placé 
dans les conditions de stabilité qui viennent d'être indi* 
quées.M. J. Pline atrès-bieii étudié les différentes sortes 
de glissement qui peuvent àtors avoir lieu ; il les à même 
reproduites au moyen de petits appareils qui imitent l'insecte 
ou l'oiseau quand ûs volent sans agiter leurs ailes. 

Que l'on prenne une feuille de papiw de forme carrée, et 



,Q V 




v'=\7 



■<■«<• 



y^ 



.^'' 



4t=sr- 



flg. 90. — Représentant : à gauche, on apptf^ de planement éqnnibré par dena 
masses égales plaoéa aux extrémités delà tige qoi 9st logée dans le fond de l'angle 
dièdre. Cet appareil tombe Tertioalement comme Tindiqaent les positions snoces* 
sires c|^ U tige, mpoiii de d^ox masaea. -*• A droite, on voit le même appareil mon! 
d'une seole masse. Ûl ehate est parabeli^e, ainsi que la montre la trajectoin 
ponctuée. 



» 'i 



qu'on la ploie par le milieu, de manière à former un angle 
dièdre très-obtus (flg. 90); puis au fond de cet angle, 
Osions ^yeç ^n peu de cire une tige de métal munie de deux 



CONFORMATION DE L'OISEAU 227 

masses de même poids ; on aura un système stable dans 
l'air. Si le centre de gr&vtté passe exactement par le centre 
de %ure, en abandonnant cet appareil dans l'espace , on le 
verra tomber verQcalement, la convexité de son angle étant 
toamée en bas. 

Si l'on enlève l'une des deux masses, de manière k dépla- 
cer le centre de gravité , l'appareil, au lieu de tomber ver- 
ticalement, suivra une trajectoire oblique et glissera sur 
l'air d'un mouvement accéléré (fig. 90 moitié droite). 

La trajectoire parcourue par ce mobile sera située dans un 
plan vertical, si les deux moitiés de l'appareil sont bien 
symétriques; dans le cas contraire, elle s'infléchira du 
côté ou l'appareil, coupant l'air, trouve le plus de ré- 
sistance. Ces effets, bien faciles à comprendre, sont iden- 
tiques avec ceux que produit, dans la marche d'un navire, la 
résistance du gouvernail. Ils peuvent aussi se produire dans 
le sens vertical ; de sorte que la trajectoire de l'appareil 
peut être une courbe à concavité supérieure ou inférieure, 
suivant le cas. 

Tout corps mince qui est coaiM, tend à glisser sur Vaîr 
suivant la directioa de sa propre courbure. 




Si , dans notre petit appareil, nous relevons le bord posté- 
rieur ou la bord antérieur des plans latéraux, nous verrons, 



238 



LOœMOTION AÉRIENNE 



à un moment donné de sa chute oblique, Tappareil remonter 
contre la pesanteur, mais perdre bien vite son mouvement 
de translation (fig. 81). Que s'est-il passé ? 

Tant que le mobile, dans sa chute, n*a eu que peu de vi- 
tesse, l'effet de sa courbure est resté insensible, parce que 
Tair ne présente de résistance aux surfaces qu*en raison de 
la vitesse dont elles sont animées. Mais lorsque la vitesse 
a été assez grande, un effet de gouvernail s*est produit, qui 
a relevé l'extrémité antérieure du mobile et lui a imprimé 
une direction ascendante. Alors la pesanteur qui était la 
force accélératrice du glissement de l'appareil dans l'air est 
devenue retardatrice : à mesure que le mobile s'élevait, 
il a perdu sa vitesse et est arrivé à l'immobilité. Après cela, 
une rétrogradation a commencé, puis une remontée en 
arrière, de façon que l'appareil est arrivé sur le sol par 
oscillations successives. 

Enfin si l'on donne au mobile une légère concavité par en 
bas, l'inverse se produit: on voit (fig. 92), à un certain 




Fig. 92. — La partie postérieure da plan de l'angle dièdre a été reeoorbée en bat. Après 
une chute parabolique, le mobile prend une marehe descendante très-rapide. 



moment, la trajectoire s'infléchir brusquement en bas et 
le mobile frapper le sol avec une grande violence. Dans 
ce second cas, au moment où Telfet de gouvernail s'est 
produit^ la direction nouvelle s'est trouvée favorisée par la 



GONFORUATION DE L'OISEAU 32» 

pesanteur qui a précipité la chute, tandis que, tout & l'heure, 
elle ralentissait la remontée. 

Nous avons insisté sur ces effets, parce qu'ils se produi- 
sent fréquemment dans le vol des oiseaux. Ils sont signalés 
dans les aDoena traités de fauconnerie qui décrivent les 
évolutions des oiseaux chasseurs. Sans remonter plus haut, 
on trouve dans Huber (1) la description de ces mouvements 
curvilignes des faucons, auxquels on donnait le nom de paa- 
sades, et qui consistaient en une descente oblique de l'oiseau 
suivie d'une rettource ou ronontée (du latin reaurgere).* L'oi- 
c seau, dit Huber, emporté par sa propre vitesse; irait toa- 
( oher la terre et s'y fracasser, s'il n'usait de certaine faculté - 
c qu'il a de s'aiTôter au plus fort de sa viteœe et de se porter 

< droit en haut, ou degré nécessaire pour 6tre k même de 
(I faire une seconde descente. Ce mouvement suffit , ncm- 
( seulement pour arrêter sa descente, mais encore poiir le 

< porter, sans qu'il fasse aucun effort, aussi haut que le nî- 

< veau d'où U est parti. > 

Assurément, il y a de l'exagération à dire que l'oiseau 
remonte sans faire d'effort actif, ja squ'an niveau d'oïl il est 
parti ; la résistance de l'air dent éteindre une partie de la force 
qui a été acquise pendant la chute et qui doit se transformer 
en remontée. On voitcqwndantque lepbénomène de la res- 
source est bien constaté par les observateurs, et qu'il a été 
considéré par eux comme un acte en quelque sorte passif, 
dans lequel l'oiseau n'a pas à dépenser de force musculaire. 

Leplanement présente, dans certains cas, une grande ana- 
logie avec les' phénomènes décrits précédemment. Lors- 
qu'un oiseau, un p^^n par exemple, a parcouru une 
certaine distance en battant des ailée, on le voit suspendre 
tout battement pendant quelques instants et glisser sur 
l'air, soit horizontalement , soit en s' abaissant ou en s'êle- 
vant. Le planement descendant est celui qui présente la plus 
longue durée ; en effet, ce n'est qu'une chute extrêmement 
ralentie, mais dans laquelle la pesanteur entretient le raou- 

1. In>8-, 6eDèT3, 178i. 



m LOCOMOTION AÉRIENNE 

vementy tandis qu'elle le ralentit dans le planement horizon- 
tal ou ascendant. Dans ces deux dernières formes, Taile, plus 
ou moina obliquement dirigée, M end son point d'appui sur 
l'air, comme ce jouet d*enGant qw l'on appelle cerpvoUmt; 
avec cette différence : que la vitesse est imprimée au cerf- 
volant par la traction exercée sur la ficelle lorsque l'air est 
calme, tandis que l'oiseau utilise, dans le planement, une 
vitesse qu*il a acquise : soit par une chute oblique, soit par 
des coups d'ailes préalables. 

Nous avons dit que les observateurs avaient admis que 
certains oiseaux qu'ils appellent voiliers pouvaient, par la 
seule action du vent, se soutenir et se diriger dans l'air. Cette 
théorie a toute l'apparence d'un paradoxe ; on ne comprend 
pas, en effet, que l'oiseau, immobile dans le vent, ne subisse 
pas l'entrainement de l'air. 

Si les passades ou les planements qu'U ^cécute peuvent le 
porter parfois &i sens contraire de la direction du vent, ce 
n'est là que des effets passagers comprises, à un autre ins- 
tant, par un entraînement plus rapide. 

Cependant la théorie du vol à voile a "été soutenue avec un 
grand talent par certains observateurs, et particulièrement 
par le comte d'Estemo, auteur d'un remarquable mémoire 
sur le vol des oiseaux.* 

Tout le mcmde, dit cet auteur, peut voir certains oiseaux 
pratiquer le vol à voile; le ni^, c'est nier l'évidence. 

On connaît encore si insuffisamment les lois de la résistance 
de Tair, surtout en ce qui concerne la décomposition de 
cette résistance quand elle agit contre des plans inclinés sous 
différents angles, qu'il n'y a pas lieu de se prononcer sur 
la question du vol à voile. Il serait téméraire de condamner 
absolument Topinion des observateurs, en s'appuyant sur 
une théorie et sur des notions aussi vagues que celles que 
nous possédons sur ce sujet. 

r t , 

' . ' , ■< . . f : ■ ' - , 

Rapport de la surface des ailes au poids du corps. Un des 
points les plus intéressants de la conformation des oiseaux 
consiste dans la détermination du rapport de la surface des 
ailes avec le poids de PanimaL Existe t-il un rapport cens* 



CONFORMATION DE L'OISEAU 231 

tant entre ce poids et ces surfaces t Cette question a été 

l'objet de nombreuses controverses. 

Il est déjà démontré que si l'on comparait des oiseaux 
d'espèces très-différentes et de poids égaux, on pourrait trou- 
ver que les uns ont des aiies deux, trois ou quatre fois plus 
étendues que les autres. Les oiseaux à grandes surfaces sont 
ceux qui se livrent le plus ordinairement au vol plané, et 
qu'on a appelés voiliers ; tandis que ceux dont l'aile est 
courte ou étroite sont plus ordinairement assujettis au vol 
ramé. 

Mais, si l'on compare deux oiseaux rameurs entre eux ou 
deux oiseaux voiliers ; si, pc(ur faire mieux encore, on les 
choisit dans une même famille, afin de n'avoir entre eux que 
des différences de taille, on trouvera un rapport assez con- 
stant entre les poids de ces oiseaux et la surface de leurs 
ailes. Mais la détermination de ce rapport doit êlre basée sur 
certaines considérations qui ont longtemps échappé aux na- 
turalistes. 

M. de Lucy a cherché, pour tous les êtres qui volent h 
comparer la surface des ailes au poids de l'animal. Puis, afin 
d'établir une unité commune entre ces animaux d'espèces et 
de tailles si différentes, il rapportait toutes ces mesuresâ un 
type idéal dont le poids était toujours de 1 kilogramme. Ainsi, 
après avoir constaté que le cousin, qui pèse 3 milligrammes, 
possède des ailes de 30 millimètres carrés de surface, il con- 
cluait que dans le type cousin, le kilogramme d'animal était 
supporté par une surface alaire de 10 mètres carrés. 

Dressant un tableau comparatif des mesures prises sur un 
grand nombre d'animaux d'espèces et de tailles différentes, 
M. de Lucy est arrivé aux chiffres suivants ; 

Poidi Surface Suif*ee 

Cousin 3 milligr. 30 mm. carrés. 10 m, carrés. 

PapUlon 20 cenliBr. 1063 mm. carrés. 8 1/3 

Rgeon 390 gram. 750 c. carr, S58fl c. carr. 

Cigogne 3265 gram. 4eOS c. carr. 1938 c. carr. 

Crue d'Australie . 0500 gram. S513 c. carr. 899 c. carr. 

De ces mesures, ressort ce fait bien saisissant : que les 



332 LOCOMOTION AÉRIENNE 

animaux de grande taille et de grand poids se soutiennent 
avec une surface d'ailes beaucoup moindre que les petits. 

Un pareil résultat montre déjà que le rôle de Taile dans le 
vol n'est pas seulement passif, car une voile ou un parachute 
doivent toujours avoir des surfaces proportionnelles aux poids 
sur lesquels ils doivent agir. Considérée au contraire à son 
point de vue véritable, c'est-à-dire comme un organe qui 
devra frapper l'air, l'aile de l'oiseau devra, ainsi qu'on va le 
voir, présenter une surface relativement m^oindre chez les 
oiseaux de grande taille et de grand poids. 

L'étonnement qu'on éprouve en présence du résultat 
obtenu par M. de Lucy disparait lorsqu'on songe qu'il y a 
une raison géométrique pour laquelle la surface des ailes 
ne saurait croître en raiscm du poids de l'oiseau. En effet, 
si nous supposons deux objets de même fcurme, deux 
cubes, par exemple, dont l'un serait deux fois aussi grand 
que Fautre (en diamètre)^ chacune des faces du grand 
cube sera quatre fois aussi grande que celle du petit ; enfin, 
le poids du grand cube sera huit fois celui du petit. Ainsi 
pour tous les solides géométriquement semblables, les dimen- 
sions linéaires étaQt dans un certain rapport, les surfaces 
croîtront comme les carrés et les poids comme les cubes de 
ce rapport. Deux oiseaux semblables de forme, mais dont 
l'un sera deux fois plus large d'envergure que l'autre, auront 
des surfaces d'ailes dans le rapport de 1 à 4, et des poids 
dans le rapport de 1 à 8. 

Le docteur Hureau de Villeneuve, s'appuyant sur ces con- 
sidérations, a cherché à déterminer la surface d'aile qui pour- 
rait faire voler une chauve-souris dont le poids serait celui 
d'un homme ; il a trouvé que chacune des ailes n'aurait pas 
3 mètres de longueur. 

Dans un remarquable travail sur l'étendue relative des 
ailes et sur le poids relatif des muscles pectoraux chez les 
différentes espèces d'animaux vert<^brés volants (1), Hartings 
montre que Ton peut, dans la série des oiseaux, établir 
l'existence d'un certain rapport entre la surface des ailes 

1. Archives néerlandaidea, t. IV, p. 1869. 



CONFORMATION DE L'OISEAU 233 

et le poids du corps. Maïs il faut avoir soia de ne comparer 
que lea éléments comparables : c'est-à-dire les longueurs 
des ailes, les racines carrées de leurs surfaces , et les 
racines cubiques des poids , chez les différents oiseaux. 
Soient : I, la longueur de l'aile; a, son aire ou surface, et 
p le poids du corps, on pourra comparer entre eux l, t/ÔT 

v'p. 

Opérant sur différents types d'oiseaux, HartÎI^^ fit des 
mensurations et des pesées desquelles il obtint le tableau 
suivant : 

Poidi. SutIicb. Rapport, 
Nom da TespècB. p. a. _\Al 

VP 

\. Larus ergentatus 565,0 511 2,83 

2. Anas nyroca 508,0 331 2.S6 

3. Fulica alra 495,0 362 3,05 

4. Allas crecca 275,5 1« 1,84 

5. Larus ridibundus 197,0 331 3,13 

6. Machetes pugnax 1^,0 164 9,S3 

7. Rallus aquaticuB 170,5 101 1,81 

a. Turdus pilaris 1C6,4 101 2,14 

9. Turdus merula 88,8 100 2,31 

IQ. Sturnus vulgaris 8ô,4 85 2,09 

11. Bombidlla gamila C0,0 44 1,G9 

13. Alauda arvensis 32,2 75 2,69 

13. Parus major 14^ 31 2,39 

14. Fringilla Bpinus 10,1 35 2,33 

15. Parus CBiruleua 9,1 24 2,34 

A cette liste deHartings nous en ajouterons une autre que 
nous avons dressée d'après la même méthode. Toutes les 
déterminations ont été faites sur des oiseaux tués au fusil et 
peu d'instants après la mort. Nous avons pris la surface des 
deux ailes, au lieu de n'en prendre qu'une seule à la manière 
' deHartings; cette modification qui nous a paru nécessaire 
est la principale cause des différences que le lecteur consta- 
tera entre nos chiffres et ceux du physiologiste Hollandais. 
Pourrendre les deux tableaux comparables il faut, dans celui 
de Harlings, doubler le nombre obtenu comme e::^pression du 

rapport " j,^ 



234 



LOCOMOTION AÉRIENNE 



Nom de Tespèee. 



Vultar ..... 
Vultur cioereus. 
Falco tinnunculus 
Falco tinnuQCul. minor 
Falco Kobek . . 
Falco sublatio ?. 
Falco palostris . 
Falco milvus • . 
Strix passerina. 

id. 
Saxicola œnanthe 
Âlaudacrisiata • 
Gorvus cornlx. . 
Upupaepops . . 
Merops apiaster. 
Alcedo ispida. . 
Âlcedo afra? . . 
Golumba vinacea 
VaneUus spinosus 
Glareola .... 
Buteo vulgaris . 
Perdix cinerea . 
Sturous Tulgaris 
Gorvuspica. . . 

id. 
Hirundo urbica. 
Tordus menila. 



Poids = p. 


flnrfi. alaires =3 ia. 


Vp 


«f- 


ee. 


" 


1663,94 


3131 


4,722 


1535,00 


3233 


4,929 


128,94 


642 


5,015 


147,36 


546 


4,424 


282,44 


970 


4,747 


509,62 


1684 


5,138 


20B,76 


1188 


5,810 


620,14 


1901 


5,117 


122,80 


394 


3,993 


128,94 


442 


4,162 


56,05 


125 


2,922 


36,80 


202 


4,273 


374,54 


1156 


4,717 


49,12 


329 


4,952 


18.30 


117 


4,105 


82,89 


270 


3,769 


85,96 


288 


3,845 


112,00 


292 


3,545 


159,64 


636 


4,649 


95,17 


343 


4,056 


785.00 


1651 


4,405 


280,00 


320 


2,734 


78,00. 


202 


3,326 


212,00 


540 


3,906 


275,00 


690 


4,039 


18,00 


120 


4,180 


94,00 . 


23a 


3,335 



Les écarts que l'on observe dans le rapport du poids du 
corps à la surface des ailes, chez les différentes espèces 
d'oiseaux, tiennent, eu grande partie sans doute, à la forme 
des ailes. En effet, il n'est pas indifférent que la surface qui 
frappe l'air ait son maximum près du corps ou près de Pex- 
trémité; ces deux points ont des vitesses bien différentes. 
Pour une égale étendue de surface, la résistance sera donc 
plus grande à la pointe de Taile qu'à sa base. Il suit de là 
que deux oisoaûx de surfaces d'ailes inégales pourront 
trouver sur Tair la même résistance pourvu que ces surfaces 
soient différemment réparties. 

Le poids des muscles pectoraux est au contraire dans un 
rapport simple avec le poids total de l'oiseau, et, malgré les 
écarts qui correspondent aux divers degrés d'aptitude au 



CONFOIUIATION DE L'OISEAU 335 

vol dont chaque espèce est douée, on voit qu'il est environ 
de 1/6* dans le plus grand nombre des oiseaux. 

En résumé, chaque animal qui se soutient en l'air doit 
développer ua travail proportionnel & son poids ; il devra, 
à cet ^et, posséder des masses musculaires proportionnées 
à ce poids ; car, ainsi que nous l'avons vu, à les actions 
qui se passent dans les muaicles des oiseaux sont toujours 
de même nature, ces actions et le travail qu'elles engen- 
drent seront proportionqels aut masses des muscles. 

Mais comment se Eait-il que des ailes dont les sur&ces 
vaiifflit comme le carré des dimensions linéaires des oiseaux 
suffisent & mouvoir des poids qui varient dans le rapport 
des cubes de ces dimensions 1 

On peut prouver que si les battements des ailes avaient ta 
même fréquence chez les gros oiseaux que chez les petits, 
chaque coup d'aile aurait une vitesse dont la valeur croitrtùt 
avec la taille de l'oiseau, et comme la résistance de l'air 
augmente, pour chaque élément de la surface de l'aile, sui- 
vant le carré de la vitesse de cet organe, il en résulterait, 
au point de vue du travail effectué sur l'air, un avantage 
considérable pour l'oiseau de grande taille. 

n suit de là que, pour se soutenir, les oiseaux de grande 
taille n'auraient pas besoin de donner des coups d'ailes aussi 
fréquents que les petits oiseaux. 

Les observateurs n'ont pu, jusqu'ici, déterminer assez 
exactement le nombre des battements des ailes pour savoir 
si leur fréquence présente un rapport exactement inverse 
de la taille des oiseaux ; mais il est facile de voir que c'est 
dans ce sens que varie la fréquence des coupa d'ailes chez, 
les oiseaux de différentes tailles. 



CHAPITRE IV 



Vvî 



DES MOUVEMENTS DE L'AIUB DE L' OISEAU PENDANT LE VOL. 

t 



Fréquence des mouvements de l'aile. ^ Durées relatives de Téléyatlor. 
et de l'abaissement. — Détermination électrique. — Détermination 
myographique. — Trajectoire de l'aile de l'oiseau pendant le vol. 
^ Construction des appareils qtii enregistrent ce mouvement. -^ 
Expérience. — Figure elliptique du trajet de la pointe de l'aile. 



Dans les considérations générales sur la conformation de 
l'oiseau et sur les inductions que Von en peut tirer, le lecteur 
a dû voir que bien des hypothèses attendent leur démonstra- 
tion expérimentale. Aussi, avons^nous hâte d'appliquer au 
vol de l'oiseau la méthode qui nous a servi déjà pour ana- 
lyser les autres modes de locomotion. 

^ Fréquence des hattemenU de V aile. — La méthode gra- 
phique dont l'emploi direct était si facile pour la détermi- 

'^nation de la firéquence des battements de l'aile de l'insecte 
ne peut plus s'employer sur Toiseau dans les mêmes con- 
ditions. Il faut établir, entre Toiseau qui vole et l'appareil 
enregistreur, u|ie transmission de signaux . Nous nous retrou-^ 
vous en face d'un problème analogue à celui que nous avons 
résolu pour la locomotion terrestre, quand nous avons enre- 
gistré la fréquence et les durées relatives des appuis des 
membres sur le sol. Nous devons estimer ici : la durée des 
appuis de l'aile sur Tair et celle de ses périodes de relève- 
ment. 



UOUVBHBNTS DE L'ÂILE DE L'OISEAU 237 

Méthode éleetrique. — La télégraphie électiique nous a 
a servi d'abord. 

L'expérience consiste à placer & l'extrémité de l'aile un 
appareil qui, & cbacun des mouvements alternatifs qu'il re- 
çoit, rompe ou ferme un circuit électrique. Sur le tnùet de 
ce drcuit est placé un appardl électro-magnétique qui écrit 
sur un cylindM tournant. La figure 94 montre ce mode de 
télégraphie appliqué & l'étude du vol d'un pigeon, concur- 
remment avec un autre moy«i de transmission de signaux 
qui sera exposé plus tard. Dans cette figure, les deux fils 
électriques sont séparés l'un de l'autre. 

La pointe écrivante tracera uii^ligne crénelée dont cha- 
cun des changements de niveau correspondra à un change- 
ment dans ta direction du mouvement de l'aile. Pour que 
l'oiseau vole le plus librement possible, un câble fin et sou- 
ple, contenant deux fils conducteurs, établit la communica- 
tion entre l'oiseau et le télégraphe écrivant. Les deux bouts 
des fils sont adaptés à un petit appareil très-léger qui exécute, 
par l'eflfet de la résistance de i'air, une sorte de mouvement 
de soupape. Quand l'aile s'élève, la soupape s'ouvre, le cou- 
rant est rompu, et la ligne du tracé télégraphique s'élève. 
Quand l'aile descend, la soupape se ferme, le courant se 
ferme aussi, et le tracé télégraphique s'abaisse. 

Appliqué à différentes espèces d'oiseaux , cet appareil 
permet de constater la fréquence propre aux mouvements 
de chacun d'eux. Le nombre des espèces que nous avons pu 
étudier est encore assez restreint; voici les chiffres ob- 
tenus : 

aèialnliaai da l'aiJa 

Moineau 13 

Canard sauvage 9 

Pigeon 8 

Busard n 3/4 

Chouette effraie 5 



La fréquence des battements varie, du reste, suivant que 
l'oiseau est au départ, en plein vol, ou à la Qn de son vol. 
Quelques oiseaux présentent, comme ou sait, des temps 



238 LOCOMOTION AÉRIENNE 

d'arrêt complet de leurs ailes; ils glissent sun'ùr, en utilisant 

leur vitesse acquise. 

Durées relatives de l'abaissement et de l'élévation de Faite. 

Contrairement à l'opinion émise par certains auteurs, la 
durée de l'abaissement de l'aile est plus longue , ea géné- 
ral, que celle de l'élévation. L'inégalité de ces deux temps 
se prononce surtout chez les oiseaux dont les ailes sont & 
grandes surfaces et les battements peu fréquents. Ainsi, tandis 
que ces durées sont presque égales chez le canard dont les 
dles sont très-étrûtes, elles sont inégales chez le pigeon et 
bien plus encore cbeB la buse. Vud les duŒreB obtenus dans 
nos expâriences. 

Daté» total* 
d'une révoliilioa d« l'>II«. 

Cuard. . . 11 9/3 centiAmM da seconde. 
P^eoa ... 18 1/a 
Buse. ... 32 1;) 

Il est plus difficile qu'on ne pouvait le prévoir de déter- 
miner l'instant précis où change la direction de la ligne tracée 
par le télégraphe. Les attractions et les relâchements du fer 
doux ont une durée qui devient appréciable quand le cylindre 
noirci tourne avec la rapidité nécessaire pour la mesure des 
mouvements rapides qu'il s'agit d'analyser. Les inflexions de 
la ligne tracée par le télégraphe deviennent alor.J des cour- 
bes dont il est assez difTicile de déterminer l'origine précise. 
Il y a donc une limite à la précision des mesures qu'on peut 
fiiire avec la méthode électrique ; mais on peut estimer ainsi 
la durée d'un mouvement avec une approximation bien suffi- 



Méffiode myographique. — On a Tu qu'an gonflement 
accompagne la eontracUon des muscles dont il suit toutes les 
phases. 

Un raccourcissement rapide ou lent, faible ou éneifpque 
du muscle, s'accompagnera donc d'un gonflement qui affec- 
tera les mêmes caractères de vitesse ou d'intensité. A cha- 
que abaissement de l'aile d'tm oiseau, le grandpeetoral su- 



MOUVEMENTS DE L'AILE DE L'OISEAU 2» 

bira donc un gonflement qu'il s'agit de transmettre à l'appa- 
reil enref^treur. 

Nous recourrons, à cet effet, aux appareils qui ont déjà 
servi, dana la locomotion humaine, à des déterminations du 
môme genre. De très-légères modifications les mettront en 
état de signaler les phases alternatives de durcissement et de 
telàcbement du muscle grand pectoral. 



Fig. sa. — ApfiHil iiplonleur de U eonlraDlbii des iDamlei IturuiqDM 

TÈBpit le rBsMrt-houdiDjo'eblellB qui s'appliqua #nr le» moiole». L» lace in 
CD contact avec le corset, poKe qDulrB gieliles griUei qui >*implaQteat dan 



L'oiseau vole dans un espace de 15 mètres carrés et de 
8 mètres de hauteur. Les appareils enregistreurs étant pla- 
cés au centre de la salie oii l'expérience se fait, il suffit de 
12 mètres de tube de caoutchouc pour établir un« communi- 
cation constante entre l'oiseau et les appareils. 

Une soile de corset est appliqué à un pigeon {voyez 
fig, Qi). Sous ce corset, entre l'étofTe bien tendue et les 
muscles pectoraux, est glissé un petit appareil destiné à 
percevoir le gonflement des muscles, et dont voici la dispo- 
sition. 

Une petite cuvette de métal (fig. 93), contenant à son inté- 
rieur un ressort-boudin, est fermée par une membrane de 
caoutchouc. Cette cuvette, ainsi close, communique avec 
le tube de transmission. 

Toute pression sur la membrane de caoutchouc la dé- 
prime, en faisant céder le ressort ; l'air estchassé de la cuvette 
et s'échappe par le tube. Si la pression cesse, l'air rentre dans 
la cuvette par l'élasticité du ressort qui soulève la mem- 
brane. Une soufQerie et une aspiration alternatives s' établis- 



340 LOGOMOTIOX AÉRIENNE 

sent ainsi dans le Uibe, et le mouvement 4e l'air transmet à 
l'appareil enregistreur le signal des pressions plus ou moine 
fortes qui ont élé exercées Bur la membrane de la cuvette. 
L'enregistreur est le,tambour à levier que le lecteur con- 
naît déjà, n fournît une courbe asceodante pendant la phase 
de contraction du muscle et deBcendante pendant celle de 
relâcbement. 




Flg. M. — Etpêrirag* pAor IMarmliiM' pu U mMhtida él«etHqna at pti' li mflhoda 
mTognphiqôa, iUfàli,UIM(iiiMM an nMnraioiBBli.dal'iÙa MlM-daiha nU- 
tiTHilam.t«iipidV%«tionstdUMbM>nnil. . . 



LaûgureQi rsprésoite la di^tosition générale de l'expo 
rience, daus laquelle la télégraphie électrique et la traii^ 
mission par. l'air sont employées concurremment. 

Elle montre :un pi8epn.muni de son corset, sous lequel 
est gliasée l'ampoule exploratrice des. muscles pectoraio. 



MOUVEMENTS DE L'AILE DE L'OISEAU 241 

Le tube de transmission aboutit à un appareil enregistreur 
qui écrit sur un cylindre tournant. 

A Textrémité de l'aile du pigeon, est Pappareil qui ouvre 
ou ferme un courant électrique, suitant que Faiie s'élève ou 
s'abaisse^ Les deux fllè du circuit sont représentés séparés 
l'un de Tautre ; on voit, sur leur trajet, deux éléments de 
pile de Bunsen et rélectro-aimant qui, muni d*un levier, en- 
registre les signaux télégraphiques des mouvements de l'aile. 

Expérience. — On lAche l'oiseau à l'une des extrémités 
de la salle, la volière dans laqueMe on le tient d'ordinaire 
étant placée à l'extrémité opposée. L'oiseau s'envole en se 
dirigeant habituellement vers sa volière sur laquelle il va se 
reposer. Pendant la durée du vo!, on obtient les tracés re- 
présentés par la figuré 95. 

On voit que le tracé diffère suivant l'espèce d'oiseau sur 
laquelle^L^expérlence a été bite. Toutefois, dans chacun des 
tracés n, in, IV, V, on observe le r^our périodique de deux 
mouvements a et 6 qili se produisent à chaque révolution do 
l'aile. * 

A quoi tiennent ces deux actes musculairesT 

Il est fàdle de reconnaître que Fondulation a correspond 
à l'action du muscle élévateur de l'ailey et l'ondulation b à 
l'action de l'abaisseur. 

On peut le prouver : d'abord en recueillant, em môme 
temps que le trac^ musculaire, celui des mouvem^its d'as- 
cension et de descente de Faile transmis par l'électricité. 
Ces deux tracés lorsqu'ils sont bi^ superposés l'un à l'autre, 
montrent que le temps d'élévittton de TaSe concorde avec 
la durée de l'ondulatimi à, et que le temps d'abaissement 
coïncide avec Fondulation 6. 

D'après cela, on comprend comment se produisent les 
ondulations a et 6 dans tous les tracés musculaires des 
oiseaux. En effet, au niveau de la région explorée et près de 
l'arête du sternum, il existe deux plans musculaires dis- 
tincts : le plus superficie est formé par lé grand pectoral, 
ou abaisseur de l'aile;le plus profend par le pectoral moyen, 
ou élévateur de l'aile, dont le tendon passe derrière la four- 
chette du sternum pour s'attacher à la tète de l'humérus. 

Marsy. 16 



LOCOMOTION ARRIENNF 




= 1^. 



MOUVEMENTS DE L'AILB DE I/OISEAU «4S 

Ge8 detix muscles superposés agiront, par leur gonflement, 

sur l'appareQ qui est appliqué sur 

eux; Véldiateur de l'iile, se gcmflant 

lorsqu'il ee 'contracte, mgiutle son 

action par l'ondulatioii a; le grand 

pectoral signale rabaissement de 

l'aile par l'ondulatioQ b. 
On peut vériSerencorel'exactitude 

de cette ezpUcatîoa au moyen d'une 

expérience très-simple. L'anatomie 

nous montre que le mustde élévateur 

de l'aile est étroit et ne double i'a- 

baisseur que dans sa partie la plus 

interne, située le long de la crête du 

sternum; de sorte que si l'on dé- 
place le petit appareil qui explore le 

mouvement de ces muedes, et ù on 

le porte plus en dehors, il occupera 

une répon oli l'abaissoir de Taile 

n'est plue doublé de l'élévatenr, et le 

tracé ne pr^entera plus qu'une on- 
dulation simple : celle qui correspond 

k b dans les conitres de la flgure95. 
n est donc bien démontré qoe les 

ondulations a et b, dans les tracés 

musculaires des oiseaux sur lesquels 

nous avons expérimenté, correspon- 
dent exactement h l'action des princi- 

pauxmuBcles élévateursetabaiasears 

de l'aile ; mais on ne saurait attacher 

une grande importance à la forme 

de ces tracés pour esL déduire la na- 
ture prédse du mooTVmmt exécuté 

par le muacK Ces mouvements 
semblent, en effet, empiétw l'on 

sur l'autre; de sorte que le r^Acbe- 

ment de l'élévateur de l'aile n'est probablement pas complet 
lorsque l'abuasMir commence h agir* 



l|i-ti 



ag 



l'4Si 



wiS^s 



244 LOCOMOTION AÉRIENNE 

Ne demandons d'abord à ces tracés que ce qu'ils fournis- 
sent le plus naturellement, à ^savoir : le nombre des révo- 
lutions de l'aile, le plus ou moins de régularité de ces mou- 
vements, l'égalité ou l'inégalité de l'énergie de chacun d'eux. 

En restreignant la question dans ces limites, Texpérience 
montre que les battements de l'aile de l'oiseau dififërent d'am- 
plitude et de flréquence dans les différents instants du vol. 

Au départ, les battements sont un peu plus rares, mais 
beaucoup plus énergiques; ils atteignent, après deux ou trois 
coups d'aile, un liiythme à peu près régulier qu'ils perdent 
au moment ob l'animal va se reposer (flg. 96) . 



TRAJECTOiRB DB L'AILB DB L'OISBAU PENDANT LB VOL. 

On a VU, à propos du mécanisme du vol chez l'insecte, que 
l'expérience fondamentale a été celle qui a révélé le parcours 
de la pointe de l'aile à chacune de ses révolutions. La con- 
naissance du mécanisme du vol découlait, pour ainsi dire, 
naturellement de cette première notion. 

Pour le vol de l'oiseau, la même détermination est égale» 
ment nécessaire ; mais la méthode optique devient ici inap- 
plicable. En effet, le mouvement d'une aile d'oiseau, bien 
que trop rapide pour être saisissable à l'oeQ, ne l'est pas 
assez pour fournir une impression rétinienne persistante qui 
montre son parcours entier. 

La méthode graphique, avec les transmissions de signaux 
que nous avons employées jusqu'ici, ne fournit que l'expres- 
sion des mouvements qui se pasisent suivant une ligne droite, 
tels sont les raccourcissements et les allongements d'un 
muscle, les oscillations verticales ou horizontales du corps 
pendant la marche, etc. Ce n'est qu'en combinant ce mou- 
vement rectiligne avec la translation uniforme dé la surface 
enfumée qui reçoit le tracé qu'on obtient l'expression de la 
vitesse avec laquelle le mouvement s'effectue à chaque 
instant. 

L'action de l'aile pendant le vol ne consiste pas seulement 



MOUVEMENTS DE L'AILE DE L'OISBAU 245 

en élévations et en abaissements alternatif. U sutBt de 

regarder un oiseau qui passe en volant au-dessus de notre 
tête, pour constater que l'aile se porte aussi d'avant en ar- 
rière à cliaque battement. De ce double mouvement doit ré- 
sulter une courbe fermée qu'il s'agit d'inscrire. 

Il est démontré géométriquement que toute figure plane, 
c'est-à-dire susceptible d'être enregistrée sur un plan, peut 
être engendrée par la combinaison rectangulaire de deux 
mouvements rectilignes. Les tracés que Kœnig a obtenus en 
armant d un style les verges vibrantes de Wtieatstone, les 
Dgures lumineuses des accords musicaux que Lissajous pro- 
duit par la réflexion d'un faisceau de lumière sur deux miroirs 
vibrant perpendiculairement l'un à l'autre, sont des exemples 
bien connus de la formation d'une figure plane au moyen de 
deux mouvements rectilignes perpendiculaires entre eux. 

Ainsi, en admettant qu'on puisse transmettre, à la fois, les 
mouvements d'élévation et d'abaissement que l'aile de l'oi- 
seau exécute, aussi bien que les mouvements que fait cet 
organe d'avant en arrière et d'arrière en avant; en suppo- 
sant qu'une pointa écrivante puisse recevoir simultanément 
l'impulsion de ces deux mouvements perpendiculaires entre 
eux, cette pointe écrira sur le papier la ûgure exacte des 
mouvements de l'aile de l'oiseau. 

Nous avons clierché d abord à réaliser l'appareil qui trans- 
mettrait ainsi à distance un mouvement quelconque et l'en- 
registrerait sur un plan, sans nouu préoccuper de la fagon 
dont on pourrait adapter sur l'oiseau cette machine plus 
ou moins pesante. La figure 97 représente ce premier ap- 
pareil d'essai, dont la description est indispensable pour 
faciliter l'intelligence de la machine définitive dont on verra 
tout h l'heure la construction 

Sur deux pieds solides portant des supports verticaux, on 
voit deux liges horizontales parallèles entre elles. Ce sont 
deux leviers d'aluminium qui devront, grâce aux appareils 
de transmission que nous allons décrire, exécuter tous deux 
les mêmes mouvements. Chacun de ces leviers est monté sur 
un Cardan, c'est-à-dire sur une double articulation qui lui 
permet toute espèce de mouvements : ainsi, chaque levier 



246 LOCOMOTION AÉRIENNE 

peut ôtre porté en haut, en bas, à droite, à gauche; il peut, 
par sa pointe, décrire la base d'un cône dont le Cardan sera 
le sommet. Enfin, il exécutera toute espèce de mouvement 
qu'il plaira à l'expérimentateur de lui ioiprimer. 

n s'agit d'établir la transmission des mouvements d'un des 
leviers à Tautre, et cela à une distance de 10 à 15 mètres. 
Cela se fait au moyen du procédé que le lecteur connaît 
déjà : l'emploi des tambours et des tuî)es à air. 

Le levier qui, dans la figure 97, se voit à gauche, est relié, 
par une tige métallique verticale, à la membrane d'un tam- 
bour placé au-dessous de lui. Dans les mouvements ver- 
ticaux du levier, la membrane du tambour, tour à tour 
abaissée ou soulevée, produira un mouvement de soufflerie 
qui se transmettra, par un long tube à air, jusqu'à la mem- 
brane d'un tambour semblable appartenant à l'appareil de 
droite. Ce 2°^« tambour, placé au-dessus du levier qui lui 
correspond, et relié avec lui, transmettra fidèlement tous 
les mouvements verticaux qui auront été imprimés au tam- 
bour n^ 1 (celui de gauche). Les mouvements seront de 
même sens dans les deux leviers, grâce à l'inversion de lai 
position des tambours. En efiet, supposons qu'on abaisse 
le levier n* 1 ; on enfonce la membrane du tambour qui est 
au-dessous de lui ; il se produit une soufflerie qui soulève 
la membrane du second tambour, et conséquemment abaisse 
le levier n* 2. Inversement, l'élévation du levier n^ 1 pro- 
duira une aspiration d'air qui élèvera la membrane et le le- 
vier n® 2. 

En procédant de la même manière pour la transmission 
des mouvements dans le plan horizontal, on place, à droite 
de Tun des leviers et à gauche de l'autre, un tambour dont 
la membrane, située dans le plan vertical, agit dans les 
mouvements de latéralité ; la transmission de ces mouve*^ 
ments se fait par un tube spécial comme cela se passe pour 
les mouvements verticaux. 

L'appareil étant ainsi construit, si l'on prend dans les 
doigts l'extrémité d'un des leviers, et si on lui imprime des 
mouvements quelconques, on verra l'autre levier répéter 
ces mouvements avec une fidélité parfaite. 



MOUVEM^TS DE L'AILE DE L'CIîFAU 




248 LOCOMOTION AÉRIENNE 

Toute la différence consiste en une diminution légère de 
l'amplitude du mouvement dans le levier qui obéit. Gela 
tient à ce que l'air contenu dans chacun des systèmes de 
tubes et de tambours se comprime un peu, et par conséquent 
ne transmet pas la totalité du mouvement qu*il reçoit. H 
serait facile de remédier à cet inconvénient, si c'en était un, 
en sensibilisant Tappareil récepteur, ce qui se fait en plaçant 
le Cardan un peu plus près du point où le mouvement se 
transmet au levier du second appareil. Mais il est préférable 
de ne pas chercher une trop grande amplification des mou- 
vements lorsqu'on veut les écrire, car on augmente alors 
les frottements et Ton diminue la force <iui devra les sur- 
monter. 

Après avoir constaté que la transmission d'un mouvement 
quelconque s^efiectue d'une manière satisfaisante au moyen 
de cet appareil, nous avons cherché le moyen d'écrire ce 
mouvement sur un plan. La difficulté qui s'était déjà pré- 
sentée dans l'application de la méthode graphique à l'étude 
du mouvement de l'aile de l'insecte se présente ici de nou- 
veau ; mais, cette fois, il n'y a plus moyen de Téluder et de 
se contenter de tracés partiels. 

La pointe du levier n^ 2 décrit dans l'espace une figure 
sphérique incapable d'être tangente, autrement qu'en un 
point, à la surface enfumée qui devait recevoir le tracé. En 
conséquence, il a fallu enregistrer la projection de cette 
figure sur le plan et disposer le levier de telle sorte qu'il 
pût, suivant le besoin, s'allonger ou se raccourcir pour 
arriver toujoui*s au contact de la glace enfumée. Ce résultat v 
fut obtenu au moyen d'un ressort qui sert de pointe écrivante. 

La figure 98 montre, à l'extrémité du levier, le ressort 
en question. Il est large à sa base, afin de résister à toute 
tendance aux déviations latérales sous l'influence des frot* 
tements; cette base est fixée sur une pièce verticale d'alu- 
minium, qui, par en bas, s'attache à l'extrémité du levier. 
De cette façon, la pointe du ressort qui fait l'office de style 
se trouve sensiblement sur le prolongement du levier dont 
elle enregistrera les mouvements. Supposons que le levier 
s'élève et prenne la position indiquée par la ligne ponctuée 



H0DVEHBNT8 DE L'AILE DE L'OISEAU 949 

dans la figure 08 ; en parcourant cet espace, il aura décrit 
un arc de cercle, et bod extrémité ne sera plus sar le même 
plan que tout à l'heure, mais l'âastidté du ressort aura porté 
plus en avant la pointe écrivante; celle-ci continuera dono 



Fig. Ï3. — Points ilislîqao triant inr nns gliM «□tBmJa, 

à être en contact avec le plan sur lequel elle doit tracer. 
Ainsi, le levier s'allonge ou se raccourcit, suivant le besoin, 
et sa pointe frotte toujours sur le plan. Lasurface sur laquelle 
on reçoit les tracés est une glace bien polie, et le ressort 
qui forme le style est d'une telle souplesse, que la pression 
élastique qu'il exerce sur cette glace ne donne presque pas 
de frottements. 

L'appareil étant ainsi disposé, il faut le soumettre à une 
vérlflcation, pour savoir si les mouvements sont bien fidèle- 
ment transmis et enregistrés. 

Pour cela, munissant les deux leviers de la figure 97 de 
styles semblables, on place les pointes de ces styles contre 
une même glace enfumée; on conduit à la main l'un des le- 
viers de manière à produire une figure quelconque, à signer 
son nom, par exemple; l'autre levier doit retracer la même 
figure, reproduire la même signature. 

11 arrive, en général, que la transmission n'est pas égale- 
ment facile dans les deux sens; on s'en aperçoit à la défor- 
mation de la figure transmise qui s'allonge plus ou moins en 
hauteur ou en largeur. Ce défaut peut toujours être cor- 
rigé -. il tient à ce que la membrane de l'un des tambours, 
plus tendue que celle de l'autre, obéit moins facilement, 
On arrive bien vite, par le tâtonnement, à donner la même 



UO LOCOMOTION AÉRIENNE 

aensibUité aux deux membranes, ce qu'on reconmÉt, lorsque 
la figure directement tracée par le premier iBvier est iden- 
tique avec celle que trace le second. ' 




Expérimee pour déterminer graphîquemmt la trajee- 
toir* de CaiU. — Voici les auKUncJJons qui pcrmcttot 



ICOUVEHENTB DB L'AILE DB L'OISEAU 25t 

â'appliqi^ cette transmission à l'étude des mouvements de 

i'aile d'un oiseau qui vole. 

L'appareil devant nécessairement avoir un assez grand 
poids, nous primes un gros oiseau pour le porter; de fortes 
buses adultes servirent dans ces expériences. A l'aide d'une 
sorte de corset qui laissait libres les ailes et les pattes, on 
fixa, sur le dos de l'oiseau, une planchette de bois léger sur 
laquelle l'appareil était établi. 

Pour que le levier exécutât fidèlement les mêmes mou- 
vements que l'aile, le Cardan de ce levier devait être 
placé au contact de l'articulation humérale de la buse. 
Or, comme la présence des tambours à côté du levier ne 
permettait pas ce contact immédiat, nous avons recouru à 
I emploi d'un parallélogramme qui transmettait au levier de 
l'appareil les mouvements d'une longue tige dont le centre 
de mouvement était très-voisin de l'articulation de l'aile de 
l'oiseau Enfin, pour obtenir la solidarité des mouvements 
de la tige avec ceux de l'aile de la buse, nous fixâmes sur 
l'aile bâtarde, c'est-à-dire sur le métacarpien du pouce de 
l'oiseau, une pince b. écrou bien serrée, et munie d'un an- 
neau dans lequel glissait la tige d'acier dont on vient de 
parler. 

La figure 99 représente la ■ buse volant avec l'appareil 
dont fi vient d'être question; au-dessous d'elle pendent les 
deux tubes de transmission qui se rendent à l'appareil enre- ' 
gistreur. 

Après un grand nombre de tentatives infructueuses et de 
changements dans la construction de l'appareil, qui, trop 
fragile, se brisait presque à chaque vol de l'oiseau, nous 
réussîmes & obtenir des résultats satisfaisants. Pendant toute 
la durée du vol, le levier enregistreur décrivait une sorte 
d'ellipse. Cette ellipse enregistrée sur une plaque animée 
d'un mouvement de translation de droite à gauche donne la 
figure 100. 

Pour comprendre cette figure, il faut se représenter l'oiseau 

volant de gauche à droite (dans le sens de la lecture du tracé) 

et frottant l'extrémité de son aile gauche contre une mu- 

, raiUe enduite de noir de fumée ; la trace que laisserait dans 



m LOCOMOTION AÉRIENNE 

ces conditions le parcours de son aile serait identique aa 
tracé représenté flg. 100. 
Cette courbe est bien une ellipse déployée par le moure- 
ment de translation de la pla- 
que qui reçoit le tracé. Sauf 
quelques tremblements de la li- 
gne, tremblements qui tiennent 
à des imperfections de l'appa- 
reil, la b^jectoire de Taile de 
l'oiseau est tout fc fait compara- 
ble au tracé que donnerait, dans 
les mêmes conditions, une verge 
de Wbeatstone accordée à l'u- 
nisson et donnant une vibration 
elliptique. La Qg. 101 représente 
on tracé de ce genre. 

La détermination du parcours 
de Vidle, avec les différâtes pha- 
ses de sa vitesse, est tellement 
B s ^^Ê^^SB^^Ê importante que nous avons tenu 
1 1 ^^l^l^^^^l ^ vérifier, de plusieurs foçons, 
° la réalité de cette forme ellipti- 

que. Toutes nos expériences ont 
fourni des résultats concordants^ 
elles ont montré que des oiseaux 
de différentes espèces décrivent, 
avec leurs ailes, une trajectoire 
, ^^^^— i^^^^^ elliptique. D' Estemo avait déjà 
I ^^^MH^^^^B conclu de ses observations à 
I ^^^^9^B^^| l'existence de cette trajectoire; 
^^^^■■^^^^" il a même figuré, dans son ou- 
vrage, l'ellipse parcourue, seu- 
lement, pour cet observateur, 
le grand axe de Fellipse serait dirigé en bas et en arrldre, 
oe qui est contraire au résultat de nos expériences. 

On remarque enoutre l'amplitude inégale des battements 
d'aile du commencement & la fin de la figure 100. Cette va- 
riatioD de l'amplitude concorde avec ce que nous avons dâjfc 




I 



MOUVEMENTS DE L'AILE DE L'OISEAU 253 

constaté sur la figure 96. Celle-ci montrait qu'au commen- 
cement du vol, l'oiseau donne de plus grands coups d'aile.' 




C'est alors, en effet, qu'il doit effectuer le maximum de tra- 
vail, car il doit s'élever au-dessus du sol. Plus tard il n'aura 
plus besoin que de conserver la hauteur acquise. 



V, 



CBAPITRB\ 



DES CHANGEMENTS DU PLAN DE L*AILE DE L'OISEAU AUX 
DIFFÉRENTS POINTS DE SON PARCOURS. 



Nouvelle détermiDation de la trajectoire de l'aUe. — Desoription 
des appareils. — Transmission d'un mouvement par la traction 
d*un fil. — Manège et appareil suspenseur de Foiseau ; apparu 
enregistreur. — Expérience sur le vol du pigeon. — Analyse de« 
courbes. — Description des appareils destinés à fournir l'indica- 
tion des changements de plan de Taile pendant le vol. — Rapport 
de ces changements de plan avec les autres mouvements de l'aile. 



NOUVELLE DÉTERMINATION DE LA TRAJECTOIRE DE L*AILB. 

L'analyse simultanée des changements du plan de l'aile 
et des phases diverses de son parcours eût présenté de 
grandes difficultés, si nous n'eussions trouvé une nouvelle 
disposition des appareils permettant d'explorer^ à la fois, 
un nombre presque illimité de mouvements différents. 

Cette simplification de la méthode consiste dans l'emploi 
de fils pour transmettre le mouvement d'un point quelcon- 
que à l'appareil explorateur qui, à son tour, l'envoie par les 
procédés o inaires à l'appareil enregistreur. 

Description des appareils. — Soit fig. 102, deux tambours 
à levier conjugués, semblables à ceux que nous avons déjà 
représentés fig. 21. Le levier L appartient à l'appareil explo- 
rateur, c'est-à-dire à celui sur lequel doit agir le mouve- 
ment qu'on étudie. Soir là monture de ce premier appareil, 



MQUVE11SNT8 DE L'AILE DE L'OIBEAU 355 

étabUsBons imé potence en fll de fer, de l'extrémité de 
laquelle on fll de .caootcbouc F partira pour b6 rendre au 
levier L. Du mËme levier se détache un cordonnet de soie GC 
auquel est suspendue une balle de plomb. 

Supposons que la balle soit dans la position la plus basse, 
c'est-à-dire au point A, le levier L prend la position marquée 
par une ligne ponctuée, tandis que, dans l'appareil enregis- 
treur, l'air refoulé soulève le levier L' qui trace le mouvement. 

Soulevons maintenant la balle, et porlons'la dana la posi- 
tion B, l'élasticité du fil de caoutchouc remontera le levier. 




tlg. 101. — Trinamlntoii fm 



Ainsi, le levier L est sollicité tour à tour par deux forces : 
c'est tantôt la traction exercée sur le fil de soie qui l'abaisse, 
en tendant le caoutchouc, et tantôt le retrait du caoutchouc 
gui réagit, aussitôt que la traction cesse. Ainsi, le levier 
suivra fidèlement tous les mouvements qu'on imprimera h 
l'extrémité du fil de tirage. 

Le levier L', qui doit tracer sur le cylindre les mouve- 
ments qui lui sont transmis, se meut en sens inverse du 
mouvement qu'on imprime au cordon CC ; le tracé sera 
donc renversé, et s'il y'avait quelque importance à L'obtenir 



256 LOCOMOTION AÉRIENNE 

dans le sens direct, il faudrait renverser le tambour enregis- 
treur, de manière à tourna la membrane en bas <• 

Avec deux appareils de ce genre, Tun sounns aux tractions 
verticales d'un fil attaché à Taile'de l'oiseau, Tautre souftiis ^ 
aux trêjctiona^borizontales d'un second fil également attàdtié 
à l'aile, on peut vérifier l'expérience qui nous % fourni la tra- 
jectoire de cet organe, et obtenir, dans des conditions Vie 
précision beaucoup plus grandi, la courbe de ces-tnoave- 
ments. C'est ce que nous avons tenté de faire avec un succès 
complet ainsi qu'on le verra plus loin. 

Mais ce n'est pas encore tout ce que nous voulions obte- 
nir. On eût pu faire porter par l'oiseau les appareils que 
nous venons de décrire, les mettre en communication, au 
moyen de tubes, avec les enregistreurs, comme cela s'est 
fait dans rejLpérience représentée fig. 99. Mais en cherchant 
à perfectionner Tsaialyse des mouvements du vol, nous dési- 
rions trouver un procédé qui fÛit également applicable à Foi- 
seau vivant et à toute espèce de machine destinée à repro- 
duire artificiellement la locomotion aérienne. 

Dans notre projet de reproduction artificielle des mouve- 
ments du vol, il faudra, pour ainsi dire, copier la nature dans 
sa fonction, comme un artiste la copie dans sa forme. Il 
faudra donner plus de vitesse aux mouvements trop lents, 
ralentir ceux qui sont trop rapides, jusqu'à ce qu'ils aient 
absolument les mêmes caractères et les méïnes effets méca- 
niques que ceux de l'oiseau. 

Cette incessante comparaison exige que nous nous placions 
dans des conditions nouvelles. En effet, nos études analy- 
tiques ont porté jusqu'ici sur un oiseau qui vole en liberté; 
or, tant que nous n'aurons pas entièrement réalisé l'imita- 
tion du vol par des procédés mécaniques, il nous est impos- 
sible d'abandonner à lui-même un appareil artificiol; il se 
briserait à chaque expérience. 



1. Autant on voudra étudier de mouvements, autant il faudra d*ap« 
pareUs de ce genre. Mais trois leviers conjugués suffiront toujours 
pour explorer les mouvements d'un point dans Tespace, puisque 
chacune des positions de ce point est définie lorsqu'elle est déicr- 
minée par rapport à trois axes perpendiculaires entre eux. 



MOUVEMBMTSJ>È L'AILE DE L'OIÔEAW '. «1 

La comparaison des mouvements de l'oiseau avec ceux 
d'un schéma n'exige pas que ces mouvements s'eHec- 
tuent dans les conditions du vol libre. Pourvu que l'oiseau, 
même entravé dans des mouvements, batte des ailes avec 
l'intenlion de voler, nous pourrons étudier ses actes muscu- 
laires avec leurs caractères, de force, d'étendue, de durée. Un ' 
oiseau qu'on aurait suspendu avec un fil, et qui battrait des 
ailes, pourrait, par exemple, être comparé h. un appareil ar- 
tificiel qui serait suspendu de la même façon. 

Nous avons essayé d'un mode de suspension moins impar- 
fait qui permet, d'une part, à l'oiseau de voler dans des con- 
ditions presque normales, et qui, d'autre part, fournira aux 
appareils artificiels le moyen de s'essayer dans leurs tenta- 
tives de vol, sans qu'on ait à craindre de les voir tomber, si 
les mouvements qu'ils produisent sont insuffisants à les sou- 
tenir en l'air. Voici la description de cet appareil suspenseur. 

Il s'agit d'une sorte de manège de 6 à 7 mètres de diamè- 
tre, dans lequell'oiseau se meut sans cesse, pouvant ainsi 
fournir à l'observation un vol circulaire de longue durée. On 
donne au manège un grand rayon, afin que sa courbe, étant 
moins brusque, modifie moins la nature du mouvement que 
l'oiseau de\Ta exécuter. Attelé, en quelque sorte, à l'extré- 
mité d'un long bras qui tourne sur un pivot central, l'oiseau 
doit être, autant que possible, libre d'exécuter des mouve- 
ments d'oscillation verticale. On verra plus loin qu'un oiseau 
qui vole en liberté exécute un double mouvement d'oscilla- 
tion, dans le plan vertical, à chacune des révolutions de ses 



Disposition du manège. — Les conditions à rempUr sont 
les suivantes : en premier lieu , une grande mobilité du ma- 
nège, afin que l'oiseau éprouve le moins possible de résis- 
tance à vaincre pour sa translation; ensuite, une parfaite 
rigidité des bras de la machine, pour empêcher qu'elle ne 
prenne des vibrations propres, capables de dénaturer les 
mouvements exécutés par l'oiseau. 

La figure 103 montre la disposition générale du manège, 
Un pivot d'acier, planté dans un eocle de fonte massif et d'un 



LOCOMOTION AÉRIENNE 




MOUVEMENTS DE L'AILE DE LVISEÂU SSO 

grand poids , est placé sur la plate-forme d'ime table de 
photc^raphe. Cette table s'élève au moyen d'une crémail- 
lère, de focon que l'opérateur, après avoir disposé ses appa- 
reils suivant les besoins de l'expérience, puisse remonter la 
plate-forme assez haut pour que le manège tourne libre* 
ment au-dessus de sa tête. 

Le manège proprement dit est un arc formé d'une longue 
planchette de sapin légèrement courbée. La corde de cet 
arc eat un fil de far qui, à sa partie moyenne, se fixe sur 
une cage de bois traversée par le pivot central. On a soin 
d'équilibrer les deux bras de l'appareil, c'est-à-dire d'ajouter 
des poids gradués au bras qui ne porte pas l'oiseau mis en 
expérience. Sans cette précaution, l'appareil, en tournant, 
imprimerait des mouvements de latéralité au pivotsur lequel 
il repose et à la base elle-même. 

Pour fournir à l'oiseau un point de suspension solide qui 
fât à l'abri, non-seulement des oscillations verticales, mais 
des mouvements de torsion, nous avons terminé chaque 
bras du manège par une traverse de bois aux deux extré- 
mités de laquelle sont fixés des cordons qui se rendent au 
plafond de la salle. En ce point est un crochet à pivot qui 
tourne librement avec le man^e lui-même. 

De l'appareil suspenseur de l'oiseau. — La tigure 104 
montre les détails de cette suspension qui relie l'animal & 
l'extrémité du bras du manège, tout en gênant le moins pos- 
sible la liberté de ses mouvements. 

De tappareil enregistreur. — Les tubes de transmission 
sont disposés le long d'un bras du manège; ils y sont main- 
tenus sur toute la longueur et aboutissent à un enregistreur 
qui porto trois tambours à levier écrivant sur le cylindre 
tournant. Le manège, dans sa rotation, enroulerait autour 
de son axe les tubes de transmission, si l'enregistreur auquel 
ils se rendent ne participait pas à la rotation générale. 

On voit dans la figure 103 comment cet appareil est dis- 
posé. Le cylindre est placé verticalement au dessus de l'axe 
du manège ; sur lui viennent écrire les trois leviers. L'ap- 



9B0 LOOOMOTION AÉRIENNE 

parùl, dans son ensonble, r^iow for one tatdetta qui 

tourne sur le pivot ceaU'al. 




■ Nous nous trouvoi» dans les condiUons bien connues où 
^Dffléurs mouvements & la fois s'enr^^strent sur le mâme 



MOUVEMENTS DE L'AILE DE L'OISEAU 261 

cylindre : il est donc inutile de rappeler les précautions à 
prendre dans l'instailation de l'appareil, telles que l'exacte 
superposition des pointes écrivantes, etc. 

Les moaTemenls de l'ule sont d'une rapidité extrême ; ils 
ne peuvent être enres^strés que sur un cylindre qui tourne 
avec une bés-grande vitesse; cdiû qui est employé ici fkit 
an tour en une seconde et demie. La brièveté du temps 
disponible pour écrire les mouvements de l'oiseau nous 
force à n'écrire ces mouvements qu'à l'instant précis où 
l'animal présente le phénomène que l'on veut observer : soit 
le plein vol, soit le ralentissement, soit les efforts du diiparl. 
Si les trois leviers frottaient constamment sur le cylindre, 
on n'aurait bientôt plus qu'un tracé confus. Il est indispen- 
sable de disposer l'appareil de façon que les pointes des 
leviers ne touchent le cylindre qu'au moment où se produit 
le phénomène que l'on veut enregistrer, et de faire cesser ce 
contact après une ou tout au plus deux révolutions du 
cylindre, afin d'éviter la confusion des traits. 

Nous avons recouru pour cela aux dispositions déjà indi- 
quées à propos des expériences sur la marche. 

La figure 103 montre l'expérimentateur au moment où il 
recueille un tracé du vol d'un pigeen. Observant l'allure de 
l'oiseau, il saisit le moment du vol régulier et serre la boule 
de caoutchouc; le contact des leviers se produit aussitôt et 
le tracé s'écrit. Après une seconde et demie, on cesse de 
serrer la boule, le ressort produit l'éloignement des leviers, 
«t le tracé finit. Avec un peu d'habitude il est très-facile 
d'apprécier la durée d'une révolution du cylindre et de ré- 
duire h. cette durée la longueur du tracé. 

Cette longue description était indispensable car nous 
tenions à faire connaître cet appareil, le plus important de 
tous à cause de sa double fonction. Nous aurons à l'em- 
ployer non-seulement dans la phase analytique de ces études, 
mais aussi dans la phase synthétique, lorsque nous tenterons 
de reproduire les mouvements du vol de l'oiseau. 

Détermination nouvelle de la trajectoire deVaile d'un 
oiseau. — Un pigeon servit dans cette expérience. C'était 



9B LOCOMOTION AËRIENNB 

un mile da la race dite Pigeon romain, très-vigoureux et 

assez habitué h voler (1). La figure lOi montre la disposition 

des appareils que nousavons appliqués à l'étude de sesmou- 

vements. 

C'est à l'iiumérus que nous nous adressons directement 
pour obtenir le mouvement de l'aile dans l'espace, A cet effet. 
Vos est contourné par un fil métallique qui l'étreint comme un 
anneau et vient, par ses bouts libres, fournir, à l'extérieur de 
l'aile, une attache solide pour de nouveaux fils qui exercent 
leurs tractions sur les tambours explorateurs. 

Les mouvements des deux ailes étant parfaitement symé- 
triques dans le vol régulier, on fait converger, à chacun des 
tambours explorateurs, deux fils qui se détachent symétri- 
quement des ailes. Ainsi, le tambour n° 1, destiné k signaler 
les mouvements d'élévation et d'abaissement de l'aile, reçoit 
deux fils dont chacun se détache de l'un des humérus du 
pigeon, à 3 centimètres en dehors de l'articulation de l'é- 
paule; ces filssélèvent en convergeant, pour aller s'attacher 
à la pointe du levier n° 1, tandis que, de cette même pointe, 
part un fil de caoutchouc ('J)qiiisert de ressort antagoniste et 
s'élève verticalement jusqu'à un crochet qui le retient par en 
haut. On a vu précédemment (Qg. 102J comment le levier du 
tambour explorateur reçoit, dans ces conditions, tous les 
mouvements d'élévation et d'abaissement que l'humérus de 
l'oiseau exécute. 

Deux autres fils, détachés également, chacun d'un humérus 
du pigeon et partant du mémepoint de l'os qui donnait attache - 
aux Ois du tambour n° 1, convergent aussi , en se portant en 
arrière, et se rendent au levier du tambour n" 2. Ce dernier 
est l'explorateur des mouvements que l'aile exécute dans le 
sens antéro-postérieur. Les deux tambours envoient leurs 
mouvements par des tubes à air, jusqu'à l'enregistreur situé 
au centre du manège. 



1. Ce dernier point est d'une extrême imporlaDce, car la plupart 
des oiseaux de volière sont incapables de servir, à cause de leur 
inexpérience du vol, 

S. Dans U figure 104, on a remptaoé le SI da caout^ooc par ua. 
ressort boudin. 



MOUVEMENTS DE L'AUiE DE L'OISEAU 263 

Expérience, — Aprëâ a'ëtre assuré que les deux leviers 
qui vont écrira ont bien leurs pointes situées sur la même 
verticale, on l&cbe le pigeon. L'uiimal foit les mouve- 
ments du vel, et bientôt entr^ne assez rapidement le ma- 
nège auquel il est attelé. L'opi'Tateur, placé au centre du 
manège, n'a qu'à faire quelques pas pour suivre la rotation 
de l'appareil. Pendant ce temps, il tient à la main la boule 
de caoutchouc qu'il lui suflira de presser pour que les deux 
leviers appuient leurs pointes contre le papier noirci et 
pour que le tracé commence à s'écrire. Dès que le vol est 
bien établi et qu'il semble s'exécuter dans des conditions 
satisfaisantes on serre la boule et on recueille le tracé repré- 
senté figure 105. 




Fig. tOÎ. 



InterprétcUion des tracés. — Les courbes se lisent de 
gauche ii droite, comme l'écriture ordinaire. La courbe su- 
périeure est celle que décrit l'humérus de l'oiseau dans ses 
mouvements d'arrière en avant et d'avant en arrière ; le sens 
de ces mouvements est indiqué par les lettres A et P, qui 



mi I.OCOMOTION AËBIENNB' 

Tentent dire que tous les sommets des courbes, de môme 

que îe sommet A, corresponJenl au moment où l'aile a at- 
teint la partie la plus antérieure de son parcours; les parties 
inférieures de ces courbes, au contraire, correspondent tou- 
tes, ain&i que le point P, au moment oii l'aile a atteint la U- 
m. te postérieure de son parcours. 

La ligne horizontale qui coupe cette courbe a été tracée 
dans une expérience préalable par la pointe du levier, au 
moment où les ailes de l'oiaeau, maintenues immobiles par 
un aide, pouvaient être considérées comme horizontale- 
ment étendues et ne se portant ni en avant, ni en arrière. 
Cette ligne représente donc, en quelque sorte , le zéro de la 
graduation des mouvements de l'aile dans le sens antéro- ' 
postérieur. L'inspection de la courbe nous montre encore^ 
que, dans sas mouvements, l'aile du pigeon se portait sur- " 
tout dans le sens des sommets homologues du point A ; en 
d'autres termes, que le mouvement en avant prédominait sur 
le mouvement en arrière. 

Les mêmes explications s'apphqueraieot à la courbe infé- 
rieure HB qui exprime les mouvements que l'aile exécute 
de haut en bas. 

Pour savoir si, dans l'expérience présente, le parcours de 
l'aile du pigeon est sensiblement le même que celui de la 
buse dans l'expérience décrite au précédent chapitre , nous 
avons construit la courbe complète du parcours de l'aile pen- 
dant une de ses révoluUons, en nous servant pour cette 
construction des deux courbes partielles de la ligure 105. 
Voici comment on procède pour cette construction. 

Afin dâ donner plus de facilité à la mesure des positions 
des différents points de ces courbes , on les décalque toutes 
deux (fig. lOli) sur un papier gradué en centimètres et en 
miilimélres. On trace en ligne pleine l'une des deux courbes, 
celle des mouvements dans le sens antéro-postérïeur, dont 
le sens est désigné par les'lettres A et P ; puis on reproduit 
par une ligne ponctuée, la courbe des hauteurs avec les let- 
très U et B. On superpose ces deux tracas de maniire ft 
confondre l'une avec l'autre les deux lignes des zéros. De plus,' 
on a aoîa de conservtf , dans le décalque des deux eourises,' 



MOUVEMENTS DE L'AILE DB L'OISEAU S6S 

la superposition varticals des p(»nts correspoalaats de cha- 
cune d'elles; on peut donc être sûr que, Dartout où une ligne 
verticale quelconque vient à couper les deux courbes, les 
intersections_ correspondent à la position que l'iiumérus da 




Foi^eau occupe, à cet instant, par rapport à deux plans per- 
pendiculaires l'un à l'autre. L'intersection avec la courbe 
ponctuée exprimera, par la longueur de l'ordonnée menée de 
ce point à l'axe des abscisses, la position que l'aile occupe 
à cet instant par rapport à un plan horizontal ; l'intersection 
avec la courbe pleine exprimera la position de l'aile par rap- 
port h un plan vertical. 

Cette détermination est réalisée (fig. 107) pour la trajectoire 
de l'aile qui se trouve construite, par points succesaiîs, de la 
manière suivante : 

Soient deux lignes : xx formant l'axe des abscisses et yy 
celui des ordonnées. Convenons que tout ce qui est en haut 
de la ligne des zéros, dans la courbe pleine, c'est-à-dire tout 
ce qui correspond k un mouvement dans le sens antérieur, 
devra se pointer h droite de la ligne des y. Inversement, que 
tout ce qui est au-dessous des zéros, dans la courbe pleine, se 
pointera à gauche de l'axe des y. — La position par rapport k 
cet axe sera comptée, parallèlement à lui, au moyen des 
divieions millimétriques. 



ses LOCOMOTION AÉRIENNB 

D'autre part, las différentes nteBores prisai mr la courbe 
ponctuée (celle qui e^trime les banteun de l'aile) devront se 



p' -■Siîlii-K. U =f làTi'. il', Û 

HlÈO'!: 

"SisUIEëHMMBôSiiiyiiiiP'iï''' 





pointer à la hauteur correspondante, comptée en dessua ou 
ea dessous de la ligne des x, selon que ces points, dans la 
courbe des hauteurs, s'éloignent d'un certain nombre de 
millimètres, soit en haut, soit en bas de la ligna des 
zéros. 

Prenons, comme point de départ, dans la construction de 
la courbe nouvelle, le point c choisi (flg. 107) sur la courbe 
ponctuée, à l'un des instants où l'aile est arrivée à l'une 
de ses limites antérieures. Ce point, d'après la graduation 
millimétrique, nous indique que l'aile est abaissée de 13 di- 
visions au-dessous de l'horizontalité. Suivons la verticale qui 
passe par le point c, jusqu'à sa rencontre avec la courbe du 
mouvement de sens anléro -postérieur ; l'intersection de cette 
verticale avec la courbe nous indique que l'aile, en ce mo- 
ment, était portée en avant de 26 divisions. Sur la courbe 
nouvelle, le point a devra donc être marqué en un lieu bien 
déterminé c, qui se trouvera à l'intersection de la treizième 
division au-dessous de l'axe des x avec la vingt-sixième 
à droite de l'axe des y (ce qui, d'après notre convention^ 
correspond à 26 divisions du côté de l'avant). ^ 



CHANGEMENTS DB PLAN DE L'AILE DE L'OKEAD 3W 

Pourdétermînerun&econd point de notre courbe, portons- 
QOQs, dans la lecture des tracés, d'une division millimétri- 
que plus loin vers la droite : nous relèverons, comme tout à 
l'heure, l'intersection de la verticale de ce point avec les deux 
courbes, et nous aurons, dans la construction nouvelle, un 
second point déterminé. 

La série des points successUs obtenus de cette manière 
forme une courbe qui traduit le parcours de l'aile; la flèche 
indique la direction du mouvement. 

En construisant ainsi la figure entière, on voit qu'après 
s'ôlre portée en bas et en avant, cette courbe s'élève en re- 
venant en arrière. 

En rapprochant cette figure de celle que nous avions ob- 
tenue déjà avec un autre appareil (fig. 100) sur une autre 
espèce d'oiseau, et en explorant !e mouvement d'une autre 
partie de l'aile, on peut constater entre les deux courbes de 
frappantes ressemblances qui montrent bien que, dans le 
vol, les oiseaux procèdent par des mouvements à peu près 
identiques. En effet, de part et d'autre, l'os de l'aile décrit 
une sorte d'ellipse irrégulière à grand axe incliné en bas et 
en avant. L'importance de cette détermination est tellement 
grande qu'elle fera pardonner lea longs et fastidieux détails 
des expMeDCes qui l'ont fournie. 



DES CHANGEMENTS DU PLAN DE L'AILE 

On a VU, au chapitre I, que l'aile de l'insecte éprouva, 
SOUS l'influence de ta résistance de l'air, des torsions qui 
changent, St cbaqus instant, l'inclinaison de son plan. Ces 
mouvements, tout & fait passifs, constituent l'essence du 
mécanisme du vol de l'insecte ; l'aile, à chacun de ses mou- 
vements alternatifs , décompose la résistance de l'air et lui 
emprunte une force qui agit du côté de la nervure, servant 
à soutenir et à propulser l'aniraal. La structure de l'aile 
de l'oiseau ne permet pas d'admettre chez lui l'existence 
d'un mécanisme semblable. Pendant l'ascension, cette aile 



S08 LUCOUOTION ABBIBNNE 

ne présente pas & l'air un plan résistant, & cause de llmbiica- 
tion des pennes qui s'ouvriraient pour lui livrer passage. La 
pbase d'abaissement est donc la seule ob le vol de l'oiseau 
présente des conditions analogues à celui de l'insecte. Du 
reste, la courbe décrite par la pointe de l'aile de l'oiseau 
diffère assez de celle que parcourt l'aile de l'insecte pour 
prouver que, de part et d'autre, les conditions mécaniques 
sont bien dilTérentes. 

Il était indispensable de déterminer expérimentalement \es 
différentes inclinaisons du plan de l'aile & chaque phase de 
ses révolutions. En efîetj pour estimer la valeur de la résis- 
tance que l'air présente à tout instant du vol, ii faut con- 
naître les deux éléments de cette résistance : 1° l'angle sous 
lequel le plan de l'aile vient frapper l'air ; 2° la vitesse avec 
laquelle l'abaissement s'effectue. Rien n'est plus facile que 
d'obtenir la seconde donnée du problème ; nous la tirerons, 
quand nous voudrons, de la courbe qui représente la position 
de L'aile à chaque instant, courbe dont la figure 108 fournit un 
exemplaire obtenu sur un pigeon. Mais ce qui présentait ploB 
de difficulté, c'était d'obtenir l'indication des cbangemoitg 
de plan de l'aile pendant le vol. Voici le mécanisme auquel 
nous avons recouru. 

On a vu, figure 99, qu'une t^e articulée à un mouvement 
de Cardan, dont le centre de rotation est voisin de l'articula- 
tion scapulo-humérale, peut être rendue solidaire des mouve- 
ments de drcuraduction que l'aile exécute. Hais le mouve- 
ment de Cardan, tout en obéissant aux Qexions de tous Beoà 
qu'on imprime à la tige, ne permet nullement les a 
de torsion suivant l'axe de cette tige. 




otiqiie de l'appaKiL ssiiluroteat itt aotivetiioiits i' 

Soit donc (flg. 108) un appareil de ce gain, on pourra ^ 



CHANGEMENTS DE PLAN DE L'AILE DE L'OISEAU 269 
imprimer & la tigo tt toute espèce de mouTements dans le 
sens vertical ou h(»izontal ; elle obéira & toutes les impul- 
sions reçues. Hais si, prenant à la main l'extrémité de cette 
tige, au niveau du levier I qui s'en détache perpendiculaire- 
ment, on cherche à imprimer au levier un mouvement de 
torsion, comme lorsqu'on tourne une vis, le Cardan ne per- 
met pas au mouvement de se produire et la tige résiste à 
VefTort qu'on exerce. Supposons que, derrière le Cardan et 
sur le prolongement de la tige tt, il se trouve une autre tige 
cylindrique p pivotant dans un tube, cette tige tournera 
BOUS l'influence des efforts de torsion qu'on exercera en 
tenant à la main le levier coudé i, et si la tige p porte elle- 
mâme un levier coudé (', situé dans le même plan que l, on 
verra que ces deux leviers sont solidaires l'un de l'autre, et 
que tout changement de plan subi par le premier se trans- 
mettra au second. 

Dans ces conditions, si nous rendions le levier l solidaire 
des changements de plan que l'aile éprouve dans les diffé- 
rentes phases de sa révolution, ces changements seraient com- 
muniqués au levier V qui pourrait, à son tour, agir sur un 
appareil explorateur et en transmettre le signal sous forme 
d'un tracé. C'est précisément le moyen que nous avons em- 
ployé dans nos expériences. Le levier l était couché sur le 
plan de l'aile de l'oiseau tenu en position horizontale. Le le- 
vier l', horizontal lui-même, était relié par un fll au levier 
d'un tambour explorateur placé au-dessus de lui et disposé 
de la même fa^on que dans les expériences décrites au 
chapitre précédent. 

Quand on faisait basculer le plan de l'aile de façon & tour- 
ner la face supérieure de cet organe plus ou moins en ar- 
rière, la courbe enregistrée s'abaissait; elle s'élevait, au con- 
traire, quand on tournait l'aile de manière à porter sa face 
supérieure en avant. 

Une diCflculté se présentait encore. Il n'était pas possible 
de fixer le levier l en un point de la tige H, et, en même 
temps, de l'immobiliser en un point de l'aile de l'oiseau. En 
effet, le Cardan n'ayant pas le même centre de mouvement 
qae l'articulation de Talle, il s'ensuit que, dans les meuve- 



«0 



LOCOMOTION AÉRIENNE 



mente verHcaux, il doit exister un glisisement entre Taiie et 
la tige. Il font donc qne le levier !« fixé aux pennes de 
rdseau, puisse glisser fibrement sur la tige dans le sens de 
sa longueur, et.eependaiit qu'U lui imprime, sous forme 4e 
torsion, tous les chani^ments dlinelinaiscHa que. lui trans^ 
mettent les plumes de l'oiseau. On rKâk^ jBgurelQO» jeomnmit 
ce résultat a ^ (d>tenu. 



?3:; 



Soit tt la tige qui doit suivre les mouremenls de dreuiBr 
duction exécutés par l'aile. rCette tige présCTite des ca nMtiPOs 
longitudinales profondes qui donnent à sa coupe Pai^araeee 
d'une étoile; rtte glisse librement dans un tube qui'S^ap^ 
plique à sa surfiace extérieure. iMais, à Tune des iextrtaiités 
du tube, est un fond métallique cpû est percé d'une ouverture 
en étoile, à travers laquelle passe la tige ddnt;. eihaqae 
cannelure est logée dans une branche de rouvortureétoilée. 
Or le levier l est soudé sur ce tube; il peut donc, avec luii se 
porter aux divers points de la longueur de la tige^ ce qui 
assure la liberté des mouvemente ém volf mais il ^ ne ^ peut 
changer de plan sans communiquer à la tige un mouvement 
de torsion» ■; - ■ ... ' ^ {;■•' :» pv': !• 'ii.'" i -^ 

Après quelques expériences, il devint nécessaire d'appor- 
ter certains perfectioimemento k cet appareil. Aiosi, le IOp- 



«H 



» tv 



vr 



j.<. 



i' • f q ' -1 t * ; f - , 







: K 




ffig. t09. — Dif position rétUe de l*appareil eiplontoar dot moavm nwi to do Ptite «t 

do aes ehangemenU do pUoi 

vier I avait des tendances h, se tordb^ à cause du déplacement 
des pennes aux différents,finsttanto»du vol; 9fu|brwq;)|i^ 
(fig. 109) par une pièce.à trois leviers mobiles ^b^ topman^ 
dans un môme plan, autour d'une artioilation commune, i^le 



GHANGEUENTB DE PLAN DE L'AILIS DE L'OISEAU SII 

façon des Isnies d'an Àrentùl. Chacune de ces petites bran- 
ches fininait par un crochet. Après avoir attaché le tabe à 

glissement sur Vaile bâtarde de l'oiseau, on lia l'extrémité 
de chacune de ces trois lames avec une des longues pennes. 
Cette ligature, faite avec du fil de caoutchouc, a donnéd' excel- 
lents résultats. 

D'autre part, le levier l', fig. 109, était défectueux à cause 
de son inégalité d'action. On le remplaça par une poulie d'un 
court rayon, située sur ta tige même qui se prolonge en ar- 
rière du Cardan. Le ûl rr, qui doit transmettre les torsions de 
la tige, s'enroule dans la gorge de cette poulie. De cette façon, 
la rotation de la poulie, résultant de la torsion de la lige, trans- 
met toujours avec fidélité cette torsion au levier explora- 
teur. 

Pour terminer cette longue description de l'appareil des- 
tiné à recevoir les signaux de l'étévation et de l'abaisse- 
ment de l'aile, bornons-nous. à dire que la pièce située à 
la base du levier tt est destinée à transmettre les mouve- 
ments verticaux et les mouvements horizontaux par deux 
systèmes de Ûls. Pour les mouvements verticaux, un ûl v 
se rend au levier d'un tambour explorateur. Le fil h trans- 
xaet à un autre appareil les mouvements dans le sens hori- 
zontal, c'est-à-dire antéro-postérieur. 

Expérience. — On fait voler une buse attelée au manège et 
à laquelle cet appareil a été adapté; on obtient h la fois les 
trois courbes raprésentéiBS figure HO. 

Avec ces triples données, on peut construire, non-seule- 
ment la trajectoire de l'aile , mais la série des inclinai- 
sons du plan de cet organe aux divers points de son par- 
cours. 

La courbe tracée par un trait plein correspond aux mou- 
vements que l'aile exécute dans le sens antéro-postérieur. 
Le point A et ses homologues correspondent à la position 
antérieure extrême de l'aile de l'oiseau ; le point P à la posir 
tion extrême postérieure. 

La courbe formée de traits interrompus indique les hau- 
teurs de l'aile dans l'espace; le point H correspond an 



272 LOCOMOTION AÉRIENNE 

maximum âe l'élévation de l'aile, et le point B à son plus 
grand abaissement. 




Ces deux premières courbes permettent déjà de construire 
par pointa la courbe fermée (fig. Hl), représentant la tra- 
jectoire de l'aile de la buse (!) 

1. Cette courbe n'est pas Loujours fermée; celaoe s'observa qUB 
loTBiiue In Toi est d'une réeularité parfaite. 



CHANGEMENTS DU PLAN DE L'AILB DE L'OISEAU 273 
C'est sur cette trajectoire que nous déterminerons l'incli- 
naison du plan de l'aile, & chaque instant de son parcours 
«Uiptique. 

A cet eflet, il faut se reporter (flg. HO) à la courbe ponc- 
tuée S, qui est l'expression des torsions de l'aile à différents 
instants. Les ordonnées positives et négatives de cette courbe 
correspondent aux tangentes trigonométriques des angles (1) 
que l'aile fait avec l'axe du corps (2). Elles permettent donc 
de tracer sur la figure -111 une série de lignes dont chacune 
exprime, par son incUnaison sur l'axe horizontal, l'inclinaison 
que le plan de l'aile présentait sur l'horizon h. ce même ins- 
tant de 30» parcours. 

Le sens du mouvement de l'aile se lit de haut en avant : 
de la lettre H aux lettres Av. 




Tigi 1 1 1 ■ -.- InclinaiioiiB du pîan de Vaila pu rippart \ l'un da oorps 



Laflgure 111 montre que l'aile, dans son ascension, prend 
la position inclinée qui lui permet de couper l'air en trouvant 
le minimum de résistance; que dans la descente, au con- 
traire, la position de son plan se renverse, de telle sorte que 
sa face inférieure regarde en bas et un peu en arrière. Il 

t. Il faut, de l'angle trouvé, retrancher algébriquement une valeur 
constante: l'angle de 30 degrèa que l'aile, au repos, Tait avec rhorizon. 

2. Nous ne saurions affirmer que cet axe soit horizontal ; il semble 

au coDlraire incliné de façon que le bec de l'oiseau regarde un peu 

en haut. Celte inclinaison de l'axe nécessiterait une correction dans 

les inclinaisons absolues de l'aile aux divers points de sa révolution. 

Miur. 18 



374 - LOCOMOTION AÉRIENNE 

sait de 1k que dans sa période d'abaissement, l'aile, par son 
oliliquité, décompose la résistance de l'air, et, tout en sou- 
levant le corps de l'oiseau, le propulse en avant. On voit 
aussi que l'inclinaison de l'aile change graduellement, aux 
différentes phases de son élévation et de sa descente. Dans 
cette dernière phase surtout, se montre l'influence de la 
résistance de l'air sur l'orientation de l'aile : c'est en effet 
au moment où la vitesse d'abaissement atteint son masimum, 
que l'on voit le bord postérieur de l'aile se relever le plus 
fortement. 
- Arrivée à la fin de sa course descendante, l'aile change de 
plan d'une manière subite. L'explication de ce mouvement 
est toute niiturelle. Dès que la résistance de l'air cesse de 
relever les plumes, celles-ci, par leur élasticité, reviennent 
à leur position ordinaire qu'elles gardent pendant la phase 
de remontée. 

L'ellipse même qui forme la trajectoire de l'aile doit s'ex- 
pliquer par la résistance de l'air. Pas plus pour l'oiseau que 
pour l'insecte, l'appareil musculaire ne rend compte du par- 
cours de l'aila; l'élévation et l'abaissement sont à peu près 
les seuls mouvements qu'il puisse produire. Mais la résis- 
tance de l'air pendantlaphasededescente, engendre, par un 
mécanisme que nous connaissons déjà, la convexité anté- 
rieure de l'ellipse parcourue. La convexité postérieure qui 
appartient à la phase ascensionnelle s'explique encore par 
l'action de l'air sur la face inférieure de l'aile qu'elle porte 
en arrière tout en la soulevant. C'est dans la reproduction 
artificielle de ces différents mouvements que nous cherche- 
rons la démonstration de cette théorie. 



CHAPITRE VI 



réactions bes mouvements de l'aile sur le corps de 
l'oiseau. 



Réactions lies mouvements de l'aile. ^ Réactions verticales chez diffé- 
rentes espèces; réactions horizontales ou changements de vitesse 
du vol; étude simultanée des deux ordres de réactions. — Théoria 
du vol de l'oiseau. — Partie passive et partie active de l'aile. — 
Reproduction du mécanisme du vol de l'oiseau. 



Pour suivre, dans l'étucle du vol de l'oiseau, la plan qui a 
guidé nos recherches sur les autres modes de la locomotion, 
nous devons déterminer quels sont les effets qui se produi- 
sent, à titre de réactions sur le corps de l'animal, à chacun 
des mouvements de ses ailes. 

Deux effets distincts sont produits pendant le vol ; d'une 
part, l'oiseau est soutenu contre la pesanteur; d'autre part, 
il est soumis à une force propulsive qui le transporte d'un 
lieu à un autre. Mais l'oiseau soutenu dans les airs y garde- 
t-il un niveau sensiblement constant, ou bien subit-il des os- 
cillations dans le plan vertical'! N'éprouve-t-il pas, par l'effet 
intermittent du battement de ses ailes, une série de remon- 
tées et de descentes dont l'œil ne saurait saisir la fréquence 
ni l'étendue? — D'autre part, dans son transport horizontal, 
l'oiseau n'est-il pas animé d'une vitesse variable? Ne trouve- 
t-il pas dans l'action de ses ailes une série d'impulsions qui 
donnent à son transport un mouvement saccadé? 



tK LOCOMOTION AERIENNE 

Ces questions peuvent être résolues expérimentalement, et 
voici de quelle manière : 

Puisque nous disposons d'un moyen qui permet d'envoyer 
4 distance et d'écrire des mouvements, lorsque ceux-ci pro- 
duisent une pression sur la membrane d'un tambour plein 
d'air, il faut chercher à ramener les mouvements que noua 
voulons connaître à une pression de ce genre. 

11 laut que les oscillations que l'oiseau peut exécuter dans 
e plan vertical produisent, sur la membrane d'un tambour, 
des pressions alternativement fortes ou faibles, suivant que 
"oiseau monte ou descend. La même marche devra ôlre sui- 
vie dans la recherche des variations de la vitesse horizontale. 

Pour les réactiom verticales, la question a déjà été résolue, 
& propos de ta locomotion terrestre, au moyen de l'appareil 
représenté Sg. 28; une légère modification permettra d'em- 
ployer la même méthode pour chercher s'il se produit dos 
Mcillations verticales pendant le vol. 




— Appareil dcallof à Inr 



La fig. 112 montre la disposition que nous avons adoptée. 
La masse de plomb est directement appliquée sur la mem- 
brane ; un grillage protège la face supérieure de l'appareil 
contre les frottements des plumes de l'aile qui, sans cette 
précaution, altèrent quelquefois la forme du tracé. 

A.prës s'être assuré que l'appareil transmet Tidèlement les 
mouvements qui lui sont communiqués, on le met en rap- ' 
port, par un long tube, avec l'enregistreur et on l'applique 
sur le dos d'un oiseau qu'on laisse s'envoler. 

Des expériences faites sur différentes espèces : pigeon, ca- 
nard, buse, busard , chouette, ont montré qu'il existe des 



RÉACTIONS DU 'VOL 




SKI LOCOMOTION AËRIEimE 

types tfè&-variés du vol, au point de vue de l'intencâté des 

osciltatioDs dans le plan vertical. 

La figure 113 montre les tracés fournis par ces différentes 
espèces d'oiseaux. Tous ces tracés, recueillis sur un cylindre 
qui tourne avec une vitesse constante, et rapportés b un dia- 
pason chronographe de 60 vibrations par seconde, permet- 
tent d'apprécier la durée absolue et la durée relative des 
oscillations du vol chez ces dilTêrents oiseaux. 

Il ressort de cette figure, que la Tréquence et l'amplitude 
des oscillations verticales varient beaucoup suivant l'espèce 
d'oiseau qu'on étudie. Pour mieux faire connaître la cause 
de chacun de ces mouvements, enregistrons en même temps 
les oscillations verticales de l'oiseau et l'action des muscles 
de l'aile. Si l'on faitcette double expérience sur deux oiseaux 
très-difTérents entre eux par leur manière de voler, tels que 
le canard sauvage et la buse, on obtient les tracés représen- 
tés figure 114. 




RÉACTIONS DU VOL 279 

' Le canard, ligne sapérieure, présente à chaque révolution 
de son aile deux oscillations énergiques : l'une en b, au mo- 
ment où l'aile s'abat, elle est facile à comprendre; l'autre en 
o, au moment oU l'aile remonte. Pour expliquer l'ascension 
de l'oiseau pendant ce temps d'élévation de l'aile, il nous 
semble indispensable de faire intervenir l'effet de cerf-volant 
dont il a déjà été question. L'oiseau, animé de vitesse, pré- 
sente ses ailes à l'air aous forme de plans inclinés; il se pro- 
duit alors un effet analogue à la remontée des appareils pla- 
nants qui transforment leur vitesse acquise en ascension. Le 
vol de la buse présente aussi, mais à un moindre degré, 
l'ascension qui accompagne la remontée de l'aile. 

Détermination des variations de la vitesse du vol. La se- 
conde question que nous avons à résoudre est relative â la 
détermination des phases variées de la vitesse du vol. Elle 
peut trouver sa solution dans l'emploi de la même méthoda 

Si le tambour chargé d'une masse de plomb était placé sur 
le dos de l'oiseau de façon à présenter sa membrane dans un 
plan vertical, c'est-à-dire perpendiculaire à la direction du vol, 
l'appareil serait insensible aux oscillations verticales et signa- 
lerait seulement les oscillations qui se font d'avant en arrière 
etinversement. Admettons qu'on ait tourné en avant la mem- 
branedu tambour, il estclair que si l'oiseau accélère sa vitesse, 
le relard de la masse sur la translation de l'appareil produira 
un refoulement de l'air du tambour et une élévation du le- 
vier enregistreur, tandis que le ralentissement de l'oiseau 
amènera la descente du levier, par une action inverse. 

L'expérience, faite sur les espèces d'oiseaux indiquées pré- 
cédemment, nous a fourni des tracés analogues à ceux des 
oscillations verticales. 

S'il est vrai, comme noua l'avons supposé, que l'oscilla- 
tion verticale de l'oiseau, au moment de La remontée de 
l'aile, soit due h. la transformation de sa vitesse en hauteur, 
en recueillant simultanément le tracé des oscillations verti- 
cales et celui des variations de la vitesse, on aura le moyen 
de vérifier cette supposition. 

Or, en enregistrant en même temps les deux ordres d'os- 



S80 LOCOMOTION AËRIENNB 

cillatioDS dans le vol d'une buse, on trouve que la phase d'a- 
baissemenl de l'aile produit à la fois : l'élévation de l'oiseau et 
l'accélération de sa vitesse horizontale. Cet effet est la con- 
séquence nécessaire de l'inclinaison du plan de l'aile au mo- 
ment de sa descente ; nous le connaissons déjà pour l'avoir 
obtenu dans le vol de l'insecte. Quant à la phase de re- 
montée de l'aile, on constate que pendant la légère ascen- 
sion qui l'accompagne, la vitesse de l'oiseau diminue. En effet, 
la courbe des variations de vitesse s'abaisse au moment où 
l'oiseau gagne de la hauteur. C'est donc une confirmation 
de la théorie précédemment émise sur la transformation de 
la vitesse horizontale de l'oiseau en ascension. 

Ainsi, par ce mécanisme, le coup d'aile descendant crée 
la force qui produira les deux oscillations de l'oiseau dans 
le plan vertical. Ce coup d'aile produit directement l'ascen- 
aion qui est synchrone avec lui et indirectement, en créant 
de la vitesse, prépare la seconde oscillation verticale de 
f oiseau. 

Tracé simultané des deux ordres d'oscilla'ions de Voi- 
seau. — Au lieu de représenter séparément les deux ordres 
d'oscillations que l'oiseau exécute en volant, il est plus ins- 
tructif de cherchera obtenir une courbe unique représen- 
tant l'enseralile des mouvements que le corps de l'oiseau 
exécute pendant sa translation dans l'espace. 

La méthode qui a servi k obtenir les mouvements de la 
pointe de l'aile peut, avec certaines modifications, fournir le 
tracé simultané des deux ordres de mouvements que nous 
voulons déterminer. Pour cela, il faut que les deux tambours 
rectangulairement combinés soient reliés avec une même 
masse inerte. 

Reportons-nous à la figure 97 (p. 247} oii l'on voit les deux 
leviers conjugués communiquant entre eux par des tubes 
qui transmettent àl'un tous les mouvements que l'autre exé- 
cute. Quand on imprime au premier levier un mouvement 
quelconque, le second levier reproduit le même mouve- 
ment dans le même sens. 

Chargeons maintenant l'un des leviers d'une masse de 



RÉACTIONS DO VOL 2BI 

plomb, et prenant en main le support de l'appareil, iaiaonS' 
lui décrire un mouvement 
quelconque dans un plan per- 
pendiculaire à la direction du 
levier. Nous verrona que le le- 
vier n" 2 exécute des mouve- 
ments absolument inverses. 
En effet, puisque la force mo- 
trice qui agit sur les mem- 
branes des tambours n'est 
autre chose que l'inertie de la 
masse de plomb, et que cette 
masse est toujours en retard 
sur les mouvements imprimés 
à l'appareil, il est ciair que si 
l'on élève tout le système, la 
masse retiendra le levier en 
bas; que si l'on abaisse le sys- 
tème, la masse retiendra le le- 
vier en haut; que si on le porte 
en avant, la masse retiendra 
le levier en arrière, etc. Or 
le levier n" 2, exécutant les 
mêmes mouvements que le 
n" ■!, donnera des courbes qui 
seront absolument l'inverse 
du mouvement qu'on aura im- 
primé au support de l'appa- 
reil. 

Ceci posé, passons à l'ex- 
périence. Pour cela, prenons 
l'appareil qui est représenté 
figure 99 sur le dos de la buse 
qui vole ; supprimons la tige 
qui recevait les mouvements 
de l'aile, ainsi que le parallé- 
logramme qui les transmettait 
tu levier; ne conservons que 




aSS LOCOMOTION AÉRIENNE 

le levier relié aux deux tambours, et la monture qui Qxe le 
système tout entier sur le dos de la buse; adaptons enfin une 
masse de plomb sur ce levier et faisons voler l'animal. 

Le tracé recueilli est représenté figure 115. L'analyse de 
cette courbe est au premier abord extrêmement dirficile ; 
noua espérons toutefois réussir à en montrer la signitlcatioi). 

Analyse de la courbe des osciUati07U de l'oiseau. — Cette 
courbe est recueillie sur le cylindre, dans les mêmes 
conditions que la figure 100 montrant les difTérents mouve- 
ments de la pointe de l'aile; la plaque se meut de droite à 
gauche ; le tracé se lira donc de gauche à droite. La tète de 
l'oiseau est placée vers la gauche ; son vol s'effectue dans 
la direction de la flèche. 

Nous pouvons partager cette figure en une série de tran- 
ches au moyen des hgnes verticales passant par des points 
homologues, soit qu'on mène ces verticales par le som- 
met des boucles, soit qu'on les mène par le sommet des 
courbes simples, comme cela a été fait pour les points a et e. 
Chacune de ces tranches renfermera des éléments assez 
semblables, saufleur développement inégal dans lesdilTérents 
points de la figure; négligeons pour le moment ce détail. 

Il est clair que le retour périodique de formes semblables 
correspond au retour des mêmes phases d'une révolution 
de l'aile de l'olseao. La tranche a e représentera donc les 
dilférents mouvements de l'oiseau dans une môme révo- 
lution. 

Rappelons-nous que dans la courbe que nous analysons, 
tous les mouvements sont inverses de ceux que l'oiseau exé- 
cute en réalité. Les deux oscillations verticales de Toiséau, 
la grande et la petite, doivent donc se traduire par deux 
courbes dont le sommet sera en boa. Il est facile de recon- 
naître leur existence dans la grande courbe a b c et la petite 
c d e. L'oiseau montait donc de o en &, descendait de b 
en c ; il remontait de c en d, redeucendait de d en e. 

Mais ces deux oscillations chevauchent l'une sur l'autre, 
ce qui produit la boucle c d ; l'oscillation ede recouvre en 
partie la première ea se portant du cdté de la tâte de Toi- 



RËAdlONS DU \0L 383 

seau. Cest une preuve, puisque les indications de la courbe 
sont inverses du mouvement réel, que l'oiseau, à ce moment, 
se portait en arrière, ou du moins ralentissait sa vitesse. 
Cette Tigure résume donc tout ce que les expériences pré- 
cédentes nous ont appris sur les mouvements de l'oiseau 
dans l'espace. On y voit que l'animal exécute, & chaque ré- 
volution de son aile, deux montées suivies de descentes ; que 
ces oscillations sont inégales : la grande, comme on sait, 
correspond à l'abaissement de l'aile, la petite à son éléva- 
tion. On voit, enfin, que l'ascension exécutée par l'oiseau 
pendant la remontée de l'aile , s'accompagne de ralentisse- 
ment de sa vitesse, ce qui justiOe la théorie par laquelle 
cette remontée a été considérée comme faite aux dépens de 
la vitesse acquise par l'oiseau. 

Mais ce n'est pas tout ; la figure 115 nous fait voir encore 
que les mouvements de l'oiseau ne sont pas les mêmes au com- 
mencement qu'à la fin du vol. Nous avons déjà vu (flg. 95 et 
100 que les coups d'ailes, au départ, sont plus étendus ; nous 
voyons ici qu'au départ, c'est-à-dire à gauche de la figure, 
les oscillations produites par la descente de l'aile sont aussi 
plus étendues. Mais la théorie fait prévoir que l'oscillation 
de la remontée de l'aile étant empruntée à la vitesse de l'oi- 
seau doit être très-faihle au début du vol, quand l'oiseau n'a 
encore que peu de vitesse. La figure nous montre que c'est 
bien ainsi que les choses se passent et qu'au début du vol, 
la seconde oscillation de l'aile (celle qui forme la boucle) est 
très-peu prononcée. 

Nous voici donc en possession des notions principales sur 
lesquelles peut s'établir la théorie mécanique du vol. D'après 
toutes ces expériences, c'est pendant la descente de l'aile 
que se crée tout entière la force motrice qui soutient et di- 
rige l'oiseau dans l'espace. 

Tfxéorie duvolde Voiseau. — Sur ce sujet, comme sur tous 
ceux qui ont beaucoup prêté à la discussion, presque tout a 
été dit; de sorte qu'il ne faut pas s'attendre à voir sortir des 
expériences qu'on vient de lire une théorie entièrement 
neuve. C'e^t dans fiorelli qu'on ti-ouve la première idée juste 



284 LOCOMOTION AÉRIENNE 

sur le mécanisme du vol de Toiseau. L'aile, dit cet auteur, 
agit sur Tair comme un coin. En développant la pensée du 
savant physiologiste de Naples, on dirait aojooTd'hui que 
Taile de Toiseau agit sur l'air à la façon d'un plan incliné, 
pour produire contre cette résistance une réaction qui 
pousse le corps de l'animal en haut et en avant. Confirmée 
par Strauss-Durkheim, cette théorie a été complétée par 
liais qui signale une double action de l'aile : d'abord celle 
qui| dans la phase d'abaissement de cet organe, soulève 
l'oiseau en lui imprimant une impulsion en avant; ensuite 
Taction de l'aile remontante qui s'oriente à la façon d*un 
cerf volant et soutient le corps de l'oiseau en attendant 
le coup d'aile qui va suivre. 

On nous a reproché d'aboutir à une théorie dont l'origine 
remonte à plus de deux siècles; nous préférons de beaucoup 
une ancienne vérité à la plus neuve des erreurs, aussâ nous 
permettra-t-on de rendre au génie de Borelll la justice qui 
lui est due, en ne réclamant pour nous que le mérite d'avoir 
fourni la démonstration expérimentale d'une vérité déjà 
soupçonnée. 

Mais les théories sommaires qui avaient été émises jusquUct 
négligeaient bien des points importants que l'expérience 
révèle et que nous allons essayer de faire ressortir. 

Ainsi, Torientation du plan de l'aile avait besoin d'être 
connue à chaque instant du vol pour expliquer les réactions 
qui tendent toujours à soulever le corps de l'oiseau, tantôt en 
accélérant la vitesse de son vol, tantôt en la ralentissant (1). 
La fig. 111 a montré ces changements de plan. 

1. Nous devons faire remarquer au lecteur que les incUnaiscms repré- 
sentées fig. 111, sont relatives à une ligne qui probablement n'est point 
horizontale pendant le vol. En effet cette ligne ne correspond point à 
Taxe du corps de Toiseau, car l'animal suspendu au manège par un cor- 
set placé en arrière de ses ailes avait son centre de gravité en avant 
du point de suspension, ce qui le tenait un peu penché la tète en bas. 
Dans le vol libre, au contraire, Taxe du corps de l'oiseau est horizon- 
tal, sinon relevé de l'avant. Ramenée à cette position réelle, la figure 111 
présenterait une nouvelle direction pour chacune des positions de 
l'aile qui toutes changeraient d'un même nombre de degrés. Alors, 
probablement, on verrait que l'aile présente toujours à Tidr sa tsfi^ 



THÉORIE DU VOL DE L'OISEAU 285 

Quant aux réactions que subit le corps de l'oiseau, l'expé- 
rience nous les. a claîremenl démontrées ; elle nous a môme 
fourni le moyen d'en estimer la valeur absolue. On a vu que 

ces réactions diCfêrent suivant l'espèce d'oiseau que l'on 
observe. Fortes et brusques chez les oiseaux h petites sur- 
faces d'ailes, elles sont plus longues et plus douces chez les 
oiseaux taillés pour le planement; la réaction du temps de 
remontée de l'aile disparaît presque chez ces derniers. 

S'il était permis de comparer la locomotion terrestre au 
vol des oiseaux, et d'assimiler les effets de mouvements al- 
ternatifs à ceux de mouvements simultanés, on pourrait 
trouver certaines analogies entre la marche de l'homme et 
le vol de l'oiseau. Départ et d'autre, le corps est animé d'une 
translation saccadée; l'homme, comme l'oiseau, se soulève 
en empruntant le travail nécessaire, à la force vive qu'il a 
acquise par ses efforts musculaires. 

Quant h la mesure du travail dépensé dans le vol, il faut, 
avant de l'entreprendre, avoir une connaissance parfaite de 
la résistance que l'air présente aux surfaces de toutes formes, 
inclinées sous différents angles et animées de vitesses variées. 
Noos ne connaissons encore que les mouvements de l'aile : 
reste à déterminer la résistance qu'ils éprouvent sur l'air. 
Sur ce sujet, nos expériences sont en cours d'exécution. Une 
fois qu'on possédera ces deux éléments, la mesure du travail 
s'obtiendra en multipliant la résistance que l'aile trouve sur 
l'air à chaque instant, par le chemin qu'elle parcourt. Ce 
sera la mesure du travail que l'oiseau fait sur l'air. 

Pour sa translation horizontale, l'oiseau n'aurait besoin de 
fournir que la quantité de travail équivalente à la résistance 
que l'air présente en avant de lui, multipliée par la distance 
parcourue. Une partie de cette résistance, celle qui s'appli- 
que & la face infËrieure de l'aile, est utilisée à soutenir 
l'animal par l'action que noua avons comparée à celle du 
cerf'volant. 

Il semble que cette action soit de première importance dans 

inférieure, la seule qoi puisse tronver sur lui un point d'appui. Cette 
supposition, pour être vâriflée, réclame de nouvelles expérieDces qne 
nous espérons pouvoir bientAt ^éouter. 



' 386 LOCOMOTION AÉRIENNE 

le vol de l'oiseau. En efiet, parmi les travaax qoi ont été bits 

sur la résistance de l'air, il en est un que l'on doit à M. de 
Louvrié et qui semble prouver que si l'aile fait avec 
l'horizon un angle très-peu ouvert, presque tout le travail 
emprunté à la force vive de l'oiseau, est utilisée à le sou- 
tenir; d'après l'auteur, un angle de 6» 30' serait le plus ta- 
vorable à cette parfaite utilisation de )a force vive. 

Le rôle si important du glissement de l'aile sur l'air 
semble, du reste, prouvé par la conformation de cet organe. 
L'aile étant tour à tour un organe actif qui percute l'air 
et un organe passif qui glisse sur ce fluide, n'est pas, dans 
toutes ses parties, également apte à cette double fonction. 

Quand une surface frappe l'air, il faut, pour qu'elle y 
trouve de la résistance, qu'elle se meuve avec rapidité. Or 
l'aile en tournant autour de son point d'attache au corps de 
l'animal, présente des vitesses inégales et graduellement 
croissantes pour les points qui s'éloignent de plus en plus 
du cor|'s;de sorte que, presque nulle au niveau de l'attache 
de l'aile, la vitesse sera très-grande à l'extrémité libre. 

Qu'on se figure une aile d'insecte aussi large à sa base 
qu'à son extrémité; celle largeur serait inutile dans la partie 
la plus voisine du corps, car l'aile, en ce point, a trop peu 
de vitesse pour frapper l'air utilement. Aussi voit-on, chez 
la plupart des insectes, l'aile réduite vers sa base, à une 
forte nervure. Le voile membraneux ne commence que dans 
les points où la vitesse du mouvement commence elle- 
même à prendre quelque valeur, et le voile gagne en lar- 
geur jusquedans levoisînagedel'extrémité. Telest(Ûg, i\Q\ 




le type de l'aile essôntiellement active, c'est-à-dire destinée 
seulement à frapper l'air. 
Chez l'oiseau au contraire, une des phases du mourement 



THÉORIE DU VOL DE L'OISEAU 287 

de l'aile est en quelque sorte passive, c'est-à-dire qu'elle 
subit la pression de l'air sur sa face inférieure, lorsque l'oi- 
seau est projeté rapidement en avant par sa vitesse acquise. 
Dans ces conditions, l'animal tout entier ^tanl transporté 
dans l'espace, tous les points de son aile sont animés de la 
même vitesse; les régions voisines du corps sont aussi uti- 
lisables que les autres pour subir la poussée de l'air qui agit 
sur elles comme sur un cerf-volant. 




Fig. HT. - P*rtla wMn al pntle purin di ftila d* P 



Aussi la base de l'aile chez l'oiseau, loin de se réduire, 
comme chez l'insecte, à une tige rigide mais nue, est-elle 
très-large et munie de pennes et de couverture» qui consti- 
tuent une grande surface sous laquelle l'air presse avec 
force et d'une manière très-efBcace pour soutenir l'oiseau. 
La figure 117 donne une idée de cette disposition de l'aile & 
la fois active et passive d'un oiseau. 

La moitié interne, dépourvue de vitesse sufGsante, dans 
son abaissement doit être considérée comme la partie pas- 
sive de l'organe, tandis que la moitié externe est la partie 
active, celle qui frappe sur l'air. 

Par sa vitesse très-grande, la pointe de l'aile doit rencon- 
trer dans l'air plus de résistance que toute autre partie de 
cet organe : de là l'extrême rigidité des pennes dont elle est 
formée. Les conditions de vitesse décroissante expliquent la 
flexibilité de plus en plus grande des pennes dans les par- 
ties de l'aile plus voisines du corps, et en0n la minceur 
extrême des plumes de la base ou partie passive de l'aile. 

Ajoutons que l'effet de cet^'-volant doit se produire sur 
la base de l'aile, même pendant le temps où la pointe frappe 
l'air, de sorte que l'oiseau, dès qu'il a pris sa vitesse, serait 
consUmment allë^ d'ans MTtte de son pmds, grflce à ce 
plan indiDdi 



f88 LOCOMOTION AÉRIENNE 

La reproduction du mécanitme du vol préoccupe aujour- 
d'hui bien des chercheurs, nous n'hésitons pas k avouer 
que ce qui nous a soutenu dans cette laborieuse analyse des 
différents actes du vol de l'oiseau, c'est le ferme espoir d'ar- 
rivera imiter d'une maniërede moins en moins imparfaite ce 
type admirable de la locomotion aérienne. Dans m» essais 
qui ont été interrompus pendant les deux dernières années, 
nous avions obtenu déjà quelques succès. 

On a pu voir dans notre laboratoire des appareils ailés 
cpii, adaptés au man^e, lui imprimaient un mouvement de 
rotation assez rafàde. Hais ce n'était Ifa qu'une imitation fort 
imparfaite, que nous espérons bientôt améliorer. Déjà un ' 
jeune et ingénieux expérimentateur, M. Alphonse Penaud, a 
obtenu dans cette direclion des résultats beaucoup plus sa- ■ 
tisfaisants. Le problème de la locomotion aérienne, consi- 
déré naguère comme une utopie, est abordé aujourd'hui 
d'une manière vraiment scientifique. 

Le plan des expériences à faire est tout tracé; il consis- 
tera à comparer sans cesse les appareils artificiels de vol à 
l'oiseau véritable, en les soumettant tous deux aux procédés 
d'analyse que nous avons si longuement décrits; ensuite on 
modifiera tes appareils jusqu'à ce qu'ils imitent fidèlement 
les mouvements de l'oiseau. Dans ce but, nous venons 
d'entreprendre une série nouvelle d'expériences; de nou- 
veaux appareils sont en construction et pourront fonctionner 
bientfit. 

Nous espérons avoir prouvé au lecteur que rien n'est im- 
possible dans l'analyse des mouvements du vol de l'oiseau; 
il nous accordera, sans doute, que la mécanique peut tou- 
jours reproduire un mouvement dont la nature est bien 



APPENDICE 



PROCHES RÉALISÉS DANS LES BÉTHODES D'INVESTIGATION 
SOMHURB 

I. — Chalfur aràmate. — Mesura des quantilés de chaleur dégagées; 
inQuence de l'espbce et de k lailte de l'animal ; inDuence de l'ali- 
mentation et de l'activité musculaire; inHuentea pathologiques, 

n. — Êlectricilé animale. — Analogie de la décharge des poissons 
électriques avec uoe contraction musculaire; analogie des Hux élec- 
triques avec la secousse des muscleB; inscriptiou des ph.ânomî'nes 
électriques de la torpille et du gymnote; application du Icléiilionc 
h l'étude de la décharge. 



lu. — force mi^anique deâ muscles. — Détermination dea n 

du corps et des forces dépensées dans les dîlTérenIs actes de la 
locomotion. — Emploi de la photographie pour Axer les attitudes 
successives d'un cheval aux différentes allures; expériences de M.Muy- 
bridge, concordance de leurs résultats avec ceux de la chronogra- 
phie. — Photographies successives sur une niÈme plaque sensible; 
cftrono-pAofcjraj) Aie; cinématique des mouvements dans la locomo- 
tion humaine; trajectoire d'un point du corps; trajectoires stéréoaco- 
piques, — Application de la photographie à l'analjse du vol plané, 

IV. — Inscriplion des effbrts musculaires dans la locomotion. — Dyna- 
mographe. — Variations de la pression des pieds sur te sol pendant 
les déplacements du corps suivant la verticale. ~ Combinaison des 
tracés dynamographiques avec la chro no-photographie. — Du travail 
dépensé dans les dilTérents actes de la locomotion. — Énergie reçue 
et resliluée par les muscles pendant les oscillations alternatives du 
corps dans la marche. — Travail dépensé pour roscillation de la 
jambe. 

V. — Effet utile dans la marche, influence du rythme, de la charge 
portée, de la forme des chaussures. 

VI. — Ou point iCappui de faitt da Foiteaii tvr f otr; inllaence bvorabto 
de la trsnalaUoa de l'oisMU aar Irr^sistancfl de l'ajr. 

Haut. 19 



I. — CHALEUR ANIIULB. 

Depuis les premières éditions de cet ouvrage, de grands 
progrès ont été réalisés dans la connaissance des forces qui 

agissent dans l'organisme vivant, et dans l'analyse des actes 
si compliqués de la locomotion. Un nouveau volume suffi- 
sait à peine pour exposer ces nouvelles conquêtes de la 
physiologie : aussi, dans ce court chapitre, nous borne- 
rons-nous à les signaler sommairement en indiquant au 
lecteur les divers recueils où elles ont été exposées. 

La chaleur animale n'a été traitée dans le chapitre III que 
relativement à la température des différentes parties du 
corps et à l'intervention des nerfs vaso-moteurs sur la distri- 
bution de cette température. Nous avons insisté alors sur le 
rôle de la circulation pour régler la déperdition de chaleur 
et pour maintenir la température centrale du corps h peu 
près fixe, malgré les différentes influences qui tendent à la 
modifier. Mais nous n'avons point abordé la question, si 
importante cependant, de la production de chaleur et des 
influences qui la font varier: les calorimètres que l'on 
possédait alors ne permettaient pas de suivre pendant long- 
temps la production de chaleur chez un animal respirant et 
se nourrissant normalement dans une enceinte dont on pût 
régler à son gré la température. Ce problème a été résolu 
par M. d'Arsonval dont les excellents calorimètres ' tra- 
duisent la quantité de chaleur dégagée, par l'écoulement 
d'une certaine quantité d'eau; de telle sorte que le nombre 
de litres et de fractions de litre écoulés, en un temps donné, 
exprime le nombre de calories et de fractions de calorie 
dégagées dans ce même temps par l'animal. 

Cet écoulement d'eau lui-môme, exprimant, par son abon- 
dance plus ou moins grande, la quantité de chaleur dégagée 



CHALEUR ANIMALE 2^1 

& chaque instant par l'animal, a permis d'inscrire les phases 
du dégagement de chaleur en inscrivant les phases du chan- 
gement du niveau de cette eau dans le vase qui la recueil- 
lait. 

On a vu alors que la température o^itndé du coips d'un 
animal n'exprime nullement, par son degré plus ou moins 
élevé, l'intensité de la production de chaleur, et que les 
oiseaux, par exemple, dont la température centrale est si 
élevée, produisent moins de chaleur que des mammifères 
de même poids dont la température intérieure est plus 
basse; c'est à leur plumage qui conserve la chaleur mieux 
que le poil des mammifères qu'est due cette élévation de 
la température centrale des oiseaux. 

Les petits animaux produisent, relativement à leur poids, 
plus de chaleur que les gros; et, comme ces petits animaux 
présentent relativement plus de surtace rayonnante, il im- 
portait de savoir si cette production de chaleur par l'orga- 
nisme était provoquée par une déperdition plus grande. A 
cet effet, des animaux furent soumis à des températures 
basses ou élevées et l'on observa que le froid active la pro- 
duction de chaleur, tandis qu'une lempératore extérieure 
élevée la ralentit. 

L'accroissement de la production de chaleur sous l'in- 
Ouence de l'alimentation et de l'action musculaire, la dimi- 
nution de celte production sous l'influence de l'abstinence, 
du sommeil et des agents anesthésiques se montrent nette- 
ment dans ces expériences calorimétriques. M. d'Arsonval 
aborda même l'étude des modifications pathologiques de la 
production de chaleur; il vit que la fièvre charbonneuse ne 
semble pas s'accompagner d'une caloriflcation exagérée, 
tandis que la production de chaleur s'accroît sensiblement 
dans la fièvre trauraatique amenée par des injections irri- 
tantes dans les tissus. 

Utilisant et perfectionnant une idée de Hirn, M. d'Ar- 
sonval créa un autre genre de calorimètre, sorte de chambre 
à parois creuses dans laquelle un homme pourra se tenir 
à l'aise. Grâce à une disposition spéciale, une courbe con- 



»2 APPENDICE 

linuô traduira les quantités de chaleur dégagées à chaque 



II. — ÉLECTBICITÉ ANIMALE. 

La production de l'électricité animale, dont il a été ques- 
tion au chapitre VI, nous apparaissait déjà comme un acte 
physiologique analogue au travail des muscles. L'analogie 
se montra bien plus frappante encore quand nous eûtnea 
trouvé le moyen d'inscrire les phases de la décharge élec- 
trique de la torpille et du gymnote. En faisant passer cette 
décharge par un petit appareil électro-magnétique muni 
d'un style traceur, on constate qu'elle ne consiste pas en uq 
courant continu, mais en une série de flux électriques de 
même sens, s'ajoutant les uns aux autres et tendant à se 
fusionner comme les secousses d'un muscle se fusionnent 
en une contraction ', 




La figure 118 montre trois décharges électriques de la tor- 
pille enregistrées au moyen de l'appareil électro-magnétique ; 
les vibrations du style correspondent chacune au passage 
d'un flux électrique à travers la bobine de l'électro-aimant. 
Le nombre de ces flux, estimé au chronograpbe, était d'en- 
viron 110 par seconde. Ces décharges étaient provoquées 
par la piqfïre du lobe électrique du cerveau de l'animal. 
Le retard, la durée, les phases de ces flux sont entièrement 



ÉLECTRICITÉ ANIMALE 293 

comparables à ceux de la secousse nuisculalre; la chaleur, 
le froid et certaines substances toxiques modifient la fonc- 
tion de l'appareil électrique dans le rnâme sens que celle 
du muscle. 

La figure -119 montre de petites décharges de la torpille 
provoquées par une excitation cutanée dont l'instant est 
exprime par la ligne verticale E B. Le retard des décharges 
sur les excitations est sensiblement le même que celui des 
secousses électriques après une excitation des nerfs sensi- 




tifs, (Voir p. 42 } L'embryogénie elle-même a montré que 
l'appareil électrique des poissons n'est qu'un muscle dont la 
fonction s'est déviée; tout concourt donc à justiSer l'ana- 
logie physiologique des fonctions électrique et musculaire 
chez les animaux. 

Enfin, en introduisant l'emploi du téléphone pour cons- 
tater la décharge électrique des poissons, nous avons donné 
aux naturalistes un moyen simple de rechercher l'existence 
de la fonction électrique sur certains poissons pour lesquels 
la démonstration de cette fonction n'a pas encore été faite. 
Quand on étreint l'organe supposé électrique entre deux 
plaques de métal mises en rapport avec les fils d'un télé- 
phone, l'instrument, s'il est traversé par une décharge, 
rend un son rassemblant à un crij dont Tintensitô croit avec 
celle de la décharge elle-même' 



9 m. — FORCE mécanique: des uuscles. 

La force mécanique des muscles a été étudiée dans sa 
production (chapitres IV et V, 1" partie) : le myographe a 
montré comment des secousses musculaires successives 
s'additionnent et se fondent en un raccourcissement qui 
semble permanent, la contraction. L'emploi physiologique 
de cette force a été suivi dans certains actes de la loco- 
motion au moyen d'appareils qui inscrivaient les différents 
mouvements des membres et du corps. Mais les applications 
de la méthode graphique étaient limitées à cause de la vitesse 
extrême et de la grande étendue que présentent souvent 
les mouvements que l'on doit inscrire. C'est pour cela que 
les actes de !a locomotion n'ont pu être étudiés jusqu'ici 
qu'au point de vue du rythme et de la durée des appuis et - 
levés des membres; la chronographie a résolu avec sûreté 
et précision un grand nombre de questions que n'avait pu 
résoudre l'observation directe. C'est ainsi que le rythme des 
allures du cheval a été graphiquement déterminé (chapitres 
IV, V, VI, seconde partie). Les conclusions de nos expé- 
riences ont été admises par tous les auteurs qui, depuis lors, 
ont abordé l'étude des mêmes questions. 

Mais la connaissance des rythmes n'est qu'un élément du 
problème cinématique de la locomotion : celui-ci implique 
en outre la connaissance des positions occupées à chaque 
instant par toutes les parties du corps d'un animal en mou- 
vement. A l'époque de la publication des premières éditions 
de ce livre, la solution d'un tel problème paraissait impos- 
sible; elle s'est effectuée pourtant, grâce à l'emploi de la 
photographie instantanée et à l'introduction d'une méthode 
que nous avons décrite ailleurs sous le nom de chrono-pho- 
tographie ' . Nous ne pouvons ici que rappeler sommairement 

I. Pour 1& degeription de I& cbrono-photographie et de ses applica- 
tions, voir Seihode graphique, 2* édition. 



FORCE MÉCANIQUE DES MUSCLES 2» 

les importantes acquisitions dues à cette méthode qui sim- 
plifie singuliferement l'analyse des mouvenieitta de l'homme, 
des quadrupèdes, des oiseaux, des insectes, et qui remplace 
avantageusement les procédés parfois infldUea qui nous 
avaient servi autrefois à déterminer les oscillatioos du 
corps dans les dilTérents actes de la locomotion (chap. UJ, 
2e partie). 

11 semblerait que la connaissance parfaite des mouvements 
que le corps exécute dans une allure quelconque sufOse pour 
mesurer le travail effectué dans chacun des actes de la loco- 
motion. En eifet, quand on connaît la masse d'un corps et le 
mouvement dont il est animé, on en déduit le travail néces- 
saire pour imprimer ce mouvement à cette masse. C'est le 
problème dont les lois de la balistique ont depuis longtemps 
donné la solution. Mais s'il est facile de déterminer le travail 
dépensé pour animer une masse inerte d'un mouvement 
connu, il n'en est plus de même quand il s'agit des mou- 
vements d'un être vivant. Un corps inerte auquel s'appli- 
quent les lois de la balistique a son centre de gravité en 
un lieu Use et invariable, tandis que, chez l'être vivant, 
chaque mouvement des membres déplace à l'intérieur du 
corps le centre de gravité. Les estimations du travail dé- 
pensé dans le mouvement d'un animal supposent connue 
la position du centre de gravité du corps pour chacune des 
attitudes qui correspondent aux différents actes de la loco- 
motion. La difQculté de déterminer les positions inces- 
samment variables de ce point nous a engagé à mesurer 
directement la force dépensée par les actes musculaires 
toutes les fois que cette mesure était possible. Nous y 
avons réussi, dans un certain nombre de cas, au moyen 
de dynamomètres inscripteurs qui traduisent l'eCTort exercé 
à chaque instant par les muscles '. Insuffisantes encore 
k cause de l'indétermination du centre de gravité du corps, 
ces mesures de la force dépensée se complètent par celles 
que l'on déduit de la détermination du mouvement par 

, t. XCVI, acances àea 



296 ' APPENDICE ' 

la chrono- photographie, de sorte que ces notions combi- 
nées conduisent à une évaluation très approchée du travail 
musculaire dépensé dans les différents actes de la loco- 
motion. 

Sans pouvoir entrer daes le détail de ces diCTérentes 
méthodes et de leurs apphcalions, nous essaierons d'expo- 
ser les principaux résultats qu'elles ont donnés et de mon- 
trer comment elles corrigent, simphflent et complètent 
nos connaissances sur le mécanisme de la locomotion ani- 
male. 

Emploi de la photographie instantanée pour déterminer 
les attititdes successines d'un catiinal en mouvement. — 
M. Muybridge de San-Francisco est l'auteur de cette pré- 
cieuse méthode qui complète les indications données par 
la chronographie sur les mouvements des membres d'un 
animal en mouvement. M. Muybridge dispose devant un 
écran blanc et vivement éclairé une série d'appareils photo- 
graphiques qui s'ouvrent successivement, pendant qu'un 
cheval passe, d'une allure plus ou moins rapide, au-devant 
de l'écran. Il obtient ainsi une série de silhouettes de l'ani- 
mal représenté dans chaque image avec l'attitude qu'il pré- 
sentait k l'instant où la photographie a été prise. 

La figure ISO montre un cheval au pas avec la position 
successive de ses membres aux différentes phases du pas. 

Ces images, disons-nous, complètent heureusement les 
notions fournies par la chronographio pour l'analyse des 
allures. En etTel, nos appareils inscripteurs ne renseignaient 
que sur la succession et la durée des appuis de chaque 
membre, laissant indéterminée la position des membres au 
levé. Aussi, dans la représentation du cheval à dilTérents 
instants des diverses allures, avons-nous été souvent embar- 
rassé pour assigner leur position aus membres qui ne 
posaient pas sur le sol. Pour déterminer l'attitude probable 
de ces membres, il fallait estimer, d'après les indications 
chronographiques, à quelle phase du levé ils se trouvaient 
& l'instant considéré. Souvent les figures que nous avons cons- 
truites sur ces données avaient une apparence étrange; ainsi. 



FORGE MÉCANIQUE DES MUSCLES 297 

le deuxième et le troisième temps du galop; toutefois nous 











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D*avt»i3 paa hésité à les publier, car, si défectueuses qu'elles 



298 APPENDICE 

fussent «u point de vue esthétique, elles ne poavaiént.pas 

s'écarter beaucoup de la vérité. 

Aujourd'hui, nous pouvons comparer ces figures dessinées 
d'après les notations graphiques de l'appui des membres 
avec des photographies directement obtenues d'après le 
cheval en mouvement. Nous extrayons d'un album qui nous 
a été offert par M. Muybridge, six images représentant le 
cheval dans les positions correspondantes à celles que nous 
avons représentées. L'instant du pas de diverses allures est 
Je même pour les photographies et pour nos gravures ; en 
comparant les unes aux autres, on verra qu'il y a entre elles 
une identité presque parfaite. 

Les différentes images obtenues par M. Muybridge et qui 
composent la fig. 12-1 ont été reproduites par M, le D' Still- 
mann dans un ouvrage publié en Amérique ; The Horse in 
Motion. Nous indiquerons pour chaque d'elles la planche à 
laquelle elle a été empruntée et le numéro qu'elle y porte. 

L'image I représente le pas, au moment où l'appui se fait 
sur un bipède diagonal (pi. LIX, fig. centrale) ; c'est la même 
attitude que nous avons représentée figure 54, page 170. 

L'image 11 montre un cheval au trot; l'iostant de J'allure 
est celui que nous avons choisi pour notre figure 44, 
page 156, dans laquelle le cheval et le cavalier sont munis 
des appareils inscripteurs des rythmes. 

L'image IH correspond à un autre genre de trot; l'allure 
est prhs de terre, les sabots rasent le sol. Ce genre de trot 
est observé sur un poulain de quelques mois (pi, XLII, fig. I). 
Pour le caractère de l'allure et pour l'instant représenté, 
l'image correspond à notre figure 48, page 164; les formes 
des deux animaux sont loulefoïs diftérentes, le poulain ayant 
proportionnellement les membres plus longs que le cheval 
adulte. 

L'image IV {pi. XVll, flg. 12) est le premier temps du 
galop : le pied postérieur vient de toucher "le sol, le bipède 
diagonal se prépare au poser. C'est l'instant que nous avons 
représenté figure 59, page 175. i 

L'image V (même planche, fig. 16) est le second temps du 



FUaCB UÉCANIQDK DES HOSCLES 









I 



300 APPENDICE, 

galop : l'appui se fait exclusivement sur le bipède diagonal. 
Nous n'avions jamais vu cette allure représentée par aucun 
artiste; on en contestait même l'exactitude. Notre figure 60, 
page 176, représente ce second temps du galop, elle est 
complètement justifiée par la photographie. 

Enfin l'image VI imème planche, fig. 18) est le troisième 
temps du galop; le cheval ne pose que sur un pied, les antres 
membres se rassemblent et la suspension complète va avoir 
lieu. C'est ce que nous avons représenté &gure61,page 176. 
Assurément les formes de l'animal sont disgracieuses dans 
notre figure, mais si l'on tient compte de la différence d'orien- 
tation de l'animal qui, chez nous, est vu en raccourci, on cons- 
tate que notre figure est sensiblement conforme à la photo- 
graphie. 

M. Muybridge a également photographié le grand galop 
de course; ses figures confirment également ce que nous 
avions avancé relativement à celte allure (p. 178), à savoir 
que ce galop est à quatre temps et présente deux doubles 
appuis, l'un d'arrière, l'autre d'avant, séparés par un temps 
de suspension. 

La photographie instantanée, si précieuse pour la déter- 
mination des attitudes réelles des animaux en mouvement, 
a gagné en simplicité et en précision au moyen d'une 
méthode que noua avons imaginée et que noua appelons 
chrono-pholographie. Un seul appareil suffît pour obtenir 
des images successives d'un homme ou d'un animal en 
mouvement. 11 faut que lesujet photographié soit blanc ou 
vêtu de blanc, vivement éclairé par le soleil, et qu'il passe 
au-devant d'un écran noir pendant que, devant l'objectif, 
tourne un disque fenêtre qui ne laisse arriver la lumière 
qu'à des intervalles très courts et rigoureusement équidis- 
tants '. On obtient ainsi la série des altitudes qu'un homme 
ou un animal présentent aux différents instants de leur 
passage devant l'écran noir. 

La figure 122 représente un homme qui court et saute en 

^ 1. Méthode Graiiltiqiie. 2' édil., suppléraenl, p. 33. 



FORCE MÉCANIQUE DES MUSCLES 301 

franchissant un obstacle, puis retombe sur ses pieds; la 




flg. 123 montre un pigeon blanc avec les différentes attitudes 
que prennent ses ailes aux différents instants du vol '. 




1. Saus 
cou Arment 
(Caiap. V, 3- putM.J 



Mî . . ., . APpEajDICË ' 

On voit toutefois, par les esemplds qui précèdent, que la 

chrono-photographie ne renseigne pas encore coinplètement 
sur la série des attitudes de l'animal en mouvement ; il fau- 
drait obtenir un plus grand nombre d'images pour ne laisser 
inconnu aucun des changements qui se produisent dans la 
position du corps et dans les attitudes des membres pendant 
la durée du mouvement étudié. Or, multiplier le nombre des 
Images, c'est produire la superposition partielle de chacune 
sur celle qui la précède. On voit déjà dans îa figure 122 cette 
superposition se produire après le saut, quand la vitesse de 
traoslation de l'homme s'est ralentie; à ce moment, en elTet, 
il ne se déplace plus assez vite entre deux éclaireraents de 
l'appareil photographique pour que chaque nouvelle image 
se produise en un lieu que la précédente image n'occupe 
pas. 

Une telle superposition serait évitée si l'on avait à photo- 
graphier les positions successives d'un corps de très faible 
épaisseur, comme le serait une corde ou une mùice baguette. 
Nous avons donc réduit l'image de Thomme qui marche 
à de minces lignes brillantes représentant la direction de 
ses membres sans en avoir l'épaisseur réelle. Pour cela, 
nous habillons le marcheur de velours noir, ce qui le rend 
invisible, et, sur ce costume, nous tendons des fils blancs 
correspondant aux axes de ses membres, bras, avant-bras, 
cuisse, jambe et pied, tandis que, sur la tête et sur l'épaule, 
sont disposés des points brillants. 

Nous pouvons alors multiplier presque indéfiniment le 
nombre des images obtenues en une seconde. A cet efTet, 
le disque qui tourne devant l'objectif porte un grand nombre 
de fenêtres. 

La figure 124 représente la série des attitudes des mem- 
bres du côté droit chez un coureur. Une échelle placée le 
long du chemin parcouru s'imprime sur la photographie. 
Cette échelle, formée de bandes noires et blanches alterna- 
tivement disposées et dont chacune a 0"',-iO de longueur, 
permet de mesurer la grandeur réelle des mouvements 
effectués par une partie du corps pendant le temps qui s'est 



FORCE MÉCANIQUE DES MUSCLES 303 

écoulé eatre deux photographies successive, c'est-ft-dire 
en 1/50 de seconde pour la figure ■124. 

Grâce à la multiplicité des images, oh peut suivre, avec 
une précision suffisante, ta série des attitudes que prend 
chacun des membres pendant son levé et son appui ; on peut 




memLret ï du iateittllea de 1/50 de Bseocde. 

déterminer les trajectoires de l'épaule, de la tète, du genou 
et du pied pendant les différents instants du pas ou, du 
moins, saisir la projection de ces trajectoires sur le plan de 
la glace sensible. 

Mais, ainsi qu'on l'a vu (chap. II, seconde partie), la trajec- 
toire de certaines parties du corps est très complexe et doit 
être étudiée suivant les trois dimensions de l'espace. Pour 
chaque point du tronc, cette courbe ne peut guère être 
représentée que par une figure solide formée d'un fli de 
métal courbé suivant les trois dimensions. Et même la 
perspective que nous avons essayé de donner d'une pareille 
figure n'est exprimée que fort incomplètement par le dessin. 

Des images stéréoscopiques étant seules capables de nous 
donner la sensation de relief nécessaire pour représenter 
exactement de semblables trajectoires, nous avons disposé 
deux chambres photographiques stéréoscopiques en arrière 
d'un homme vêtu de noir qui marchait ou courait au-devant 



304 APPENDICE 

de l'écran noir, tandis qu'une boule brillante adaptée à son 

vêlement décrivait dans l'espace sa trajectoire sinueuse. Les 

images obtenues, examinées au stéréoscope, ont donné la 
sensation de relief à laquelle on devait s'attendre; elles ont 
reproduit celte courbe sinueuse inscrile dans une gouttière 
à concavité supérieure que Carlet a obtenue en inscrivant 
par des procédés mécaniques la trajectoire du pubis d'un 
homme pendant la marche ordinaire (p. 123). 

L'inscription des trajectoires par la photographie est par- 
ticulièrement utile pour les mouvements inaccessibles aux 
autres modes d'exploration. Ainsi, dans le vol de l'insecte, 
nous avions bien réussi à saisir la trajectoire brillante de la 
pointe dorée de l'aile pendant les mouvements du vol exécu- 
tés sur place (p. 193). 

11 restait à connaître la trajectoire de l'aile pendant que 




Fig. 125. 



le vol s'effectue. En fixant un insecta à aile dorée à l'ex- 
trémité d'une tige légère qui tourne autour d'un axe et 
que l'insecte entraîne en volant suivant un mouvement 
de manège, nous avons pu photographier la trajectoire de 
la pointe de l'aile aux différentes phases de sa translation. 
L'aile brillante se détachait sur un fond noir comme 
dans les expériences précédentes; ce Fond était formé 



FORCE MÉCANIQUE DES MUSCLES 30S 

d'un écran annulaire dont on voit dans la ûgure -125 une 

demi-circonférence. 

Enfin, la chrono-photographie rend les plus grands ser- 
vices pour la détermination des lois du planement dans 
les appareils destinés k la reproduction mécanique du vol. 




Nous avons décrit, page 226, les petits appareils en papier 
imaginés par M. Pline et qui, suivant les courbures de leurs 
ailes, l'orientation de leur queue, la position de leur centre 
de gravité, décrivent dans l'espace des trajectoires si variées. 

L'œil suit avec peine ces mouvements de planement, la 
mémoire ne garde pas longtemps la souvenir des évolu- 
tions variées accomplies dans l'air ; tout concourt donc à 
rendre presque impossible l'étude expérimentale des con- 
ditions du planement. Rien de plus facile, au contraire, que 
de rendre saisissables par la chrono-photographie les accô- ■ 
lérations, les ralentissements, les inflexions diverses que 
ces appareils présentent dans leur trajectoire aérienne. La 



904 APPENDICE 

de l'écran noir, tandis qu'une boule brillante adaptée & son 
vêtement décrivait dans l'espace sa trajectoire ainueuse. Les 
Images obtenues, examinées au stéréoscope, ont donné la 
sensation de relief b. laquelle on devait s'attendre; elles ont 
reproduit cette courbe sinueuse inscrite dans une gouttière 
à concavité supérieure que Carlet a obtenue en inscrivant 
par des procédés mécaniques la trajectoire du pubis d'un 
homme pendant la marche ordinaire (p. 123). 

L'inscription des trajectoires par la photographie eït par- 
liculièremeat utile pour les mouvements inaccessibles aux 
autres modes d'exploration. Ainsi, dans le vol de l'insecte. 
nous avions bien réussi à saisir la trajectoire brillante de la 
pointe dorée de l'aile pendant les mouvements du vol exécu- 
tés sur place [p. -193). 

Il restait k connaître la trajectoire de l'aile pendant que 




ri^. li^. — Trajecloics da II paMi de VùMb d'una libellule pandi 



le vol s'effectue. En fixant un insecte & aile dorée à l'ex- 
trémité d'une tige légère qui tourne autour d'un axe et 
que l'insecte entraîne en volant suivant un mouvement 
de manège, nous avons pu photographier la trajectoire de 
la pointe de l'aile aux différentes phases de sa translation. 
L'aile brillante se détachait sur un fond noir comme 
dans les expériences précédentes; ce fond était formé 



FORCE UËCANIQUE DES MUSCLES SOS 

d'un écran annulaire dont on voit dans la figura d25 una 

demi-circonférence. 

Enfin, la chro no-photographie rend les plus grands ser- 
vices pour la détermination des lois du planement dans 
les appareils destinés à la reproduction mécanique du vol. 




Nous avons décrit, page 226, les petits appareils en papier 
imaginés par M, Pline et qui, suivant les courbures de leurs 
ailes, l'orientation de leur queue, la position de leur centre. 
de gravité, décrivent dans l'espace des trajectoires si variées. 

L'œil suit avec peine ces mouvements de planement, la 
mémoire ne garde pas longtemps le souvenir des évolu- 
tions variées accomplies dans l'air ; tout concourt donc à 
rendre presque impossible l'étude expérimentale des con- 
ditions du planement. Rien de plus facile, au contraire, que 
de rendre saisissables par la chrono-photographîe les accô- ■ 
lérations, les ralentissements, les inflesions diverses que- 
ces appareils présentent dans leur trajectoire aérienne. La 



306 APPENDICE 

âgure 126 montre la disposltioD d'un appareil planeur eit 
papier, et la figure 127, la projection de sa tts^ectoire sur le 
plan de la glace sensible. Inutile de dire que, ôuas beau- 
coup de cas, l'expérieBce serait eoeore plus conohiante si 
l'on recueillait Lia fois deux -imagos itâréoseopiques de ces 
mouvements. 



rV. — INSCRIPTION DES EFFORTS MUSCULAIRES 
DANS LA LOCOMOTION. 

Applications du dynamomètre inscripteur à la mesure des 
forces dans la locomotion. — La force développée par nos 
muscles est iacessarament variable suivant les masses aux- 
quelles elle est appliquée, suivant quu ces masses sont im- 
mobiles ou animées de mouvements en sens divers. Dans 
la locomotion terrestre, le sol est pressé par les pieds avec 
des forces variables, suivant que notre corps est immobile 
ou que noua lui imprimons des mouvements d'élévation, ou 
enfin que la pesanteur, l'emportaut sur l'action des muscles, 
imprime au corps un mouvement d'abaissement. £n elîet, 
l'action étant égale à la réaction, nos pieds repoussent le sol 
avec une force égale à celle qui tend à soutenir notre corps, 
à l'élever contre la pesanteur ou à en ralentir seulement la 
chute. 

Un dynamomètre inscripteur, placé entre les pieds et le 
sol, permettra d'évaluer à chaque instant cette force, et 
celle-ci, multipliée par le déplacement du corps indiqué & i 
chaque instant par la photographie, donnera la valeur du f 
travail dépensé. 

Pour obtenir l'indication de la pression des pieds sur le 
sol, nous avons recouru à un dynamographe basé sur la 
compression d'un réservoir élastique plein d'air et mis en 
rapport avec un tambour à levier inscripteur. Le principe 
de cet instrument est donc le même que celui des chaus- 
sures dynamographiques décrites page 120, mais le dynamo- 
graphe est plus parfait, en ce sens que les ordonnées de 



EFFORTS MUSCULAIRES DJW8 LA LOCOMOTION 307 
la courbe tracée sont senublement proportionnelles aux 
effortB qui lussent Burl'instnuneot. : 

« Le réSMYoir compressiblfl à «r affecte la disposition ' 
suivante. Ceat un tube de caoutchouc ik- parois épaisses et 
roulé en une spirale aplatie. L'extrémité centrale de ce tube 




est fermée, l'extrémité périphérique ouverte, elle se met en 
rapport avec le tube d'un tambour à levier inscripteur. 
Cette spirale est soudée à deux feuilles de caoutchouc; le 
tout forme un disque aplati qui peut, sans s'écraser entière- 
ment, supporter une pression assez forte. 
< Plaçons ce disque sur le sol et recouvrons-le d'une 



308 APPENDICE 

planchette de bois. Si nous chargeons cette planchette de 
1 kg-, le disque subit un léger aplatissement; une partie de 
l'air qu'il renferme passe dans le tambour à levier et en 
élève le style à une certaine hauteur. Un second kilogramme, 
placé sur la planchette, comprime davantage le disque et 
soulève le style d'une nouvelle quantité. Ce style exprimera 
donc, par sa hauteur plus ou moins grande, les variations 
de la pression exercée sur le dynamomètre. EnQn, on inscrit 
les mouvements du style sur un cylindre tournant, ce qui 
donne une courbe dont les ordonnées correspondent, à 
chaque instant, à. la valeur de la pression. 

ce Dans le dynamographe que nous avons construit, figure 
128, neuf spirales de caoutchouc sont disposées, par séries 




Fig. 1S3. — Dispoiilioo 



de trois, sur une planchette carrée; toutes les spirales com- 
muniquent, par un tube collecteur, avec un tambour k 
levier inscripteur. Une autre planchette semblable recouvre 
ces spirales et est réunie par quatre tiges boulonnées à la 
planchette inférieure. L'ensemble de ces pièces constitue le 
dynamomètre inscripteur des pressions normales au plan 
du terrain ; noua l'appellerons la tablette dynamométrique. 



EFFORTS MUSCULAIRES DANS LA LOCOMOTION 309 
Toute pression exercée sur cette tablette produit une courbe 
dODt les ordonnées sont positiTes '. 

Quand nous restons immobiles, les pieds sur le dynamo- 
graphe, la pesanteur intervient sous forme d'une pression 
constante qui élève le style inscripteur à une certaine hau- 
teur correspondant au poids du corps. Mais si, en fléchissant 
et étendant les jambes, nous imprimons k notre corps des 
mouvements descendants ou ascendants, accélérés ou ralen- 
tis, la pression accusée par le dynamogiaphe varie, et le 
style trace une ligne dont les sinuosités indiquent des chan- 
gements dans la pression : celle-ci devient tantôt supérieure 
et tantét inférieure au poids de notre corps. 

La théorie mécanique fait très bien prévoir le sens dans 
lequel doit varier la pression des pieds sur le sol pendant 
que les muscles des jambes impriment au corps des oscilla- 
tions suivant la veiticale. Elle nous apprend que, pendant 
que le corps est immobile et pendant les instants où il est 
animé d'un mouvement uniforme, le dynamomètre n'accu- 
sera que la pression produite par la pesanteur; que tout 
mouvement ascendant accéléré, ou descendant retardé 
implique l'intervention d'un elTort de bas en haut, effort qui 
s'ajoute aux effets de la pesanteur et dont la valeur est 
proportionnelle à la variation du mouvement; que tout 
mouvement descendant accéléré, ou ascendant retardé cor- 
respond à une diminution de la pression sur le sol ' et que 
cette diminution est, à chaque instant, proportionnelle à la 
variation du mouvement. 

Ce n'est pas seulement l'action des membres inférieurs 
qui, en produisant les déplacements du corps, fait varier la 
pression des pieds sur le sol, mais les mouvements d'éléva- 
tion ou d'abaissement des bras, la flexion et l'extension de 
la tête, ont des réactions qui modifient cette pression. D'une 
manière générale, tout déplacement accéléré du centre de 

1. Une dispoBilion spéciale imaginée par M, Demeny permet d'ioscrire 
cgalemeDt les composanteB langenlielles au plan du terrain, C. Jl. de 
i'Aeadimie des iciences, t. X, ch. ïi, 8 et 15, oct. 1883, 

2, Cette tliÉorJe mécanique a. été fort bien expoBie à propos de noi 
expériencee, par M. Chstn-;. C.R.dela SociiU <fc àiélogie. 



310 



APPENDICE 



gravité du corps suivant la verticale modifie, au iDotnent 
où il s'effectue, les effets de la pesanteur sur le corps. 

On peut donc, à l'inspectiàn de la courbe que trace le 
dynamcvraphe pendant un itaouTânent quelconque de 
l'homme qui est placé sur llnBbiimrait, déterminer le dépla- 
cement qu'a subi k chaque instant le centre de gravité du 
c(»pa, suivant ta verticale.' Nous avons institué quelques 
expériences de omtréle qui coiisisteBt.à'iuscrire à la fois les 
osôillatioBs v^ticales: de- la iéte d'un buame et les phases 
de la pression des pieds sur le dynaAiMnèQW *. I^-relation 
entre les fc/eeea et les mouvements était aettêHilsmait celle 
que la théorie Ëùsait prévoir. Nous disons sensiblement, 
attends <|ue la théorie s'appliqne aux mouvements du centre 
de gravité, ptût iaeessamment mobile k l'intérieur da corps 
et dont les défriaoements différent nécessairement uo peu 
de ceux d'un point âxe choisi en un lieu quelcoaque du 
corps. ' 




La figure 129 montre clairement les relations qui existent 
entre la pression des pieds sur le sol, et les abaissements et 
élévations successives du niveau de la tête. Le dynamographo 
non chargé tracerait la ligne de zéro, droite ponctuée qui 
occupe le bas de la tigure. Quand ou monte sur l'instrument, 

1. Bulklin de PAeaMntU de Midtciivt, oct. 1SS4. 



EFFORTS MUSCULAIRES DANS LA LOCOMOTION 311 
celui-ci trace une ligne plus élevée, dont la hauteur exprime 
le poids du corps. A ce moment, la tête occupe le niveau a. 
Tant qu'on reste immobile, les choses demeurent en cet 
état, Ja pression des pieds sur le sol étant égale au poids 
du corps. Ou fléchit les jamhes en a, le centre de gravité 
du corps s'abaisse, et la tête quitte son niveau pour s'abaisser 
aussi d'un mouvement accéléré; cetto descente du centre 
de gravité montre qœ l'actioa musculaire est moindre que 
la pesanteur; 9a eObt, la courbe des presùcHis tombe au-des- 
sous de la ligne du poids. 

Mais, à pulir du point b, la descente du corps se ralentit : 
cela exprime un effort musculaire supérieur k la pesanteur; 
en efTet, la courbe des pressions s'élève à ce moment au- 
dessus du niveau du pwds du corps. Sous^'influence de cet 
effort des muscles qui dure jusqu'en c, la chute se ralentit, 
puis un mouvement ascendant lui fait place, jusqu'à l'ius- 
tant d où la tète, s'élevant au-dessus de la ligne ponctuée, 
exprime que le corps est projeté en l'air. A ce moment, 
les pieds quittent le dynamographe dont la courbe tombe 
à zéro en e puisque l'instrument n'est plus chargé. Enfin, 
en f les pieds retombent sur le dynamographe, et l'instru- 
ment signale un effort musculaire supérieur au poids du 
corps, puisqu'il eii arrête la chute et le relève ensuite au 
niveau initial. Dans la marche, la course, le saut, des oscil- 
lations verticales du corps se produisent aussi; elles cori'es- 
pondent à des variations de la pression des pieds sur le sol. 
Quand la pression des pieds est supérieure à la ligne du 
poids, c'est que la force musculaire l'emporte sur la pesan- 
teur, comme cela arrive dans un mouvement ascendant 
accéléré ou dans un mouvement descendant ralenti. Quand 
cette pression du pied est inférieure à la ligne du poids, 
c'est que la force musculaire est inférieure à la pesanteur, 
ainsi dans une descente accélérée ou dans une ascension 
ralentie. La conUrmation de cette loi s'obtient en faisant 
concourir la chrono-photographie et les indications dyna- 
mographiques. 

La figure 130 montre, en haut, la chrono-photographie 



312 APPENDICE 

pendant la période d'^>pui d'un demi-pss de marche ; e 




Z^ 




Elg. 130. — Cbrouo-pbstDgitpblc et djMini^nphie eonbln^cs. 

bas, le tracé dynamométrique du pied à l'appui. La courbe 



EFFORTS MUSCULAIRKS DAN8 LA LOCOMOTION 313 
tracée s'élève au-dessoB du zéro de l'iiutrument, mais au lieu 
d'atteindre seulement le oiveau de b ligne du poids, elle 
commence par dépasser ce niveau, puis descend au-dessous 
pour remonter encore. 

Aân d'établir une concordtuice entre ces deux sortes de 
figures obtenues en même temps, mais avec des instruments 
ditTérents, constatons d'abord que 13 images chronographi- 
ques correspondent à la durée de l'appui du pied, et numé- 
rotons sur ces images les positions de la hanche qui seront 
h peu près celles du centre de gravité. D'autre part, parta- 
geons la longueur du tracé dynamographique correspondant 
au même appui du pied en 12 parties égales, et élevons en 
ces points des ordonnées 1, 2, 3, etc., l'2; il est clair que 
chacune de ces ordonnées exprimera la pression du pied 
pour l'instant où la hanche occupait la position qui porte 
le môme numéro d'ordre. Le concours de ces deux figures 
fera facilement comprendre la cause des inflexions de la 
courbe des pressions du pied sur le sol- Or, cette courbe 
s'élève dans les premiers instants de l'appui et atteint un 
niveau supérieur à la ligne du poids ; à ce moment, la chro- 
nographie nous montre que la Ibrce musculaire est supé- 
rieure à la pesanteur, puisqu'elle ralentit d'abord la descente 
du corps et lui imprime ensuite un mouvement ascendant 
accéléré jusqu'au n° 4. A partir de ce moment, la courbe 
des pressions s'abaisse et descend au-dessous de la ligne 
du poids; c'est que la force musculaire est moindre que 
la pesanteur. En effet, l'asceDsion du corps ae ralentit et fait 
bientôt place à une descente. Enfin, cette descente, accé- 
lérée d'abord, se ralentit vers la fia de l'appui, ce qui impli- 
que une nouvelle augmentation de la force mosculaire. 

La combinaison de ces deux figures permet encore d'es- 
timer le travail des muscles à chaque inAant de l'appui du 
pied : ce travail a pour mesure la force, mesurée par l'or- 
donnée de la courbe des pression», multipliée par le dépla- 
cement vertical de la hanche que aras considérerons cooime ' 
représentant sensiblement le castre de gravité. 

Des rapprochements analogues peuvent être (aits entre 



314 APPENDICE 

les courbes dynamographiques des effoits qui s'exercent 
tasgentiellement au plan du tettrain et les accélérations ou 
les ralentissemeats de la translation horizontale du corps; 
le produit de ces deux facteurs donnera la mesure du travail 
positif et négatif> effectué pour imprimer à la masse du 
corps la vitesse horizoïrtale c^e la ^Atronograpine exprime. 



V. — EFFKT UTILE DANS LA. MARCHE. 

. ' » .... .1 , . . j ^ , . : ' ■ r' { ' \ ■■ ■ f 

É'valuation :êu ' travail dépensé dan9^ iéi ' Mff^ents actes 
delà hcomotion. Beaucoup douleurs ont essayé d'estimer 
le travail dépensé dans la marche dé lliommé et sont arrivés 
à cette bonclusion, ^ue le titeVail est nul^ âttenthr que, dans 
les oscillations verticales du corps, le Iravsfl positif produit 
par les muscles pendant la pbaâe d\uicen«(m est compensé 
par le travail négatif qui se produit dans la phase de des- 
cente, le même raisonnement peut '&^ppli<|tter ainx alter- 
natives d'accétéf ation et de i^eHfttisseinent qui s*observent 
pendant la trsrïislatidn horissontate^n corps. ^ > 

Mais si Ton considère que, pour résistor k la chute du 
<x)rps, les musdes font les mêmes actes que pour imprimer 
à celui-ci un inouv^iient ascendant, on est <^nduit à 
admettre qfu'une même dépense d'énergie a lieu dans ces 
deux actes opposés. 

n seibble toutefois que la vérité soit ratfe ces deux suppo- 
sitions extrêmes^ ^qàe l'énergie dépensée en travail positif 
dans la phase d'ascension soit rendue au mùscl0 dans la phase 
de descente, quand il fisdt du travail résdstant. Toutefois cette 
énergie ne sera que partiellement restituée à là phase d'as- 
cension suivante; une certaine quantité de cette énei^ie 
aura disparu et devra être fdumié^ sous forme de production 
de travail extérieur, à chaque nouvelle impulsaon donnée par 
les muscles. C'est ainsi qu^une balle élastique, rebondissant 
sur un plan irésistant, aurait besoin d'une petite impulsion 
supplémentaire pour remonta toujours à la même hauteur. 

On peut démontrer qu'une partie de l'énergie emmaga- 
sinée sous forme de travail risistant est susceptible d'être 



EFFORTS MUSCULAlRiS DANS LA LOCOMOTION 315 
restituée par les musdes. En effet, si l'on essaie, en sautant, 
d'atteindre avec le maia un point élevé, on Toit qu'au pre- 
mier saut la mun s'élève moins haut qu'au second, bien 
qu'on ait déployé, 'ebaqœ Ibis, toote sa force musculaire. Cela 
tient & ce que les muscles, étendus malgré leur contraction 
{)our résister h la pr^niàre chute, ajoutent l'effet de l'énergie 
qu'ils ont emmagasinée aux actes musculaires qui produi- 
sent le saut suivant ', ._^ 

Une autre dépense de travail, fort importante dans la 
marche de l'homme, est c^e qui foit osciller la jamhe au 
levé et la porte d'un ;lieu dans un autre. Les frères Weber 
attribuaient à la pesanteur seule cette oscillation de la jambe 
qu'ils assimilaient i celle d'un pendule et la considéraient 
comme ne représentant aucune dépense de travail muscu- 
laire. Mais si la jambe oscille h la manière d'un pendule, ce 
ne peut être que pour un certain rythme, celui qu'imposent 
sa longueur et la position de son centre de gravité '. Poul- 
ies rythmes plus lents ou plus rapides, il faut que l'action 
musculaire intervienne. Bans une marche à pas précipités, 
un double travail musculaire se produit : la jambe, pour se 
porter rapidement en avant, exige un premier travail; puis, 
comme sa vitesse acquise la ferait progresser trop long- 
temps et trop loin, il faut un nouveau travail musculaire 
pour arrêter cette impulsion. M. Demeny, qui cherche en 
ce moment à mesurer la valeur de ce travail, le considère 
comme une des principales causes de fatigue dans la marche 
rapide; il explique la tendance qu'on a à prendre le pas de 
course quand le rythme est précipité, par la moindre ^tigue 
éprouvée dans cette allure ou la brièveté des appuis laisse 
plus de temps pour la phase d'oscillation, ce qui nécessite 
moins d'intervention de la force musculaire '. 



1. pour le dëTâloppement de cette théoria, toît Marey, Conférence 
faite au Congrès i^Iiygièm de la Haye. Revue scientifique, 25 oct 1884. 

2. Nous avons démontré, du reste, que les pliaaes do l'oscillation de la 
jambe dans la marcbe ne sont pas celles de roacilletion d'un pendule 
et se rapprocbeDt beaucoup plus de ruaiforiuitê, saul aux deux eitré- 
IhUés du mouvement. Méthode graphique, p. 179. 

3. Conf&enM de La Haye, loo. eil. 



81ft APPENDICE 

Nous avons représenté figure 131 les durées relatives de 
l'appui du pied dans une marche M, et dans une course C, 
ayant toutes deux la même cadence. On voit que, grâce à la 
brièveté des appuis, la période d'oscillation du pied marquée 
est plus longue dans la oouFse; elle exige donc un moindre 
travail musculaire. 

M 



fig. 131. — NoUtiaiiidMappiilj«(laT«i «Mpisdi dis* k minAe ut dinala ooncM 
*q mima rjrtiiiiie. 

En attendant que les éludes qui se poursuivent nous per- 
mettent d'assigner une valeur assez approchée au travail 
musculaire dans les différentes allures de l'homme, nous 
avons entrepris certaines expériences qui permettent d'ap- 
précier les conditions les plus favorables aux différents types 
de locomotion, celles qui donnent le plus à'effel utile, c'est- 
h-dire qui, avec le moins de latigue, permettent de faire en 
un temps donné le plus de chemin possible. 

A cet effet, nous avons disposé à la Station physiologique 
(annexe du Collège de France) une piste sur laquelle on 
marche à diverses allures, tandis qu'un appareil inscripteur 
traduit par une courbe les espaces parcourus en fonction du 
temps '. 

C'est ainsi que nous avons pu constater que le rythme de 
la marche modifie d'une manière assez complexe la vitesse 
de l'allure et la longueur du pas. De 60 à 75 doubles pas à 
la minute, la longueur de ceux-ci croît avec l'accélération 
du rythme; elle décroît ensuite assez rapidement. De sorte 
que, tout en se Ëitiguant beaucoup, le marcheur avance 
moins vite quand le rythme est trop rapide : cela s'observe 
à % doubles pas à la minute. 

t de la station phy^ologiqne, 



EFFORTS MUSCULAIRES DANS LA LOCOMOTION 317 

Nous avons vu également que la forme des chaussures 
influe sur la longueur du pas. Des talons bas et des semelles 
un peu longues et.fermes augmentent la longueur du pas, 
et par conséquent la vitesse de l'allure. 

Ces études peuvent se faire sur toute espèce de terrain au 
moyen d'un instrument que nous nommons olographe ', et 
qui inscrit le nombre de pas en fonction du temps ou du 
chemin parcouru. 

Telles sont, sommairement énumérées, les nouvelles 
recherches que nous avons entreprises sur la locomotion 
humaine, et pour lesquelles les dynamomiîtres inscripteurs 
et la chrono-photographie ont donné des facilités singu- 
lières. 



VI. — DU POINT d'appui DE L'AILE pp L'OISEAU 
SUR l'air. 

Le travail effectué par les oiseaux pendant le vol s'expli- 
quait mal par ce que l'on savait sur la résistance de l'air. En 
effet, si l'on mesure chronographiquement la durée d'abais- 
sement da l'aile d'une buse, par exemple, et qu'on imprime 
à une surface semblable à cette aiie un mouvement de même 
amplitude et de même durée, la résistance de l'air est inca- 
pable de fournir un point d'appui suffisant pour soutenir te 
poids de l'oiseau. 11 nous a semblé que, dans le vol, la trans- 
lation de l'oiseau accroît beaucoup la résistance que l'aile 
rencontre sur l'air quand elle s'abaisse, et nous avons pro- 
posé l'explication suivante : Lorsqu'il n'y a pas translation 
de l'oiseau , l'aile qui frappe la colonne d'air sous-jacente 
imprime bientôt à celle-ci un déplacement, de sorte que le 
point d'appui fuit, en quelque sorte, au-dessous de l'aile qui 
s'abaisse. Lors, au contraire, que le corps de l'oiseau est 
animé d'une translation, l'aile rencontre, à chaque phase de 
son abaissement, des colonnes d'air nouvelles, dont chacune 

i. Uélhodt graphique, p, 197, iOî. . ■. . 



318 APPENDICE 

lui présente sa réùatance d'iawtie. Irréalité de ce (ait peut 

fitre démontrée de divwses manieras. 

Un appareil mécanique B^onotnt une paire d'ailes & la 
façon d'un oiseau et dépensait & «e travail anafiircd cons- 
tante, donne aux ailes de» mouvements d'une grande ampli- 
tude si l'appareil est immobile, d'une plus faible amplitude. 




si l'appareil est animé d'une translation. Cette diminution 
d'amplitude lorsque la force motrice reste la même ne peut 
s'expliquer que par une augmentation de la résistance de . 
l'air, sous l'influence de la translation de l'appareil. 
D'autre part, un même ressort tendu provoquant l'abaisse- 



EFFORTS MUSCULAIRES DANS LA LOCOMOTION 319 
ment d'une paire d'ailes mécaniques, le temps d'abaissement 
de ces ailes sera de 1/3 de seconde si l'appareil n'est pas 
animé de tranelation ; il sera de plus de 1/2 seconde arec ime 
translation de 3 mètres par seconde; d'une seconde entière 
pour une translation de 5 mètres 50, etc. 

La figure 132 représente séries d'expériences graphiques 
dans lesquelles la durée d'abaissement de l'aile par un même 
ressort est mesurée au chronographe électrique d'après la 
longueur de la phase où la ligne a occupe un niveau élevé; 
cette durée se rapporte à celle qui correspond à une seconde, 
représentée au bas de la figure. Dans chaque série, la ligne 
inférieure h exprime par ses inflexions le nombre d'unités 
de chemin parcourues. On voit que pendant l'absence de 
toute translation {ligne supérieure), l'abaissement de l'aile 
est très bref et que dans les lignes suivantes, à mesure que 
la translation est plus rapide, la durée de l'abaissement de 
l'aile s'accroît. Dans toutes les expériences, c'était la détente 
d'un même ressort qui produisait l'abaissement de l'aile. 

L'influence du vent est identique à celle de la translation, 
c'est pourquoi les oiseaux qui s'envolent s'orientent autant 
que possible pour se diriger contre le vent '. 

Enfin, la photographie instantanée traduit en quelque 
sorte d'une manière visible la résistance de l'air sous l'aile 
de l'oiseau en montrant que, pendant la phase d'abaissement 
des ailes, les pennes s'incurvent fortement de bas en haut 
par l'effet de cette résistance. 

La nécessité d'une vive lumière pour analyser photogra- 
phiquement les mouvements rapides retarde beaucoup les 
expériences que nous nous proposons de faire sur le méca- 
nisme du vol. Il nous sera peut-être nécessaire d'aller cher- 
cher dans un autre climat une lumière intense qui s'ob- 
serve si rarement dans notre pays. 

Les exemples qcd précèdent ont pour but de montrer que 
la mécanique animale entre dans une {riiase nouvelle, que 

1. Tnmn»<tii£«6ora(oirv(l»uui«e,p. SI S 1 153]- Pans, G. Humh, iS7S. 



320 APPENDICE 

les hypothèses, autrefois trop nombretiaes quand les moyens 

d'observation étaient insuffisants, doivent céder la place à 

des notions précises. Autrefois, en effet, l'observation directe 
était presque toujours insuffisante, car les actes de la loco- 
motion, trop rapides et trop complexes, échappent ordinaire- 
ment à nos sens. Ce fut déjà un grand progrès que de saisir 
avec les appareils inscripteurs un grand nombre de ces 
actes, mais quelques-uns restaient encore rebelles à la mé- 
thode graphique; on a vu comment l'analyse en devient 
facile par les photographies successives. De même, l'inscrip- 
tion des efforts mécaniques, des températures, des quan- 
tités de chaleur, des variations électriques, a rendu accessi- 
bles un grand nombre de questions relatives à la nature des 
forces physiques et à leurs transformations chez les êtres 
vivants. Tous ces perfectionnements, en élargissent le 
champ de l'expérience inquiéteront sans doute ceux qui 
croyaient la science arrivée à son terme; ils encourageront, 
au contraire, ceux qui voient dans l'insuffisance des moyens 
d'observation l'obstacle principal au développement des 
sciences naturelles. 



TABLE DES MATIÈRES 



iHtRUDDCtim. . 



LIVRB PREMIER 

rOROEB ET ORQAKES 

CHAPITRE I 



La matIÈre so révèle par ses proprii^tég. — Quand U matiËre agit, on 
conclut à l'eiislence de forcée. — Multiplicité des forces admise* 
ïuirefoia; tendance à leur rêdutioD & une aeule fores daua le règne 
inarganiijue. — Indeatruclibililé de la force; aea tranaformaliona. — 
Forces vitales, leur multiplicité pour les anciens phjaialagislas. — 
Plusieurs des forces Titales sont ramenées aux forces physiques. — 
Des lois en physique et en phjsiologie. — Théorie générale dea forces 
pbjaiqUM.. ........•.....•....•■■••.«•. 1 

CHAPITRE U 

TRAMSflUlUTIDM DM tOlCU PHTSIQUIS 

Pom prouver l'indeatructibiliU des foroe* il faut B4ToiT les msaorer. — 
Unitéa de chaleui et de travail mécanique, — De U thermody oamique. 
~- Mesure dM foroea tsbei les fitrea vivants. — Phaaes successiTsa 
de la intoaformaUoa des coTpi, dégagementa aaccoaaifa de force «ous 
cette iofluMiee. — £• ibermadjuamique Appliquée au> êtres vi- 
nota 10 

CHAPITRE m 

DB I.A CVaUDB AMIMAU 

Origines de la chaleur animale. — Théorie de Ijtvoisier. — Perfection- 
Demeata apporUa k oetta théorie. — Estimations dst foreea contenusa 
dans lea kLimeata et duia lea produits aéorétéa. — Difficulté de cea 
eatimation*. ~ La. foroe cédée par lea sabitanoea tlimentairéa te 
tranaforme eu partie en obaleuT et en partie Bn traTail. — Siige des 
combostioaa it,a» l'organisme. — ËchauSement des gUndet et dea 
Basclea peodant leur fonction. — Siège de k «tlorifioalioD. — Inter- 
Tentiou dea oamea de refroidiiaenent. — Tempéntore «niinale. — . 

Régulateur intomatiqm de k t«iDp4ratn(« ulnùtla 17 

Htan. îi 



322 TABLE DES MATIÈRES 

CHAPITRE IV 

DU MOXTTBMENT CHEZ LBS ANIMAUX 

Le mouvement est le caractère le plus apparent de la vie ; il agit sur 
des solides, des liquides et des gaz^ — Distinction des mouvements 
de la vie organique et de la vie animale, -r La vie animale nous 
occupera seule. — Structure des muscles. -~ Aspect onduleux de la 
fibre encore vivante. — Onde musculaire. — Secousse et mjographie. 

— Multiplicité des actes de la contraction. — Intensité de la contrac- 
tion, dans ses rapports avec la fréquence des secousses musculaires. 

— Carac^res de û fibre aux différents points du corps. ... 26 

CHAPITRE V 

GONTRACnON BT TRAVAIL DBS MUSCLBS 

Fonction du nerf. — Vitesse de l'agent nerveux. — Des mesures du 
temps en physiologie. — Tétanos et contraction musculaire. — Théo- 
rie de la contraction. — Travail des muscles 40 

CHAPITRE VI 

DB L'iiLBCTRICITB GHBZ LBS ANIMAUX 

L'électricité se produit dans presque tous les tissus organisés. — Cou- 
rants électriques des muscles et des nerfs. ^ Décharge des poissons 
électriques; théories anciennes; démonstration de la nature élec- 
trique de ce phénomène. — Analogie entre la décharge de l'appareil 
électrique et la secousse d'un muscle. — Tétanos électrique. — Vi- 
tesse de l'agent nerveux dans les nerfs électriques de la torpille ; 
durée de la décharge. . . ........••• •• t t « • • • SO 

CHAPITRE VII 

OB LA MACHINB ANIMALB 

Des formes sous lesquelles se présente le travail mécanique. — Toute 
machine doit étrô construite en vue de la ^orme du travail qu'elle 
exécutera. — Rapports de la fonhe du muscle avec celle du travail 
qu'il accomplit.— Théorie de Borelli. — Force spécifique des mas- 
clés. — *Des mécanismes; ils ne font que changer la forme du travail 
mais n'en augmentent pas la quantité. -^ Nécessité des mouvements 
alternatifs dans les moteurs vivante, — Rendement des moteurs 
animés '. . • . ». 61 

CHAPITRE VHI 

I 

HARMONIB BNTlKB L'OROANB BT LA FONCTION. *^ fiTPOTHÀSB 

DU TRANSFORMISME 

Chaque muscle du corps présente, dana sa forme, une harmonie par- 
faite avec la nature des actes qu'il doit exécuter. — Un môme muscle, 
chez des espèces animales différentes, présente des différences de 
forme, si la fonetion quli doit remplir dans ces deux espèces n'jest 
pas la même; variétés des muscles pectoraux 4^ oiseaux seslon leur 



TABLE DES MATIÈRES 323 

m«tiière de *ol<9rj variété dei muiclei de 1& cuiua chez lei mimmi' 
far«f, Butv4nt leur mode de locomolioD. — Celle htrinonie e*t-elle 
prâétablieT — HjpothèBedDlrani/tirmûfn).— Uuntrclcel Darwin. 72 

CHAPITRE IX 

TARI4BILrri DD EQUIUnTI 

Kaiwni qai oot fait coDiidérer le squelelte cantine la partie la moioa 
variable de rorgaaitma. — Preuvea de la malléabilité du squelette 
pendant la vie, aona l'influeDoe dei plus légèrea preaaiona, lorsqu'elles 
•ont longtemps prolongées, — Origines des dépressions et des saillies 
qu'on observa snr le aquelelte ; originea dea aurficea articulaires. — La 
fonction régit l'organe. — Variabilité du sjilème musculaire, 89 

UVIIE DEUXIÈME 
roHcnoim : mcomotiow tebhbbtiub 

CHAFITBE I 
!>■ LA ^OCeHOnOH Kl OiNilUL 

Conditions eommunea ktons lea genres de locomotion; comparaison de 
Borelli. — U;potbëse de la réaction du sol. — ClassiGcation dea 
modea de locomotion, goivantla nature de lenr point d'appui, en loco- 
iDotion terrestre, aqoatiqno et «érienne. — Du partage de la force 
musculaire entre le point d'appui et la masse du corps. — Produc- 
tion de travail inutile dans la cas de mobilité dn point d'appal. 107 

CHAPITRE II 

LOCOHOTfOR TiKnBsiKa (bîpMes) 

Choix d,e p^ttiQi tjpe* pour étudier la locomotion terrestre, — Loco- 
motion hamaine. — De la marche. — Pression exercée sur le sol, sa 
dorée et son intensité. — Réactions impriméea an corps pendant la 
marche; méthode grs.phiqa« pour lea étudier. — Osoiilationa verti- 
cales du oorpi. — OsoIllatioDS horizontale*. — Essais da représenta* 
tion de la Ir^ectoir» dn pnbts. — Translation du corps en avant. — 
Inégalités de M viMiae aDz divers instants d'un pas > US 

CHAPITRE 111 



Description des appareils dealiuêa à l'élude des dtlTérenles allures de 
l'hommB. — Appareil eoregislrear porlatif, — Appareil explorateur 
dea réactions verticalea. — De ia marche. — Da la course. — Du ga- 
lop. -~ Du saut sur deul pieds et sur un seul pied. 

Noiaiion des direrssa allures. — DéSnition du pai ï une allure qnel- 
conque. 

Reproduction ayuthétique des allures de rhomme. •.'.,.,. 130 



TABLE DES MATIERES 
CHAPITRE IV 

InsuffiaiQce lies senn pour l'Analyse des silures du clieval. — Compâ- 
niaon de Dugès. — Rjthtnes des illures étjdiées avec t'oreilia. — 
loauffisanea du langage pour esprimer ces rj-thmes; noialion musi- 
cale. — Notation de ïamblc, du pas, du Irol. — Tableau synoptique 
des allures not^ea d'après la déHnitioii que les auteurs ont doonée do 
chacune d'elles. — Appareils dealinfa à déterminer par la mélliade 
grapltique, Jea rythmée des différentes allures et les riaetioni qui tes 
144 



CHAPITRE 7 



Double but de ces eipérieDcei : détermination des mouvementa au point 
de vue physiologique et des attitudes au point de vue artistique. 

Iipériencea sur le trol; tracés doa appuia el des réactiona. Kolalion da 
trot. Pisle du trot. Représentât ion du cheval au trot. 

Eipérieuces sur le pai. Notation de cette allure; sea variétés. Pislo du 
pas. Représentation d'un cheval au pas 15S 

CHAPITRE VI 



Eipérienos sar le galop. ~ Nolstiou di 

de saslenlation. — Piate du galop. - 

galop et aux différents temps de cette allure. 
Transitions, ou passage d'une allure à une autre. 
Analyse dei allures tu moyen de la règle h notation. 
Reproduction synthétique des différentes allures du cheval. — Allure» 

de certains quadrupèdes 171 



LIVRE TROISIÈME 
LoaOMOTIOH AtKIBirMB 



Fréquence des battement* de l'aile de l'inieete pendant la vol; délermi- 
nation acoustique; détemioatioii gT«phiqtM. — Influencei qui modi- 
fient la fréquence dea mouTeinents de l'aile. — Sjnchroniime de !'><>■ 
tion des deux ailet. — Détermination optique des moDTementi de 
l'aile; la inuectoireisAs changements de plan. — Sani du monTement 
de l'aile 187 



TABLE DES MATIÈRES 325 

CHAPITRE II 

MBCANISMB DU VOL DBS IN8BCTES 

Causes des mouvements de l'aile des insectes. — Les muscles ne com- 
mandent que des mouvements de va«et-vient, la résistance de l'air 
modifie ée 'pareoùrA de Tàile. -^ Reproduction artificielle des mouve- 
ments de l'aile des insectes. >— De j'effet propulseur des ailes de l'in- 
secte; construction d'un insecte artificiel qui se déplace horizontalc- 
ment, — Planement de l'insecte ••• 304 

CHAPITRE III 



ou VOL OBS OISEAUX 



Conformation de l'oiseau dans set relations avec le vol. — Structure de 
l'aile, ses courbures, son appareil musculaire. — Force musculaire 
de l'oiseau, rapidité de la contraction de ses muscles. — Forme de 
l'oiseau ; stabilité, conditions favorables au planement. — Rapports de 
la surface des ailes au poids du corps chez les oiseaux de différentes 
tailles • 318 

CHAPITRE IV 

DBS M0UVBMBNT8 DB L'aILX hM l'OISBAU PENDANT LE VOL 

Fréquence des mouvements de l'aile. — Durée relative de l'élévation 
et de l'abaissement. — Détermination électrique. — Détermination 
myographiqu'e. — Trajectoire de l'aile de l'oiseau pendant le vol. ~ 
Construction des appareils qui enregistrent ce mouvement. — Expé- 
rience. — Figure elliptique du trajet sur la pointe de l'aile. . . 236 

CHAPITRE V 

DBS GHAN0BMBNT3 DU PLAN DE L'aiLE DB l'oISBAU AUX DIFFERENTS 

POINTS DB SON PARCOURS 

Nouvelle détermination de la trajectoire de l'aile. — Description des 
appareils. — Transmission d'un mouvement par la traction d'un fil. 

— Manège et appareil suspenseur de l'oiseau; appareil enregistreur. 

— Expérience sur le vol du pigeon. — Analyse des courbes. — Des- 
cription des appareils destinés à fournir l'indication des changements 
de plan de l'aile pendant le vol. — Rapport de ces changements de 
plan avec les autres mouvements de l'aile. • 254 

CHAPITRE VI 

REACTION DES MOUVEMENTS PB l'aILB SUE LE CORPS DE l'OISEAU 

Réaction des mouvements de l'aile. — Réaction verticale chez diffé- 
rentes espèces; réactions horizontales ou changements de vitesse du 
vol; étude simultanée des deux ordres de réactions. Théorie du vol 
de l'oiseau. — Partie passive et partie active de son aile. • . . 275 



326 TABLE DES MATIÈRES 

APPENDICE 

PR00RÂ3 RÉALISÉS DAMS LA MÉTHODE d'IMVBSTIOATION 

I. — Chaleur animale •••• 390 

II. — Électricité animale 293 

III. — Force mécanique des muscles. — Emploi de la photogra- 

phie instantanée pour déterminer les attitudes successives 
d*un cheval en mouvement • 394 

IV. — Inscription des efforts musculaires dans la locomotion. . 306 

V. — Effet utile dans la marche 314 

VI. ~ Du point d*appui de l'aile de l'oiseau dans l'air 317 



TABLE DES FIGURES CONTENUES DANS CET OUVRAGE 



APPAREILS 

EXPLOIttTBVna DES KOCVEHBIlTa 

Fig. 3. Deacriptian théorique àa 
mjograpbe 30 

Fig. 3. Hyugrapba de Mirey. 31 

Fig. 7. DispositiQD d'un fa]9cesii 
musculRÏre entre deux places 
in3>ogrïpbii]ues 36 

Fig. 13- Cbausnure eiplornlrice 

pied sur ie eoI tvec sa durée et 
ssB phases 110 

Fia. 12. Appareil explorateur de 
Il pres!iion du «kbat dii cheval 
sur le soi 1S4 

Fie. 43. Appareil destiné h eigna- 
fer les appuis et leïés du sabot 
du cbevsf. i:>5 

Fig. Î6. Appareil pour déierminer 
ta vileese aux différents inslaDt^ 
de la marcha 129 

Fig. 27. Coureur muni des appa- 
reils destinés k enregistrer le» 
diverses allures 131 

Fig. Ï8. Apporeil eiploraleur des 
réactions verticales pendant les 
difl-prentes allurea 132 

Fig, Jl. Appareil destiné à analj;- 
ser les allures du cheval : l'sni- 
msl est muni des divers appl- 

lient H la miio l'appareil enregis- 
treur des allures 156 

Fig. 93. Appareil explorateur de 

raciques de l'oiseau. La face au- 

Eérieure convexe est formée par 
i membrane de caoutchouc sou- 
levée parle ressortàboudin;c'est 
elle qui s'applique aur les mus- 
cles. La face inférieure, en cou- 
lant avec le corset, porte quatre 
petites griSes qui s'implacleot 



dans l'étoffe el main tienn en I l'ap- 
pareil en place 239 

Fig. 99- Buse volant avec l'appa- 
reil qui signale les mouvements 
décrits par l'extréinité de son 
aile KO 

Fig. iO'i. Disposition générale du 
manège. Un pigeon est attelé h 
l'appareil ; troia signaux à la fois 
BOut transmis k l'enregistreur 
place au Centre du manège. L'o- 
pérateur recueille les tracés, au 

gulièramenl 258 

Fig. 101. Suspension de l'oiseau 

au manège 360 

Fig. 109. Appareil explorateur des 

cbangementa de plan. . . S70 
Fig. 9t. Transmission d'oecillatioti 

à l'appareil enregistreur. . 12i! 
Fig. 24. Montrant deux positions 

et les positions correspondanies 
des pointes traçantes des le- 

Fig. 97. Appareil destiné i trans- 
mettre à un levier euregielreur 

qu'on imprime à un nuire le- 
vier. an 

Fig, 98. Pointe élastique traçant 
sur une glace enfumée. . . 249 

Fig. 102. Transmission d'un mou- 
vement de va-et-vient au mojen 
d'uQ simple fil de traction . 355 

Fig. 129. Appareil planeur en pn- 

de le laisser tomber. . . . 305 
Fig. 137. Changements graduels 

d'orientation et trajectoire d'un 

appareil planeur 307 

Fis. 12fi. Disposition intérieure du 

dynamograpbe • 303 



APPAREILS SCHEMATIQUES 

Fiç. 1. MonlriQt la iransforma- 
tioD de l'électricité d'une pile, 
ea travail mécanique, en cfaaleur. 



Fig. 8. Transformation de la i: 



'■?-. 



L' in secte artificiel oi 

I du Tol des insectes. 

Fig. 88. Diaposition de l'inai 

artiScicl permaiiatit d'obleni 

plaDemeiit ou vol Baoendant. 



aïo 



913 



Fig, QO. A gauche : appareil de 
plinement équilibré par deux 
maases égales placées aux extré- 
milés do la lige qui eil logée 
dans le fand de l'angle diëdre. 
— Cet appareil tombe verlicnle- 

tiuns successlvea de la tige mu- 









le même appareil 



as 



Fig. 01. On a releva le bord nos 
térleur des deux plans de l'angle 
dièdre. Après une chule descen- 
dante parabolique, l'appareil re- 
monte, suivant la trajectoire 
ponctuée 327 

Fig. 92. La partis postérieure du 
plan de l'angle diMre a été re- 
conrbi5e en bas. Apres une chule 
parabolique, le mobile prend 
une marche descendante très ra- 
pide 3W 

ANATOMIE 



FIGURES 

Fig. 11. Squelette d'un pingouin. 

Fig. 15. Squelette de l'aile et ster- 
num de la frégate .77 

Fig. 89. Courbure» différentes de 
faile de l'oisean aux différent» 
poinls de sa longueur. . , . 218 

Fig. 115. P«rtie aciive et partie 
passive de l'aile da l'oiseau. SST 

Fig. 83, Struolura de l'aile d'un 
iiBeclB 305 

Fig. 16. Muscles de la cuisse chez 
"liomoie 19 

Fig. 17. Muscles de la cuisse chez 

presque entiërKmeni formé da 
fibres rouges : les attaches da oe 
muscle assez élorguées du genoui 
lui donnent une grande étendue 
de mouvement comme fléchis- 
seur da la jambe sur la cuisse. 
Muscle cou turiertrës peu pourvu 

du tendon , . 80 

Fig. IS. Muscles de la cuisse chez 
le coaïU. — Droit interne, s'in. 
aérant loin du genou, presque 
enliË rement dépourvu de tendon. 

I '----rajaat son attache 

s éloignée de l'ar- 
o-fémorale, a des 
rès étendus^ il pos- 
sède en conséquence une grands 
longueur de fibre rouge et pas da 
tendon 81 

DÉTERMINATIONS 

Fig. 8. Deux déterminations de la 
vitesse de l'onde musculaire. 37 

Fig. 10. Détermination da la vi- 
lesse de l'agent nerveux sur 
l'homme iî 

Fig. 13. Mesura du temps qui s'é- 
coule entre l'excilalion du nerf 
électrique et la décharge de la 
torpille 50 

Fig. Si. Détermination du sens 
des mouvements de l'aile d'un 
insecte aOî 

Fig. 91. Eipérience pour détermi- 
ner par la méthode électrique et 
far la méthode myographique, 
la fois, la fréquence des mou- 
vements de l'aile et des durées 
relatives de ses temps d'éléra- 
tioa et d'abaissement. . . . SIO 

Fig. S6. Détermination de la vi- 
tesse aux différents instants de 
la marche I2t< 



Fis. IIB. Décharges électrique 
d'nne iorpille inscriW «vec I 
■ignil éleclro-ma^nÉlique . 99 

Fig. IIB, Cinq pelileB décharge 

d'une torpille §9 

NOTATIONS 



Fig. 31. Notation d'un tracé de la 
ëourae de l'homme 13» 

Fig- 35. Notation synoptique dea 
quatre allures r<^Dulières de 
rhomnie 140 

Fig. sa. Notation du galop. . 111 

Fig. 37. Notation d'une série de 
laula sur deux pieds. — Notution 
ds sauti aur le pied droit. . Itl 

Fig. Iî2. Images succeBsiïes re- 
cueilliea aur une même glace k 
dea intervallei de l/IO de 



)nde. 



. 301 



Fjg. 121. Chrooo-pholographie de 
ta marcha par intervalles de 
1/50 de «ecoude 303 

Fig. lîl. Notation des appuia et 
îeT^B dea pieda dans li "' 

et dans fa course ai 
rythme 

NOTATIONS 






Fin. 38. Notation de l'allure de 
famble cQez le cheval. . . US 

Fig. 39. Notation de l'allure du 
pas chez le cheval. .... 149 

Fig. SI. Notation du psa «vec 
prédominance des appuis laté- 
raux 107 

Fig. 4^- NalatioQ et graphique du 
trot d'un cheval IfiO 

Fia. 40. NoUtion da l'allure du 
trot chez le cheval 150 

Fig. te. Notation do trot dé- 



Fig. 63. Notation du galop i 
CDurae 1 

Fig. 64. Transition du paa i 

Fig. 65. Transition du trot i 



; FIGtlRES 329 

Fig. 07. Transition au eaiop au 

trot 181 

Fig. 68. Kègle à notations pour 
^epri^aenter les diUéreiileB allu- 

ea du pas 183 

Fig. 09. Règles b notations for- 
ant l'allure du galop k trois 
mps 183 

PISTES 

53. Piste du pat, d'après 

ineentet Goiffon 1G9 

Fig. 53 Piste de l'amble, d'après 

Vincent et GoiCTon 163 

P'ig. 17. Piste du trot, d'après 

Vincent et Uoiffon 164 

Fig. 57. Piste du galop à trois 

temps raccourci 171 

Fig. Â8. Piste du galop d'Eclipsé, 

d'après Curoieu; les empreintes 

des pieds d'arrière se portent 

pieds antérieurs 175 

REPRÉSENTATION 

Fig. 5f. Cheval représenté au 
pas 170 

Fig- 48. Cheval trotlant d'une al- 
Ture basse 164 

Fig. 41. Cheval au trot muni des 
diETérenls appareils eiplorateurs 
et le cavalier portant l'en rogi a - 
treur des allures. — Sur le garrot 
et sur lacroupe.BonldBB appareils 
explorateurs des réactions. 1.^6 

Fig. 59. Cheval au l" temps du 
galop k droite, appui exclusif du 
pied gauche postérieur. . . 175 

Fig. 60. Cheval au 3" tempa du 
galop k droite 176 

Fig. 61. Cheval au 3° temps du 
galop à droite 176 

Fig. 130. Six images d'un che- 
val aux difTérents instants d'un 
pas; expériences de M. Muy- 
bridgfl. : 297 

Fig. 131. Images de différentes 
aititudea du cheval k différent» 
instant du pas des difarses al- 
lure 209 

TRACÉS 

Fig. 1. Caractère de la secousse 
suivant les dcgréa de fatigue du 
muscle 33 



TABLE DES FIGURES 



Fig. 6. TranBfarm>.tiaDi luccei- 
lives de la wcouaae d'un muscla 
Qui «'empoisoDne eradaelUmeDl 
pir 1> vSrttriae. . .... 31 

Pig. 11. Fusion graduelle des H- 
cousses prOToquée* par dsa eioi- 
talioni éleciriquBB de fréquenoe 

THACtB hb la uxowmm huiuike 

FiK. 30. Tracâ daa appuis et *on- 
lieua dBs dMiz piMi d»iu la 
mirche ordiBÛre- . . . > • 190 

Pig. 3Ï. Tracd des oacillalioni du 
corpa pandant la marche. . 123 

Pig. SEi. Tracé des appuie et tarés 
du pied droit fournis par an le- 
vier soumis en mâme temps à 
10 vibrations par seconde. 137 

Fig. 39. Tracé de la marcha ai- 
cendante aur un escalier. . 133 

Fig. 30. Tracé de la aourae de 
rhomme 131 

Fig.31. Homme galopant adroite. 
Foulées et réactions. On cons- 
tata ua empiélemenl d'une foulée 
sur l'autre, puis, une suapeDsiou 
du corps. 186 

Fig. 33. Série de sauts sur le 

Sied droit. La durde des temps 
eBUapensién rette aeatiblemeal 

coQBlanta, méma lorsque celle 

des appuis Tarie 13S 

Fig. 32. Saut lur les dauz pieds k 

& fois. . 187 

Fig. 139. Saal «Tee Besion prés- 

Isble daa îaoïbas 310 

Fis. 130. CL rono-p holographie et 

djuamographie combméas. 313 

TKACÉS !>■ l^ UMWHOriOK DD 

Fig. 50. Tracés et notation du 
pas 187 

Fig. 15. Tracés et notation du 
trot 160 

Fig, 55.. rrao^s.et notation du 
galop h trois teuipa 171 



Fig. 70 1 Uontrant-lafeéquenoe des 
battements de l'aile chez un bour- 
don et chez nna abeille. . . 190 

Fig. 73. Graphique de la région 
mojenne du parcours de laile 
d'une abeille, montrant l'ealre- 
croiiemant des deux bradchas 
du-e.. . ....-.-...,. lOT 



Fig. 73. Graphique de la zone 

moyenne du parcours de l'aile 

d'un macroglossa du caille-lait. I 

1971 

Fia. li. Cette figure montre dans 
le graphique d'une guipe, la 
boacle aupérieuro et toute l'é- 
tendue d'una des branches du8. 
La partie moyenne de celte 
branche est seulement ponctaéa 
k causa du £iible frottement de 
l'aile 108 

Pig. 75. Graphique de l'aile d'une 
guépa; on t Toit nettement plu- 
aieun des boucles inférieures. 



la géoératrica da t 
l'enregistreur ... .,...., . im» 

Pig. 7B-7B. Graptiî<|ne d'ana gu6pe 
comparé k celui d'os* verge de 
Whealstone .300 

Fig. SO. Tracé dea aonTementa 
de l'aile d'un macrogloese frot- 
tant aur le cylindre par bob bord 
postérieur 301 

Fig. 81. Graphique de l'aile d'an 



plu 



simple. 



iî forme e 



cillatlon pendulaire 301 



ig. gs. Ti 

pour détermin , 

des battements de l'aiia chez dlf- 

férentea espaces SU 

Pig. 96. Différences .d'amplitude 
et de fréquence des battement* 
de l'aile d'un pigeon pendant an 
Tol de Iti mëtrea de longueur. 
313 



Fig. 110. Tracé simultané dea di- 
vers moavements de l'aile d'une 
buse S7t 

Fig. 111. Inclinaison, du plan da 
raile parrapportk l'axe du corps 
pendant le vol, ....... 373 

Pig. 133. Images successives d'un 

tigeon qui vole, à des interval- 
m de l/lO de seconde, . . SOI 
Fig. 132. Acoroiiaemeiit de la du- 



TABLE DES FIGURES 



331 



réo de l'abatoHMal de l'aile 
d'an oiteeo méeuiiaiie loiu l'in- 
fluence de la tnmalalîoii. • 318 
Fig. 113. Oscillatîona Terticalea 
de l'oiseau pendant le roi ; tracée 
recueillit sur différentes espèces 
d'oiseaux 977 



Fig. 114. Rapports des oscillations 
STec les actes musculaires. S78 

Fig. 115. Tracé simultané des deux 
ordres d'oscillations qu'une buse 
exécute en volant 281 

TRAJECTOIRES 

Fig. 33. Tentative de représenta- 
tion, au moyen d'une tige de 
métal courbée, de la trajectoire 
sinueuse parcourue par le pubis. 

126 

Fig. li. Aspect d'une guêpe à la* 
Quelle on a doré l'exnrémité des 
deux grandes ailes 194 



Rg. 86. Trajectoire de l'aile de 
Pinsecte d'après Petti^w. 208 

Fig. 100. Parcours elliptique de la 
pointe de l'aile d'un oiseau. 352 

Fig. 76. Graphique d'une verge 
de Wheatstone accordée à l'oc- 
tave, c'est-à-dire vibrant deux 
fois transversalement pour cha- 
que vibration longitudinale. 199 

Fig. 70. Graphique d'une verge 
de Wheatstone accordée à l'oc- 
tave, munie d'une aile de guêpe 
et orientée de manière à enre- 
gistrer surtout la boucle supé- 
rieure du 8 300 

Fig. 101. EoÛpse tracée par une 
verge de wneatstone accordée 
à l'unisson, lorsqu'elle écrit sur 
un cvlindre tournant. . . . 352 

Fiff. 135. Trajectoire de la pointe 
ae l'aile d'une libellule pendant 
le vol 304 



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Prusse, par M. E. Lavisee. 
Russie, par M. A. HamtMud. 
TuROUiE, par M, Girard de Bialle. 
Roue, par M. Hanolaui. 
Hollande, par H. II. Alase. 
EsfAGHE, par M. Morel Patio. 
DAriEMAHK, par U. Geffroj-. 



Savoie et UAKTOLiE,par M. Ar- 

mJDgaud. 
Napies et Parue, par m. J. Itei- 

PORTuûAL, par le vieomle de Ciu'ï 
de Baint-Aymaur. 
Venise, par M, Jean Kaulek. 
PULOGNK, par a. Louis Farges, 



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I. ~ CTarreBpondiMico politique de MM. de CASTILLOn cl de 
MA m L LAC, ■ntonaaadeura de Prince en AniçletArrc 

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CËI.SE. ÉlénicniB d'anthropalsKio. [Notions de l'homme comme 
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de 6 ou 7 Teuilles grand in-8, et forme ainsi â la Gn de chaqne 
année deux loris volumes d'environ ôSO pages chacun. 

CHAQUE NUMERO DE LA liEVUE CONTIENT : 
1' Plusieurs articles de rond ; 2° des nngljEes et comptes rendus des 
nouveaux ouvrages [ibUosophiqueB fronçais et élrangers; 3° un complo 
rendu aussi complet que possible des publications périoiiiqties de 
rfitranger pour tout ce qui concerne In philosophie ; b." des notes, 
documents, oliser valions, pouvant servir de matériaux oa donner lieu 
à (les vues nouvcUas. 

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Un an, pour Paris, 30 fr. — Pour les départenionta el l'étranger, 33 fj'. 



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sons grand tn-8 de 15 ou 16 Teuilles, de manière â former îi ia 
Tin de L'année Irois beaui volumes de 500 pages cliacun. 
CHAQUE LIVRAISON CONTIENT : 
1. Plusieun articles de fond, comprenant chacun, e'II est possible, 
«n travail complet. — II. Des itéinmjes et Variétés, composés de docu- 
ments inédits d'une étendue restreinte el de courtes notices sur des 
points d'histoire curieux ou mai connus. — 111. Un Bulletin hiitorique de 
la France et de l'étranger, Toumissant des reaseignements aussi complets 
que possible sur tout ce qui louche aux études historiques. — IV. Une niia- 
lyse des publications pénadiques de la France et de l'étranger, au point 
de vue des études historiques. — V. Des Comptei rendus critiquea det 
livres d'histoire nouveaux. 

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BIBLIOIHÈODE SCIENTiriQUE IIITERNATIOIIAIE 



lilo «LCil,««E 



La Bibliolliique scientifique itiiernalioitale ett une œuvre diri- 
féepar le« nuteurs mêmefl, en yue de» intérêts de la science, 
pour Ib popularlier sous toutes ses formes, et faire coonattre 
immédialeaieat dans le monde entier les Idées originales, les 
direotiou» uouvetles, les découvertes Importaules qui se toDl 
chaque jour dans tous les pays. CImque ïuiaul expose les idéeu 
qu'il s iotroduttes diDS la science, et condense pour ainsi dire 
ses docirineB les plus originales. 

On peut ainsi, sans quiller la France, assister et pariloiper 
na mouvement des esprits eu Augletiirre, en Allumtigne, en Amé- 
rique, en Italie, tout aussi bien que les snvaDts mêmes de ctiacun 
de ces pays. 

La Bibliothèque scientifique internationale no comprend pas lenle- 
meal des ouvrages consacrés aux tcienees pti^sique* et nalurellei, elle 
aborde aussi les sciences morales, comme la philosophie, l'histoiie, la 
poUlique et l'économie sociale, la haute législalion, etc.; mais les 
livras traitant des sujets de ce genre se rallachenl encore aux sciencM 
nalnrellea, en leur empruDlanl les mélhodes d'observation el d'expé- 
rience qui les ont rendues si fécondes depuis deux sièciee. 

Cette collection parait à la fois en français, en an);lais, en allemand 
et en italien : à Paris, chei t'élix Alcsn; à Londres, ches C. Kegaa, 
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el à Uilan, chei Dumolard frères. 



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nniioDa dans leurs rapports avec les principes de la sélection 
naturelle el de l'hérédité, t vol. in-8. 5' édition. 6 fr, 

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rienne, avec de nombreuses il);. ] vol. in-S. h' édilion. 6 fr. 
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* T. SCHM1DT(0.). La deacendBaee d 

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'16. ItHKNSTEIN. Le- Henri. 1 vol. hi-S, avecSl 11g. ^° édil. S tr. 

* 17. BKHTHELOT. L« S}atli«>i<e eliliui<iue. t val. in-S. 5° idi- ' 

' 18. VD(ïëL. IjB ptaDlo^rapblo et Ib ehlmle do la tun 

avec Q& Itgurea t vul. ia-8. à" édition. 

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'36. BRUCHE et UELMHOLTZ. Prfsetpea 

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3D. JOLY. L'batuoiH ataot les raeiaai. 1 vol, in-8 svec figures. 

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36. HUKLEV. L'éerevi-ae, introduction à l'étude de la loologie. 

1 vol. in-8, avec ligures 6 tt. * 

37. DE HOBERTV. De la anclologlc. 1 vol. in-8. 2" édil. 6 

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AT. PKRRIIIIR (Edm.). La ytalloMphle aaalOKKiiie niant 
WMmtn. 1 val in-8 avec Hg. 2° ëdîl. g rr. 

d8. STALI.O. l.a lUKtièiw «t la vliT«l<iiie ai<id(>riie. 1vol. in-8, 
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BEAUMS. l.es acBaadana Internes. 1 vol. in-8 avec ligui 
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DUBAND-CL.AYE(A.). l/byBlëne des vlllca. 1 vol 



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A. UniALHonT, inspecteur f^iaéral des rurlincutiona et <lo coi'iu du 
génie de Belgique. 1 vol. avec nooibreuses llgnre» dans le texte et 
2 planches II ors texte. 

L> Maaa«ic et le mécantsmo de l'écbMKe, par W. StatOKY 
JtvoNs, prof. d'Économie pnlitîqub & l'Université de Londrei. 1 vol. 

I.B SarlDlottic, par DE RoïEKTY. 1 vol, 

L« Selenco de l'^dneadan, pur Alex, Uaih, professeur i l'Univeraild 
d'Abord.oen (Ecosse) 1 vol. 

LolM aeicntmqiies et dévelnpiienicnt de» natlona dans leurs rap- 
ports avec les principes de l'IiËrédilâ et de la «élection naliii'elle, par 
W. Bageilot. 1 vol. 

I.a Vie du Langage, par D. Wbitneï, proresseuc de pliilulogie com- 
parée à Yale-Cullege de Boston (Slata-Unis). 1 vol. 

PHYSIOLOGIE 

I.PB ■iiuHjanii dos Hcdb et de rusprit, ));)r Jahes Sul'lï. 1 toi in-8. 

La LOFomuiion ebes le» anintanx (mnrche, nalalidn cl vol), suivie 
d'une élude sur Vllisloire île In Navii/ation aérienne, par J.-B. Pbt- 
tighew, professeur au C ail éf;e ro;at de chirurgie d'l!di[ntiourg(ËcasBe). 
1 vol. avec liO Hgures dans le texte. 

Les ISerta et Ion HuBcles, par J. RosElJTBAL, professeur de physio- 
logie à l'Univfrsilé d'Erluogeu (Bavière). 1 lol. avec 75 Hgnres dans 

fM Machine animale, par E.-J. Margv, membre do l'Institut, profes- 
seur au Collège de France. 1 vol. avec 117 figures dans le lexte. 

l.eaSens, par Hernstecn, profesteur lie pliyaiulugic ^ l'Université de 
Ualle (l'nisse). 1 vol. avec 01 ligures iliiiig le texte. 
' E«H arsancH do la paraio, par H. i>E Meyeh, professeur ft l'UnivcrKilè 
de Zurich, Iraduil de l'allemand et préccilë d'une Inlrodu<:(ioa sur 
VEnseîgnement de la parole aux sowdi-muei^, par 0. Clateso, 
Inspecteur général des établi ssL-meDls de bienfaisance. 1 vol. 
avec b\ ligures dans le te>>te. 

La phifatlanomlo et l'oxpreRHlan des npDllmontH, par P. Màn- 
TEGAZZA, professeur au Muséum d'histoire naturelle de Florence. 
1 vol. avec ligures et 8 planches hors texle, d'après les dessins 
originaux d'Edouard XiniODÉe. 

PHILOSOPHIE SCIENTIFIQUE 

Lb Cefteau et nés tonetions, par J. LUYS, membre de l'Académie 

de médeLine, médecin de la Salpétrière. 1 vol. avec ligures. 
■.e Cerveau et la PcBsée etaes l'taammo et Ich anfmatti, par 

CttARLioN Bastjas, profiisseur à rUuiverailé de Londres. 2 vol. avec 

ISA Hgures dans le texte. 
Le Crime el la Folle, par H. Maudslev, professeur à l'Universili de 

Londres. 1 vol. 



t.'Kiaitrll Ol IP CflFpit, 1 
«tlivi d'études 



isiJÉrêi au point de vue de leurs l'elatîoai. 



l'Eupi-tl, par Alex. SMm, prot. à rOniversi(éd'Aberd«en(EcoHie). 1 «ol. 
Tbiorle ■clrntlHqm- «e In aoiiBlblIllA : le Plaisir et la Peine, p«r 

I*ip bcKosT. t ml. 
■.a maiît're el lit ybraïque madrrrai!, par Stallo; précédé d'une 

prèfacp par <',. Friddel, de l'Institul. 

ANTHROPOLOGIE 

I.'IC*i>6eo haniMno, par A 

professeur d'anthropologie 

1 vol. 
l;.'nanin>o »i)iit Ici» m^laiix, par N. Jolv, go rrrs pondant de l'Initi- 

tut, fiotcssenr à lu Faculté des acietices de Toulouse. 1 vol. arec 

150 ngures dans le texte et un frontiipîce. 
■.en pcnptrit de rArriqa«, par H. Hahtharn, prorsEseur i l'Univer- 

ïiléd^' Berlin. 1 vol. avec 93 figures dans le texte. 
E«H fllnsPH HDtliropBuiHFplieH, piir R, Hahtmwn. 1 vul. nvec iigures 

dans le te\le. 

ZOOLOGIE 
BeHoondanro ut DanviniBme, par 0. SciDiiDT, proFesseur k I'UdI- 

venlté lie Slrnaliourg. 1 vol. uvee HHures. 
FOnrmlH, AbcllICH, Go^^pt;!*, par sir Jiins Ludboce. 2 vol. in-S, 

a'Mc tlgnrea dans le tcxle et 13 plaDclies hors texte dont b colariéBS. 
■.'Karerliaiie, iiilroduetion à l'élude de laioDlogie, parTb.-H. lluxiET, 

membre de la Sociélé vojale do Londres et de riuslilul de France, 

professeur d'histoire naturelle à l'École rojaic des mines de Londres. 

i vol, avec 82 figures. 
l.ea CommeBiiaiii et les ParaflIcH dans le règne animal, par 

P,-J. Vàn BtNtDE.i, profesMur i l'UnivcrBilé de Lonvain (Belgique). 

1 vol. avec 83 figures diins le texte. 
Ii> pblteiiopiilo xDologlqae avant Damln, par Edmond PEaniEti, 

proreasKur au Muséum il 'liistoire naturelle de Paris. 1 voL 

BOTANIQDE — GÉOLOGIE 
Len flbaïuplsnona, par CoOKE et Behkeleï. 1 vul. uvecllO llgarea. 
L'Évolatlon du rèHnei vil-siXvl, par G. UE SaporiA, correspondant 
de l'Institul, et Mariok, professeur à la Faculté des scieuces de 
Marseille : 

I. Les Cryptogames, 1 ïol, avec 85 figures dans le lexle, 
U. tflï Phanérofjmnes. 2 vol. avec 1Î6 Bgures dans le texte. 
■>eB Toleuns ot les TrembleiiicnlB do ti>rre, par PdCBS, professeur 
B l'Université de Heidellierg. 1 vol. avec 3(j figures et une carte «i 

«trigiBe den Pianien enltivécH, par A. DE Candolle, correspondanl 

de l'Institut, 1 vol. 
IntroAuelton à l'étude ac In botuniqun (le Supin), par I. UE 
LiNEss*», prolesscur agrégé à la Faculté de médecine de Paris. 
1 vol, in-8 iiïec figures d.ius le texte. 



CHIMIE 

txa FnrniontutUinB, par P. ScHUTZËceERr.ER , membre de l'AcadèoiiB J 
de médecine, profeeseur de cbimie au Gallège de France. 1 vi 

t,n ayothèiH! cbimiqae, par H. Behtbeldt, membre de l'IuAitnltJ 
prafi^BEcuT lie chimie organique au CollègH de Fronce, i vol. 



ASTRONOMIE — MÉCANIQUE 

nistolre il« la Macliltie A inpcnr, de la I.o«»iiallvo el d 
Balcaai A vapeur, pnr R. TuunstDN, profeseeur de niéc.inïque 
l'Institut technique de Koboken, près New-ïorh, revue, annotée etj 
QUgKiGnlée d'une introiluction par IIjrsgb, professeur de uiachinei jfl 
vapeur à l'Ëcole des poolg et chaussées de Paris. S vol. avec 160 nfuFU4 
dan» le texte et 16 plsucbes lirées à part. 

I^B ÉiaiioB, notioni d'uelronomie <Lidérale, par le P. A. Seccbi, direc>| 
leur de l'Observatoire du Collège Ramnin. S vol. avec G3 ligures dam 1 
le texte et 16 planches en noïr et en couleur. 

Le Soleil, par C.-A. ïnuNG, professeur d'astronotnie au collège d 
New-Ji-Tsey. 1 vol. in-8 avec. 87 figures. 



"'""UH Stewart, profeiseur ie 

r (Angleterre), suivi 

n .Satnt-Robeht (de Turin), i 

nn do l'UBD, par }. TyhdALL, i 

de Lotidrei, suivi 
n'ofesEeur à l'L'niverBilé de J 
iB le texte et S planches 
tirées à part sur papier 
La Pilota graphie «tlu4li pd slu micrc, par Vogel, profes^ 1 
serir a l'Académie poljt 1 vol. avec 05 ilgures dant'l 

le texte et une planctie en ptiulogljiptie. 
■.n mallërc et la pbyNique nioderno, par Stalio. I loi. 



I.B ConBervallDii de I r 1^~ 

phjrsique au collège 0' 
étude sur la Nature il. j 
1 vol. avec figurefl. 
(.es GlBclem et les Trannlu 

professeur de chimie i 
élude sur le même sujt 
Berlin, 1 vol. avec noi 



THÉORIE DES BCADX-ARTS 



itâW 



Le Son et la Musique, par P. ISLASEBHA, professeur à 

de liome, suivi des Causes physiologiques de l'hiii-mniiie miuieaU, 
par H. IIeluholtz, professeur à l'Université de Berlin. 1 vol. avw 
11 figures. 

PrinH|ien iicicntini|uca dei) Beaux-Arts, par E. Brdcke, profesaetit' 
à l'Universilé de Vienne, suivi de l'Optique et les Aris, par BelÇ^; 
HOI.TÏ, professeur à l'Universilé de Berlin. 1 vol. avec (igurt 

Théorie BDlentlDque dos Couleurs et leurs applications a 

à l'industrie, pnr O.-N. Rood, professBur de physique à Colnmblft' 
Collège de Ncw-Ynrk (Elats-Diils). 1 vol. avec 130 figures dans 
texte et une plajiche en couleurs. 



PUBLICATIONS 

mSTORIQUES, l-lllLOSUI-lllQtJES; ET BCIENTIFIOIIKM 

fl SB trouvent pas dans les Bibliothèquos précédentes 



ILACS. tM rnllglon pr»srcm>lv«. 1 VDl. ia-18. 3 l'r. 51} 

.XiLiVË. Ddh Jnrlillclloiu civllm cbcE loa Romnlns. 
in-B. arr. 50 

^BrKAT. une iVdacatlon lnl(MI«ela«lle. 1 vol. iii-18. 2fi'.5D 
LjtRI^'AT. La uiorain dan-a lo Araïuf, rëpo|i6D «f l« 
I. i vol. iti-18. I8S3. 2 a. âO 

ULFDIill SÎEW&RT et TAIT. l.'univi-rB invisible. 1 vul. iii-3, 
traduit de l'anglnii. 7 fr, 

PiRNt. Vdj. KiNT. pageti, 7, 41el31. 

eMmartyrNilelBlMiFd peiuéo.lD-IS.Q'éll. 3 fr, 50 ] 
WBNl. Rapalèon I". 1 vol. in-8. édition [lopulsïre. 
UrTHËLEHY SAINT-HILAIRE. Vny. AniSTUTE, pages 3 el 6. 
■^BAUTAIN. La ptailaaapliie uiaralc. 2 val, Îii-S. 12 fr. 

B£NAHn(Cli.).De la phlIOMpble dano rèdBcaUon elaulqae. 
1812. i fort vol. in-8. G fr. 

BËNÀHtl. Voy. jmge G, et Hegel page 8. 
.BERTAUT.^. sanriD, et k prédication proleatanlc jusqu'à la Ht) du 

régne de Louis SIV. 1 vol. io-S. 
~lRTAtSl.D (l>.-A.), IntPiMluellan A la reeberoho dCK e«* 
, vrcimlëroit. — De la mëltaDde. 3voI.in-i8. Cbuque vol 

3lr.50 

, >lGK1k'ELL (D' Elisabeth). CoiMells hpx paronla, niir Tédu- 
[ ' cation de leuri enfants au point de vui! Eexiiel. In-lS. 2 tr. 
HaNQIII- t,'élernll« par lea aalrea. 1872. In-S. 2 b. 

' liAKQUi. Critique Noelole, capitsl el travail. Fi'agmunlg et 
notes. 2 vol. iii-18. 1883. 7 fr. 

BOUCHABDAT. i.e travail, son înllueDce aui' la santé (conlS- 
reniiBB (ailes aux ouvriers). 18G3. i vol. in-18. S Tr. bO 

BOCILLtT (Ad.).' Lea BourBeala KcntllBlioninieB. — L'ar- 
mée d'Henri v, 1 vol. in-lH. 3 fr. 50 
BODILLET (Ad.). Tïpïs nouieaui. 1 vol. in-18. 1 fr. 50 
BOUil.LblT (AJ.). L'arrl«re-ban de l'ordre niaral. 1 vol. 
in-18. 3fr. 50 
BOUIIRON DEL MONTE, ■,'liainme o( ICBanlniaBi. la-8. btr. 
BOdRDEAU {Louis). Théorie des Belcneea, plan de science ÎQté- 
grnle. 2 vol. in-S. 1882. 20 Cr. 
BOURREAU (Louis). LeB forceB de l'IndaMlrlc, progrès de la 
piiissRiLce humaine. 1 vol. in-8. t88ù. 5 Tr. 
BOUUOEAU (Louis). La conquête du monde HDimal. 1 vol. 
in-8. 1885. & fr- 
ROURDET (Eug.). PrincipeB d'édocatlan positive, précédé 
d'une préface de M. Qi. Robin, i vsl. in-18. 3 fr. 50 
RODRDET. focabulalrc dos prlnolpant (crnics de la 
pbllosopliie posHive. 1875. 1 voL in-18. 3 l'r. 50 
BOURLOTON (Edg.) et ROUERT (Edmond). La Comniupe et 
ses Idées à travers rblstolre. 1 vol. in-18 3 fr. 50 
I BROCHARD (V.). Do l'Erreur. 1 vol. in-8. 1870. 3 Tr. 60 
^BCCHMER. l'^BHBl bloHrapbique sur Léon Uuiuant. 1 vol. 
-18 (188ii). 2fr. 
tUSUlIET. HcprésallleB, poésies. 1 vol. in-18. 3 lir. 
* CADET. DïKlène, inhumation, ercuiation. ln-18. '. 



CLAHAGEBAPf 



n-t8. 1 



Hl. 1873. ) t 



iipe «■■arlfBlr« et 4a prin~ 

. in-18. 3 fr. 50 

iprosaiana de voyage, 3* âditiUD, 

3fr. aO 1 
e, aimple bittoire de l'homiae des | 



CLOOD. L'enfance Un m 

premierô temps. [□-12, 
CONTA. Théorie dn faMIlsnie. 1 TOl. in-lS. 1877. i fr. 

CONTA. Introduction à la tnêlapbTsIiiap. 1 vol. iD-18. 3 fr. 
COQtlERËL (Charles]. Lotlrea d'un marin A m tainllle. 1870. 

1 ïDl. in-18, 3 fr. 50 

CODUEREL niB (Athanuie). Libres é(udi>H (religion, critiqiiQ, 

hiitoire, beaux-arts). 1867. 1 voi. in-8. b fr. 

CORLlIilU (le iloaour). U.M mort dCM roi» de France, depuU 

François l" jutqu'i la Révolution Trancaise, études méilicales 

et hiBloric|ueB. 1 vol. in-18. 3 fr. 50 

CORTAHBERT(LauiE).L«rencloDdnproBrè>i.lii-lS. 3 fr. 50 

COSTE (Adolplie). nyglèoe seolule contre lo paupérlanie 

(prix de 5000 IV, au concours Péreire). 1 ïoI. in-8. 1882. 6 fr. 

DAniCOUHT(Léon).LKpaiHe etl>répuDlii|iio. ln-18. Sfr. 50 

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DAUKUC. Psïetaoloslc ol pédagosle. 1 br. in-8 iSSU. 1 fr. 

DAVY. Les eontendonnclB de l'Eure. 2 forts vol. ia-8. 18 tl. 

DELB(EUF. ■•Bj'cbophïHiqBe, mesure des senealioDsdB lumlËre et 

de raligiie. tiiÉuriegéni^rale de la sensibilité. In-lS. 1883. 3fr.50 
DELGIELIF. Eiamon erilique de la loi payebopliïBlqnc, 9a 

base et sa signification. 1 vol. in-18. 18B3. 3 fr. 60 

DCL60ËUF. i.e «emaieil cl leii r^icH, v.on!,Miis principalement 

dans leurs ra|iporU avec les lliéorîes de la cerlttuds et de la 

mémoire. 1 vol. in-lS. 3 fr. 50 

DESTRËM(J.).Lo»déportB(loni>daCani<nta(. Ibr.in-g. lfr.5D 
DOLLFUS(Cli.). UelB nature humai ne. 1803.1 v.in-8. 5 fr. 
DOLLFDS (Cb.). LcttrcH phllonophlquen. In-lS. 3 Cr. 

DOUiFUS (Cb.). CaUBldcrailoni) sur l'histoire. Le inonde 

antique. 1873. 1 vol. În-S. 7 tt. 50 

DOLLFUS (Cb.). L'Ame daim Ioh pbénomèaeB de coniiclenee. 

1 vol. in-18. 1876. 3 fr. 

DDBOST (Anlonin). IMa condition» de BoaTemomeiK ea 

Frasée. 1 Tot. in-S. 1875. 7 fr. 60 

DUC II OS. Scbnponbaner et le* arlslncs do sa inéla> 

pbyDtque, ou les Origines de la Iram^formalion de la chose en 

sot, de Kant à Schopenhauer. 1 vol. in-8. 1863. 3 tr. 50 

ÛUFAY. Eludca sur la Destinée. 1 vol, in-18, 1876. 3 fr. 
DDMODT (Uon). Le aentlment dn «racieui. 1 vol. in-8. 3 fr. 
UUNAN. EhhbI sur les rorniox A priori dp la Ncnalhlllté. 

1 vol. in-8. 1884. 5 fr. 

UGNAN. Les ar«nu>entfi de Xénon d'I'Jce rentre le mouce- 

mcnl. 1 br. in-8. 1885. 1 Ir. 50 

DU POTEÏ. Manael de l'étudiani maïf né tlseur. Nouvelle édi- 
tion. 1868. l vol. in-lS. 3 fr. 50 
nu POTET. Traité complet de maKnctlsme, cuurs en douie 

lésons. 1879, i' édition. 1 vol. in-8 de 63A pages. S fr. 

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d'une notice sur la vie, le caractère el les écrits de l'auteur, par 

Ch. YmAHTE. 1 vol. in-8. ISSA. 2 fr. 50 

DURAND-UËSORMEAUS. Études phi la hop bique», tliéorîe de 

l'action, théorie de la coniiaitsance. 2 vol. in-g. 188i. 16 fr. 
DUTASTA. Le Capitaine vallé, ou l'Armée sous la Restauration. 

1 vol. in-18. 1883. 3 fr. 60 

DUVAL-JOUVE. Traité de Logique, 1856. 1 vol. in-8. 6 fr. 



DUVEtlGIIÏR DE flAURANHB (M"- E.). HMnire populaire Me 
In Hétolullna IrMtïnlHP. I vu). in-IS. 3' (nih. 3 Tr. 51) 

ÉlAïuenM 4e aelepao imclBle. Keligion plijsique, Mxuelleel 
nituralle. t toI. in-IS. A" édit. ISSa. 3 Ir bO 

ÎLIPHiS LËVI. Dasme c( rimM de la hante masle. 1861. 
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BLIPHAS LËVI. aiHloIrt^de Ik ntasle. ln-8, avec flj. 12 tr. 

EUPHAS LËVI. Clofdefl eranda lurattroB. In-S. 13 Tr. 

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^ELIIN. ■nnnlrt quantité. Elude surle concept de l'infini dans 

la philoBdptiie et dans les sciences. la-S. 2* édit. {Sims presse.) 
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GOBLET U'ALVIELIA. L'évolution rollfilenae chei les Anglais, 
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GRESLAND. Le génie de rbommo, libre philosophie. 1 fort 
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lÉsIlae «nlllean». I vol, in-IS. 1877. 

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I vol. gr. în-a. 188). 

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XVt. — Napoléon (piwme). Epuisé. i 

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XXtU. — Le Livre de rP.xîlé, — (Euvrea politiques, pendant 
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feiseur agrégé d'histoire an oollèBe Rollin. {Ciassn île tmisiéme.) 

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Uéo«rapble de I* France et de ses possessions coloniales, par Louis 

Bougii^r. {Ciasse de rél/wriqiie.) 1 vol. in-lî, broché, 3 fr. 50 

■■■■écla do KéDKrsplile physique, politique et militaire, fi 

l'usage des candidats aux écoles mililairïs et aux deux baccalauréats, 

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et augmentés d'enercices, de que^^tionnuires et de modèles d'aoaljMl 
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la gramiHOire, par M. Taratte. 1 vol. in-12, ù' édit. 1 [r. 2S 1 

Premiers éléments de llltératare, par M. Taratte. 1 vol. i 

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avec exercices, par M. Taratte. 1 vol. in-12, cari. 60 cent. , 

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par M"= Colin, inspectrice des écoles do la Ville oe Paris. 1 vol, " 
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agrégé d'histoire au lycée Henri IV, et G. Monod, mallre de confé- 
rences à l'Ëcole normale supérieure. 

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Deuxième partie ; Histoire du moijeii ilge el histoire moderne. 1 vol. ' 
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|)"U]- ipiu" jRirsoniiti oe dédaigne ses enseignemenW. Elis cmltraBsc 
a pMiisopliie, le droit, le* fcienee», l'économie politigjK el lu arti, 
i <]ii'dlu ir.iïte loulca les queslioni qu'il est mrjaurd'liui imliapenuble 
te. Son esprit oïl OMentieltemeot Uémocriitique; le langage qu'elle 
'impie et i U porWe de tous, mais il est aussi à In liauleur dM 
sujets trailét. L» uliiparl de ces votitnies sont adnptés pour les Bill lin thl^ques 
par le iViiii-itefe de i/nutrudioix iiubliqa». Il lliiiUlére de fa guerre, la Vitle 
de Pitrix, la Liytie de i'emeiyitemeiil, etc. 



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inc.présid. riprAssembléeconstitunnle. 

* LfMt €«rl0tinBieaB, par Biicsex. 
I.ca ■,■{!«■ rellglenncB don pre- 

■nlcrMHlèelca, parJ. BiUtTicE, d" édil. 

■.eBGuerrna do la B6fomin,par 
]. BUTtliE. i" édit, 

!.> Franci- au luoyen Arp, par 
F. Mo MX. 

* Jeanne d'Are, par Krêd. LuCK. 
Décadence de la monarchie 

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* l.a ■érnlnfian françalae, 



par Caksot, sénaltur {2 ïolunMs). 
'lia Défense nationale en ■!•■, 

par P. GllFFABEL. 

* Kapoléan l"', par Jules Kahni. 

* aiBlwlre' de la ■ 

par Préd. LocK. 3> «dit. 



<:nlao, pur AITr. DuNEAUD. 2° jdil. 

* nisloirs de I.aulii-ISilli|i|»e, 
par Edgar Zevoft. 2' édil. 

Micurit cl InMItullaKa de la 

France, par P. Bunnuia. 2 valûmes. 
l.éDB uambetiia, par J. Reinacu. 



i 



* l.'BBpaKne cl le 

E. ItAYHOKD. 2° Édition 

niHlolre de l'emiiiro allomun, 
par L. Collas. 2° âilîL 

* I.eii RpïoluilonM d'.%ng;lelcrre, 
par Eug. Desfois. 3' édil. 

aislolrc de la maison d'ADIrl- 
cbe, par Ch. Kolland. 2' édit. 



PAYS ÉIRANGERS. 

rtUBal, par 



L'Europe contemporaine (1789- 

1879), par P. Bondols. 

UIMoIre contemporaine de la 
ppuhbc, par Alfr. Doneaud. 



l'Halle, par Félii Benheguv. 
niBluire eonlenipo raine 

l'Anclelerre, par A. Regnard. 

mSTOmii ANCIENNE. 



Lu Crèce ancienne, pat L. Cou- 1 

BES, conseil 1er municipal de Paris, 2' éd. 

L'Asie oecldonlalc et l'Ésypte, 

par A. Ott. 2° édit. l 



L'Inde ot la Cblae, par A. Ott. 
aistolre romaloe, par CreiGUTOH. 
L' Antiquité romalDc, par WlLKiMS 



GÉOGRAPHIE. 



* TorrenlH, Heures el eananide 

la France, par II. Blereï. 

* i,CH coionien antilaliteM, par le 

Les Iles du PaciBiiue, parlecFipï- 

* Les Peuples de l'Afrique el de 
l'Amérique, par GiRAnti DE RlALLE. 



* Les Peuples de l'Asie el de 

'Europe, par U même. 

* Géocraphle phyiilque, parGElElG, 
rof. à l'Univ. d'Edimbourg(a»ec fig.). 

' Coniinento clOeéans. parGnoTE 



c figures]. 
Le H trou II) 



• do 1 







Catalan, prof, à l'Cniversilé de Uège, 
Ù'édit. 

* I.M KntreMen* de Ponti 
■nr la pluralité dca 

* V» Soleil el ICH Kloil«ii, par 



* Causeries »ar la 

par Bbotiiieb. 2' éiiit. 

Médeelne 
ilocleur TUHCK. 

Fotll 



TAIeBCOp» 

KUHCHEU el Margollë. 

' !.«■ ■•bénomAneH de l'atma- 

nph^rc, par Zurcheb. 1' édit. 

* niHtalredel'atr.parAlbertLKvï. 

* Hrelène générale, par le daC' 
leur L. Chuveilhiëji. 6' éiUt. 

' DIstetre de la terre, par le même, 
* Prlnelpaus tait* de la eblmlc, 

par Sauson, prof, à l'Ec.d'Airort. b' édit. 
I.ea Fb^aainèneB d 

par E. MARcnLLË. â'Édil. 

* ■.'bomnie préblMoiique . 
I.. Zabobowsbl. 2' édil. 

B0, pai 
UIMoIre do l'eau , par BouANT. 

PHILOSOPaiE, 
■jtVloéloriielle,p!ir£NFANTlN.2^éd. 
Voltaire et Raussonu, par Eug. 
' NoBL. 3' édit. 

* Histoire populaire de la pfal- 
lafophle, par L. BhoTbiER. 3° èitît. 

' l.a PhlIOHopble aoolaslfiDe, 
parViclorMEL " '" 

ENSEIGNEMENT. 
' uei' Éducation, par Herbert Spencer. 

(.a HIatiBitqne bumalne de la 
France, par Jacques BERTILLON. 

Le Journal, par Hatin, 

De l'EnHelsnenicnt profeeslon- 
■ei, par Cdbbdn, Eënateur. 3' Édit. 

' Les DélaBseuicnta du travail, 
psr Maurice Ciiibtal. 2° édit. 

l.eBndsetdnra}er,parH.LENEVEUX 

* varl» municipal, pat le même. 



4!B7. — BOURLOTON. — ImprimcviBB tiunles, A.,