_ 89° ANNÉE. —IX° SÉRIE. T. XVII. N° 1. ANNALES DES | SCIENCES NATURELLES NEUVIÈME SÉRIE BOTANIQUE COMPRENANT L'ANATOMIE, LA PHYSIOLOGIE ET LA CLASSIFICATION DES VÉGÉTAUX VIVANTS ET FOSSILES PUBLIÉ SOUS LA DIRECTION DE M. PH. VAN TIEGHEM TOME XVII. — N° 1 [Ce cahier commence l'abonnement aux tomes XVII et XVII] PARIS MASSON ET Cx, ÉDITEURS LIBRAIRES DE L'ACADÉMIE DE MÉDECINE 120, Boulevard Saint-Germain 1913 PARIS, 30 FR. — DÉPARTEMENTS ET ÉTRANGER, 32 ER. Ce cahier a été publié en Avril 1913. Les Annales des Sciences naturelles paraissent par cahiers mensuels. Conditions de la publication des Annales des sciences naturelles BOTANIQUE Publiée sous Fa direction de M. Pu. Van Tiecatm. L'abonnement est fait pour 2 volumes gr. in-8, chacun d'environ 400 pages, avec les planches et figures dans le texte correspondant aux mémoires. Ces volumes paraissent annuellement en plusieurs fascieules, ZOOLOGIE Publiée sous la direction de M. Epmonws Perrier. L'abonnement est fait pour Z volumes gr. in-8, chacun d'environ 400 pages, avec les planches correspondant aux mémoires. Ces volumes paraissent annuellement en plusieurs fascicules. Abonnement annuel à chacune des parties, Zoologie ou Botanique Paris : 30 francs. — Départements et Union postale : 32 franes Prix des collections : PREMIÈRE SÉRIE (Zoologie et Botanique réunies), 30 vol. (Rare). Deuxième Série (1834-1843).' Chaque partie, 20 vol. 250 fr. Troisième SÉRIE (1844-1853). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. QuATRIÈME SÉRIE (1854-1863). Chaque partie, 20 vol. 250 tr Cinquième SÉRIE (1864-1873). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. SIXIÈME SÉRIE (1874 à 1885). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. SEPIIÈME SÉRIE (1885 à 1894). Chaque partie, 20 vol. 300 fr. Huruième Série (1895 à 1904;. Chaque partie, 20 vol. 300 fr. Neuvièue SÉRIE (en cours de publication). Chaque année. 30 fr. ANNALES DES SCIENCES GÉOLOGIQUES Dirigées par MM. Hégerr et A. Mine-Epwanps. Tomes I à XXII (1879 à 1891). Chaque volume ............. 15 fr. 22 VOlUmMES MAS ARERIC He D Rene 330 fr. Cette publication a été remplacée par les ANNALES DE PALEONTOLOGIE publiées sous la direction de M. M. Bouze. Abonnement annuel : Paris et Départements. 95 fr. — Étranger. ............ 30 fr. ANNALES DES SCIENCES NATURELLES NEUVIÈME SÉRIE BOTANIQUE É — — 2 # + En = Æ te) m3 = & . æ À Li = fu À LL 6 =) el æ C- © (e] ANNALES SCIENCES NATURELLES NEUVIÈME SÉRIE BOTANIQUE COMPRENANT L'ANATOMIE, LA PHYSIOLOGIE ET LA CLASSIFICATION DES VÉGÉTAUX VIVANTS ET FOSSILES PUBLIÉE SOUS LA DIRECTION DE M. PH. VAN TIEGHEM TOME XVII TE TT re MUS faN"> S PARIS MASSON ET C*, ÉDITEURS LIBRAIRES DE L'ACADÉMIE DE MÉDECINE 120, BOULEVARD SAINT-GERMAIN 1913 2. à : ; à # PRET u ue Au 7 à A ë 4 D 4 F AE Se ES TL OE : ï 3 Ü n ! gi ie Droits de reproduction, de traduction et d'adaptation réservés. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES CULTIVÉES SOUS DIFFÉRENTS ÉCLAIREMENTS Par Edmond ROSÉ INTRODUCTION Différents auteurs se sont occupés soit de la structure, soil de l'énergie assimilatrice de plantes ou de feuilles développées à des intensités lumineuses différentes. La plus grande partie des travaux entrepris dans cette voie Jusqu'à ces temps derniers comportaient des expériences effectuées à des éclanrements peu nombreux, généralement deux, et d'intensités très éloignées : ombre et soleil. Dans un travail récent, Raoul Combes (1) à repris l'étude de l’action de la lumière chez les plantes, en se servant d'inten- sités lumineuses intermédiaires allant du soleil à l'ombre très épaisse ; 1] a ainsi constaté les modifications de structure, non seulement chez la plante adulte, mais aussi chez cette même plante aux différents stades de son développement. Il a mis en évi- dence la notion de variation des optima lumineux; ces optima sont variables non seulement avec les espèces, mais, dans une même espèce, aux différents stades du développement de l'indi- vidu. Le but de ce travail est d'étudier et de comparer les varia- tions de l'énergie assimilatrice pour des feuilles développées à une série d’intensités lumineuses différentes et de mettre en (4) Raouz Comses, Détermination des intensités lumineuses optima pour les végétaux aux divers stades du développemnent (Ann. des Sc. nat. bota- nique, 9% série, t. X1). ANN. DES SC. NAT. BOT., 9% série, 1913, xvu, Î CP 4 2 EDMOND ROSÉ évidence les relations existant entre ces variations et celles qui se produisent dans la structure anatomique de ces organes. J'ai utilisé les dispositifs si pratiques imaginés par Raoul Combes, au moyen desquels on obtient — à partir de la lumière solaire directe — une série décroissante d'intensités lumi- neuses. Le Plan suivi dans ce travail est Le suivant : Après un court exposé des recherches principales qui ont eu pour but d'étudier les relations existant entre la structure anatomique et la fonction assimilatrice chez des feuilles de végétaux développés dans des conditions différentes d’éclai- rement, se trouvent indiqués les procédés employés pour réali- ser les cultures à des intensités lumineuses différentes et pour déterminer les valeurs relatives de ces intensités. Un premier chapitre est consacré à l'étude des variations de la substance fraîche et de la substance sèche des plantes, des caractères morphologiques internes ou externes des feuilles ainsi que de la plante entière, et enfin à l'étude de la variation de la concentration de la chlorophylle dans les feuilles. Dans un second chapitre sont décrits la méthode et les appa- reils utilisés pour l'étude physiologique qui constitue la partie principale de ce travail. : L'exposé des recherches relatives à l'énergie assimilatrice commence par l'étude des valeurs comparées de l'assimilation des différentes feuilles aux différents éclairements sous lesquels elles se sont développées. Cette partie fait l'objet du chapitre IL. Dans le chapitre IV à été étudiée l'assimilation à wn même éclairement intense de feuilles développées sous différents éclai- rements ; l'éclairementemployé pour l'assimilation de ces feuilles a été la lumière solaire directe. Les expériences ont porté sur les deux espèces végétales sui- vantes : Pisum sativum et T'eucrium Scorodonia; la manière d'être particulière de ces deux espèces est ainsi mise en évi- dence dans les chapitres IT et IV. Le chapitre V a été réservé à l'exposé d'expériences complé- mentaires destinées à mettre en relief certaines relations exis- tant entre l'énergie assimilatrice d’une feuille et sa structure. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 3 En particulier, l'énergie assimilatrice de feuilles développées à un éclairement différent est mesurée sous l'intensité lumi- neuse représentant l'éclairement le plus “ie auquel une de ces feuilles s’est développée. Ce mémoire se termine par un résumé des résultats obtenus et l'exposé des conclusions auxquelles ces résultats peuvent conduire. Les recherches qui fontl'objet de ce travail ont été effectuées au laboratoire de Biologie végétale de Fontainebleau. Je me fais un plaisir d'adresser à M. Gaston Bonnier, Directeur de ce laboratoire, l'hommage de ma reconnaissance pour son aimable accueil et les précieux conseils qu'il m'a prodigués. Je prie M. Léon Dufour, Directeur adjoint, d’agréer tous mes remer- ciements pour la sympathie qu'il m'a témoignée et son aide obligeante de chaque jour. Je dois aussi des remerciements particuliers à M. Urbain, pro- fesseur à la Sorbonne, qui m'a très aimablement facilité les recherches de colorimétrie qui se trouvent exposées dans une partie de ce travail. Enfin mon ami M. Raoul Combes me permettra de lui dire ici combien j'ai été sensible à l'aimable empressement qu'il à mis à me faire profiter de son expérience de la question et des nombreux renseignements qu'il m'a fournis même au plus fort de ses occupations et recherches person- nelles. HISTORIQUE Dans sa thèse « Détermination des intensités lumineuses optima, pour les végétaux aux divers stades du développement », Raoul Combes a fait un historique remarquablement complet de l'influence de la lumière sur les végétaux, tant au point de vue de la morphologie qu’à celui des fonctions physiologiques. Nous ne referons pas ici cet historique et noterons simplement, pour le sujet qui nous occupe, que les premières recherches faites par Stahl et les autres botanistes allemands ont mis en évidence les différences anatomiques qui se mani- festent chez les végétaux suivant qu'ils se développent au soleil ou à l'ombre; mais dans ces conditions, d'ailleurs réalisées % EDMOND ROSÉ dans la nature, deux facteurs au moins interviennent : l’inten- sité lumineuse et l'état hygrométrique. Léon Dufour (1), dans ses expériences, a isolé le facteur lumière; ce facteur seul variait, les autres conditions restant toutes égales. Il disposait de deux. intensités lumineuses, la lumière solaire directe et la lumière diffuse existant à l'ombre d'un écran. Une coupe transversale de feuille de fraisier par exemple, développée au soleil, comparée à une même feuille développée à l'ombre, montre une épaisseur totale plus grande, un tissu palissadique plus développé, des fibres et vaisseaux du bois plus nombreux, la cuticule de l'épiderme plus épaisse, les stomates plus nombreux. D'une façon générale tous les tissus sont plus différenciés au soleil qu’à l'ombre et le trait caractéristique des feuilles formées au soleil estle grand développement de l'appareil chlorophyllien. Telles sont les conclusions de Léon Dufour. Quittant le point de vue anatomique pour la physiologie, Géneäu de Lamarlière (2) a comparé la valeur de l'assimilation chlorophyllienne à une mème intensité lumineuse et à une même température chez des feuilles développées à l'ombre et au soleil. I a conclu que la valeur de lassimilation chlorophyl- lienne des feuilles développées en pleine lumière est tou- jours plus grande que celle des feuilles développées à l'om- bre. On trouve dans l'ouvrage de Griffon (3) sur l'assimilation chlorophyllienne et la structure des plantes, après l'analyse des Lravaux de Lamarlière, la phrase suivante : « Ajoutons que cette question si importante des optima de lumière pour le phénomène assimilateur a besoin d’être reprise. Il faudrait pouvoir disposer facilement d’intensités lumineuses variées et définies, afin de faire un grand nombre d'expériences très (1) Léon Durour, Influence de la lumière sur la forme et la structure des feuilles (Ann. des Sc. natur., 7€ série, t. V, 1887). (2) GÉNEAU DE LamarLiERe, Recherches physiologiques sur les feuilles déve- loppées à l'ombre et au soleil (Revue génér. de botanique, t. IV). (3) L'assimilation chlorophyllienne et la structure des plantes. Collection scientifique. Georges Carré et C. Naud, éditeurs. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES D précises et d'étendre les recherches à des représentants de tous les types biologiques végétaux. » Les recherches qui suivent répondent en partie aux desiderata de Griffon. Le dispositif de Raoul Combes, qui a été utilisé ici, donne en effet des intensités lumineuses variées; d'autre part, nous verrons que nous avons cherché à définir ces intensités ; enfin nous avons fait un certain nombre d'expériences et si nous nous sommes limité à deux espèces végétales, ces espèces représentent deux types biologiques différents. TECHNIQUE DES CULTURES DESCRIPTION DES TENTES ABRIS. x La technique employée pour la culture à des intensités lumineuses différentes est, nous l'avons dit, celle de Raoul Combes (1). Elle consiste essentiellement dans Pemploi de issus à mailles plus où moins serrées et à fils plus où moins gros qui arrêtent de la lumière solaire une quantité propor- tionnelle à la petitesse des mailles et à la grosseur des fils. Ces tissus sont appliqués sur une charpente en bois et l’en- semble constitue des abris à l’intérieur desquels les cultures peuvent être effectuées. Une disposition ingénieuse permet la libre circulation de l'air, tout en empêchant l'arrivée de toute lumière directe non atténuée. On a réalisé ainsi, Y compris la lumière solaire, cinq degrés d’éclairement. Quelle est l'intensité lumineuse qui parvient sous chacun des abris? Raoul Combes l'a mesurée au moyen du photomètre de Vidalet comparée à celle de la lumière qui traverse une lame de verre de 5 millimètres d'épaisseur. [appelle à la lumière absorbée par cette lame de verre et trouve que les quatre toiles employées arrôtent respectivement les quantités de lumière suivantes : 56 « pour la toile aux mailles les plus serrées ; 22 4 pour la deuxième toile: 16 x pour la troisième toile ; 2 « pour la toile aux mailles les plus âches. (4) Loc. cit. 6 . EDMOND ROSÉ Représentons l’éclairement direct fourni par la lumière solaire par le chiffre romain V, nous aurons, par l'emploi de ces toiles, les éclairements suivants : = V— 564 IV 220 IL = V— 16% IV= V—2x V — lumière solaire directe. Par l'emploi de la technique qui vient d’être rappelée, les facteurs température et humidité sont conservés identiques sous les divers éclairements, et cela rigoureusement pour les quatre premiers éclairements (les seuls employés) ainsi qu’en peuvent faire foi les chiffres consignés dans le tableau ci-dessous. Pour dresser ce tableau, des observations de la température et de l’état hygrométrique ont été faites de la manière sui- vante : chaque jour et trois fois par Jour, à 8 heures, 12 heures et 18 heures, nous avons pris sous chaque abri la température et l’état hygrométrique. Les chiffres observés et inscrits ont été Lotalisés à la fin de chaque mois et les totaux divisés par le nombre de jours du mois; nous avons ainsi obtenu des moyennes pour chaque mois et pour chaque abri aux différentes heures d'observation. Moyenne de la température et de l’état hygrométrique pendant les mois de juin et juillet. MOIS TEMPÉRATURE ÉTAT HYGROMÉTRIQUE et HEURES d'observation. ÉCLAIREMENTS ÉCLAIREMENTS 8 heures. Juin...+12 heures. 18 heures. 8 heures. Juillet. /12 heures. 18 heures. Totaux... 110,5/144,4/114,1/115,3/114,31528 513 |507 les 2 mois considérés. Moyenne de la journée pou 18,4| 19,4) 19 »| 49,2] 49.1]| 88 |87,3185.5184,5184,2 | : ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 7l Ce sont ces moyennes qui sont inscrites pour juin et juil- let 1910. De plus, nous les avons totalisées et nous en avons tiré pour les deux mois d'observations une sorte de moyenne de la température et de l’état hygrométrique de la journée. Aux données apportées par ce tableau, il faut ajouter le nombre des Journées ensoleillées; elles ont été seulement de treize en juin et de douze en juillet. Cette faible proportion de journées ensoleillées s’est continuée jusqu'au 15 août, c’esl-à- dire pendant toute la durée du développement des plantes en expérience. La lumière totale reçue a donc été notablement in- férieure à celles des années moyennes et il faut tenir compte de ce fait dans l'interprétation des résultats qui seront rapportés. VALEUR DE L'INTENSITÉ LUMINEUSE SOUS LES DIFFÉRENTES TOILES EN FONCTION DE LA LUMIÈRE SOLAIRE REÇUE. En représentant les valeurs des éclairements sous les diffé- rentes toiles par les expressions : B— 56 « B—22a B— 16 « B— 24 et 8 pour les plantes cultivées à la lumière solaire directe (expressions dans lesquelles 8 est une valeur variable et « une constante, et où & n’est pas exprimable en fonction de «), il n’est possible de connaître ni les valeurs absolues de chacun de ces éclairements, ni leurs valeurs relatives par rapport à l'un d'entre eux. Il y à là cependant une notion importante à acquérir, notion qui nous fixerait entre autres sur les écarts de lumière qu’une plante donnée peut accepter, sur sa capacité d'adaptation à une variation de lumière. C’est grâce à l'extrême obligeance de M. L. Dufour, directeur adjoint du laboratoire de Fontainebleau, que j'ai pu aborder avec fruit cette partie de mon travail. La technique employée a été celle établie par Wiesner el exposée en détail dans son ouvrage « Lichtgenuss der Pflan- zen (1) De (1) Wresner, L. v. Weitere Studien über die Lichtlage der Blätter und über den Lichtgenuss der Pflanzen Wien (Sitzb. Akad.), 1911. 8 EDMOND ROSE Voici, en quelques mots, en quoi elle consiste. La méthode de Wiesner est basée sur la loi de Bunsen et Roscoë : Pour des noircissements égaux de deux papiers photogra- phiques identiques exposés à deux lumières différentes, les intensités des deux lumières sont inversement proportionnelles aux durées des expositions : Il Sil'onfaitl—1ett—=1,;ona:T + et, dans le cas de 4 seulement égal à l'unité, on à : ce qui représente que la valeur d'une intensité lumineuse donnée [' est égale à celle d’une autre intensité lumineuse I — représentée par un noircissement donné acquis en une seconde — divisée par le temps t’ que le papier photographique exposé à l'intensité lumineuse |’ aura mis à acquérir ce même noircissement. C’est cette dernière formule qui sera appliquée dans les déterminations d'intensité lumineuse que nous aurons à effectuer. D'autre part | — 1 est l'unité d'intensité Jumineuse; c’est l'intensité nécessaire pour produire en une seconde, sur un papier photographique dit normal, un ton appelé {on normal. Elle représente très sensiblement la lumière totale du jour à midi par un ciel non couvert, à Vienne, dans les premiers jours de mai. Le papier normal est le papier photographique ordinaire successivement trempé, à l'abri de la lumière, d'abord dans une solution à 3 p. 100 de chlorure de sodium, puis dans une solution d’azotate d'argent à 12 p. 100. Le ton normal est d’une préparation beaucoup plus délicate, il est obtenu par un mélange intime d'oxyde de zinc chimique- ment pur et de noir de fumée le plus pur possible. Le tout, dit Wiesner, forme une fine poudre grise que l’on incorpore à de la gélatine et que l’on étend sur un mince carton blanc. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 9 Au moyen de ce ton normal et en appliquant les formules citées plus haut, on peut exprimer par des chiffres les inten- sités lumineuses chimiques et ainsi obtenir une série d’autres tons d’intensités déterminées. Ces divers tons constitueront une échelle d'intensités lumineuses; on pourra y choisir le terme de comparaison favorable pour la détermination que l’on aura à effectuer. Pour déterminer une intensité lumineuse il faut : Un chronomètre; Un petit appareil spécial, mais de fabrication facile, appelé insolateur ; Une série de tons sur carton d’intensités déterminées ; Du papier photographique spécialement préparé. Muni de ce matériel, nous avons procédé de la façon sui- vante : Dans la chambre noire, le papier photographique était découpé en bandes ayant 1 centimètre de largeur et 4 à 5 cen- tüimètres de longueur. Ces bandes étaient lintroduites dans l'insolateur entre deux tons appropriés d’intensités différentes. Le tout, maintenu à l'abri de la lumière, élait porté au point où l’on voulait mesurer l'intensité lumineuse. À ce moment l'appareil était découvert, le papier sensible atteignait la teinte du ton le plus faible, puis celle du ton le plus fort; le chrono- mètre donnait les temps après lesquels ces divers tons étaient : Il Pere oblenus. En appliquant la formule [' — NOR obtenait l’in- tensité lumineuse cherchée. L'emploi de deux tons pour mesurer une intensité lumineuse, présente l'avantage d'offrir une vérification : En effet, l'intensité représentée par les deux tons, divisée par les temps respectifs nécessaires pour les obtenir, doit don- ner sensiblement le même nombre, c’est-à-dire la valeur de l'intensité lumineuse au point considéré. Le choix des tons pour la mesure d'une intensité lumineuse doit être fixé par la valeur approximative de lintensité à mesurer; on emploiera des tons d'autant plus faibles que la valeur de la luminosité est moindre. Il faut éviter d'avoir «7» trop grand ou trop petit. 10 EDMOND ROSÉ Voici un exemple de détermination qui dônnera une idée de l'exactitude de la méthode. La même intensité lumineuse a été mesurée successivement (soit à quelques minutes d’inter- valle) par deux observateurs à l’aide de deux tons différents ; les résultats obtenus sont les suivants. Premier observateur. — Temps nécessaire pour obtenir le ton d'intensité 5,53 : { —11 secondes, Appliquons la formule : D où OR. = DO ( 7) d'où I 1 ,#9 ; Temps nécessaire pour obtenir le ton d'intensité 12,52 {= 26 secondes. Re , 12,82 d’où 1 36 —= 0,48 Deuxième observateur. — Temps nécessaire pour obtenir le ton d'intensité 5,53 : ’ — 11 secondes. d'où ae EE = 0,49. Temps nécessaire pour obtenir le ton d'intensité 12,52 : l” = 28 secondes. A 12,52 d'où I 2& —:0,45. La moyenne des quatre valeurs de F” obtenues est : 0,49 0,48 +0,49 +0,45 . 0,48 La méthode pour notre cas particulier est très suffisamment exacte. Elle est commode, rapide et n’exige qu’une éducation de l'œil assez facile à acquérir. Son emploi dans la détermi- nation des intensités lumineuses que l’on utilise pour la mesure de l’assimilation chlorophyllienne apporterait une précision de plus à ces mesures et permettrait de pousser un peu plus avant l'analyse du phénomène. Nous n’avons pu employer la méthode de Wiesner à ce der- nier point de vue dans notre travail, mais nous l'avons utilisée pour la détermination des quantités de lumière relatives reçues ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 11 par les plantes en expérience sous chacun des abris. Nous donnons ci-dessous ces intensités. La détermination a été faite le # septembre 1911 entre 10 h. 15 et 11 h. 45 du matin avec une lumière solaire légè- rement atténuée et d’une façon constante par des nuages blancs. Les intensités oblenues en fonction de l’unité choisie plus haut sont les suivantes : Lumière solaire directe $ ou éclairement V à 10 h. 45 (commencement de l'expérience)... 0,61 moyenne Lumière solaire directe $ ou éclairement V \ 0,62 à 41 h. 45 (fin de l’expérience)................ 0,63 Hole BEN 92 aréclairement IVe... 1... ... 0,48 LE 16 _ | RTE 0,32 — fB—22a — TR SR Re Une 0,24 UE TE | RE EN EN 0.068 Si l’on représente l'intensité 0,62 de la lumière solaire directe par le nombre 100, les valeurs des intensités aux autres éclai- rements seront les suivantes : clairement L—1...22,12. 1. iii rene 1 — 1) ARR Re Re 34 — ER SR RP 52 — NE Le NP. De 77 — NÉ te etat NT es 100 ce qui revient sensiblement à ceci, l’éclairement V étant égal à 1 : | MÉC'airementeNes égal nn. ne. 1/9 — (RSR RE RE 1/3 — DRE DO EN ee tee 1/2 = NN the eee 2e mercure 3/4 Nous avons ainsi les quantités relatives de lumière mises à la disposition des plantes sous les différents abris. Différents travaux sur l'influence de la lumière ayant été exécutés en comparant des végétaux développés à l'ombre d’un écran et au soleil, il nous a paru intéressant de calculer la valeur de l'intensité lumineuse à l'ombre d’un mur comparativement à celle d’un espace recevant la lumière solaire directe. Nous avons trouvé les résultats suivants : 17e expérience. Intensité de la lumière solaire directe. 0,70 3 — Intensité à l'ombre d'un mur......... 0,26 soit 100 12 EDMOND ROSÉ 2 expérience. Intensité de la lumière solaire directe. 0,54 PRES ) sell) —— Intensité à l'ombre d'un mur....... -0,18 soit — Avec la lumière solaire considérée, l'intensité lumineuse à l'ombre d’un mur est de : 50135 MU 07 Eu sible 5e 100 © 100? soit sensiblement 1/3 Cette luminosité équivaudrait à celle obtenue sous notre abri constituant l’éclairement Il. CHOIX DES PLANTES D'EXPÉRIENCE. — LEUR DÉVELOPPEMENT. Nous avons été guidé, dans le choix des plantes d'expérience, par le souci d’opposer deux types d’allure biologique différente relativement à l'élément lumière, qui est l'élément considéré ici, c'est-à-dire un type de plante de soleil et un type de plante d'ombre. Nous avons pris comme plante de soleil, le Pisum sativum. Pour les uns (1), le Pise sativum est une espèce quiparaît avoir existé dans l'Asie occidentale, peut-être du midi du Caucase à la Perse, avant d’être cultivée ; pour d'autres, ce ne serait qu'une modification du Pisum arvense; or le Pisum arvense existe à l'état spontané en Italie, dans les haies et près des cultures. Que l'on admette l’une ou l’autre de ces origines, le pois de nos jar- dins est une plante méridionale se développant bien par un soleil assez ardent. Notre deuxième plante en expérience a été le Teucrium Sco- rodonia. Si l'on ouvre une flore on y voit que le T'eucrium Sco- rodonia est très commun en France, sauf dans la région médi- terranéenne, et que de plus il recherche les bois et eux couverts. Ilest donc légitime de le considérer comme une plante s’accom- modant d'une lumière atténuée, c’est-à-dire comme une plante d'ombre. Le développement des plantes a eu lieu à partir des graines; le semis s’est fait en pots et ceux-ei ont été laissés à la lumière diffuse Jusqu'au début de la germination des graines. Dès ce moment, les pots ont été portés sous les différents abris et les (1) À. DE CanpoLce, Origine des plantes cultivées. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 13 plantes ont parcouru sous ces abris les phases sucessives de leur développement. Pour le Pisum sativum, le début de la germination a eu lieu cinq jours après le semis et la première feuille a atteint son complet développement sept Jours plus tard. Le développement pour les deux plantes est, bien entendu, de plus en plus lent à mesure que l'intensité lumineuse fournie à ces plantes diminue: de plus, à l’éclairement I, qui est l’éclairement le plus faible, le Pisum sativum n'atteint que le stade correspondant à quatre feuilles développées; à l’éclairement IE, 1l pousse plus loin son développement : ilfleurit, mais il ne fructifie pas. Le Pisum sati- vum parcourtle cyele completde sa végétation en cinquante jours environ et certaines de nos expériences ont pu porter else véri- fier sur deux séries successives de cultures. Pour le T'eucrium Scorodona, le début de la germination ne s’est produit que vingt-deux jours après le semis. Nous n'avons eu à considérer pour cette plante que les différentes phases de son développement foliaire: il s’est produit normalement à tous les éclairements, sauf à l’éclairement[, où la plante n’a donné que quatre à six feuilles. CHAPITRE PREMIER S L. — INFLUENCE DE L'ÉCLAIREMENT SUR LA PRODUCTION DE SUBSTANCE FRAICHE ET DE SUBSTANCE SÈCHE AINSI QUE SUR L'ASPECT EXTÉRIEUR DES PLANTES. Les faits que nous allons avoir à examiner dans ce chapitre, et qui sont les conséquences des différences d'intensité lumi- neuse, se rapportent : 10 À la surface et au poids frais de la feuille considérée isolé- ment ; 20 Au poids frais de la feuille par unité de surface, ainsi qu'à la surface par unité de poids frais ; -30 Au poids frais et au poids sec de la plante entière ; 49 Aux quantités relatives des différents organes végé- lalifs. = + EL ET ET | 1 N nr} 14 EDMOND ROSÉ Nous allons étudier successivement les deux espèces sur lesquelles ont porté les expériences. A. Teucrium Scorodonia. 19 SURFACE ET POIDS FRAIS DE LA FEUILLE. — Les variations de la surface et du poids frais de la feuille aux différents éclai- ments etaux différents stadesdu développement sont consignées dans les tableaux ci-dessous. (. SURFACE D'UNE FEUILLE EN CENTIMÈTRES CARRÉS. Éclairement. Stades du développement. 1ée Il. IL. IVe VE Stade correspondant à # feuilles développées. » 0,1 0,2 0,2 0,1 Stade correspondant à 6 feuilles développées. » 0,5 0,9 0,4 0,3 Plante adulte (moyenne de plusieurs échan- HIONS) Rec AR CREME Reese 0,2 M5 MM UGS ET GNT b. Porps FRAIS D'UNE FEUILLE EN MILLIGRAMMES. Éclairement. Stades du développement. (2 IF. NT. IV. VE Stade correspondant à 4 feuilles développées. « 5 8 9 5 Stade correspondant à 6 feuilles développées. «° 28 52 34 28 Plante adulte (moyenne de plusieurs échan- TNONS) 2852 TROT ER RER PE 7 285 405 312 126 Des résultats réunis dans les tableaux ci-dessus et qui peuvent nous montrer, entre autres choses, les différentes pro- gressions selon lesquelles se sont développés les individus aux différents éclairements, nous retiendrons seulement les chiffres relatifs aux feuilles des plantes adultes. A l’aide de ces chiffres nous avons établi les courbes Nos 1 et Ces deux courbes nous montrent que le maximum pour la surface et le poids frais de la feuille se trouve à l’éclaire- ment IT. Cet éclairement constitue donc l’optimum lumineux pour le développement de la feuille, tant en poids qu'en surface. 20 Poips FRAIS PAR UNITÉ DE SURFACE. — Le poids frais en milligrammes par centimètre carré de surface est représenté, aux différents stades et aux différents éclairements, par les chiffres suivants : ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 15 Pois FRAIS D'UN CENTIMÈTRE CARRÉ DE FEUILLE EN MILLIGRAMMES. Eclairement,. Stades du développement. I IT. IT. [V. Ne Stade correspondant à 4 feuilles DÉVElDPPÉES en -e. » 40,1 44,3 34,7 62,5 Stade correspondant à 6 feuilles développées. .....:............, » 52,1 37,1: 82,9 -96,9 Plante adulte (moyenne de plusieurs échantillons)... 0.2... 33,9 55 64,1 88,8 108,2 Ces nombres nous montrent que le poids frais par unité de surface, c'est-à-dire l'épais- seur de la feuille, d'une part, LÉ NS RE A RE LE RE NS SR in 0 ORIENTATION N Fig. N° 1. — Surface moyenne en Fig. N° 2. — Poids frais moyen en centimètres carrés d’une feuille de milligrammes d’une feuille de plante plante adulte. adulte. augmente avec l’âge de la plante et, d'autre part, diminue dans tous les stades avec l’abaissement de l'intensité lumineuse. J'ai, pour mémoire, exprimé ci-après la valeur inverse de la précédente, c'est-à-dire la surface en centimètres carrés de un gramme de poids frais de feuilles. Naturellement les nombres qui l’expriment suivent une progression inverse des nombres précédents. 16 EDMOND ROSÉ SURFACE EN CENTIMÈTRES CARRÉS D'UN GRAMME DE FEUILLE. Éclairement. —————— EE — — Stades du développement. 1E I. ln]. LV V. Stade correspondant à 4 feuilles développées... ....:.......... 1. » 24,9 22,6 18,3 16,0 Stade correspondant à 6 feuilles déVElOPpéeS ee ee ec » 19,2 A5 A2 10,3 Plante adulte (moyenne de plu- sieurs échantillons).............. 29,5 18,2 15,6 11,3 9,2 En indiquant sur la ligne des abscisses les différents éclaire- ments el en portant en : ordonnées les nombres re- 110 : ae ns : : présentant les poids frais 90 5 5. :, 77 à d'un centimètre Carre de … : feuilles adultes dévelop- TU 0 004 7 Ti pées aux différents éclai- JON TR LP AT : 7 rements, on obtient Ja PP MS : courbe ci-contre (fig. 3). Cette courbe nous montre que pour une même sur- face le maximum du poids frais par unité de surface : : se trouve à l’éclairement 0 I I I NW YV Vetque, sionconsidére des Fig. 3. — Poids frais en milligrammes de intensités lumineuses dé- 1 centimètre carré de feuille. croissantes, le poids frais par unilé de surface, et par conséquent l'épaisseur de la feuille, diminue. La relation entre deux valeurs extrêmes (feuilles développées aux éclairements 1 5: Avec les nombres représentant la surface de un gramme de poids frais, on établirait une courbe d’allure inverse décrois- sant de Là V et démontrant, comme celle que nous avons élablie avecle poids frais de un centimètre carré de feuille, la diminution d'épaisseur de la feuille avec l’affaiblissement de Ja luminosité. 40 VetIl) (1)est représentée par la fraction = — (1) Nous ne considérons pas la plante à l’éclairement I, où le cycle végé- latif parcouru est par trop restreint. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES WT 39 Poips FRAIS ET POIDS SEC DE LA PLANTE ENTIÈRE. — Dès le début du développement, quand les plantes n'ont encore que deux feuilles développées, on trouve les nombres suivants pour les poids secs des plantes entières : Éclairement Il Dmmger + A + — M eee 3mmer 6 — NES ER ee AU ee gmmsr 6 — me er et Lines 3mmer 8 = On voit qu'à l’éclairement I le développement est de beau- coup le ‘plus faible, mais que les différences sont à peine sensibles entre les éclairements HE, IV et V. Si nous considérons les plantes adultes, les différences s’ac- centuent: cependant les éclairements IV et V donnent des résultats presque identiques; on trouve en IV certains échantil- lons plus grands que certains autres développés en V, et inver- sement. Aussi dans le tableau suivant un seul chiffre est-il donné qui représente les moyennes obtenues aux intensités lumi- neuses IV et V. Matière sèche. Eau. Poids frais. Poids sec. p. 100. p. 100. Éclairement IL..... 218r,82 3er,96 18,2 81,2 = [EAP 488r,35 98r,90 20,5 79,5 — © IV-V... 54,95 162°,06 29,8 70,2 L'examen de ce tableau montre encore que pour la plante entière, comme l'ont déjà mis en évidence plusieurs auteurs, le poids frais et le poids see diminuent avec l'intensité lumineuse et qu’en outre la proportion d'eau augmente : mais pour la plante qui nous occupe, la diminution de poids sec ou frais total n'est accusée nettement qu'à partir d'une certaine diminution d'intensité lumineuse. En l'espèce z de la lumière solaire dispensée. 40 QUANTITÉ RELATIVE DES DIFFÉRENTS ORGANES VÉGÉTATIFS. — Si nous considérons maintenant les proportions des diffé- rents organes végétatifs dans une même plante, nous verrons que le développement relatif des racines, tiges et feuilles varie beaucoup avec l'éclairement. Le tableau suivant indique le poids relatif de ces divers organes en désignant par 100 Le poids de la plante entière. ANN. DES SC, NAT. BOT., 9e série. 1913, xvn, 2 18 __ EDMOND ROSÉ Appareil aérien Racines. comprenant : Tiges. Feuilles, Éclairement I1...... 9,1 91 24,8 66,2 = TRE 12.0 88 25,7 62,3 _ None: 19,6 80,4 17,9 62,5 ee Vos. 29,2 70,9 23,4 1505 Ce tableau fait ressortir entre les résultats des éelairements Vet IV une différence que le tableau précédent (p. 17) ne nous avait pas permis d'apercevoir. Dans ces deux conditions diffé- rentes de milieu, les poids secs de la plante entière sont sensi- blementégaux ; mais ces poidssecs se répartissent différemment: à l'éclairement V, les racines sont relativement beaucoup plus développées qu’en IV, les tiges et feuilles au contraire beaucoup moins. : Ce qui différencie la plante cultivée à l’éclairement V de celle cultivée à l'éclairement IV, c'est donc moins le poids see total que le fort développement du système radiculaire. Nous voyons en outre, par ce même tableau, que le système 7 Fig. 4. — Teucrium Scorodonia cultivé aux éclairements IF, I, LV et V. radiculaire diminue d'importance relative avec l'éclairement : il décroit régulièrement de l’éclairement V à léclairement IT. D'autre part, l'ensemble des organes aériens (tiges et feuilles) croit au contraire en importance relative à mesure que la ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 19 luminosité diminue ; à l'éclairementIl par exemple, cet ensemble € 9 représente les T0 du poids sec total de la plante. En résumé, si l’on considère à partir de la lumière solaire directe des luminosités de plus en plus faibles, on voit chez le Teucrium Scorodonia diminuer : 19 Le poids frais et le poids sec de la plante entière ; 20 Le nombre des feuilles et celui des tiges secondaires ; 30 Le poids de l'unité de surface de feuille : 49 L'importance du système radiculaire. On voit augmenter : a) Jusqu'aux plus faibles luminosités : 19 La proportion d'eau et la surface des feuilles rapportée à l'unité de poids frais ; 20 L'importance relative du système aérien ; b) Jusqu'à une luminosité moyennement atténuée où lumi- nosité optima : Le poids et la surface d'une feuille considérée isolément. Développée à cette luminosité optima, une feuille pèse trois fois plus qu'une autre feuille comparable développée à la lumière solaire directe, et sa surface peut être cinq fois plus grande. Ces constatations nous obligent à disünguer l’action de la lumière sur la plante entière et sur la feuille considérée isolé- ment. Pour la plante entière, les caractéristiques des échantillons obtenus à l'ombre sont : plus d’eau, moins de poids frais et de poids sec; beaucoup de feuilles, peu de racines ; faits d'autant plus accentués que l'intensité lumineuse décroit davantage. Pour la feuille considérée isolément, l'épaisseur va constam- ment en diminuant à mesure que l'intensité lumineuse décroit; mais le poids de la feuille et sa surface suivent une marche différente. Ils augmentent d’abord quand, à partir de la lumière solaire directe, l'intensité lumineuse diminue progressivement; ils passent ensuile par un maximum pour une cerlaine intensité lumineuse optima au-dessous de laquelle ils vont toujours en décroissant à mesure que la lumière continue à décroitre. 20 EDMOND ROSÉ B. — Pisum sativum. 19 SURFACE ET POIDS FRAIS DE LA FEUILLE. — Ci-dessous se trouvent réunis les chiffres représentant les variations de la surface et du poids frais de la feuille, ou plutôt d’une foliole récoltée au moment où elle était arrivée à son complet déve- loppement, aux différents éclatrements. &. SURFACE D'UNE FOLIOLE EN CENTIMÈTRES CARRÉS. Éclairement (1) ET = Stades du développement. II. II. IV. 1e Stade 2 feuilles développées. 0,42 0,48 0,55 0,50 Er me LAS 1,40 1,70 1,20 Floraison.:: 4.627.220 20 1,60 2,70 2,70 Fructification 2224222228 40710 1,00 1,80 1,30 b. Poips FRAIS D'UNE FOLIOLE EN MILLIGRAMMES, Éclairement. QE EE Stades du développement. IT. III . IV. Ve Stade 2 feuilles développées. 56 61 75 82 — & — 2 82 135 173 159 HIOraISON PE ER EP eee 92 123 280 280 Hructification nr 20 52 100 176 145 De l'examen de ces tableaux, on peut tirer les conclusions suivantes : 10 La feuille, quel que soit l’éclairement considéré, varie, pour un même éclairement, en poids et en surface sui- vant l'ordre chronologique de son apparition. Les feuilles, à mesure qu’elles se sont plus tardivement développées, ont un poids et une surface plus élevés jusqu'à un maximum qui est atteint au stade de la floraison; les feuilles formées ensuite diminuent en poids et en surface. 29 Si l’on considère la plante au stade floraison, RL qui coïncide avec le plein développement de l'individu, les chiffres représentant la surface et le poids frais d’une foliole sont iden- tiques aux éclairements IV et V. Ils sont très différents et beau- coup plus faibles aux éclairements IIT et IT. A l’aide des nombres représentant le poids frais et la surface des folioles de la plante au stade floraison, les courbes ci-après peuvent être établies (fig. 5 et 6). (1) L'éclairement [ n’a pas été utilisé pour le Pisum sativum. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 21 Ces deux courbes nous montrent que le maximum pour le poids frais d’une foliole à l’état adulte se trouve atteint aux éclairements V et IV. Les différences individuelles qu'on rencontre sont toujours assez faibles ; il y a cependant une DO RL nn lune DO le ou D LEUR ESS at ER MAC RE à PR RPRE 17] PES PU eR Eu ee 1 + a D al. unten... à : Rp HR UNE DE , n ORAN IT CN VW ‘O0 1 Ü Ü W.Y Fig. 5. — Surface en centimètres carrés Fig. 6. Poids frais en milligrammes d'une foliole de plante adulte. d'une foliole de plante adulte. tendance pour le poids frais à êlre plus fort en Vet la | surface plus grande à l’éclairement IV. _ L'optimum lumineux pour le développement de la feuille de Pisum sativum se trouve aux éclairements V et IV ; c’est-à-dire à la lumière solaire directe ou assez peu atténuée. Si l’on considère un stade peu avancé, le stade 4 feuilles développées par exemple, on voit par les tableaux dressés plus haut que l’optimum lumineux en poids et en surface se trouve pour la feuille très nettement à l’éclairement IV. L’optimum lumineux, comme l’a montré R. Combes, varie avec le degré de développement de la plante. 29 Porps FRAIS PAR UNITÉ DE SURFACE. — Le poids frais en milligrammes par centimètre carré de feuilles est représenté, aux différents stades et aux différents éclairements, par les nombres suivants : 19 bo EDMOND ROSÉ \ Poips FRAIS D'UN CENTIMÈTRE CARRÉ DE FOLIOLE EN MILLIGRAMMES. Éclairement. Re EN AS Slades du développement. Il. IN IVe V. Stade 4 feuilles développées. 80 89 108 103 Hloraisone- Mie re. 78 19 103 106 Hructihcation ste 80 97 98 112 Si nous considérons la plante au stade floraison et que nous 12 portions sur la ligne des abscisses les éclairements et en ordonnées les poids con- signés dans le présent ta- bleau, nous obtiendrons la courbe ci-contre (fig. 7). Cette courbe montre que le poids frais d'une même surface de feuille est maxi- mum en V, très voisin de ce maximum en [V, puis qu'il diminue très rapidement à | . mesure que l’éclairement fai- O I IH I WW V blit. Si on rapproche cette Fig. 7. — Poids frais d'un centimètre carré courbe de la courbe corres- de foliole au stade floraison. k pondante établie pour le Teu- crium Scorodonia (Mig.3, p.16),on voit que pour une même dimi- nution de lumière (passage de l'éclairement V à l’éclairement IV) les modifications dans le poids frais, et par conséquent dans l’é- paisseur de la feuille, sont très accentuées pour le Teucrium Scorodonia, alors qu'elles sont à peu près nulles pour le Pisson satioum. De plus, la relation entre les deux valeurs extrè- mes (feuille de Pisum sativum développée à l’éclairement IT et feuille de la même espèce développée à l’éclairement V) est ) représentée par la fraction To © qui exprime que la feuille de Pisum salivum la moins épaisse a, pour une même surface, 8 un poids frais égal au To de celui de la feuille de même espèce la plus épaisse. Nous avons vu pour le Teucrium Scorodonia ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 23 O à D A ra D 2 4 : És ! que ce même rapport était exprimé par la fraction 10 2" 5: les différences relatives d'épaisseur entre les différentes feuilles sont donc ici moins grandes. Les surfaces de 1 gramme de poids frais de feuilles sont représentées au stade floraison par les nombres suivants : ÉCARÉMENt Alle ele. à, A2cma,8 —- IE NN LR eme .. A42cva,6 — IV PAT RE ere Qema 7 — NP EE MR PR nt en es gcma 5 Ces nombres montrent aussi la diminution d'épaisseur de la feuille avec la diminution de l'intensité lumineuse. 39 PoiDs FRAIS ET POIDS SEC DE LA PLANTE ENTIÈRE. — Au début du développement seules les différences de poids sec pour les éclairements V et IV sont peu sensibles; un certain parallélisme se maintient même jusqu'au stade floraison, ainsi qu'en témoignent les chiffres ci-dessous qui représentent les | poids secs moyens d'un individu aux divers éclairements : È Stade 4 feuilles. Floraison. Eclairement 1IL1.......... Fr ve Ogr,10 08r,30 ï — MR RER O8r,2% O8r,57 — EVER re . 0,40 Asr,61 = AE EEE Ocr,43 1er, 85 Par ce tableau, on voit, en outre, que pour l'éclairement HI, à l'encontre de ce qui se passe pour le Teucrüum Scorodonia, il y à dès le début une chute profonde dans la valeur des poids secs. Si nous considérons la plante en fleurs et en fruits nous avons les résultats suivants : Mat. sèche Eau Pois frais. Poids sec. p.100. p. 100. Éclairement. 11 (1)....... » » » » — 10 SCENE Re 328r,3 4 gr. 12 88 — INA ne 2 587,3 887,35 14 86 _ APR EEE 848,2 128,91 16 84 Pour le Pisum satioum, comme pour le T'eucrium Scorodonia, à mesure que l'intensité lumineuse s’affaiblit le poids frais et le poids sec diminuent et la proportion d’eau augmente ; mais (1) Le Pisum sativum n'a pas fleuri à cette luminosité. 924 EDMOND ROSÉ les différences entre les plantes cultivées aux éclairements V et IV sont ici fortement accusées, alors qu'elles n'existent pas pour les individus correspondants du Teucrium Scorodonia, où du moins se confondent avec les différences individuelles. Fig. 8. — Pisum sativum cultivé aux éclairements IT, IIS, IV et V. En résumé, si l'on considère des luminosités de plus en plus faibles, nous voyons chez le Pisum sativum diminuer : 19 Le poids frais et le poids sec de la plante entière ; 20 Le nombre des feuilles, celui des tiges secondaires ; 39 Le poids d’une feuille considérée isolément ; 49 Le poids de l'unité de surface de feuille; 59 L'importance du système radiculaire. On voit au contraire augmenter : a) Jusqu'aux plus faibles luminosités : 19 La proportion d’eau, et la surface des feuilles rapportée à l'unité de poids frais; 20 L'importance relative du système aérien. b) Jusqu'à une luminosité faiblement atténuée (éclaire- ment IV) La surface des feuilles. Mais cette augmentation de surface des feuilles est peu sen- sible, 10 environ de la surface totale, alors que pour le Teucrium Scorodonia la feuille développée à l'éclairement IV peut avoir ne ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 25 une surface supérieure au double de la surface de la feuille correspondante développée à l'éclairement V. La feuille de Pisum sativum développée à de faibles lumino- sités possède une faible épaisseur, mais aussi, el à l'encontre de celle du Teucrium Scorodonia, un poids frais, un poids sec et une surface moindre que la feuille développée à la lumière solaire directe où faiblement atténuée (éclairement IV). MANIÈRE D'ÊTRE DIFFÉRENTE AU POINT DE VUE MORPHOLOGIQUE pu Pisum salivum ET Du T'eucrium Scorodonix. Si on rapproche les faits qui viennent ètre exposés et relatifs aux diverses modalités de culture pour les deux plantes en expérience, il en ressort les différences suivantes Eclairewenis 1l tar IV M Fig. 9 et 10. — Feuilles de Pisum sativum et de Teucrium Scorodonia développées aux différents éclairements. 10 Pour ce qui est de la plante entière adulte, le poids frais est le même aux éclairements IV et V chez le Teucrum Scorodonia, tandis qu'il possède à ces éclairements des valeurs déjà très différentes chez le Pisum salicum. 20 Pour ce qui est de la feuille considérée isolément, elle à chez le Teucrium Scorodonia son maximum de développement 26 EDMOND ROSE à l’éclairement IE, tandis qu’à cet éclairement la feuille de Pisum sativum possède un poids frais moitié moindre qu'à l’éclairement V. Chez le T'eucrium Scorodonia, la feuille modifie d'une façon intense son épaisseur et sa surface, alors que chez le Pisum salivum les modifications produites sont peu marquées. Au total, la feuille de T'eucrium Scorodonia possède une plas- ticité que n'a pas celle de Pisum sativum; elle présente une réaction marquée même pour de faibles différences d'intensité lumineuse et cette faculté de réaction se maintient jusqu'aux très faibles éclairements. Ce sont ces différents caractères qui font du T'eucrium Scoro- donia ce qu'on appelle une plante d'ombre; peut-être seraitl plus exact de dire une plante acceptant l'ombre, car si elle se développe bien à une faible intensité lumineuse, elle est suscep- tible de se développer aussi bien, mais avec une autre forme, à une lumière intense. C’est une plante qui s’accommode de luminosités très différentes, tandis que le Pisum sativum voit sa faculté de végétation restreinte à des éclairements voisins de la lumière solaire directe. Ce que nous avons voulu aussi faire ressortir de cet examen, c'est la différence d'allure très marquée pour le Teucrium Scorodonia entre la feuille et la plante entière; les optima lumi- neux pour le développement de la feuille et pour celui de la plante entière sont très différents ; au contraire, chez le Pisum sativum, le développement de la feuille coïncide presque avec celui de l'individu. $ 2. — INFLUENCE DE L'ÉCLAIREMENT SUR LES PROPORTIONS DE LA CHLOROPHYLLE. Une des modifications importantes produites par l'action de luminosités différentes consiste dans la variabilité des propor- tons de chlorophylle que renferment les feuilles d’une même espèce. Pour établir ces diverses proportions il faut procéder au dosage. Dosage de la chlorophylle. — Pour ce dosage, c’est le colori- mètre qui a été employé. Des extraits verts, préparés suivant ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 2 la méthode de Lubimenko (1), ont été examinés à l'aide de cet appareil. La technique employée pour préparer les extraits verts à été la suivante : On prend des feuilles normalement constituées, intactes et ayant atteint leur plein développement; j'ai toujours choisi, pour rendre les comparaisons plus exactes, la deuxième feuille qui précède le bourgeon terminal arrivée à l’état adulte. On pèse, par exemple, 20 centigrammes de feuilles remplis- sant les conditions indiquées ci-dessus ; on les découpe au ciseau en fines lanières et on les broie dans un mortier avec une pincée de magnésie calcinée; on traite ensuite par 40 centimètres cubes d'alcool à 980. Après filtration, on obtient un liquide vert limpide, qui peut être examiné immédiatement au colorimètre. Dans le cas où l'examen serait différé, il faut conserver la solution verte à l'abri de la lumière et dans un endroit frais. La conservation de ces extraits verts va d’après Lubimenko, <— et je l'ai observé à mon tour — au delx de plusieurs semaines. D'ailleurs, dès qu'il y a altération, il n’y a plus possibilité de comparaison; il y à dans l'extrait vert altéré différence de coloration non plus seulement quantitative mais aussi qualitative, et l'égalité de teinte avec un extrait frais ne peut être obtenue. L'appareil dont je me suis servi est le colorimètre perfec- tionné de Laurent que M. le professeur Urbain à très obli- geamment mis à ma disposition. Description de l'appareil. — Cet appareil, comme le montre la figure 11, se compose essentiellement: 1° de deux tubes cylin- driques BB, formant réservoirs, dans lesquels on verse le liquide coloré ; 20 de deux colonnes DD de verre formant pis- tons et délimitant par la distance entre leur face inférieure et le fond des réservoirs la hauteur de la colonne de liquide examinée; 30 de deux prismes KK à réflexion totale; 4° d'un diaphragme p divisé en deux parties par les prismes K;-5° d’un miroir réflecteur À, et 6° d’un tube oculaire. A la partie postérieure de l'appareil se trouvent deux boutons (1) W. LugimExko, Production de la substance sèche et de la chlorophylle chez les végétaux supérieurs, aux différentes intensités lumineuses. Ann. Se. Nat. Bot., 9 série. 26 EDMOND ROSE à l’éclairement II, tandis qu’à cet éclairement la feuille de Pisum sativum possède un poids frais moitié moindre qu'à l'éclairement V. Chez le Teucrium Scorodonia, la feuille modifie d’une façon intense son épaisseur et sa surface, alors que chez le Pisum salioum les modifications produites sont peu marquées. Au total, la feuille de Teuwcrium Scorodonia possède une plas- ticité que n'a pas celle de Pisrn sativum; elle présente une réaction marquée même pour de faibles différences d'intensité lumineuse et cette faculté de réaction se maintient jusqu'aux très faibles éclairements. Ce sont ces différents caractères qui font du T'eucrium Scoro- donia ce qu'on appelle une plante d'ombre; peut-être seraitl plus exact de dire une plante acceptant l'ombre, car si elle se développe bien à une faible intensité lumineuse, elle est suscep- tible de se développer aussi bien, mais avec une autre forme, à une lumière intense. C’est une plante qui s’accommode de luminosités très différentes, tandis que le Pisum sativum voit sa faculté de végétation restreinte à des éclairements voisins de la lumière solaire directe. Ce que nous avons voulu aussi faire ressortir de cet examen, c'est la différence d’allure très marquée pour le T'eucrium Scorodonia entre la feuille et la plante entière; les optima lumi- neux pour le développement de la feuille et pour celui de la plante entière sont très différents ; au contraire, chez le Pisum salivum, le développement de la feuille coïncide presque avec celui de l'individu. $ 2. — INFLUENCE DE L'ÉCLAIREMENT SUR LES PROPORTIONS DE LA CHLOROPHYLLE. Une des modifications importantes produites par l'action de luminosités différentes consiste dans la variabilité des propor- tions de chlorophylle que renferment les feuilles d'une même espèce. Pour établir ces diverses proportions il faut procéder au dosage. Dosage de la chlorophylle. — Pour ce dosage, c’est le colori- mètre qui à été employé. Des extraits verts, préparés suivant ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES Ai, la méthode de Lubimenko (1), ont été examinés à l'aide de cet appareil. La technique employée pour préparer les extraits verts à été la suivante : On prend des feuilles normalement constituées, intactes et ayant atteint leur plein développement ; j'ai toujours choisi, pour rendre les comparaisons plus exactes, la deuxième feuille qui précède le bourgeon terminal arrivée à l’état adulte. On pèse, par exemple, 20 centigrammes de feuilles remplis- sant les conditions indiquées ci-dessus ; on les découpe au ciseau en fines lanières et on les broie dans un mortier avec une pincée de magnésie calcinée; on traite ensuite par 40 centimètres cubes d'alcool à 980. Après filtration, on obtient un liquide vert limpide, qui peut être examiné immédiatement au colorimètre. Dans le cas où l'examen serait différé, il faut conserver la solution verte à l'abri de la lumière et dans un endroit frais. La conservation de ces extraits verts va d'après Lubimenko, “— et je l'ai observé à mon tour — au delà de plusieurs semaines. D'ailleurs, dès qu'il y a altération, il n’y a plus possibilité de comparaison; il ÿ à dans l'extrait vert altéré différence de coloration non plus seulement quantitative mais aussi qualitative, et l'égalité de teinte avec un extrait frais ne peut être obtenue. L'appareil dont je me suis servi est le colorimètre perfec- tionné de Laurent que M. le professeur Urbain a très obli- geamment mis à ma disposition. Description de l'appareil. — Cet appareil, comme le montre la figure 11, se compose essentiellement: 1° de deux tubes cylin- driques BB, formant réservoirs, dans lesquels on verse le liquide coloré ; 20 de deux colonnes DD de verre formant pis- tons et délimitant par la distance entre leur face inférieure et le fond des réservoirs la hauteur de la colonne de liquide examinée; 39 de deux prismes KK à réflexion totale ; 4° d'un diaphragme p divisé en deux parties par les prismes K;:59 d’un miroir réflecteur À, et 6° d’un tube oculaire. À la partie postérieure de l'appareil se trouvent deux boutons (1) W. Lugmmexxo, Production de la substance sèche et de la chlorophylle chez les végétaux supérieurs, aux différentes intensités lumineuses. Ann. Se. Nat. Bot., 9 série. 28 EDMOND ROSÉ moletés avec pignons qui engrènent avec une tige à crémail lère et donnent ainsi le mouvement aux pistons DD, enfin une échelle graduée et un vernier. Cet appareil fonctionne de la manière suivante : la lumière diffuse ou celle d’une lampe ou d’un brûleur à flamme monochromatique, après s'être réfléchie sur le miroir À, se sépare en deux faisceaux (fig. 11) qui pénètrent séparément dans chacun des deux systèmes des tubes BB ; le faisceau de droite se réfléchit deux fois dans la moitié de droite du prisme K et pénètre dans l’oculaire m, n, suivant son axe et n’affecte que la moitié droite du champ; le faisceau de gauche parcourt un chemin analogue et symétrique, il n’affecte que la moitié gauche du champ, de sorte que chacune des deux moitiés du diaphrag- me p n'est éclairée que par le faisceau de lumière qui a traversé le tube BD. | Application du colorimètre au dosage de la ea chlorophylle dans les extraits verts. — Le principe sur lequel repose la méthode colori- métrique est le suivant : Pour deux solutions d’une même matière colorante dans un même solvant, examinées par transmission à une même lumière incidente, l'égalité de teinte est obtenue avec des épaisseurs e, ele, inversement proportionnelles aux concentrations g, et q, de ces solutions, de telle sorte que l’on a : Ce qui montre qu'on pourra déterminer le titre inconnu g,, d'une solution, en déterminant l'épaisseur e, sous laquelle il faut l'examiner pour qu’elle produise la mème coloration qu'une solution type dela même substance de concentration connue q,, vue sous une épaisseur connue €, : qgies g2 = 4 q à ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 29 La chlorophylle n'ayant pas été isolée, on ne peut, comme le fait observer Lubimenko, procéder à des déterminations de quantités absolues. Il faut se contenter de la détermination de quantités relatives à un étalon. L'étalon employé à été l'extrait vert obtenu par le traite- ment de 05,50 de feuilles fraiches de hêtre intactes et ayant atteint leur plein développement, par 100€me alcool à 980. C'est à la liqueur verte ainsi obtenue, liqueur dont nous représentons arbitrairementla concentration par le chiffre 100, que nous rapporterons tous nos dosages colorimétriques de la chlorophylle. Nous emploierons toujours pour les extraits dont nous étudierons la concentration chlorophyllienne le même poids de feuilles (50c8r) et le même volume d'alcool (100eme), Les chiffres qui exprimeront les concentrations relatives de ces extraits exprimeront donc aussi les concentrations relatives de la chlorophylle dans les feuilles des espèces étudiées. Usage du colorimètre. — On place le liquide coloré type dans l’un des tubes B et le liquide à comparer dans l’autre tube B. On remplit les godets au niveau convenable pour qu'ils ne débordent pas quand les pistons D,D, seront amenés à tou- cher le fond. On fait descendre ces pistons jusqu’à toucher les fonds des tubes B,B, les verniers marquant alors zéro. On regarde en 0 eton orientel’ap- (D) (D (1) pareil, par rapport à la source de lumière, pis jo pie 49 Fiot4 se ii les deux demi-disques Pda uniformément éclairés (fig. 12). On remonte le piston du cylindre type jusqu'à une hauteur convenable pour une bonne appréciation de la teinte de ce liquide (10 millimètres pour la solution étalon), puis on tourne le bouton correspondant au liquide à comparer, de manière à obtenir l'égalité de tons (fig. 14), en faisant des oscillations de plus en plus petites, de chaque côté de l'égalité de tons. La lecture du vernier corres- pondant donnera immédiatement la hauteur de la colonne liquide fournissant la même coloration que celle de la solution type. L'appareil est accompagné d'une série de lames de verre colorées de couleurs diverses, que l’on place à la surface supé- rieure des pistons et qui permettent, par la formation de 30 EDMOND ROSÉ teintes spéciales sensibles, des déterminalions plus précises. Dans les lignes qui précèdent nous admettons l'exactitude . € VE - : S de la loi exprimée par la formule — — L ce qui revient à sup- €, VE poser, par exemple, que des solutions 2, 10, 20 fois plus faibles qu'une solution type devront donner la même coloration si on les examine sous des épaisseurs 2, 10,20 fois plus fortes. Mais cette loi n’est pas évidente à priori, surtout pour une substance complexe comme la chlorophylle, etil faut vérifier son exacti- tude pour la substance à doser colorimétriquement. Nous avons procédé à pareïlle vérification pour les solutions de chlorophylle. Si la loi exprimée par la relation — Ÿ EE chlorophylle pour toutes ses solutions, les produits de l'épais- seur par la concentration, évidemment proportionnels au nom- bre des moléculescolorantes, sont égaux; g,e, — q,e, — constante. La courbe à construire en portant les concentrations en ab- seisses et les produits ge, g,e, ete., en ordonnées doit être une droite parallèle à l'axe des abscisses. J'ai préparé par dilutions successives des solutions ayant des titres égaux à 1/2, 1/4, 1/10,1/20 de celui de la solution étalon. in comparant au colorimètre ces diverses solutions à une épaisseur de la solution étalon e — 10 millimètres, onobtient les chiffres suivants : est suivie par la BOURG UN) € — 22.2 au lieu de 20 — 3 —= 1/4, €> = 51.6 au lieu de 40 = Y> — L/A0, €2 — 140 au lieu de 100 — 3 = 1/20, €; — 300 au lieu de 200 Multiplions respectivement les diverses valeurs de e par les concentrations correspondantes, nous obtiendrons les produits suivants : di ei À X 10: = 10 q'/2 el), = X 292.0 AI; g\/, et}, = X 312 —#:2:9 CE CE = 4/20 X CES ES NiesSl-menise X = re © I = & ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 01 La courbe obtenue en portant en abscisses les concentrations et en ordonnées les produits ge,. ge, ele., au lieu d'être une droite parallèle à l'axe des abscis- ses à la forme re- présentée par la fi- gure 15. Cette courbe montre que les épaisseurs ne sont pas inversement proportionnelles aux concentra - MOSS SCRÉSSRSS 6 ee 0 5 10 25 50 100 tions et que l'é- BAT PA 7 cart est d'autant plus sensible que les solutions comparées sont de concentrations plus diffé- rentes. Dans ces conditions, il faut établir expérimentalement, pour une série de dilutions de la solution étalon de chlorophylle, les hauteurs de liquide donnant, pour chacune de ces dilutions, l'égalité de teinte avec une hauteur de 10 millimètres de solu- tion étalon. A l’aide de ces hauteurs portées en ordonnées et des concentrations portées en abscisses on obtient sur un papier quadrillé au millimètre une série de points qui déterminent une courbe. A chacun des points de la courbe correspondra une concentration déterminée. Au moven de cette courbe il est facile d'obtenir pour une épaisseur donnée la concentra- tion correspondante en fonction de la solution étalon. La courbe ci-après (fig. 16) a été construite en représentant la concentration de la solution étalon par 100. Par conséquent, quand nous aurons à faire un dosage de chlorophylle, nous déterminerons au colorimètre l'épaisseur de la solution à doser qui donne l'égalité de teinte avec 10 nulli- mètres de solution étalon. Soit 42 l'épaisseur trouvée. En nous reportant à la courbe établie, nous voyons qu'à l'épaisseur #2 correspond une concentration représentée par le chiffre 30. Sensibilité de la méthode. — Au colorimètre, on peut avec 32 EDMOND ROSÉ une certaine habitude ne faire, dans l'appréciation des ditfé- : : x 2 CPE L. Ê rences de colorations, qu'une erreurinférieure à la moitié d'une des divisions marquées sur l'échelle. D'autre part, la hauteur Epaisseur en miliméhes obseruéesaut colorimétre 0 19 20 30 4 50 69 70 29 90 (45 Concentralions - Fig. 16. — Courbe pour la détermination de la richesse en chlorophylle d'un extrait alcoolique vert. de la colonne liquide qui donnait la mème coloration que l'éta- lon n'a jamais été imférieure à 25 divisions; l'erreur maxima commise à donc toujours été inférieure à 1/2 sur 25, soit 2 p. 100. L'usage des verres bleus pour l'examen des solutions de chlorophylle donne, par la formation d'une teinte gris bleuté une plus grande précision encore. Les deux disques étant à éga- lité de teinte, si l'on modifie l'épaisseur d’une des colonnes liquides, le demi-disque correspondant devient jaune vert. l'autre restant gris bleuté. On constate une différence qualita- | ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 39 tive de coloration, plus facilement appréciable que la simple différence quantitative qui se produit lorsqu'on examine sans intermédiaire coloré des épaisseurs différentes de deux solutions de chlorophylle. Une objection se présente : la xanthophylle mélangée à la chlorophylle dans nos solutions alcooliques ne gêne-t-elle pas le dosage de ce dernier pigment? . Pour répondre à cette question j'ai séparé la chlorophylle à l’aide de l’éther de pétrole. J'ai pris : Extrait alcoolique vert...:.............. 50 cent. cubes. RU ER no erae ea anne d Sara uer 10 — HTMERATE DÉLTOle RER 40 — Si l’on agite et qu'on laisse ensuite le liquide se reposer il y aséparation du mélange en deux couches : l’éther de pétrole con- | tenantla chlorophylle se trouve à la partie supérieure, la solution | de xanthophylle aqueuse se trouvant à la partie inférieure. Par deux lavages de l’alcoolaqueux contenant la xanthophylle avec, . chaque fois, 20 centimètres cubes d’éther de pétrole, la sépara- | tion dela chlorophylle est complète. Lessolutions de chlorophylle | dans l’éther de pétrole, examinées au colorimètre, m'ont donné entre elles les mêmes relations que les solutions alcooliques | vertes correspondantes et contenant le mélange des deux pig- | ments. __ Le dosage de la chlorophylle par la mesure au colorimètre de | l'intensité de coloration du simple extrait alcoolique est donc | justifié. ILest à noter que l'examen au colorimètre des solutions de xanthophylle dans l'alcool aqueux n'a pas permis de con- stater de différences dans l'intensité de leur coloration. Les variations de la xanthophylle ne suivraient pas les variations | de la chlorophylle dans les plantes cultivées aux différents éclai- | rements. | | Résultats des expériences. — Les résultats obtenus par la méthode qui vient d’être décrite sont réunis dans le tableau ci- |'après : ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913, XvIr, 3 | Il | | | eme cottaume habutude we faire, dans tome ea de cod tutsome qu ete den dites En ut que nai L'échodhe LL | Wir, dd _ | #4 | L2 + sf : « = LI L nil À \ \ LA L dt ‘ LAN . ” sd DS EX Ur l | : live de ok dilléreuee inlermedie declilurup Une ol cllarophré Jedosagr 0 Dour LUC l'aide de!  : Lu {ii U N] l'on [ | | [ - CCS L 1e aiparul 1 ES ES EE L. lenatle , si | L : de van | 1 FL dut " | nn due Con si 2 À lon del ch | | | | dé l'hus . mn, + és : ol À : À 3 | È ï tuilre fl À - vas + | Velos dot » A pe LL | l | | 4 | { M di, NE : li "+ LS TT 00 " ws inlepit ( schotun | fl Jus, ln tt — Cure pau le Aéimintion dis x chburuphylie ITPE dur sort sémmique vert. À anllopl| de La sobomme bloque qui domsail ka méme or on que l'éla- Sller de 4 be © 4 pannes été inférieure à 25 mnt à dowr lospomme 6 inférieure | 1/2 sur 25, soi me des sltions d arm de li NT b Tements Ré, | Mile qu {pl : bleué AN, (ERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 939 de colcition, plus facilement appréciable que la simple rence :antilative qui se produit lorsqu'on examine sans média > coloré des épaisseurs différentes de deux solutions 1loropl Ile. \e ob]je ion se présente : la xanthophylle mélangée à la ophyil Jans nos solutions alcooliques ne gêne-t-elle pas sage de e dernier pigment? ur répe dre à cette question j'ai séparé la chlorophylle à de l’éer de pétrole. J'ai pris : um T\UZ, 12) Mrs cc. 10 — on ag el qu'on laisse ensuite le liquide se reposer il y ration 1amélange en deux couches : l'éther de pétrole con- na {la chl ophylle se trouve à la partie supérieure, la solution > 2 athopl Ile aqueuse se trouvant à la partie inférieure. Par ‘u» avages le l'alcoolaqueux contenant la xanthophylle avec, iaque fois, ) centimètres cubes d’éther de pétrole, la sépara- on la chl ophylle est complète. Lessolutions de chlorophylle ns étherc pétrole, examinées au colorimètre, m'ont donné re elles [ mèmes relations que les solutions alcooliques rte. corres 3ndantes et contenant le mélange des deux pig- en Le osage : la chlorophylle par la mesure au colorimètre de nte: sité de oloration du simple extrait alcoolique est donc si Ile à nc:r que l'examen au colorimètre des solutions de mth phylle lans l'alcool aqueux n'a pas permis de con- ter de difrences dans l'intensité de leur coloration. Les riat ons de à xanthophylle ne suivraient pas les variations la c loropl Ile dans les plantes cultivées aux différents éclai- meï Résu tats à expériences. — Les résultats obtenus par la éthoc : qui nt d’être décrite sont réunis dans le tableau ci- )rès AN. DES C. NAT. BOT., 9e série. 1915, xvu, 3 34 EDMOND ROSÉ Quantités relatives de chlorophyile renfermées dans les feuilles de Pisum sativum et de Teucrium Scorodonia aux divers éclai- rements. STADES ÉCLAIREMENTS ESPECES. du ———— — —— développement II. III. [V. Y. SRE) . Fagus silvatica (1)...| Plante adulle. » » » 100 Pisum salivum (2)... 2 feuilles. 29 29 29 20 tte 4 feuilles. 32 02 27 26 Re Floraison. 29 32 29 28 D Fructification. 30 32 30 30 Teucrium Scorodoniu. 4 feuilles. 26 26 26 21 — ” 6 feuilles. 48 37 37 31 — ..| Plante adulte. 48 48 35 30 (1) Solution type. Ar (2) Plantes étudiées avant modifications sous l'influence des divers éclairements. L'examen de ce tableau nous montre que : 19 Pour les deux plantes en expérience, loptimum lumineux pour la teneur en chlorophylle croit avec l'âge, tout en restant fixé aux faibles luminosités : éclairements IT et IE. 20 Que, pour le T'eucriun Scorodonia, le maximum de chloro- phylle (48) est plus élevé que pour le Pisum sativum (32). 30 En plein soleil, plante d'ombre et plante de soleil ont, à l'étatadulte, des quantités de chlorophylle très voisines ou iden- liques. 49 Le Teucrium Scorodonia possède une échelle de varia- tions de la teneur en chlorophylle (30-48) beaucoup plus éten- due que le Pisum salivum (28-32). Peut-être y a-t-il là, chez la première plante, un élément de plus, facilitant son adapta- lion à de faibles luminosités, concurremment aux modifications déjà constatées plus haut. : À quoi est due la quantité plus où moins grande de chloro- phylle dans une plante? Est-ce au nombre plus ou moins grand de chloroleucites ou à la concentration plus ou moins grande de la chlorophylle dans un même nombre de chloroleucites ? Pour essayer de répondre à cette question, j'ai procédé à la numéralon des chloroleucites d’après la technique suivante. Numération des chloroleucites. — Si l'on prend une feuille - ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 39 de Pisum salivum et qu'on la broie dans üun mortier avec de la magnésie calcinée et un peu d'eau, on détruit les cellules et leur contenu ; au microscope on ne distingue plus d'éléments organisés. Si on supprime la magnésie et qu'on triture ‘une feuille semblable en présence de l’eau ou mieux d’une solution isolonique de chlorure de sodium, on déchire simplement les parois des cellules et il s’en échappe les chloroleucites que leur coloration verte distingue et permet de reconnaitre au milieu des autres éléments. On obtient ainsi dans l’eau salée une sus- pension de chloroleucites. Dans ces conditions, en suivant une méthode de numération analogue à celle qui est employée pour compter les globules sanguins, j'ai pu arriver à déterminer le nombre de chloroleu- cites en suspension dans un volume déterminé de liquide, et contenus, par suite, dans une quantité donnée de feuilles. L'instrument de numération est une lame à cellule de Hayem dite « lame à cellule compte-globules ». La profondeur de la cellule, lorsqu'elle estrécouverte d’une lamelle couvre-objet, est de 1/5 de millimètre. On projette, à l’aide d’un oculaire quadrillé ou d'un disposi- üif se fixant sous la platine mobile du microscope au-dessus du miroir, un carré mesurant un 1/5 de millimètre de côté. La profondeur de la cellule et les côtés du carré délimitent un rolume égal à 1 1 1 volume égal à = X = x == 133 C'est le nombre de chloroleucites contenus dans ce cube de 1/5 de millimètre de côté que l’on détermine. On prépare les chloroleucites en suspension en prerfant 10 milligrammes de feuille de Pisun satioum et 1 centimètre cube de solution à 7 p. 100 de chlorure de sodium: on broie légèrement au mortier, jusqu'à disparition de tout fragment de tissu et obtention d’un liquide homogène. On agite ce liquide et on en introduit une goutte dans la cellule ; on recouvre d’une lamelle et on examine au micro- scope. Au bout d’un certain temps, il se produit un dépôt des chloroleucites sur le fond de la cellule, leur teinte verte les caractérise, et il ne reste plus qu'à les compter. Pour faciliter la numéralion, le carré projeté dont nous avons parlé est divisé de millimètre cube. 36 EDMOND ROSÉ en seize petits carrés. En déplaçant, sous le microscope, la lame compte-globules, l’image du grand carré se trouve projetée sur une région différente de la préparalion, ce qui permet de faire plusieurs numérations de chloroleucites. J'ai effectué, à chaque examen, trois de ces mesures; voici les résultats obtenus pour une feuille de Pisum salivum à Péclairement HI : ATENUMÉTALION ce 69 2e nn ide 62 3e EN ARC . 78 En faisant la moyenne on trouve 70 chloroleucites pour 125 Ce qui fait pour { centimètre cube de solution ou 1 centi- gramme de feuille 8750000 chloroleucites. La même opération, répétée pour le Pisum sativum cultivé à l'éclairement V, m'a donné une moyenne de 67 chloroleucites par carré, soit pour les mêmes proportions de solution et de feuille 8370 000 chloroleucites. Il semble done que le nombre de chloroleucites soit très sen- siblement le même pour les plantes cultivées à ces deux éclaire- ments. Par contre, l'examen microscopique montre une différence de coloration très apparente entre les chloroleucites d’une feuille développée à l’éclairement V et ceux d’une feuille déve- loppée à l’éclairement IE. L'examen au microscope de la sus- pension obtenue avec la feuille développée à l’éclairement V montre des chloroleucites d’un jaune très pâle rendant la numération difficile; les chloroleucites de la suspension pré- parée avec la feuille développée à l’éclairement IT ont au con- traire une belle teinte verte très apparente. La concentration de la chlorophylle dans une feuille de Pisuin salivum paraît donc due à la concentration du pigment dans les chloroleucites et non au plus grand nombre de ces éléments. Pour le Teucrium Scorodonia cette méthode de numération des chloroleucites n’est pas applicable. On ne peut arriver à isoler les chloroleucites, on parvient seulement à séparer les cellules les unes des autres. de millimètre cube. L | l | ,» ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES vi $ 3. INFLUENCE DE L'ÉCLAIREMENT SUR LA STRUCTURE ANATOMIQUE. Pensant trouver. quelques renseignements dans la structure au point de vue de Fassimilation chlorophyllienne, nous avons fait l'étude anatomique des feuilles de Teucrium Scorodonia et de Pisum sativum provenant d'individus développés aux divers éclairements. Nous n’insisterons pas sur les différences purement anato- miques qui existent entre ces organes, ces différences ayant déjà été décrites par divers auteurs ; nous insisterons seulement sur les caractères anatomiques intéressants au point de vue de la synthèse chlorophyllienne. Les variations de la structure anatomique sont surtout très appréciables chez le T'eucrium Scorodonia ; aussi est-ce cette espèce dont nous nous occuperons en particulier. En premier lieu, il faut considérer sur une coupetransversale l'aspect général de la feuille. Cet aspect est très sensiblement différent aux divers éclairements ou mieux aux deux groupes d'éclairements (V-IV) et (IH-IT). La feuille à l’éclairement V (fig. 17) est très fortement mame- Fig. 17. — Aspect général d'une coupe transversale de feuille de Teucrium Scorodonia développée à l’éclairement V. lonnée; elle présente des épaisseurs très variables : les mame- lons pouvant avoir jusqu'à 145 » d'épaisseur, et dans les dépressions qui y succèdent l’amincissement du limbe est tel qu'il peut ne présenter que 75 y d'épaisseur. Il faut noter de plus que la nervure médiane est de dimensions très réduites, plus petite qu'aux autreséclairements. A l'éclairement IV (fig. 18) le limbe de la feuille est d’épais- seur constante et d'environ 130 w, les vallonnements y sont 38 E ; EDMOND ROSÉ bien moins accusés et, au contraire de ce qui se produit à Fig. 18. — Aspect général d’une coupe transversale de feuille de Teucrium Scorodonia développée à l'éclairement IV. l'éclairement précédent, la nervure médiane est fortement développée. À l'éclairement I (fig. 19) le imbe, d'épaisseur toujours constante, est plus mince (85 ) ; les vallonnements ne sont presque pas accusés et la nervure médiane reste forte, au Fig. 19. — Aspect général d'une coupe transversale de feuille de Teucriuwm Scorodonia développée à réclairement IT. Fig. 20. — Aspect général d’une coupe transversale de feuille de Teucrium Scorodonia développée à l’éclairement IT. moins aussi développée que celle de la feuille provenant de la plante cultivée à l'éclairement IV. A l’éclairement II (fig. 20), les vallonnements sont à peu près nuls; l'épaisseur, toujours constante, devient encore plus faible (65 u) et la nervure médiane est très sensiblement moins développée qu'aux éclai- ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 39 rements IE et [V. À cet éclairement le développement global de la feuille est moins intense. Si nous passons de la forme générale à la structure détaillée des feuilles, nous pouvons relever les différences suivantes entre les limbes des organes développés aux divers éclaire- ments. Il y à lieu de distinguer, aux quatre éclairements sous lesquels -on à suivi stade par ee stade l’évolution de la plante, deuxtypes de structure de feuil- les adultes : 19 Un type correspondant aux intensités Iumi- neuse® V et IV. ca- = > ractérisé par l'exis- EÉclairements V IV Fig. 21 et 22. — Coupes transversales de feuilles de tence de deux assises palissadiques dans le limbe foliaire. À l'éclairement V les deux assises palis- sadiques sont très nettes, constituées par des éléments uso très allongés : à l’éclaire- ment [IV la deuxième assise palssadique’ est: moins : bien: = — : différenciée ; 29 un type corres- Éclairements II Il pondant aux intensités lumi- "ie de rencrium Seorodonie. neuses II et Il caractérisé par l'existence d’une seule assise palissadique. Cette assise, à l'éclairement II, est nettement différenciée ; à l’éclairement IT, les cellules tendent vers la forme isodiamétrique, elles sont peu allongées et en certains points toute différenciation en lissu palissadique disparait. Fig. 25. — Cou- Si l'on considère (fig. 25) les fouilles déve- Rain ue re. feuille de Teu- loppées à léclairement 1, que nous avons a Mo À : Rs développée à l'é- employées dans certaines de nos expériences clairement I complémentaires relativesau chapitre V,on voit que non seulement toute différenciation en tissu palissadique Teucrium Scorodonia. a —— 40 EDMOND ROSÉ disparaît, mais tout le parenchyme de la feuille est constitué par un tissu lacuneux. Il y a là, très nettement, un troisième type de structure vers lequel la feuille développée à l'éclaire- ment IT établit un passage. Au point de vue des chloroleucites, l'examen microscopique des coupes colorées de Teucrium Scorodonia nous permet encore les constatations suivantes : le diamètre des chloro- leucites varie chez les feuilles développées à des éclairements différents, 1l est maximum à l’éclairement If; à cette intensité lumineuse le diamètre du grain de chlorophylle est compris entre 52,4 et 62,3. À l'éclairement IT, 1l est compris entre 3v.,6 et 42,5. Enfin aux éclairements IV et V ce diamètre est assez difficilement appréciable; en effet, à ces éclairements, les chloroleucites présentent la forme d’ellipses très allongées, de plus ils sont accolés les uns aux autres; toutefois certains sont à peu près circulaires et présentent un diamètre de 3», 6. Notons enfin qu'à ces éclairements V et IV, les grains de chlorophylle sont placés contre les parois des cellules, tandis qu'ils sont répartis uniformément et occupent l'ensemble de la cavité cellulaire aux éclairements IE et IE. Pisum salivum. — La structure anatomique du Pisum sati- oum ne révèle rien de particulier. Comme pour le Teucrium Scorodonit, on trouve deux assises palissadiques nettes à l'éclairement V et une seule à l'éclairement IT; ce sont là les structures extrêmes. Aux éclairements IV et Il les feuilles qui s'y sont développées présentent des structures intermédiaires. L'épaisseur des feuilles subit, avec la diminution de l'intensité lumineuse, la même marche descendante que celle constatée pour le Teucrium Scorodonia, la surface du limbe restant unie quel que soit l’éclairement considéré. Le chloroleueite, toujours accolé aux parois cellulaires, ne parail pas avoir subi de variation de grandeur appréciable ; seule l'intensité de sa coloration est très nettement plus forte à l'éclairement If qu'à l'éclairement V. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 41 CHAPITRE Il ENERGIE ASSIMILATRICE. —— SA MESURE. Quand on expose une plante à la lumière dans une atmo- sphère riche en acide carbonique et que l'on détermine les quantités de gaz carbonique décomposé, ce que l'on mesure c’est la résultante de l'assimilation chorophyllienne et de la respiration. Disons de suite, la preuve en sera fournie plus loin, que dans les expériences dont nous allons rendre compte la respiration ne change pas le sens de cette résultante et le plus souvent en modifie peu la valeur. Par conséquent, dans ce qui suivra, c'est exclusivement la résultante de l'assimilation chlorophyllienne et de la respiration qui sera étudiée et les variations de celte résultante mesureront sensiblement les variations de l'énergie assimilatrice elle-même. La méthode employée pour en déterminer la valeur est celle qui consiste dans l'exposition à la lumière, dans l'air confiné, de l'organe à étudier ; l'air confiné étant constitué par un mélange d’air et d'acide carbonique contenant de 10 à 12 p.100 de ce dernier gaz, La valeur de la résultante de la fonctionchlorophyilienne et de la respiration est déterminée par le nombre de centimètres cubes de gaz carbonique disparu du mélange gazeux, en ramenant par le calcul le temps d'exposition à la lumière à une heure et le poids frais de la feuille exposée à 1 gramme ; en d’autres termes, c’est le nombre de centimètres cubes de gaz carbonique décomposé en une heure par l'unité de poids frais. C'est ce que nous appellerons CO? gramme-heure. APPAREILS. — Les deux appareils qui nous ont servi pour la mesure de l'énergie assimilatrice sont la pipette à prises de gaz et l'appareil à analyse de Bonnier et Mangin. Lorsqu'on a un grand nombre d'analyses à effectuer, la pré- paration fréquente de mélanges gazeux et leur analyse repré- sente une perte de temps très appréciable ; il est avantageux de 49 EDMOND ROSÉ constituer au début de son travail une sorte de réservoir de mélange gazeux dans lequel on peut puiser pendant plusieurs mois. Dans ce but on utilise avec avantage le dispositif repré- senté par la figure 26 et constitué de la façon suivante : Fig. 26. — Dispositif pour la conservation et la prise du mélange gazeux. 19 La pipette à prises de gaz ordinaire ; 20 Un ballon de 6 à 12 litres, maintenu par un support en bois el reposant sur un verre à expériences rempli de mer- cure ; 30 Trois tubes: l’un à relié à la branche supérieure de l’ap- pareil à prises ef pénétrant après une série de courbures dans le col du ballon B pour se terminer, à la partie supérieure de ce ballon, dans le mélange gazeux; l’autre 4, également recourbé, part du ballon à peu près au même niveau que le tube &, tra- verse le col et vient aboutir dans un flacon contenant du mer- cure; l'extrémité plongeant dans le flacon est fermée par un. capuchon en caoutchouc et le mercure assure une obturation complète. Le petit flacon repose sur un supportfacile à déplacer, tel qu'un bouchon de liège. Le troisième tube c est en com- municalion avec la branche horizontale inférieure de l'appareil à prises et se rend dans une cuve à mercure. PRÉPARATION DU MÉLANGE GAZEUX. — Il faut au préalable ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 43 pratiquer un vide partiel dans le ballon. Ce vide s'obtient par la manœuvre combinée de l’ampoule 4 et du robinet à trois voies de l'appareil à prises. L'air retiré du ballon B par la voie a esl chassé ensuite par le tube €. On répète cette manœuvre jus- qu'à ce que la colonne de mercure monte assez haut dans le col du ballon pour affleurer à la partie sphérique ; le ballon est alors prêt pour la réception du gaz carbonique. L'acide carbonique se prépare à l’aide du bicarbonate de soude chimiquement pur, introduit dans un tube à essai el chauffé légèrement ; le tube à essai, à sa partie supérieure, porte un bouchon percé d’un trou qui laisse passer un tube de verre recourbé auquel est adapté un tube en caoutchouc. Ce dernier est mis en rapport avec l'extrémité inférieure du tube b que l’on a dégagé du flacon /. On chauffe, CO? se dégage et lacolonne de mercure s'abaisse dans le col du ballon. On arrête le dégagement de gaz carbo- nique au moment où la colonne n’atteint plus dans le col qu'un centimètre de hauteur au-dessus du niveau du mercure contenu dans le verre à expériences ; on recoiffe de son capuchon de caoutchouc l'extrémité du tube & et on la replonge dans le flacon jf. Il reste à opérer le brassage du mélange gazeux au moyen d'une série de descentes et de montées de l'ampoule d, le robinet 7 faisant communiquer le tube «, à l’exclusion du tube €, avec Le réservoir de l'appareil à prises. Le mélange gazeux obtenu se conserve identique à lui-même, ainsi qu'en font foi les deux analyses suivantes, la première exécutée le 26 juillet, la deuxième le 13 septembre : 26 juillet. 13 septembre. Prise d'essai du mélange gazeux...... 486,2 482 Volume après absorption par la potasse. 433,4 429,6 Diflérences "ee. 52.8 52,4 En effectuant les calculs on trouve que le mélange gazeux renferme d'après le premier dosage 10,86 p. 100 d'acide car- bonique et d’après le second 10,87. C’est ce mélange gazeux qui a servi dans la préparation de la plupart des expériences. PRISE DU VOLUME DE GAZ NÉCESSAIRE À UNE EXPÉRIENCE D'ASSI- 4 EDMOND ROSÉ MILATION. — Pour procéder à une expérience d’assimilation, il faut introduire un volume déterminé de mélange gazeux dans une éprouvette généralement plate et contenant une feuille. Le passage d’un certain volume de gaz du ballon B dans l’éprouvette se fait par une manœuvre du robinet > et de l’ampoule d, maintes fois décrite par divers expérimentateurs. Mais ül faut connaitre avec précision le volume-du mélange gazeux introduit dans l’'éprouvette. On pourrait croire que l'appareil à prises étant gradué à partir du robinet 7, il suffirait de conduire dans l’éprouvette un volume déterminé de gaz, mesuré d’après cette graduation. Ce serait une erreur : car, à chaque expérience que l’on fait, la masse totale du gaz dans le ballon C diminue et la pression varie par conséquent; de telle sorte qu'après un certain nombre d'expériences d’une même série, un volume déterminé de ce gaz mesuré dans l'appareil à prises correspond à une masse gazeuse très différente de ce même volume au début de la série de recherches. Il faudrait donc, pour avoir toujours des résultats compara- bles, ramener par le calcul le volume puisé dans le ballon à une tempéralure el à une pression fixées. On évile ces inconvénients, très réels dans le cas particulier de ce travail, par l'emploi d'éprouvettes jaugées. La jauge des éprouvettes peut s'effectuer de la façon suivante : La feuille est d’abord introduite dans l’'éprouvette, puis on y verse un volume d’eau égal au volume de gaz que l’on veut employer ; on marque avec une étiquette le niveau d'affleure- ment, puis on rejette l’eau, et on remplit complètement l'éprou- velte de mercure; on la porte sur la cuve à mercure et au moyen de l'appareil à prises on introduit le gaz jusqu'au niveau marqué par l'étiquette, niveau qui détermine le volume de gaz désiré. Ce procédé, qui dispense de tenir compte du volume des feuilles, est très pratique pour des feuilles à épiderme bien lisse; il est défectueux pour des feuilles gaufrées, comme celles du Teucrium Scorodonia. Ces Yeuilles restent humides et retiennent des gouttelettes de mercure dont on ne peut se débarrasser. Ces gouttelettes, d’une part, forment écran, lors de l'exposition au soleil et diminuent la surface assimilante ; d'autre part, elles ps ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 45 ont sur la feuille une action toxique qui n’est pas négligeable. Pour remédier à cet inconvénient, j ai Jaugé les éprouvettes avant d'y introduire la feuille ; mais alors 1l faut tenir compte du volume de cette feuille. Comme la densité des feuilles est très sensiblement égale à l'unité, il suftit de retrancher du volume accusé par le trait de jauge, le nombre exprimant le poids frais de la feuille. On à ainsi très exactement, le volume de gaz employé. CHOIX DE L'UNITÉ A LAQUELLE IL FAUT RAPPORTER LE VOLUME D'ACIDE CARBONIQUE DÉCOMPOSÉ. — On peut considérer dans une feuille, au point de vue du choix de l'unité, trois éléments : le poids frais, le poids sec et la surface. De quoi est composé le poids frais ? D'éléments actifs et d’autres inactifs dans l'assimilation chlorophyllienne. Or, parmi les éléments inactifs dans le phénomène chlorophyllien, la plus grande masse est certainement représentée par la cellulose, la hignine et l’eau ; cellulose et lignine d'une part, eau d’autre part, modifient en sens contraire leurs valeurs respectives sous l’in- fluence des diverses intensités lumineuses auxquelles sont sou- mises les plantes (voir chapitre 1). Il est vraisemblable que les variations de signe contraire de ces deux groupes d'éléments inactifs ne se compensent pas exactement ; mais il est permis de penser que ces variations tendent à maintenir à un même taux le rapport de la substance active au poids frais pour les diverses feuilles développées aux différents éclairements. Par conséquent, les rapports existant entre les poids frais des feuilles développées aux divers éclairements rendront compte d’une manière assez salisfaisante des rapports existant entre les masses actives des mêmes feuilles développées aux mêmes éclairements. Voyons maintenant de quoi est composé le poids sec. Il est composé, comme le poids frais, d'éléments actifs et d'éléments inactifs dans l'assimilation chlorophyllienne, mais ces derniers éléments ne sont plus représentés que par la cellulose et la lignine. Or la cellulose et la lignine augmentent avec l’éclaire- ment; par suite les rapports de la substance active au poids sec total varient à chacun des éclairements, sont d'autant plus différents que l'on considère des éclairements plus éloignés, el 46 EDMOND ROSÉ cette variation n’est paséquilibrée, comme dans le cas du poids frais,parune variationen senscontraire, celle dela teneur en eau. Par conséquent les rapports existant entre les poids secs des feuilles développées aux divers éclairements rendront compte d'une manièré beaucoup moins exacte des rapports existant entre les masses actives de ces feuilles; le choix de l'unité de poids frais comme unité à laquelle il faut rapporter la quantité d'acide carbonique décomposé, afin de mesurer les diverses énergies assimilatrices, se trouve donc plus justifié que le choix de l'unité de poids sec. Considérons maintenant notre troisième élément, c’est-à- dire la surface. Nous avons vu que par unité de poids frais cette grandeur varie beaucoup avec l'éclairement (Ch. 1); la variation est surtout très importante chez le Teucrium Scorodona. Chez cette plante, la surface pour un même poids frais est à l'éclairement Il environ deux fois plus grande qu’à l’éclaire- ment V; à tel point qu'une même unité de surface repré- sente à l’éclairement 1, en poids, 55 parties de feuilles, alors qu'à léclarement V cette même unité en représente 108 parties. Si nous rapportions donc à l'unité de surface le nombre de centimètres cubes d'acide carbonique décomposé, nous expri- merions l'énergie assimilatrice de 108 parties de feuilles à l'éclairement V et de 55 parties seulement à l’éclairement I. Il ya de fortes présomptions pour que l'énergie assimila- trice d’une quantité de substance active représentée par le nombre 108 soil, dans n'importe quelle condition de lumino- sité, supérieure à celle représentée par le nombre 55. En tout cas, des variations de peu d'importance ne .pour- ralent être constatées. 8 Ce sont ces considérations qui nous ontfait, dans re tra- val, abandonner l'unité de surface et rapporter l'énergie assi- milatrice à l'unité de poids frais ; nous avons vu plus haut que le poids frais d’une feuille est assez sensiblement proportionnel aux quantités de matière vivante entrant en jeu. On peut faire au choix de l'unité de poids frais Lopssten suivante : À ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 47 En choisissant l'unité de poids frais, on compare d'un côté une grande surface, de l’autre une surface pelite ; la quantité de lumière reçue par la grande surface est plus grande que celle reçue par la petite et l'assimilation sera donc plus intense pour la première que pour la seconde. On peut schématiser ainsi les deux surfaces à comparer et leurs tissus correspondants, lorsqu'on se sert de l'unité de poids frais : Î ro dloof o os où | d0| 20120 0 | [2] 00 0° 00[ Lo o [20/00 601 016.1: of ola0l 6o| co] @0| So] 96] À 10 01 Sol -C|o:10 90! 6°{ Lo | 00! 20 L°1 © Soloeloo}oo! o [oof °0 Fig. 27. — Feuille mince à grande surface. Fig. 28.— Feuille épaisse à petite surface. La lumière reçue par la feuille A est évidemment plus grande que celle reçue par la feuille B: mais cette lumière reçue en À nest pas entièrement utilisée pour avoir traversé une assise de cellules à chlorophylle (Griffon) (1); une partie seule- ment de la lumière reçue en A est utilisée. En B la lumière reçue est moins grande : mais elle est utilisée d'une façon plus complète, elle agit encore sur la chlorophylle de la deuxième assise et au total la lumière sous cette plus faible surface peut frapper des quantités aussi grandes de chlo- roleucites. La différence réside plutôt dans la manière dont tissus et chloroleuciles sont disposés. Le dispositif A est celui des feuilles développées à une faible lumière ; le dispositif B est celui des feuilles développées à une forte intensité lumineuse. Schématisons les dispositifs A et B lorsqu'on compare les A . r à unités de surface : a 26 00 | 9 919 co 20 oo QE 0 o£ £ 90/06 os 89 ©o° 0e io 90 0 20100 0 où _ 206 26[°6[00| Cofsofes|2e|8clcofo 0 190 Fig. 29. — Feuille mince de poids faible. Fig.30. — Feuille épaisse et de poids fort. En À et en B les quantités de lumière reçues sont égales, mais en B la lumière est utilisée par une quantité double” (1) Loc. cil. 48 EDMOND ROSÉ de chloroleucites ; il semble donc qu'on ne puisse rapprocher les résultats: B, dans presque tous les cas et surtout dans le cas d'une vive lumière, aura, rapportée à l'unité de surface, une énergie assimilatrice plus grande que A. Sinousconsidérons que la densité des feuilles vertes etfraîches est très voisine de 1, nous verrons que l'unité de poids frais choisie n’est autre chose que l'unité de volume, et il paraît logique d'admettre que, sous un même volume, des feuilles vertes de constitution identique devront avoir la même énergie assimilatrice ; que si la structure est différente, nous devrons avoir — une même quantité d'éléments entrant en jeu — des énergies assimilatrices différentes, toutau moins vis-à-vis d'une même intensité lumineuse ; enfin des énergies assimilatrices semblables dans le cas de luminosités différentes et d’adapta- tion de la structure à ces luminosités. DURÉE DE L'EXPOSITION A LA LUMIÈRE. — Pendant la durée d’une expérience la teneur du mélange gazeux en gaz carbonique diminue progressivement par suite même du phénomène de l'assimilation. Or cette teneur n’est pas sans influence sur l'intensité de l'énergie assimilatrice. Par conséquent la durée de l'expérience ne doit pas être trop longue. Des expériences nombreuses déjà faites à ce point de vue ont montré que l'assimilation se produit dans des conditions suffisamment identiques à elles-mêmes quand la proportion d'acide carbonique ne varie que dans les limites de 5 à 10 p. 100. D'autre part, l'expérience doit durer assez longtemps pour que les résultats obtenus soient suffisamment accentués. Il y avait donc lieu de faire des expériences préalables, pour savoir combien de temps devait approximativement durer l'exposition à la lumière suivant l'intensité lumineuse, avec un poids donné de feuilles assimilant dans un volume donné de mélange gazeux. Des expériences multipliées, avec au début 10 p. 100 environ de gaz carbonique, ont fourni un ensemble de résultats que l’on peutrésumer de la manière suivante : Le volume du mélange gazeux dans lequel on fait assimiler la feuille doit être exprimé, en centimètres cubes, par le même nombre que celui qui donne en centigrammes le poids frais de la feuille. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 49 Suivant l'intensité lumineuse, la durée de l'expérience peut varier entre vingt minutes et une heure et demie. Il va sans dire que si le volume gazeux total était plus grand par rapport au poids de la feuille, Pexpérience pourrait durer plus longtemps. Ci-dessous se trouvent relatés Les résultats obtenus dans une série d'expériences faites dans les conditions de poids de feuilles et de volume de mélange gazeux qui viennent d’être indiquées. 1 gramme de poids frais de feuille a décomposé dans une heure : 2cme,7 d'acide carbonique par un temps couvert avec pluie fine par instants. 5eme,2 par un temps couvert avec nuages blancs. 7eme, par un beau soleil mais avec nuages blancs dans le ciel. 8eme 9 par un beau soleil avec ciel entièrement découvert. Le calcul montre alors que pour faire descendre la proportion de gaz carbonique de 10 à 5 p. 100 il faut : Dans le premier cas (intensité lumineuse A.) 1h. 51 m. — deuxième cas ( — B.) 0h.58 m. — troisième cas ({ — C.) Oh. 40 m. — quatrième cas ( — D.) 0h. 33 m. Ces nombres représentent la durée maxima d’une expérience aux éclairements considérés. Mais il est préférable de se tenir au-dessous de ces temps, sans toutefois s’écarter trop des chiffres que nous venons de rapporter, afin d’avoir toujours des volumes d’acide carbonique décomposé assez considé- rables. Il restera à l’expérimentateur à apprécier chaque fois l’inten- sité lumineuse dont il dispose et à juger, d’après cette intensité, de la durée qu'il devra consacrer à son expérience. Les quatre intensités lumineuses considérées (A. B. C. D.) se sont produites du 15 juin au 15 septembre, à une heure à peu près identique, toujours comprise entre 10h.30 et 12 h. 30. On comprend facilement que si on veut opérer à des inten- sités lumineuses voisines il faut choisir un même temps clair, àune heure toujours pareille. Voici, à titre d'exemple, quelques chiffres obtenus par un beau temps très lumineux à des heures différentes. Ces expériences ont eu lieu du 16 au 27 septembre, ANN. DES SC. NAT. BOT., 9, série. | 1913, xvrr, 4 50 EDMOND ROSÉ avec des feuilles de T'eucrium Srorodonia développées en plein soleil. Valeur de GO? Heure de l'expérience d'assimilation. gramme-heure. Detdiheures AMMIIEEUE EN NORME ES PTRnS 6,26 De theure à 2 heures. 26e. RCE k,47 De 2 heures : SNEUT ES eee en Re 2,92 Dern 9084 210 ee ST 1,66 DisPosiTIF EMPLOYÉ POUR L'EXPOSITION A LA LUMIÈRE. — Le dispositif varie avec chacune des trois séries d' dAnEure effectuées. Nous nous proposons en effet : 19 D'étudier l'assimilation aux mêmes intensités lumineuses que celles sous lesquelles les diverses feuilles se sont dévelop- pées. 20 D'étudier l'assimilation à un même éclairement — qui est la lumière solaire directe — des feuilles développées aux diverses intensités lumineuses. 30 De comparer, pour une feuille donnée, son assimilation à la lumière solaire directe et à l'intensité lumineuse dans laquelle cette feuille s’est développée. Lorsque nous nous sommes contentés de rechercher l'intensité de l'énergie assi- milatrice des différentes feuilles à la lumière solaire, le dispositif employé pour l'exposition à lumière a été le suivant : nous avons plongé les éprouvettes con- \ tenant les feuilles, dans une cuve en verre à faces paral- À ER —— lèles pleine d’eau constam- Fig. 31. — Dispositif pour l'assimilation à r la lumière solaire directe. ment renouvelée (Hg. 31): Quand nous avons dü mesurer l'énergie assimilatrice pour les feuilles des différentes plantes, aux luminosités mêmes sous lesquelles ces plantes ont été cultivées, nous avons employé le dispositif suivant (fig. 32) : Nous avons fait construire une réduction des abris sous lesquels les plantes se développent: ces abris réduits consis- ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 51 tenten de petits cubes des mêmes toiles que celles qui constituent les tentes-abris. Nous avons fait assimiler les feuilles en plaçant les éprou- vettes sous ces abris réduits. Une difficulté se présentait : obtenir l'égalité de température dans toutes les éprouvettes ; cette égalité de température est obtenue au moyen d’une circulation d’eau froide autour des éprouvettes. Chaque éprouvette est placée sur un petit ceristallisoir Fig. 32. — Dispositif pour l'assimilation aux éclairements sous lesquels les feuilles se sont développées. contenant du mercure et le tout plongé dans un grand cristal- lisoir dans lequel l'eau circule. La figure 32 indique le dis- positif adopté pour obtenir ce résultat. Les quatre grands cris- tallisoirs sont disposés à la suite les uns des autres en gradins: le premier est exposé à la lumière solaire directe, les autres recouverts respectivement des cubes en toile qui y réalisent l’éclairement voulu. Le premier cristallisoir, le plus élevé, reçoit directement l’eau venant d’une conduite générale, et des siphons traversant les faces supérieures des cubes de toile con- duisent cette eau successivement dans les trois autres cristal- lisoirs. La base du bâti en bois qui supporte tous les cristallisoirs et repose sur une table présente une légère incurvalion ; on peut ainsi aisément faire pivoter ce bâli sur lui-même. En prali- 52 EDMOND ROSÉ quant cette opération de temps en temps, à mesure que le soleil tourne, on maintient toujours la direction de la lumière inci- dente sensiblement perpendiculaire à la surface des feuilles. Cette dernière condition est encore plus parfaitement obtenue par ce fait que l’on incline légèrement les éprouvettes dans le sens convenable. Pour constater si la température reste constante dans l'atmosphère gazeuse ou sont les feuilles, on place dans le premier cristallisoir, à côté de l’éprouvette en expérience, une éprouvette té- moin. Cette dernière (fig. 33) est fermée à sa partie supérieure par un bouchon que traverse un thermomètre, et au fond on a placé du mer- cure en quantité suffisante pour délimiter un espace clos semblable à celui où sont enfer- Fig. 33.— Éprou- mées les feuilles. le mono La température extérieure a été pendant plusieurs expériences de 220 à 260. Sans l’ac- lion refroidissante de l’eau, nous avons constaté que dans l'espace clos contenant les feuilles la température atteignait rapidement 309 à 320. Au contraire, quand on faisait passer le courant d’eau, le thermomètre de l’éprouvette témoin dont nous venons de parler se maintenait à 180 ou 189,5. Ce résul- lat est d'autant plus satisfaisant que c’est dans l’éprouvette exposée à la lumière solaire directe que l’on devait craindre surtout une élévation de température. Par conséquent, la seule différence qui existait entre les milieux réalisés dans les éprouveltes était l'intensité de l’éclai- rement. Pour pouvoir comparer, chez plusieurs feuilles données, l'énergie assimilatrice produite à la lumière solaire directe à l'énergie assimilatrice produite aux lumières sous lesquelles ces feuilles se sont développées, nous modifions le dispositif pré- cédent de la manière suivante : le premier cristallisoir est rem- placé par une cuve à faces parallèles dans laquelle nous avons placé quatre éprouvettes contenant chacune une feuille développée à l'un des quatre éclairements considérés. Les trois dernières éprouvettes de cette cuve fournissent les élé- ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 53 ments de comparaison avec les trois feuilles que l'on fait assimiler en même temps sous les trois cubes de toile du dis- positif précédent. MARCHE D'UNE EXPÉRIENCE D ASSIMILATION. — La récolte des feuilles a toujours été faite vers neuf ou dix heures du matin; il faut déterminer immédiatement le poids frais de chaque feuille et, rapidement, les feuilles pesées sont ensuite introduites dans les éprouvettes jaugées. On remplit de mercure avec précaution les éprouvettes contenant les feuilles; l’une d’elles, qui sera la première, est renversée sur la cuve à mercure, en évitant toute entrée d'air, puis, à l’aide de l'appareil à prises, la quantité de mélange gazeux reconnue nécessaire est introduite. Le gaz doit être introduit lentement, par petites bulles, car l’arrivée brusque d’une trop grosse masse gazeuse fait baisser très rapidement le niveau du mercure et celui-ci entraîne avec lui la feuille et la froisse fortement. Il reste encore à introduire, et cela à l’aide d’un tube capil- laire recourbé et effilé, une gouttelette d’eau. À ce moment, l'éprouvette est portée à l'obscurité sous une cloche de verre enduile de vernis noir. IL faut éviter avecsoin un excès dans l'addition d’eau, à cause des différences de solubilité de l'oxygène et du gaz carbonique dans ce liquide, différences qui détermineraient des modifica- tions importantes dans la composition du mélange gazeux avant l'expérience d’assimilation. La gouttelette d’eau est des- tinée à préserver la feuille des vapeurs de mercure. On opère de même pour toutes les feuilles qui doivent être soumises à l'expérience, et ce n’est que lorsque cette première partie de la mise en marche est terminée qu'on place rapi- dement les diverses éprouvettes à la lumière dans les cristal- lisoirs qui leur sont destinés. De cette façon toutes les feuilles sont exposées à une intensité lumineuse identique. Pour qu'elles y demeurent le même temps, il faut, à la fin de l'expérience, retirer les diverses éprouvettes dans le même ordre que celui qui à été suivi pour leur exposition à la lumière. À mesure qu'elles sont retirées de la lumière, les éprouvettes sont reportées sous une cloche noireie. Puis, dans chacune, il D4 EDMOND ROSÉ reste à faire une prise de gaz. Les prises de gaz s'effectuent en faisant passer des éprouvettes ci-dessus, et à l’aide de l'appareil à prises de gaz, une fraction du mélange gazeux dans un petit tube à analyse préparé à cet effet. - Tous ces petitstubes, soigneusement étiquetés, sont placés sur le mercure, dans des verres à expériences, el l’analyse des divers mélanges gazeux qu'ils contiennent peut se pratiquer à loisir. Les analyses ont été faites à l'aide de l'appareil Bonnier et Mangin. Nous les avons exécutées avec les précautions néces- saires pour obtenir les résultats les plus préeis. Les lectures à cet appareil ont été faites au moyen de la loupe de Brücke. ASSIMILATION DE MOITIÉS DE FEUILLES OU DE FEUILLES ENTIÈRES. — Pour avoir les matériaux le plus comparable possible, il peut être recommandé de se servir de deux moitiés d’une même feuille, au lieu de se servir de deux feuilles entières choisies très semblables, mais toujours cependant quelque peu différentes. J'ai constaté que l'énergie assimilatrice des feuilles mutilées de T'eucrium Scorodonia élait considérablement diminuée et dans des proportions variables avec les feuilles observées. Pour le Pisum sativum, J'ai obtenu des résultats plus satis- faisants, cependant j'ai adopté, pour les deux espèces, l'emploi de feuilles entières qui présentent l'avantage de se rapprocher le plus possible des conditions naturelles. Les feuilles comparées ont été choisies intactes. Elles corres- pondent, pourle Teucrium Scorodonia, aux deux feuilles opposées d'un même entre-nœud, et, pour le Pisum sativum, à deux folioles opposées d’une même feuille. Voici, à titre d'exemple, les résultats obtenus avec des feuilles semblables, à une même luminosité : Teucrium Scorodonia, 10 septembre, CO? gramme-heure. se ? | 1,56 Teucrium Scorodonia, 20 septembre, CO? gramme-heure. 7,18 7,28 Pisum sativum, 22 août, CO? gramme-heure .......... ) 3,49 Les résultats obtenus sont donc suffisamment voisins pour jusüifier l'emploi des feuilles entières. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES DD On doit, bien entendu, porter toute son attention sur la teinte des feuilles, qui doit être semblable pour les deux feuilles comparées. Une feuille vert jaunâtre de Teucrium Scorodonia nous a donné pour valeur de l'énergie assimilatrice en CO? gramme- heure 6,02 tandis que la feuille opposée, qui avait la teinte verte normale, donnait, dansles mêmes conditions de luminosité, 8,21 (12 août). CHAPITRE NI ÉNERGIE ASSIMILATRICE AUX ÉCLAIREMENTS SOUS LESQUELS LES FEUILLES SE SONT DÉVELOPPÉES. L'objet de ce chapitre est de mesurer et comparer l'énergie assimilatrice des feuilles développées sous les divers éclaire- ments, le phénomène de l'assimilation ayant lieu aux éclaire- ments respectifs sous lesquels ces feuilles se sont développées. L'énergie assimilatrice que nous obtenons ainsi n’est pas celle des plantes entières, mais celle d’une de leurs feuilles ou folioles, prise à un stade déterminé du développement de l’in- dividu; nos conclusions par conséquent ne porteront d’une manière directe que sur les modifications de l'énergie assimi- latrice chez la feuille ; nous verrons cependant qu'il sera parfois possible d'étendre ces conclusions à la plante entière. Les plantes en expériences sont, nous l'avons dit, le Posum satioum elle Teucrium Scorodonia, et les mesures de l'énergie assimilatrice ont été effectuées à différents stades du dévelop- pement de la plante. Pour le Pisum satinum, les quatre stades observés ont été : deux feuilles développées, quatre feuilles développées, plante en fleurs et plante en fruits. Pour le T'eucrium Scorodonia, il n'y a eu que trois stades étudiés, correspondant à quatre, six et douze feuilles développées ; la plante ayant été étudiée dans la première année de son développement, les stades de la florai- son et de la fructification n’ont pu être envisagés. 26 EDMOND ROSÉ Exposition des résullats. — Les résultats sont exposés de la façon suivante : à chaquestade du développement sont indiqués pour chaque feuille : 10 le détail des analyses à partir de la prise d'essai du mélange gazeux ; 20 les nombres représentant la proportion de gaz carbonique du mélange gazeux après assimilation ; 3° les éléments pour le calcul de l'énergie assimi- latrice en CO? gramme-heure. Les nombres représentant la valeur de CO? gramme-heure sont réunis dans un tableau qui facilite les comparaisons. Pour chaque plante les résultats sont interprétés à l’aide de courbes. On obtient ces courbes en portant sur la ligne des abseisses les éclairements et en ordonnées les valeurs corres- pondantes de l'énergie assimilatrice des différentes feuilles. Dans cet exposé de résultats : p représente le poids frais de la feuille exprimé en milli- grammes ; v, le volume en centimètres cubes du mélange gazeux em- ployé pour constituer l'atmosphère confinée ; t, la température; d, la durée de l'expérience exprimée en heures; m, la proportion pour cent de gaz carbonique du mélange gazeux avant chaque expérience ; m’, la proportion pour cent de gaz carbonique restant après l'assimilation. Pour obtenir la valeur de CO? gramme-heure, c’est-à-dire le nombre de centimètres cubes de gaz carbonique décomposé en une heure par un gramme de poids frais de feuilles, il suffit d'appliquer la formule suivante : CO? gramme-heure — INR SRE _ rl L'explication de celte formule est la suivante : Le volume de gaz carbonique existant au début del’expérience est évidemment, exprimé en centimètres cubes, volume de ce même gaz à la fin de l'expérience est 700 le m—n volume décomposé est donc ee D. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 57 Ce volume a été décomposé pendant une durée d, et par un poids p de la feuille; la quantité décomposée par un (m— m')v 100=. shtfé ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 63 QUATRIÈME STADE: FRUCTIFICATION. 1° Feuille de plante développée à l'éclairement IE. DA); Mu==A0; d—= 1; Mm— 10,86; = 180,5, Prise d'essai : volume initial. ...................,.. 461,4 Volume après absorption par KOH................. 416.9 CO M be a 44,5 COMp-AODoum—- nee 9,6% C0? gramme-heure..........:............ 2,50 20 Feuille de plante développée à l'éclairement HT. D 100 eu 20 Un —A10 80 — 180,5. Prise d'essai : volume initial.................. ..s. 461,8 Volume après absorp'ion par KOH.... . .......... 125,4 COR TS Mie ee . 42,4 COM ADDOUMI. HEURE. Re AE ne 9,06 CO2=sramme-heure, 7... ...:.. 3,47 39 Feuille de plante développée à l’éclairement IV. Di =MSBS D O0 1 Dm — 10/8650 1—1805; Priserd'essateivolumeinitial.s. 2767. 457,8 Volume après absorption par KOËH:::.411 7... .:. 439,9 COR SELRS PORN Cr en, RS DE 17,9 CODE MOOOUMNR MERE OO eee TR ee 3,92 COSsramme-heure "0 7-0. 7,38 40 Feuille de plante développée à l’éclairement V (lumière solaire directe). DHL m— A0 865 NT — 180,0 Prise d'essai: volume initial.t....... 00. 0.5 445,1 Volume après absorption par KOH................. 423,0 CORRE RE ma plane Mia dE nero aie 22,1 COBD MOMOUEMNE ES PRES CR SUEE 4,97 COMsramme-heure rt. PE EEE ne 8,12 Mise à assimiler CO? à l'éclairement. gramme-heure RÉCUUE pau développée à l'éclairement IL. IL 2,50 Fe \ — HT. IL 3,47 RÉSULTATS - : / TE Ka [V. IV 7,38 Her — == V. V 8,12 Les résultats ci-dessus sont du même ordre que ceux obtenus aux deux stades précédents ; les énergies assimilatrices des feuilles développées aux éclairements [IV et V restent voisines. 64 EDMOND ROSÉ Le groupe à énergie assimilatrice faible est toujours con- stitué par les feuilles développées aux éclairementsIlet IE, qui n'ont pu compenser suffisamment le manque de luminosité malgré l'augmentation de leur contenu chlorophyllien et malgré les diverses modifications de leur morphologie externe et interne mises en évidence dans le chapitre Ier. Courbes représentatives de l’énergie assimilatrice des feuilles de Pisum sativum assimilant aux différentes intensités lumineuses sous lesquelles elles se sont développées (1). (11) PRET RE NS TR n , S=orsi=-sessect D n sos. , OP RRAER FRA n û $ n n een messtessssssset est , ‘ . t 0 CT ÉD Re none ses e . 4 , 10 : CPP CEE : Eee ee : : - : ; n ! : . î h $ . . “ OL Æ IV OL CIN Fig. 34, — Stade 2 feuilles développées. Fig. 35. — Stade 4 feuilles développées. Les conclusions partielles mises en évidence par ces courbes peuvent être résumées de la facon suivante : a) Au premier stade, il y à augmentation constante de l'éner- gie assimilatrice avec l'intensité lumineuse. - b) Aux stades suivants, les feuilles se divisent en deux groupes : D'une part, les feuilles développées aux éclairements II et HT: (1) Les résultats qui ont servi à établir chacune de ces courbes sont bien comparables entre eux, car ils proviennent d'expériences effectuées le même jour el dans le même temps; mais on ne peut comparer d'une manière absolue différentes courbes entre elles. Les valeurs relatives des différentes intensités lumineuses sont bien les mêmes pour toutes les courbes, mais la valeur absolue d’un même éclairement diffère dans les diverses courbes, étant donné que les expériences ont été effectuées à des saisons et des jours différents. ge ANNÉE. — IX° SÉRIE. T. XVII. Ne 2 à 4. ANNALES |! SCIENCES NATURELLES BOTANIQUE COMPRENANT L'ANATOMIE, LA PHYSIOLOGIE ET LA CLASSIFICATION DES VÉGÉTAUX VIVANTS ET FOSSILES PUBLIÉE SOUS LA DIRECTION DE M. PH. VAN TIEGHEM TOME XVII. — N° 2 à 4 PARIS MASSON ET Cr, ÉDITEURS LIBRAIRES DE L'ACADÉMIE DE MÉDECINE 120, Boulevard Saint-Germain 1913 Paris, 30 FR. — DÉPARTEMENTS ET ÉTRANGER, 32 EX. Ce cahier a été publié en Mai 1913. Les Annales des Sciences naturelles paraissent par cahiers mensuels. a SA 7. y Conditions de la publication des Annales des sciences natwrelles BOTANIQUE Publiée sous la direction de M. Pa. VAN TIEGHEM. L'abonnement est fait pour 2 volumes gr. in-8, chacun d'environ 400 pages, avec les planches et figures dans le texte correspondant aux mémoires. Ces volumes paraissent annuellement en plusieurs fascicules. ZOOLOGIE Publiée sous la direction de M. EnMonD PERRIER. L'abonnement est fait pour 2 volumes gr. in-8, chacun d'environ 400 pages, avec les planches correspondant aux mémoires. Ces volumes paraissent annuellement en plusieurs fascicules. Abonnement annuel à chacune des parties, Zoologie ou Botanique Paris : 30 francs. — Départements et Union postale : 32 francs\ Prix des collections : PREMIÈRE SÉRIE (Zoologie et Botanique réunies), 30 vol. (Rare). DEUXIÈME SÉRIE (1834-1843). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. TROISIÈME SÉRIE (1844-1853). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. QUATRIÈME SÉRIE (1854-1863). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. Cinquième SÉRIE (1864-1873). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. SIXIÈME SÉRIE (1874 à 1885). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. SEPTIÈME SÉRIE (1885 à 1894). Chaque partie, 20 vol. 300 fr. HuimiÈME SÉRIE (1895 à 1904). Chaque partie, 20 vol. 300 fr. NEUVIÈME SÉRIE (en cours de publication). Chaque année. 30 fr. ANNALES DES SCIENCES GÉOLOGIQUES Dirigées par MM. Hégerr et A. MizxE-EDWARDS. Toues 1 à XXII (1879 à 1891). Chaque volume ............. 15 fr. DD VOÏUIMES EEE ee AMIENS 330 fr. Cette publication a été remplacée par les ANNALES DE PALÉONTOLOGIE publiées sous la direction de M. M. Bouze. Abonnement annuel : Paris et Départements. 923 fr. — Etranger, ,........ Fee TROUAIE ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 65 D'autre part, celles développées aux éclairements [V et V. Dans ce second groupe la feuille développée à l’éclairement IV, grâce à son contenu chlorophyllien et peut-être aussi grâce à 80 LS ES DO: Lo TARA AE: AG TOR RER eee rerrereepee ns eee eee : ‘ ; 0 LR OA DE IPN ENV OP HE UN V Fig. 36 — Floraison. Fig. 37. — Fructification. des modifications morphologiques, arrive à compenser, au point de vue des échanges gazeux chlorophylliens, son infériorité d’éclairement par rapport à la feuille développée à l’éclaire- ment V. La feuille développée à l’éclairement IV est en elfet mise à assimiler à l'intensité lumineuse [V, tandis que la feuille développée à l'éclairement V est mise à assimiler à l'intensité lumineuse V, plus forte que l'intensité lumineuse [V. Dans le groupe constitué par les feuilles développées aux éclairements II et IL, le défaut d'intensité lumineuse lors de l'assimilation n’est pas suffisamment compensé par l'augmen- lation de la chlorophylle. Les énergies assimilatrices mesurées sont beaucoup plus faibles que celles des feuilles du groupe IV-V, et elles sont simplement proportionnelles aux valeurs des intensités lumineuses IL et III auxquelles les feuilles se trouvent exposées. ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913, XVI, 9 66 EDMOND ROSÉ Les intensités lumineuses IE et IT employées étant respecti- vement égales au tiers et à la moitié de l'intensité lumineuse V, les énergies assimilatrices des feuilles développées aux éclai- rements [ et II sont en effet à peu près égales respectivement au tiers et à la moitié des valeurs mesurées pour la feuille déve- loppée à l’éclairement V assimilant à l'intensité lumineuse V. B. Teucrium Scorodonia. PREMIER STADE : QUATRE FEUILLES DÉVELOPPÉES. 19 Feuille de plante développée à léclairement IT. DD 2 OU HIS = 4 UM MS OS ENILESIIS Où Prise d'essai: volume initial. "MM 468,9 Volume après absorption par KOH. .......... 434,2 CO sure ANRT RUN A Res DEC er CO2p. AODOUME ME RER 7,40 GO? gramme-heuré, .. "mr eee 2,69 29 Feuille de plante développée à l’éclairement IE. DS 2 D AD NT mn EN 08 RC EMISOE Prise d'essai. : volume initial. 6022200 OEM 480,9 Volume après absorption par KOÏH................. 452,2 (OT0 RE ER Ce 28,7 C07:p:2100 ou:m'..- PPS ACER 5,97 CO2-gramme-heure. PER Eeee 6,13 39 Feuille de plante développée à l’éclairement IV. D 0,4; HADNd S hni Ni SENTEIIS0R Prise d'éssai : volume initial. 7 000 ee 484,0 Volume après absorption par KOH................. 456,3 COLE RSR RER et RP US 27,1 CO2p. 1001 ou mA Re RENE 5,72 COs5ramme-heure. 2400 PCR PREREE 6,01 49 Feuille de plante développée à l’éclairement V (lumière solaire directe). p=ÿ;, v— 10; d=#4; m— 171,98; t— 180. Prise:d'essai : volume initial ..2.. 00.70 nement 479,1 Volume après absorption par KOH......:.......... 447,5 CO a ee A Re Un 31,6 CO2:p.7100"oum%, ELA TE MEANS 6,60 ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 67 Mise à assimiler Co? à l'éclairement. gramme-heure. Resoue / Feuille développée à l’éclairement IL. Il 2,69 ee — — HE. ill 6,13 RÉSULTATS : | En nn IV. I 6,01 —- V: V 6,90 L'examen de ces premiers résultats montre que les valeurs des énergies assimilatrices aux éclairements IE, IV et V sont du même ordre de grandeur, tandis qu'en IT à un éclairement - très faible correspond une très faible énergie assimilatrice. La valeur de l'intensité lumineuse Il est égale au tiers de celle de l'intensité lumineuse V ; or l'énergie assimilatrice de la feuille développée à l’éclairement IT est supérieure au tiers de la valeur de l'énergie assimilatrice de la feuille qui s’est developpée et à assimilé à l'intensité lumineuse V ; 1l paraît donc y avoir, pour la feuille développée à l’éclairement IT, un commencement de compensation au défaut d'intensité lumineuse d’assimilation. Celte compensation est presque déjà réalisée dès ce premier stade pour les feuilles développées aux éclairements IE et EV. DEUXIÈME STADE : SIX FEUILLES DÉVELOPPÉES. 19 Feuille de plante développée à léclairement IT. D—R1,6; 00 = 40; ad 01; m— 10,865 1— 180. Prise d’essai : volume initial. ..................... 478,7 Volume après absorption par KOÏL............ .. 433,1 COR ENT ELU AT RE 45,6 COPA LODIOUEME Le 0 Fe eee % 9,53 COMpramme-heure Ten. 4,82 20 Feuille de plante développée à l’éclairement TT. 6 p—52; v—10; d—1; m—10,86; {—180. Prise d'essai : volume initial. ................,... 475,0 Volume après absorption par KOÏE.............. . 440,7 CPE ee Me ro hemon can 34,3 COZDEMOONOUNE APE ER ERR C CR Lee 729) CDSramme-heutre Cr 7,00 30 Feuille de plante développée à l'éclairement IV. p=3%; v—=10; d=1; m— 10,86; + — 180. Prise d'essai: volume initial... "enr. 0. 477,7 Volume après absorption par KOH.................. 435,8 CORP RP Er PR ee 41,9 68 EDMOND ROSÉ COMPMOOOUME RL Te ee ere 8, CO?Sramme-heure 0 "ee CRE 6 49 Feuille de plante développée à l’éclairement V (lumière solaire directe). D— 28:00 = 140; d—1; m—10,86; 180; Prise d'essai: volume initial..." htc 482,5 Volume après absorption par KOH................. 438,3 l P P GO ie RSS VIH CO2p: 100 ou mA PRE EE 9,16 CO2 sramme-heure. "Ft t etre 6,07 Mise à assimiler C02 à l’éclairement. gramme-heure. .…. Feuille développée à l’éclairement Il. IL 4,82 je s se NL 7.00 ù = _ (AVR UNE À 6,12 RÉSULTATS : ( _ po V. V 6,07 À ce second stade, comme au précédent, les valeurs des éner-- gles assimilatrices pour les feuilles développées aux éclairements IT, IV et V sont du même ordre ; mais ici le maximum pour la valeur de l'énergie assimilatrice est atteint par la feuille déve- loppée à l’éclairement [IT assimilant à cette même intensité lumineusell]. La grande quantité de chlorophylle formée a pour effet de compenser et au delà la faiblesse de l’intensité lumi- neuse à laquelle à eu lieu l'assimilation. La feuille développée à l’éclairement IF se distingue toujours par une plus faible énergie assimilatrice ; mais il est intéressant de constater que la valeur relative de cette énergie assimilatrice est notablement plus élevée qu’au stade précédent. Rappelons que la valeur de l'intensité lumineuse IT est égale au tiers de celle de l'intensité lumineuse V ; or, tandis qu’au stade précédent l'énergie assimilatrice de la feuille développée à l'éclairement IT était seulement un peu supérieure au tiers de la valeur de l'énergie assimilatrice de la feuille qui s'était développée à l’éclairement V, au stade 6 feuilles développées : à) : elle atteint presque les G de cette dernière valeur. TROISIÈME STADE : DOUZE FEUILLES DÉVELOPPÉES. 10 Feuille de plante développée à l’éclairement IL. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 69 D—=381; v—50; d—40Mm; m—T71,10; (— 180,5. Prise d'essai : volume initial...................... 455,5 Volume après absorption par KOH................. 437,6 CORRE Re ue et 17,9 COPEMODOUMEA SE 3,93 CO? gramme-heure..................... 7,30 29 Feuille de plante développée à l’éclairement IL. DIE 0 = AOL mn 710 hi — 11805 Prise d'essai : volume initial...................... 472,9 Volume après absorption par KOH................ 454,1 COR PS AR DR eee, à: 18,8 CODE MO OU M A han tree Se 3,98 GOgramme-heure... 1... 1... 7,13 39 Feuille de plante développée à l'éclairement IV. DEN 0 40 = OR mn 710 007180 5. Prise d’essai : volume initial...................... 459,3 Volume après absorption par KOH................. 445,6 COS Re Ne A ter. 13,7 CODE MOINE ee re ee 2,98 GO SrammMeNeUrE 7,22 49 Feuille de plante développée à l’éclairement V {lumière solaire directe). p= 130; v—20; d—40m; m—7,10; {— 180,5. Prise d'essai : volume initial...................... 456,0 Volume après absorption par KOH................ 435,6 CORRE Sortie ee ie ve 20,4 COZEDAAOOÉ OUEN MER En En na nn 4,47 GOZPcramme heure 7,45 Mise à assimiler Co3 à l’éclairement, gramme-heure, PSE Feuille développée à l’éclairement Il. Il 7,30 ne - = I. HI 7,13 DES a = IV: IV 7,32 RÉSULTATS E A Y 745 À ce dernier stade nous voyons enfin que, pour les quatre éclairements, on obtient des valeurs de l'énergie assimilatrice si voisines les unes des autres qu'on peut les dire semblables. S1 nous considérons des feuilles développées à l’éclairement Il, nous voyons (chapitre Ier) que depuis le stade précédent la concentration en chlorophylle n’a pas augmenté, et cependant l'énergie assimilatrice de ces feuilles à atteint la valeur de 70 EDMOND ROSÉ l'énergie assimilatrice desfeuilles développées à l’éclarrement V. C'est que d’autres facteurs sont intervenus pour favoriser l'assimilation, et il est permis de supposer que parmi les plus importants figurent les profondes modifications morphologiques qui se sont produites progressivement par la culture sous une faible intensité lumineuse et, en particulier, l'augmentation de la surface foliaire. Le rôle de ces facteurs a été suffisam- ment important pour compenser la diminution de lumière. On peut noter, d’ailleurs, qu'à ce stade la feuille développée à l'éclairement IT possède un poids frais très voisin (387 milli- grammes) de celui des feuilles développées aux éclairements HI et IV (313 et 392 milligrammes), en rapport avec l'énergie assi- milatrice dont elle se montre susceptible. D'autre part, nous remarquerons que la valeur obtenue pour l'énergie assimilatrice de la feuille développée à l'éclairement V et assimilant à l'intensité lumineuse V semble la valeur limite vers laquelle tendent les énergies assimilatrices des feuilles développées el assimilant dans des conditions plus faibles d’in- tensité lumineuse; dès que cette valeur limite est atteinte, l'arrêt des diverses modifications morphologiques ou autres dans la feuille se produit. Il parait logique d'admettre que la marche vers cette valeur limite constitue le fait déterminant de la structure de la feuille aux différentes intensités lumineuses ; cette structure étant liée aux phénomènes de nutrition. Courbes représentatives de l’énergie assimilatrice de feuilles de Teu- crium Scorodonia assimilant aux différentes intensités lumineuses sous lesquelles elles se sont développées (1). INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS. Les courbes ci-après rassemblent les résultats qui ont fait l'objet des conclusions émises après l'étude de chaque stade du développement, elles mettent en évidence les faits suivants : 19 Au début du développement, les énergies assimilatrices sont assez voisines pour les feuilles développées aux éclai- rements IT, IV et V; elles caractérisent un groupe de feuilles (4) Voy. note p. 64. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 71 nettement distinct de la feuille développée à l'éclairement I où l'énergie assimilatrice est à ce moment très faible, malgré une proportion de chlorophylle semblable à celle des feuilles des sc Î i Oman e le Vent 0 Lo 0 I VV 0 IN Do N Fig. 38. — Stade 4 feuilles Fig. 39. — Stade 6 feuilles Fig. 40.— Stade 12 feuilles développées. développées. développées, plantes cultivées aux éclairements IITet IV; ces dernières feuilles acquièrent rapidement, en même temps qu’une forte proportion de chlorophylle, les structures quileur permettent de compenser les différences en moins dans les intensités lumineuses sous lesquelles se fait l'assimilation. Pour ce qui est de la feuille développée à l’éclairement I, elle acquiert aussi très vite une forte proportion de chlorophylle, mais n'arrive à une énergie assimilatrice sensiblement égale à celle des autres feuilles qu'au troisième stade, après un séjour prolongé sous les tentes-abris. Les modifications que subit cette feuille dans sa structure, et qui doivent compenser la faible intensité lumineuse à laquelle elle est soumise pour lassimi- lation, semblent demander un temps assez long pour être réalisées. 20 La courbe de la figure 40 (stade 12 feuilles développées), très voisine de la ligne droite, montre la grande faculté d’adap- ation du T'eucrium Scorodonia; cetle faculté s'étend en effet jusqu'à une intensité lumineuse très fortement inférieure à celle qui lui est habituellement dispensée. 719 EDMOND ROSÉ COMPARAISON DES RÉSULTATS OBTENUS POUR LE Pisum sativum ET LE TL'eucrium Scorodonia. Il faut rapprocher les trois courbes précédentes relatives au Teucrium Scorodonia des trois courbes qui ont été obtenues dans les mêmes conditions avec le Pisum sativum. Le rapprochement montre que les deux espèces étudiées se comportent de façon différente sous les mêmes intensités lumineuses, au point de vue que nous considérons ici : celui de l'énergie assimilatrice. Chezle Pisum sativum, dèsle stade quatre feuilles développées, les diverses feuilles se classent en deux groupements qu’elles conserveront — en accentuant les différences qui séparent ces deux groupements — pendant toute la durée de l’évolution de la plante. Un groupe est formé par les feuilles dévéloppées aux éclai- rements I et IT; leurs énergies assimilatrices, qui ont été mesurées à ces mêmes intensités lumineuses Il et IT, y sont très faibles et en rapport avec ces faibles intensités. L'autre groupe est formé par les feuilles développées aux éclairements IV et V; les valeurs de l'énergie assimilatrice y sont élevées et voisines. La feuille développée à l'éclaire- mentIV compense, par une production élevée de chlorophylle et par l'acquisition d'une structure particulière, la différence en moins que présente l'intensité lumineuse IV, cette intensité lumineuse [IV ne correspondant qu'aux trois quarts de l’inten- sité lumineuse V. Ceci nous montre que chez le Pisum sativum la faculté d’adap- lation à une diminution d'intensité lumineuse est limitée à une diminution égale au quart de la lumière solaire reçue dans les conditions ordinaires de culture. Chez le Teucrium Scorodonia, dès le début du développement, le groupe des feuilles à forte énergie assimilatrice comprend, avec les feuilles développées aux éclairements V etIV, la feuille développée à l'éclairement HE. De plus, quand la plante est à l'état adulte la feuille développée à l’éclairement IT elle-même présente une énergie assimilatrice voisine de celle des précé- dentes feuilles. | ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 15 La limite d'adaptation du Teucrüun Scorodonia s'étend donc à une diminution d'intensité lumineuse égale aux deux tiers de la lumière solaire directe. En résumé, la comparaison que nous venons d'effectuer des valeurs de l'énergie assimilatrice pour les différentes feuilles de Pisum sativum et de T'eucrium Scorodonia aux intensités lumi- neuses sous lesquelles ces feuilles se sont développées met très net- tement en évidence les propriétés sciaphiles du Teucrium Sco- rodonia et les propriétés contraires sciaphobes du Pisum sativum et fixe d’une façon précise les capacités d'adaptation de ces deux espèces à une diminution d'intensité lumineuse. CHAPITRE IV ENERGIE ASSIMILATRICE A LA LUMIÈRE SOLAIRE DIRECTE DE FEUILLES DÉVELOPPÉES A DES INTENSITÉS LUMINEUSES DIFFÉRENTES. Nous avons étudié dans le chapitre précédent l'énergie assi- milatrice des feuilles développées sous divers éclairements en faisant assimiler chacune d'elles à l’éclairement sous lequel elle s’est développée. Nous avons ainsi obtenu des valeurs de l'énergie assimilatrice qui nous ont rendu compte de la façon dont s’effectuait l'acte chlorophyllien pour les deux espèces étudiées; nous en avons déduit l'adaptation plus ou moins grande de la feuille et par suite de chacune des plantes en expérience aux diverses intensités lumineuses qui leur étaient imposées. Nous allons, dans ce nouveau chapitre, mesurer l'énergie assi- milatrice de feuilles développées sous les mêmes divers éclaire- ments, en obligeant ces différentes feuilles à assimiler à un même éclairement qui sera /a lumière solaire directe. Dans ces conditions nouvelles, les feuilles, sauf celles développées à l'éclairement V, seront transportées dans un milieu différent, d'une intensité lumineuse plus forte que celle du milieu dans lequel elles se sont formées. Dans les expériences exposées dans le chapitre précédent, 74 EDMOND ROSÉ nous avons comparé à des intensités lumineuses différentes l'énergie assimilatrice de feuilles différentes par leur structure et leur contenu chlorophyllien. Nous avons donc fait varier deux ordres de facteurs qui interviennent d’une manière domi- nante dans la valeur de l'énergie assimilatrice : d’un côté la structure et la concentration chlorophyllienne, de l’autre, les intensités lumineuses. Dans les expériences que nous allons relater, nous faisons varier seulement le facteur structure-concentration chloro- phyllienne ; le facteur intensité lumineuse reste constant. Nous comparons en effet, à une même intensité lumineuse (lumière solaire directe), l'énergie assimilatrice de feuilles qui sont diffé- rentes par leur structure et leur concentration chlorophyllienne en raison de leur développement à des intensités lumineuses différentes. Des mesures de l'énergie assimilatrice ainsi obte- nues à une même intensité lumineuse, nous pourrons déduire l'action des diverses structures et des diverses concentrations de la chlorophylle dans le phénomène de l'assimilation à l’in- tensité lumineuse donnée. Les expériences ont porté comme précédemment sur le Pisum sativum et le Teucrium Scorodonia à différents stades de leur développement. Voiei les résultats obtenus : A. — Pisum sativum. PREMIER STADE. — DEUX FEUILLES DÉVELOPPÉES. 1° Feuille de plante développée à l'éclairement I. p=56,% v—10, d=1, m—10,86, € — 185. Prise d’essar : volume initial: ... 2 memes 489,2 Volume après absorption par KOH........ 446.4 42,8 CO P.A0D GUN EL TL RER 8,75 CO?sramme-héure.:. ir RER 3,74 2° Feuille de plante développée à l'éclairement HE. p =63,4%4; v—10; d=1; m—10,86; 1—1805 Prise:d'essar : volume initial... 70 00 493,3 Volume après absorption par KOIE................ 453,9 ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES sh COMP: 100 oum 4er. MN Te. 7:99 GOMsramme-heure 4... 2 .. 4,53 3° Feuille de plante développée à l’éclairement IV. DIN S EUA0 Ed UE in 10,86 ;: {— 41805. Prise d'essai : volume initial...................... 486,9 Volume après absorption par KOË................. 453,2 rt COPMDAOMOUM Er en 24 a en 6,92 CO? gramme-heure .................. . 5,25 4° Feuille de plante développée à l'éclairement V (lumière solaire directe). DÉS AD UE mn — 10,86: 1 —1805,. Brise.d'essai::-volume initial. . ii. sessmene ce 488,2 Volume après absorption par KO. ................ 459% 28,8 GO 100Nou mr... DE ee UE 5,90 C0? gramme-heure...... Valeur de GO* gramme-heure à la lumière solaire directe. de Feuille de plante cultivée à l’éclairement I. 3,74 RESUME : | — ; — IL. 4,53 He No Le = IV. 5,25 RÉSULTATS : | EE E V. 6 08 Nous voyons d’après cette série de chiffres que l'assimilation au soleil est d'autant plus faible qu'elle se rapporte à des feuilles qui se sont développées à un plus faible éclairement. Rappelons que linfluence des intensités lumineuses de dévelop- pement ne doit pas être bien considérable, car les plantes ont été mises sous les diverses tentes dès que leur germination à été effectuée; les feuilles se sont développées principalement aux dépens des réserves de la graine, et la durée de la culture de la plante sous tente n’a été que d’un petit nombre de Jours. Malgré cela, on voit que les diverses conditions d’éclaire- ment des cultures ont cependant une assez grosse importance ; les chitfres ci-dessus montrent en effet que la feuille provenant de plante développée au plein soleil à assimilé, dans les mêmes conditions d'éclairement, 1,6 fois plus que celle provenant de plante développée à l’éclairement le plus faible dont nous dis- posions. 716 EDMOND ROSE Il est important de remarquer que le taux de la chlorophylle, au stade étudié, est identique pour tous les éclairements, et que, de plus, aucune des modifications morphologiques qu'en- traînent les diversités de lumière ne s’est encore produite. DEUXIÈME STADE. — (JUATRE FEUILLES DÉVELOPPÉES. 1° Feuille de plante développée à l’éclairement IT. D 82 vu d15 0 =: im A0 S6E TMS Prise d'essai : volume initial. <627 mer mere 488,4 Volume après absorption par KOH................. 438,7 49,7 CO? p: 100/:0u 0m. Rp ee 10,17 CO gramme-heure. Mr ment ene 1,26 20 Feuille de plante développée à l'éclairement I D = 1346; v—15 014; im AD 80 HIRoS Prise d'essal : volume initial. #2 eme es 462,9 Volume après absorption par KOH................. 418,5 44,4 CO2:p.:100 où m5 RE PRE Etes 9,56 C0? gramme-héure CRE RE nas 1,45 30 Feuille de plante développée à l’éclairement IV. Di= 173; dv —=A5; dd = 1 Nm A0; 86; 4805) Prisetd'essai : volume initiale en en eee 486,2 Volume après absorption par KOH.... .. ......... 454,1 , 32,1 CO?:p. 100 ou m°....:... AR te 6,60 CO gramme-heure. 72e 3,69 4° Feuille de plante développée à l'éclairement V (lumière solaire directe). p— 199 v— 15; d'—1;: m—10:86:t—14895; Prisé d'essai ::volumeïnitial 2.200227 471,4 Volume après absorption par KOH.. ...:.......... 452,0 25,4 CO D MOD OU MR re Fe PET de 5,32 CO? gramme-heure..7:.... 100 Mer 5,23 Valeur de CO? gramme-heure à la lumière solaire directe. Hors fhenile LE plante SHOREr Es l'éclairement D De DES. RÉSULTATS | = 5 me . ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 11 L'examen des résultats obtenus au deuxième stade conduit aux mêmes conclusions que celles qui résultent de l'étude du stade précédent; l'énergie assimilatrice varie dans le même sens que l'intensité lumineuse à laquelle se sont développées les feuilles ; mais les différences sont plus accusées. Par exemple, entre les énergies assimilatrices des feuilles déve- se : 9,23 loppées aux intensités extrèmes le rapport est de 26 — 4,1 3, au lieu de 1,6 obtenu précédemment. Ce résultat semble natu- rel, puisque les différences dans les éclairements ont exercé leur action pendant plus longtemps sur le développement des plantes. TROISIÈME STADE. — FLORAISON. 19 Feuille de plante développée à l’éclairement IL. D—A150; v— 40; d—2; m—11,69; 1—180,5. Prise d'essai : volume initial..................... 395,9 Volume après absorption par KOH............... 353,1 42,8 CODE AODOUNMNE 10,81 CO2Fcrammeheures. 2... rl 20 Feuille de plante développée à l’éclairement EE. DAC SU UO CT 2; um UM 006 = U80,5 Prise d'essai : volume initial.......,....,........... 408,4 Volume après absorption par KOH................ 383,2 25,2 COLD MODIQUM APTE RE ee 6,17 C0? gramme-heure....................... 6,65 30 Feuille de plante développée à l’éclairement IV. DL MD OMR mn —AA,69 54805. Priserd'essai : volume initial. ................... 407,0 Volume après absorption par KOH................. 385,8 21,2 COST MOONOUMNE SERRE 5,20 GOZsramme-heure 2... 5,36 40 Feuille de plante développée à l'éclairement V (lumière solaire directe). p=221; v—40; d—2; m—11,69; 6 — 180,5. 78 EDMOND ROSÉ Prise d'essai. : volumetinitial..4s... 117 406,0 Volume après absorption par KOH... . ...... DOTE) 20,2 COOP A00roU m1. 2 Pr EN ENES 6,45 CO? gramme-heure.....5.:.1."710a0m0me 4,62 Valeur de CO2 g'amme-heure à la lumière solaire directe. {Feuille de plante cultivée à l'éclairement II. 14 RÉSUMÉ É — — (ILE 6,65 EST _ _ IV. 5,36 RESULTATS : et 5€ Y. 4,62 L'ensemble de ces résultats est très différent des précédents. Ce sont les feuilles développées à léclairement IE, c’est-à-dire à un éclairement déjà assez atténué, qui présentent la plus erande énergie assimilatrice. À quoi attribuer ce résultat ? Nous pensons que c’est à la grande quantité de chlorophylie développée dans ces feuilles; rappelons que dans un chapitre antérieur nous avons démontré que si, à l’éclairement HT, la concentration de la chlorophylle est représentée par 32, elle est représentée par 28 et 29 aux autres éclairements. Ces nombres pourraient paraître peu différents; mais en fait, les solutions alcooliques comparables présentent nettement à l'œil une coloration plus foncée quand elles proviennent de plantes développées à l’éclairement II au lieu des éclairements IT, IV ou V. Ajoutons que la feuille développée en [TT étant moins épaisse que celle développée en V, sa chlorophylle est relativement plus étalée en surface; donc elle utilise vraisemblablement mieux la lumière solaire que la feuille développée en V dont les couches profondes de chlorophylle reçoivent moins de lumière efficace que les couches superficielles frappées les premières par le soleil. D'autre part, les divers tissus de la feuille III sont, à ce stade, suffisamment développés pour que cette feuille ne souffre pas de lexposition à la lumière directe comme cela pouvait se produire pour les feuilles plus délicates du stade précé- dent. Pour ce qui est de la feuille développée à l'éclairement I, la plante commençait à s’élioler, la quantité de chlorophylle ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 719 Ÿ diminuait etil n’y à pas lieu de s'étonner de Ja faible valeur trouvée pour l'énergie assimilatrice. Les chiffres obtenus pour les éclairements V et IV sont trop voisins pour qu'on en puisse lirer une conclusion; ils corres- pondent cependant à des valeurs parallèles des quantités de chlorophylle. QUATRIÈME STADE. — FRUCTIFICATION. 1° Feuille de plante développée à l’éclairement IT. DA ON TA m — 10,86; D—190: Prise d'essai : volume initial. ..................... 445,7 Volume après absorption par KOÏL... ........ 404,3 4l,& GOZSDEAOONoUEN EE RENE ee _ 9,31 CO? gramme-heure...................:.. 2,98 20 Feuille de plante développée à l’éclairement I. D HOO UE 20 NT HE — 10,86 01 — 111007 Prise d'essai : volume initial...................... 463,8 Volume après absorption par KOH................. 124,6 39,2 COMDALDDIOUMTE A EC 8,45 GO Sramme heure. ee 0 4,82 39 Feuille de plante développée à l’éclairement IV. D=A0 SN D— 20 —10m— 10,80 01190; Prise d'essai : volume initial....................... 460,9 Volume après absorption par KOH................ 441,0 19,9 CORDMOOROUME TA Tee 4,32 CO2Ksramme-heure- 5... 7,43 49 Feuille de plante développée à l’éclairement V (lumière solaire directe. DA U— 20 NT En — 10,865 t— 100: Prise d'essai : volume initial...................... 445,1 Volume après absorption par KOH................ 423,0 22,1 CORDEMOOPOUMRES em eee 4,97 Ù CO2:gramme-heure..........,........... : 8,12 80 EDMOND ROSÉ Valeur de CO? gramme-heure à la lumière solaire directe. REC Une ( Feuille de plante développée à l’éclairement RE ne DES Eu es : ,82 RÉSULTATS : / CE ré IV. 7,43 nr = — VAsu0 Nous retrouvonsici, pour d’autres raisons, l'énergie assimila- trice à la lumière solaire directe décroissant régulièrement si l'on considère des intensités lumineuses sous lesquelles les plantes se sont développées de plus en plus faibles. Les valeurs de C0? gramme-heure chez des plantes déve- loppées aux éclairements V et IV sont assez voisines l’une de l’autre. Au contraire, la courbe des énergies assimilatrices, considérée dans le sens des intensités lumineuses décroissantes, subit une chute brusque en passant des plantes de l’éclaire- ment [IV à celles de l’éclairement IIT. Rappelonsqu'’entre ces deux éclairements, c’est — en l’inter- prétant dans le même sens — une ascension de cette courbe: que nous avons constatée au stade précédent. La notion de la variation des optima lumineux au cours du développement reçoit ici une nouvelle confirmation. Au stade représenté par la floraison, les plantes qui sont parvenues à ce stade reçoivent à l'intensité lumineuse HI, l’éclairement néces- saire à leur développement optimum ; dans la suite de l'évo- lution, l’optimum lumineux pour ces plantes varie; il est représenté par des intensités lumineuses plus fortes que celles de l’éclairement IT. Les plantes qui vivent en IIT se trouvent par conséquent, à ce moment, soumises à une lumière trop faible; elles présentent un développement général beaucoup moindre qu'aux éclairements IV ou V, d’où il résulte une faculté d’assimilation assez fortement atténuée. Ce moindre développement de la plante se présentait déjà au stade précédent pour la feuille développée à l’éclairement IT ; il retentissait aussi sur la faculté d’assimilation que nous avons vu déjà très atténuée. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES S1 Courbes représentatives de l’énergie assimilatrice, à lalumière solaire directe, du Pisum sativum développé à divers éclairements (1). OMR TE CR: © Ve VO Ge E TI O7 [WW VV Fig. 41. — Stade 2 feuilles développées. Fig. 42. — Stade 4 feuilles développées. 90 CP 30 10 0 I Il nt L'an": 0 [ If CR d'A Fig. 43. — Floraison. Fig. 44. — Fructification. (1) Voy. note p. 64. ANN. DES SC. NAT. BOT., Je série. 1913, xvu, 6 82 EDMOND ROSÉ INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS. Si nous considérons les feuilles développées aux éclai- rements V et IV, nous voyons que les diverses valeurs de leur énergie assimilatrice sont le plus souvent voisines ; la diffé- rence est très marquée seulement au stade « quatre feuilles développées ». A ce stade, la feuille développée à léclaire- ment IV, comme celles des éclairements IT et TE, présente à la lumière solaire directe une énergie assimilatrice relativement faible, très probablement en rapport avec le faible dévelop- pement des tissus protecteurs. Aux stades suivants les valeurs de l'énergie assimilatrice des feuilles développés en V et en IV se rapprochent l’une de l’autre, les différences qui existent entre elles sont au plus de l’ordre des différences d'intensité des éclairements V et IV. Pour la feuille développée à l’éclairement IF, il y a de fortes variations relatives de l'énergie assimilatrice suivant le stade qu'on considère, et nous constatons ce fait qu'à un moment donné de l'existence de la plante cette énergie assimilatrice est supérieure à celle des feuilles développées aux éclairements V etIV. Ce phénomène se produit au début de la floraison, alors que la plante, très voisine encore, à l’éclairement IE, de son op- üimum lumineux, peut suivre le cours normal de son dévelop- pement, et que, d'autre part, les tissus protecteurs de la feuille sont complètement développés. De plus, on sait qu’une lumière assez alténuée est la plus favorable au développement de la chlorophylle.Les recherches que nous avons exposées plus haut montrent précisément que l’éclairement IT est vraisem- blablement voisin de l'intensité lumineuse optima pour la for- mation de ce pigment. Au stade considéré, l'existence, dans les tissus, de cette quantité de chlorophylle a pour conséquence une très forte énergie assimilatrice à la lumière solaire directe {intensité lumineuse V), cette énergie étant plus forte que celle de la feuille qui s'est développée en V. Plus tard, comme l'a montré R. Combes, la plante à besoin d’une plus grande quan- té de lumière pour acquérir son développement maximun ; aussi ne doit-on pas être étonné que l'énergie assimilatrice ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 83 redevienne plus faible à l’éclairement IT qu'aux éclairements Met IV. Enfin, l’éclairement IT est trop faible pour que la plante fleurisse et fructifie dans de bonnes conditions; la feuille cultivée à l’éclairement Il présente Loujours, à l'intensité lumi- neuse V, une énergie assimilatrice très faible malgré sa teneur assez forte en chlorophylle. Conclusions. — En résumé, de cette étude des variations de l'énergie assimilatrice chez le Pisum satioum on peut déduire : 1° Les feuilles développées aux luminosités V et IV présentent à la lumière solaire directe des énergies assimilatrices assez voisines. 20 Une feuille de Pisum satioum appartenant à une plante cultivée à une faible luminosité {éclairement IT) peut présenter à la lumière solaire directe, pour un certain stade du dévelop- pement de la plante, une énergie assimilatrice plus grande que celle d'une feuille développée à une plus forte luminosité (éclairement V). 30 Une feuille de Pisum sativum appartenant à une plante développée à un éclairement très alténué (éclairement I) pos- sède une énergie assimilatrice — à la lumière solaire directe — toujours plus faible que celle de feuilles développées à de plus forts éclairements. B. — Teucrium Scorodonia. PREMIER STADE. — QUATRE FEUILLES DÉVELOPPÉES. 10 Feuille de plante développée à l'éclairement IF. DD 26 U—A0 04m —U,98; 180; Prise d'essai : volume initial nn lue unie ee os 481,4 Volume après absorption par KOH.................. 447,2 CORRE RE nu ce. 34,2 COM MOD OUR PRE ee 10) CO? gramme-heure................,....... 4,23 20 Feuille de plante développée à l’éclairement IL. DES UD = 2m 08 ent — "1180! Priserdiessali: volume initial. 2.420... ....: 475,1 Volume après absorption par KOH................ 447,9 54 EDMOND ROSÉ CO? D 100 AU, PRE PR ER ERErE He) CO? gramme-heure....,.:.::.. "ANR RE 7,21 30 Feuille de plante développée à l'éclairement IV. DB, v— A0 0 d—4; m— 1,08, MES Prise d'essai : volumetinitial.. "7..." 20e 48%, Volume après absorption par KOH................ 455,5 CO. 42 24 vu A SR RO NN 29,4 COZMpe ADD ou NÉE PEN EEE Eee 6,06 C0? sramme-heures eee re 6,00 4° Feuille de plante développée à l’éclairement V (lumière solaire directe). D; 0 — 410: mu SEE Prise d'essai. : volume initial "etre niemnee reel 479,1 Volume après absorption par KOH................. 447,5 CORSA CORNE RE EE 31,6 CO D A00Iou ner. EE MERE AREA 6,60 CO? sramme-heure AR PR ERP este 6,90 Valeur de CO? gramme-heure à la lumière solaire directe. __. . _/ Feuille de plante cultivée à l'éclairement IL. 4,23 Résuur | a ae I 7,24 DES | Los 5 IN. 6,06 RÉSULTATS : Fall — V. 6,90 On voit par ce résumé que pour les feuilles cultivées aux trois éclairements IE, IV et V, les valeurs de l'énergie assimi- latrice sont relativement peu différentes; seule, la feuille de la plante cultivée à l’éclairement IT présente une énergie assimi- latrice notablement plus faible. Il faut noter que les quantités de chlorophylle ont été trouvées identiques aux éclairements If, HE et IV. En V seulement la quantité de chlorophylle était différente et plus faible. DEUXIÈME STADE. — SIiX FEUILLES DÉVELOPPÉES. 1° Feuille de plante développée à l’éclairement IL. p—= 24,4; v—10; d— 30m; m— 10,86; t— 1805. Prise d'essal-:tvolume initial. 2002 2e en 477,2 ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 85 COZPAMOOQUMINME nr 10,31 CO? gramme-heure....................... 4,51 20 Feuille de plante développée à l’éclairement IL. p=50; v—10; d—30m; m—10,86; rt — 180,5. Prise d'essai : volume initial...................... 478,8 Volume après absorption par KOH................. 436,4 COR ee tr ete ve 42,4 COPA re Le. DRE 8,86 CO /Sramme-heure.. 2... 8,00 39 Feuille de plante développée à l’éclairement IV. p—=45; v—10; d— 30m; m—10,86; 1— 180,5. Prise d'essai : volume initial...................... 498,2 Volume après absorption par KOH......,.......... 450,9 COR RE er des 47,3 CORP AUDIO ER AR CE nn 9,49 CO? gramme-heure....................... 6,09 49 Feuille de plante développée à l’éclairement V {lumière solaire directe). p—=28; v—10; d— 30m; , in — 10,86; t— 180,5. Prise d’essai : volume initial.................. .. 482,5 Volume après absorption par KOH................ 434,2 COR Re data eme ven Are LU 48,3 COSPD MODÉRER 10,01 CO? gramme-heure... ................... 6,07 Valeur de CO? gramme-heure à la lumière solaire directe. Re . {Feuille de plante développée à l’éclairement Il. 4,51 “ us ER ILE. 8,00 Æ _ IV. 6,09 RÉSULTATS : es Je V. 6,07 L'examen de ces résultats montre que les feuilles des plantes cultivées aux éclairements IV et V ont des valeurs de l’énergie assimilatrice très voisines. La feuille développée à l’éclaire- ment II, avec son énergie assimilatrice maxima, se différencie nettement des feuilles développées aux éclairements IV et V. La feuille de la plante cultivée à l’éclairement IT présente, malgré la forte proportion de chlorophylle qu'elle renferme, une énergie assimilatrice relativement faible, égale à la moitié environ de celle de la feuille développée à l’éclairement I. Les quantités de chlorophylle ont été trouvées identiques 86 EDMOND ROSÉ pour les feuilles des plantes cultivées aux éclairements IF, HI etIV,et plus faibles pour celles des plantes développées en V. I y à pour les feuilles IT, HT et IV, des différences très appré- ciables dans le travail effectué par des mêmes quantités de chlorophylle. TROISIÈME STADE. — DOUZE FEUILLES DÉVELOPPÉES. 19 Feuille de plante développée à l'éclairement I. DNS D — 406 0 Em TON EN AISOPSE Prise d'essai : volume"initial Per eee 450,2 Volume après absorption par KOH................. 430,2 C02.0567 re NRREE er 20,0 CO2p2100 une SP RERNER E E 4,44 CO?2"gramme-heure 5-74 NE nr TA 20 Feuille de plante développée à l’éclairement IF. D—U430; 0 0400: En 7 1064890) Prise d'essai : volume initial 220 PRE 453,1 Volume après absorption par KOH................. 449,9 COTE ER LR A TR a Rae 10,9 COS p.100 où mi. 7. SR te 2,40 C0 gramme=“heure. ere ee 9,24 30 Feuille de plante développée à l'éclairement IV. p=— 430; v— 50; d—400; -m—71,10; t—180,2: Prise d'essai : volume initial. 2007: .2n0000 466,4 Valeur après absorption par KOH................. 456,1 CO. re RSS ER 10,3 CO2 p.100 ou m'a rame De 2,21 C0? sramme-heure "te ete 9,58 40 Feuille de plante développée à l'éclairement V (lumière | solaire directe). | p=130; v—20; d—40m; m—7,10; t— 180,5. | Prise d’essai : volume initial..................... 456,0 Volume après absorption par KOH................ 435,6 COS. LR ENS TER 20,4 GO2:p: 100 um. 2 Eee 4,47 CO?-gramme-heure: 5 restent 1,45 Valeur de CO? gramme-heure à la lumière solaire directe. . , 3 157 LES ») Aston Ru Coque développée : éclairement DE se . DES | LÉ de IV. 9,58 RÉSULTATS : Be x V. 7,45 ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 87 L'énergie assimilatrice à la lumière solaire directe des feuilles de plantes développées à l’éclairement IV à subi un accroissement très notable entre le stade six feuilles développées et le stade douze feuilles développées. Cet accroissement modifie l'allure de la courbe de l'énergie assimilatrice ; nous constatons ici pour le T'eucrium Scorodonia, comme pour le Pisum sativum, une variation de l’optimum lumineux pour l'énergie assimilatrice dans le sens des éclairements forts à mesure que la plante devient plus âgée. Les résultats ci-dessus montrent de plus que des feuilles appartenant à des plantes développées à une lumière atténuée (TI et IV) peuvent avoir, à la lumière solaire directe, une énergie assimilatrice plus intense que celle de feuilles appar- tenant à des plantes développées à un éclairement fort (éclai- rement V). A noter, pour la feuille développée à l'éclairement Il, une énergie assimilatrice assez intense et très voisine de celle de la feuille développée à l’éclairement V, ce que nous ne trouvions pas au stade précédent. Courbes représentatives de l’énergie assimilatrice, à la lumière solaire directe, du Teucrium Scorodonia développé à divers éclai- rements (1). OMR IT UV V IE OI I HN IV V Fig. 45. — Stade 4 feuilles Fig. 46. — Stade Gfeuilles Fig. 47. — Stade 12 feuil- développées. développées. les développées. (1) Voir note page 64. 88 EDMOND ROSÉ INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS. Le fait constant qui se dégage de l'examen de ces courbes et le seul que nous retiendrons iei est la valeur plus grande de l'énergie assimilatrice chez la feuille appartenant à la plante cultivée à l’éclairement HT que chez une feuille semblable appartenant à une plante cultivée à l'éclairement V; la diffé- rence paraît d'autant plus accentuée que le séjour à des éclaire- ments différents se prolonge; cette énergie assimilatrice plus grande correspond à une plusgrande proportion dechlorophylle et aussi à une morphologie spéciale de la feuille. On peut donc conelure que: une feuille appartenant à une plante cultivée à une luminosité faible (lumière solaire atténuée) peut montrer, à la lumière solaire directe une énergie assimilatrice plus intense que celle d'une feuille appartenant à une même plante cultivée à une luminosité plus forte (lumière solaire directe). Comparaison des résultats obtenus pour le Pisum sativum et le Teucrium Scorodonia. Si on rapproche les courbes représentatives des variations de l'énergie assimilatrice du Pisum salioum et du Teucrium Scorodoniu à la lumière solaire directe, et qu'on compare les résultats obtenus dans la mesure de cette énergie, on voit que : 19 Pour les deux espèces étudiées, ce n’est pas toujours la feuille de la plante cultivée à l’éclairement le plus intense qui, placée ensuite pour l'expérience à la lumière solaire directe, manifeste la plus forte énergie assimilatrice. On constate pour les deux espèces que la feuille développée à une lumière atténuée peut présenter une plus forte assimi- lation, ce qui ent, au moins en majeure partie, à son contenu chlorophyllien plus abondant. Mais ce fait ne se manifeste chez le Pisum satioum qu'à l’époque de la floraison, Landis que chez le Teucrium Scorodonia cela a lieu dès le premier stade étudié {4 feuilles développées) etse maintient pendant tout le développement. 20 Pour le Pisum sativum l'énergie assimilatrice à la ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 89 lumière solaire directe ne reste élevée que pour les feuilles développées à une intensité lumineuse assez peu inférieure à la lumière solaire directe (éclairement IV). Pour Le T'eucrium Scorodonia cette limite est d’abord reculée à l'éclairement II et plus tard jusqu’à l'éclairement Il. 30 Nous avons vu, pour le Pisum satioum, que les modifi- calions susceptibles de se produire dans la forme des feuilles sous l'influence des différences d’éclairement sont renfermées dans des limites très étroites et que le taux de la chlorophylle varie relativement peu sous les divers éclairements. Pour le Teucrium Scorodonia les modifications morphologiques des feuilles, l'aspect extérieur et la variation du taux de la chloro- phylle évoluent entre des limites plus larges. Cette plante apparaît done comme nous l'avons déjà vu (chap. I) mieux en mesure de s'adapter à de faibles luminosités. La détermination de lénergie assimilatrice à la lumière solaire directe conduit donc aussi, mais d’une façon cependant moins précise que les mesures effectuées au chapitre IT et comme d’autres considérations anatomiques ou physiologiques, à distinguer les plantes susceptibles de vivre à l'ombre (scia- philes) comme le Teucrium Scorodonia et celles qui recherchent une assez vive lumière (sciaphobes) comme le Pisum salivum. 49 Enfin la plante qui nous a fourni la valeur la plus grande pour l'énergie assimilatrice est le T'eucrium Scorodonia. Le maximum pour le Pisum satioum de CO? gramme-heure assimilé à été de 8,12 (éclairement V, stade floraison). Pour le Teucrium Scorodonia il à été de 9,58 et 9,24 (éclairements IV et IE stade 12 feuilles développées). Ces maxima correspondent à une plus grande proportion de chlorophylle chez le Teucrium Scorodonia que chez le Pisum sativunt. CHAPITRE V EXPÉRIENCES COMPLÉMENTAIRES. Dans les expériences du chapitre II nous avons mesuré 90 EDMOND ROSÉ l'énergie assimilatrice des feuilles développées aux divers éclairements en les faisant assimiler respectivement à l’inten- sité lumineuse sous laquelle chaque feuille avait accompli son évolution. Dans ces expériences l'intensité lumineuse sous laquelle les feuilles ont été portées pour étudier leur énergie assimilatrice était donc {oujours égale à l'intensité lumineuse de développe- ment. Nous avons étudié dans le chapitre IV Passimilation, à la lumière solaire directe, de feuilles développées soit à cette intensité Jumineuse elle-même, soit à un éclairement plus faible, égal aux trois quarts, à la moitié ou au tiers de cet éclairement solaire direct. Dans ces expériences, l'intensité lumineuse sous laquelle les feuilles ont été portées pour étudier leur énergie assimilatrice élait donc, dans un cas, égale à celle sous laquelle ces feuilles s'élaient constituées, dans tous les autres cas plus forte que l'intensité lumineuse de développement et jamais plus faible. Dans les expériences dont l'exposé constituera le premier paragraphe du chapitre V nous avons mesuré l'énergie assimi- fatrice des feuilles développées aux divers éclairements en les faisant assimiler à une intensité lumineuse plus faible que celle sous laquelle chaque feuille avait accompli son évolution. Nous allons comparer par exemple, au point de vue de l'énergie assimilatrice, la feuille développée à l’éclairement V avec la feuille développée à l'éclairement IIT; toutes deux assi- milant à l'intensité lumineuse III. Dans un second paragraphe, nous envisageons le cas un peu spécial de la feuille développée à une lumière très atténuée (éclairement I) assimilant aux deux intensités lumineuses ex- trèmes I et V. Enfin, dans le paragraphe IT, nous rapprocherons les chiffres obtenus dans les expériences du paragraphe Il de ceux donnés par la feuille développée à l’éclairement V lorsque nous l'avons fait assimiler aux mêmes intensités I et V. - L'étude actuelle n’a pas porté sur la plante aux différentsstades du développement, mais exelusivement sur des individus arrivés à l’état adulte; les feuilles de Teucrium Scorodonia; plus ENERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 91 robustes et à durée de végétation plus longue que celles du Pisum sativum, nous ont seules servi dans cette série d’expé- rlences. Voici les résultats obtenus : [I — ÉNERGIE ASSIMILATRICE COMPARÉE A UN FAIBLE ÉCLAIRE- MENT DE FEUILLES DÉVELOPPÉES A UNE FORTE ET A UNE FAIBLE INTENSITÉ LUMINEUSE. 19 Energie assimilatrice comparée à l'éclairement 1 des feuilles développées aux éclairements Let V. a. Feuille de plante développée à l'éclairement I. DO ATEN mn — 710 et — 1807 Prise d'essai : volume initial.....,................ 455 59,1 Volume après absorption par KOH................. 422,7 (CEE TR ER Re D nt rte 32,4 GOZP MO OU en. De de C0? gramme-heure......................... Por b. Feuille de plante développée à l’éclairement V. DI=A2) D —40 42; m—7,10; t—180,. Prise d’essai : volume initial...................... 460,9 Volume après absorption par KOH................ 428,5 COR Rs benne oder eee 32,4 CDD AO0DOUEME RS ne ci. 7,03 CO? gramme-heure....................... 1,0% 20 Energie assimilatrice comparée à l'éclairement IT des feuilles développées aux éclairements LL et V. a. Feuille de plante développée à l’éclairement IT. DO MU AT nm — 7,100 4 — 180; Prise d’essai : volume initial.............. ........ 457,0 Volume après absorption par KOH................. 429,6 COR RAR ENS Le ee M ae 27,4 GOMDMODPOUMTE ARE Re 5,99 C0? gramme-heure..........:............ 2,48 b. Feuille de plante développée à l'éclairement V. DO EURO NT AE mn 0180; Prise d'essai : volume initial. ...................... 161,9 Volume après absorption par KOH...... 430,1 92 EDMOND ROSÉ GO AMO0PoUeMme ARE ER TERRE 6,88 GO? sramme-henre. 2. MR 0,73 3° Energie assimilatrice comparée à l'éclairement II1 des feuilles développées aux éclairements LIT et V. a. Feuille de plante développée à l'éclatrement IT. D: D — 40; 4—400 Em NOTA Prise d'essais: volume initiales PRE 472,9 Volume après absorption par KOH................. 454,1 CO. RE re 18,8 GO2 p.100 OÙ MARNE PRET 3,98 CO2 ,gramme-heuré "or ere 713 b. Feuille de plante développée à l'éclairement V. p— 109: v—10;, dd —= 40070 MTS Prise d'essai :volumetinitial re Re Reee 455,9 Volume après absorption par KOH..... 440 ,% CO 2 SRE RE Sn Re PMP ENT As) CO2 DAODI On SR RE re 3,39 CO?Esramme heurter SRE 5,92 Mise à assimiler CO? à l'éclairement. grammc-heure. Feuille de plante développéeà l'éclairement I. !} 2,27 | — — V. 1,04 ue . À ER 2,48 ï. | = = V.\ 0,73 RÉSULTATS : _ — HE. 7,13 = Fe V. [a 5,02 La comparaison deux à deux des résultats ci-dessus nous montre qu'à une lumière assez fortement atténuée la feuille développée à cette même lumière atténuée assimile plus qu'une feuille développée à une forte intensité lumineuse et trans- portée à cette lumière atténuée. À quoi peut-on attribuer ces résultats? Nous avons vu, dansle chapitre IT, que la concentration de la chlorophylle peut être représentée par le nombre 30 pour la feuille de Teucrium Scorodonia développée à l’éclairement V et par le nombre 48 pour les feuilles développées aux éclairements IT et IL. Si nous admettons avec Lubimenko (1) que la concentration (1) Lusmexxo, Sur la sensibilité de l'appareil chlorophyllien des- plantes ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 93 du pigment chlorophyllien conduit à une sensibilité plus grande de la fonction assimilatrice, c’est-à-dire permet une utilisation plus parfaite de faibles quantités de lumière, -l'augmentation du contenu chlorophyllien aux éclairements IF el HE rend évi- demment compte — au moins en grande partie — de la diffé- rence des énergies assimilatrices constatées ci-dessus; mais il faut aussi faire entrer en ligne les différences anatomiques, en particulier la différence de structure des assises chlorophyl- liennes.chez les diverses feuilles. En résumé, les phénomènes que nous venons de constater nous font voir qu'il y à, lorsque la feuille se développe à de faibles intensités lumineuses, adaptation de cette feuille à ces faibles intensités. La feuille adaptée à une faible intensité lumineuse présente à cette lumière atténuée une énergie assimilatrice toujours plus forte que celle de toute autre feuille développée à une lumière plus intense. IT. — ENERGIES ASSIMILATRICES PRÉSENTÉES A DEUX ÉCLAIRE- MENTS EXTRÊMES (L'UN TRÈS FORT, L'AUTRE TRÈS FAIBLE), DE LA FEUILLE DÉVELOPPÉE AU TRÈS FAIBLE ÉCLAIREMENT. La structure prise par la feuille développée à une lumière atténuée favorisant toujours l'énergie assimilatrice dans le cas d’assimilation à une faible intensité lumineuse est encore avantageuse dans le cas d’assimilation à la lumière solaire directe (voir, chap. HE, valeur de CO? gramme-heure pour la feuille développée à l’éclairement HT et assimilant à l'éclaire- ment V); mais ceci n'est vrai que dans certaines limites. Voici une expérience type qui nous renseigne sur ce sujet. Prenons la feuille développée à l’éclairementT et comparons la valeur de son énergie assimilatrice à cette même intensité lumineuse [ et à la lumière directe. Les résultats obtenus sont les suivants : 19 Feuille de plante développée à l’éclairement I mise à assi- miler à l’éclairement I. ombrophiles et ombrophobes (Revue gén. de botanique, t. XVII, 1905). — La concentration du pigment vert et l'assimilation chlorophyllienne (hevue gén. de botanique, t. XX, 1908). 94 EDMOND ROSÉ DEC AUDIT ET 0 ETAIS 0 Priserd'essa volume initial 2502 0 CRE ERCE 453,0 Volume après absorption par KOH................. 420,4 CO Re DE TRES 32,6 CODE MODEOU IE PAL CEE EREECEPSERERE 7,10 CO gramme-heure, .....1:..: 12% PESCCTRer 1,99 20 Feuille de plante développée à l’éclatrement T mise à assi- miler à l’éclairement V. DENT — D dl D Mn EMA RUSSE Prise d'essai : volume initial... MA Re 457,1 Volume après absorption par KOH............... 423,3 CO. 55e PRET ER Re 33,8 CO? p:. 100 oumAe ee AN EN eee 1,39 CO? sramme-heure: rene 1,14 Si nous rapprochons les résultats 1 et 2, nous voyons que pour la feuille développée à l'éclairement 1 l'énergie assimila- trice à la plus faible intensité lumineuse est de 1,99 et cette énergie à la plus forte intensité lumineuse est seulement de 1,11; c’est donc à la plus faible intensité lumineuse, qui est celle à laquelle la feuille s’est formée, que l'énergie assimilatrice est la plus forte. La proposition suivante peut être établie : quand on trans- porte pour l'assimilation une feuille développée à un faible éclairement à une intensité lumineuse plus forte, il n’y a pas toujours augmentation de l'énergie assimilatrice. Pour certaines feuilles il existe, au point de vue de l'énergie assimilatrice, un optimum d'éclairement qui est inférieur à l’éclairement solaire direct. III. —— ÉNERGIE ASSIMILATRICE COMPARÉE AUX ÉCLAIREMENTS EXTRÊMES (Î[ ET V) DE FEUILLES DÉVELOPPÉES A L'ÉCLAIREMENT Î ET DE CELLES DÉVELOPPÉES A L'ÉCLAIREMENT V. Nous reprendrons simplement ici, en partie, les résultats consignés dans les deux premiers paragraphes du présent chapitre; ces résultats sont absolument comparables, car ils ont été obtenus dans une même série d'expériences faites le même jour et en même temps. Voyons d’abord la valeur de l'énergie assimilatrice de la. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 95 feuille développée à l’éclairement TL aux intensités lumineuses I et V (SIT). Ces valeurs sont respectivementreprésentées par les nombres 1,99 et 1,11. Quant à la valeur de l'énergie assimilatrice de la feuille déve- loppée à l'éclairement V, à l'intensité lumineuse L (8 D), cette valeur est représentée par le nombre 1,04. À l'intensité lumi- neuse V, cette valeur est représentée par le nombre 6 (ce chiffre étant une moyenne calculée d’après les résultats d'un certain nombre d'expériences). Disposons en un tableau, pour plus de clarté, ces divers résultats : ÉCLAIREMENT ÉCLAIREMENT auxquel les feuilles se sont auxquel l'assimilation a été développées. mesurée . VALEUR de CO? gramme-heure. Éclairement Par ee tableau on voit que si on compare les feuilles déve- loppées aux éclairements I et V à l’intensité lumineuse d'assi- milation 1, c'est la feuille développée à l’éclairement I qui possède la plus forte énergie assimilatrice; que si on compare ces deux mêmes feuilles, à l'intensité lumineuse d’assimilation V, c’est au contraire la feuille développée à l’éclairement V qui possède la plus forte énergie assimilatrice. Ceci démontre clairement que lorsqu'on veut comparer deux feuilles données au point de vue de l'énergie assimilatrice, l'intensité lumi- neuse à laquelle sont faitesles mesures d’assimilation n’est pas indifférente et qu'elle doit être au contraire nettement déter- minée et indiquée dans l'exposé des résultats; ces résultats — énergie assimilatrice plus forte pour l’une ou l’autre des feuilles — n’ont de valeur rigoureuse que pour l'intensité lumineuse à laquelle les expériences ont été faites. Cela revient aussi à dire que, pour comparer l'énergie assi- milatrice de deux feuilles vivant dans des milieux différents, il faudrait comparer cette énergie assimilatrice non pas à une 96 EDMOND ROSÉ même intensité lumineuse plus ou moins arbitrairement choi- sie, mais aux intensités lumineuses sous lesquelles chacune de ces feuilles s'est développée. Il faudrait donc, avant toute expérience, déterminer pour ces feuilles ce que Wiesner appelle « Lichigenuss », ce qui n'est autre chose que la valeur de l'intensité lumineuse qui leur est habituellement dispensée et qui a déterminé leur structure el leur contenu chlorophyllien. RÉSUMÉ DES RÉSULTATS. CONCLUSIONS Ï. —— INFLUENCE DE L'ÉCLAIREMENT SUR LA PRODUCTION DE SUB- STANCE FRAICHE ET DE SUBSTANCE SÈCHE, AINSI QUE SUR L'ASPECT EXTÉRIEUR. A. Plante entière. — Les faits de morphologie externe que nous avons recueillis confirment, en apportant un supplément de précision les résultats exposés par plusieurs auteurs. Leur ensemble montre que les variations de l'intensité lumi- neuse affectent différemment les espèces. Nous avons étudié deux types de plantes dont l’un, type de plante de soleil (Pise salivum), ne supporte qu'une diminu- tion relativement faible de l’éclairement solaire direct ; cette diminution étant égale au quart de cet éclairement. Avec une pareille diminution de lumière, l'individu végète, fleurit et fructifie normalement ; mais son poids sec total est très sensi- blement diminué, ilreprésente seulement les deux tiers du poids sec total des individus vivant à la lumière solaire directe. Done, l'intensité lumineuse diminuant d’un quart, le poids sec Lotal est diminué d’un tiers. Si la diminution de lumière passe du quart à la moitié, la floraison se produit, mais la fructification n’a pas lieu, et pour une diminution de lumière égale aux deux tiers de la lumière naturelle, 11 n’y a plus qu'une végétation maladive. Cet état maladif, peu sensible pour les premières feuilles développées, va en s’accentuant à mesure que la plante vieillit. Le second type, type de plante d'ombre (Teucrium Scoro- donia), supporte une diminution beaucoup plus grande de, ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 97 l’éclairement solaire direct sans souffrir d’une manière visible : la végétation normale se poursuit avec une diminution égale aux deux tiers de la lumière solaire directe; mais à cette inten- sité lumineuse atténuée, le poids sec total n’est plus que le quart de celui obtenu pour les individus vivant à la lumière solaire directe. Comme précédemment, à une diminution donnée de la lumière naturelle correspond une diminution relative plus grande de poids sec. Pour cette plante du second type, avec un éclairement fai- blement atténué {diminution d’un quart de la lumière solaire), on ne constate pas de différence entre le poids sec oblenu avec les individus développés à cet éclairement et celui obtenu avec les individus développés à la lumière solaire directe. Il y a là véritablement — par l'augmentation de la chloro- phylle et les modifications de structure — compensation inté- grale de la diminution d'intensité lumineuse. Mais si les poids de substance sèche sont identiques, la forme extérieure de ces plantes est modifiée et, en particulier, les pro- portions relatives de l'appareil aérien (tiges et feuilles) et de l'appareilsouterrain sont différentes : une diminution de lumière est favorable à l'augmentation du poids des tiges et des feuilles. En résumé, avec une diminution de lumière égale au quart de la lumière naturelle, le type de soleil {Pisum sati um) con- serve une végétation d'apparence normale accompagnée cepen- dant d’une diminution dans le poids sec. Chez le type d'ombre (Teucrium Scorodonia) à cette même lumière la végétation est aussi d'apparence normale, mais le poids see total ne change pas; seul change et augmente le poids sec de l'appareil aérien. Avec une diminution de lumière égale au liers de la lumière naturelle, la végétation normale cesse chez la plante de soleil ; elle se poursuit au contraire chez la plante d'ombre, mais on voit à ce moment le poids sec de cette dernière diminuer. Enfin pour la plante d'ombre, avec une diminution de lumière égale aux deux tiers de la lumière solaire directe, landis que la végétation d'apparence normale se maintient encore, le poids de la substance sèche continue à diminuer. B. Feuille. — Les optima lumineux pour le développement ANN. DES SC. NAT. BOT., ÿe série. KT pote I 98 EDMOND ROSÉ de la feuille (et par là il faut entendre son poids sec) ne coïnci- dent pas avec ceux de la plante entière. Pour le Pisum salicun loptimum de développement de la feuille se trouve aux éclairements IV et V; tandis que l'optimum de développement de la plante entière se trouve à l'éclaire- ment V. Il y a, aux deux éclairements les plus intenses (IV et V), égalité de poids des feuilles formées, avec tendance à une plus grande surface du limbe à l'éclairement IV qu'à l'éclairement V, tandis que pour la plante entière le poids sec est notablement plus fort à l’éclarrement V. Aux éclairements plus faibles (et HT) la feuille, comme la plante entière, diminue en même temps de poids et de surface. Pour le Teucrium Scorodonia, le poids de la feuille atteint son maximum à l'éclairement I, tandis que le poids de la plante entière atleint son maximum aux éclairements IV et V. L’opti- um lumineux pour le développement de la feuille est ici, bien plus que pour le Pisum sativum, différent de celui de la plante entière et représenté par une intensité plus faible. La discordance des optima lumineux pour le développement de la feuille et pour celui de la plante entière, montre qu'il ne sera pas possible de déduire de la valeur de lénergie assimi- latrice d’une feuille, celle de la plante entière et de prévoir l'augmentation du poids sec de cette dernière. L'énergie assimilalrice d’une feuille rendrait seulement assez bien compte du poids see de cette feuille. Au point de vue de l'influence de l'éclairement sur le déve- loppement de la feuille, un fait important est encore à retenir : c'est l’aminceissement progressif du limbe de la feuille avec la diminulion de l'intensité lumineuse. Cette diminution de Pépaisseur du limbe est corrélative d’un étalement de la feuille en surface et paraît être une adaptation à une faible intensité lumineuse. L'augmentation de la surface du limbe est limitée pour le Pisum salivum au cinquième de la surface d’un même poids de feuille développée à la lumière solaire naturelle. Pour le Teucrium Scorodonia la surface du limbe atteint le double de La surface d’un même poids de feuille développée à la lumière solaire directe. ? Î ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 99 IT. — VARIATION DES PROPORTIONS DE CHLOROPHYLLE. La méthode colorimétrique, qui nous parait, sous réserve des précautions indiquées (entre autres, établissement d'une courbe de correspondance entre les épaisseurs de solutions observées au colorimètre et les quantités relatives de chlorophylle), une méthode simple, rapide et suffisamment exacte, nous à permis d'établir les variations de la chlorophyile sous les différentes intensités lumineuses. Les résultats obtenus sont les suivants : 10 La quantité de chlorophylle dans les feuilles d'une même espèce n'est pas constante. Mais elle varie avec l’éclairement sous lequel les individus auxquels ces feuilles appartiennent sont cultivés. Ces résultats concordentavec ceux obtenusparLubimenko (1). Les quantités maxima de chlorophylle se trouvent chezles feuilles développées à la lumière solaire atténuée. L’éclairement optimum à été l'éclairement IE pour le Pisume sativum, c’est-à-dire un éclairement d’une intensitéégale à celle de la moitié de l'éclairement solaire direct. L'optimum lumineux pour le Teucrium Scorodonia (espèce riche en chlorophylle) est représenté par les éclairements I-TIL. Pour le Pisum sativum, à l’éclairement IF la quantité de chlorophylle diminue, et cette diminution est en rapport avec l'état de végétation peu active de la plante à cet éclairement, 20 La quantité maxima de chlorophylle produite à l’éclaire- ment le plus favorable est plus élevée chez le T'eucrium Scoro- donia que chez le Pisum salivum; cette quantité est représentée par le nombre 48 pour la première espèce et par le nombre 32 pour la seconde. 3° Pour les différentes intensités lumineuses, le T'eucrium Sco- rodonia possède une échelle de variations de la teneur en chlo- rophylle (30-48) beaucoup plus étendue que celle du Pisum salivun (28-32) ; or cette échelle de variations plus étendue se superpose chez la première espèce à une plasticité plus grande (4) Lusrmexxo, Production de la substance sèche et de la chlorophylle chez les végétaux supérieurs aux différentes intensités lumineuses (Ann. des sciences nat., 9 série). 100 EDMOND ROSÉ des tissus et nous avons vu que cet eusemble de variations a coïncidé avec une identité des énergies assimilatrices. D'oreset déjà on peut prévoir les facultés plus grandes d’adap- tation du T'eucrium Scorodonia aux diverses intensités Ilumi- neuses. 49 Enfin nos résultats établissent qu'à la lumière solaire directe les deux espèces ont des quantités très voisines ou identiques de chlorophylle. La numération des chloroleucites chez une espèce et Pexamen microscopique chez les deux espèces étudiées confirment lopi- nion de Lubimenko sur le rèle de la concentration du pigment chlorophyllien dans l'assimilation. C'est la concentration du pigment vert dans les chloroleucites, c’est-à-dire la plus grande coloration de ces chloroleucites plutôt que leur nombre qui détermine la plus grande teneur d’une feuille en chlorophylle. [IL — VARIATIONS DE L'ÉNERGIE ASSIMILATRICE. Les mesures de l'énergie assimilatrice que nous avons effec- tuées nous ont donné les résultats généraux suivants : A. Assimilalion des différentes feuilles aur éclairements sous lesquels elles se sont développées. — Dans ces mesures d’assi- milation les feuilles développées à des éclairements différents ont été mises à assimiler respectivement aux éclairements sous lesquels elles se sont développées. Les résultats obtenus ont été différents avec les espèces en expérience. Pour le Pisum salivum, les feuilles développées aux éclaire- ments IVet V et assimilant à ces mêmes éclairements respectifs ont une énergie assimilatrice semblable. Aux éclairements faibles I et IE l'énergie assimilatrice est beaucoup plus faible qu'aux éclairements IV et V. Si l’on com- pare des feuilles développées aux éclairements forts IV et V,! et assimilant à ces mêmes éclairements forts, à des feuilles développées aux éclairements faibles IT et IE, et assimilant à ces mêmes éclairements faibles, on constate une chute très accusée de l'énergie assimilatrice, montrant nettement la non-adapta- ion à de faibles lumières des feuilles qui s’y sont développées. LS | | | | | | ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 101 À une chute d'intensité lumineuse de grandeur donnée correspond une chüte d'énergie assimilatrice de même gran- deur. Pour le Teucrium Scorodonia, si l'on considère des feuilles d'individus jeunes, les feuilles développées aux éclairements HE, IV et V et assimilant à ces mêmes éclairements respectifs ont une énergie assimilatrice semblable. Si l’on considère des feuilles d'individus adultes, mème la feuille développée à léclai- rement Il et assimilant à cet éclaitrement à une énergie assimi- latricesemblable à celle des feuilles développées aux éclairements IH, IV et V et assimilant à ces mêmes éclairements. On peut en conclure que les modifications de structure ainsi que les changements de concentration de la chlorophylle déter- minés par le développement à un éclairement faible permettent à la feuille de s'adapter à ces faibles éclairements, et à une chute d'intensité lumineuse très forte ne correspond pas, comme chez le Pisum sativum, une chute d'énergie assimilatrice. On peut rappeler ici qu'aux éclairements faibles, la surface des feuilles augmente et qu'en particulier à l’éclairement I la surface de la feuille est, pour un même poids, le double de celle de la feuille développée à l’éclairement V. Il faut vraisemblablement attribuer, pour une grande part, à la forme particulière prise par la feuille la valeur de l'énergie assimilatrice constatée. Cet élalement des tissus semble per- mettre — même à une faible lumière — d'impressionner complètement les diverses assises chlorophylliennes. Nous pourrons conclure des deux séries d'expériences que nous venons de rappeler que si l'on cultive des plantes à des intensités lumineuses différentes, les feuilles dissemblables qui se sont développées à ces intensités peuvent avoir, si elles sont susceptibles de s'adapter complètement, des énergies assimila- trices semblables. Ces énergies assimilatrices semblables ont une valeur voisine d'une valeur maxima limite; cette valeur limite étant la valeur de l'énergie assimilatrice à un fort éclairement naturel de la feuille développée à cet éclairement. Le fait que la valeur limite est atteinte caractérise l'adaptation complète d'une feuille à une intensité lumineuse donnée. 102 EDMOND ROSÉ C'est ainsi que nous voyons à l’état adulte : Le Pisum satioum adapté à l'éclairement IV ; Le Teucrium Scorodonia adapté aux éclairements IT, TI et IV. De l'adaptation de la feuille à une intensité lumineuse donnée se déduit l'adaptation de la plante. Nous savons que : L'éclairement IV représente les 3/4 de la lumière solaire, —- qu —— la moitié — — Il — le tiers — Nous pouvons ainsi préciser quelque peu le qualificatif de plante d'ombre ou de soleil. La plante d'ombre peut supporter une perte de lumière très forte; égale aux deux tiers de celle habituellementdispensée dansson aire dedistribution. Exemple : Teucrium Scorodonia. La plante de soleil sera celle susceptible de ne compenser qu'une perte de lumière relativement faible. Exemple : Pisum salivum, qui supporte seulement une diminution d'intensité lumineuse égale au quart de la lumière solaire habituellement dispensée. B. Assunilation à la lumière solaire directe de feuilles déve- loppées à différents éclairements. — L'assimilation à été mesurée, pour toutes les feuilles, à une même intensité lumineuse, qui à été la lumière solaire directe assez intense dispensée aux environs de midi en août et septembre. Les quatre feuilles provenant chacune de l’un des éclai- rements ET, HE, IV, V, mises à assimiler différaient entre elles par leur structure el par leur contenu chlorophyllien. Pour le Pisum salioum, à un moment donné de l’évolution de la plante (floraison), la feuille développée à l’éclairement III a fourni une énergie assimilatrice supérieure à celle de la feuille développée à la lumière solaire directe. Pour le Teucrium Scorodonia, le même phénomène a été eonstaté à tous les stades du développement considéré pendant la première année de végétation. - Nous sommes donc amenés à conclure qu'une feuille déve- loppée à un faible éclairement peut avoir, à un éclairement fort, une énergie assimilalrice supérieure à celle de la feuille développée à cel éclairement plus fort. ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 103 À quoi est dù ce phénomène? Très probablement à la plus forte proportion de la chlorophylle qui s'est développée grâce à la faible lumière dans laquelle la plante à vécu et qui se trouve entièrement utilisée par l'exposition momentanée de la feuille à la lumière solaire directe. La règle qui vient d’être formulée ci-dessus n’est cependant pas générale. Pour des feuilles trop Jeunes, et aussi lorsque la feuille est soumise à un éclairement faible trop éloigné de son optimum lumineux de développement, la surproduction de chlorophylle qui à lieu est mal utilisée lorsque, pour mesurer l'assimilation, on transporte la feuille à un fort éclairement. L'énergie assimilatrice de la feuille reste alors inférieure à celle de feuilles développées à une plus forte intensité lumineuse et contenant moins de chlorophylle. Dans ces dernières conditions, deux facteurs paraissent inter- venir dans l'assimilation chlorophyllienne pour en diminuer la valeur à un fort éclairement. Ces deux facteurs sont la structure et l’activité propre du protoplasma; leur action présente des intensités différentes aux divers moments de la vie de la plante. Au début du développement, le facteur structure paraît être surtout en cause ; la simplicité excessive des tissus fait que la chlorophylle mal protégée est détruite par un excès de lumière lorsque la feuille est transportée d’un faible éclairement à un fort éclairement lors de l'assimilation. Plus tard, la feuille à bien acquis les tissus protecteurs nécessaires ; mais la plante, trop éloignée de son optimum lumineux, ne montre qu'une végé- tation maladive et parait atteinte dans l’activité propre de son protoplasma. Dans ses recherches sur l'énergie assimilatrice à la lumière solaire directe de feuilles développées à l'ombre et au soleil (1), Géneau de Lamarlière a conclu à ce que l'énergie ässimilatrice des feuilles développées au soleil élait toujours plus forte que celle des feuilles développées à l'ombre. Une partie de nos résultats est en contradiction avec ces conclusions. L'explication de cette contradiction se trouve dans ce fait que Géneau de Lamarlière n'a étudié à la lumière solaire directe (1) Loc. cit. 104 EDMOND ROSÉ que l'énergie assimilatrice de feuilles développées à deux inten- sités lumineuses très éloignées l’une de l’autre, tandis que dans nos expériences l'énergie assimilatrice, mesurée à la lumière solaire directe, à été déterminée sur des feuilles développées à un plus grand nombre d’intensités lumineuses (quatre) pour une échelle de variations identique. Nous avons donc employé des intensités intermédiaires que n'avait pas Géneau de Lamar- lière. En comparant l'épaisseur des limbes des feuilles d’une même espèce développées à l'ombre et au soleil données par cet auteur dans son mémoire, on voit que ces épaisseurs sont, pour les feuilles développées à l'ombre, le plus souvent le double des épaisseurs des mêmes feuilles développées au soleil. Nous obtenons dans nos expériences une pareille modification morphologique à l'éclairement IT pour le Teucrium Scorodonia. Nous pouvons admettre que le mot « ombre » employé par Géneau de Lamarlière définit une intensité lumineuse à peu près égale à celle de notre éclairement IT. Or, à cet éclairement IF, les feuilles de Pisum sativum et celles de T'eucrium Scorodonia qui s'y sont développées possèdent, à la lumière solaire directe, une énergie assimilatrice {oujours plus faible que celle des feuilles développées au soleil (éclai- rement V), et ceci alors est conforme aux conclusions de Géneau de Lamarlière. Mais les feuilles développées aux éclairements plus faiblement atténués ILE et IV ont le plus souvent donné, à la lumière solaire directe, des valeurs de l’énergie assimilatrice plus forte que celle des plantes développées à cette même lumière solaire directe. Nous avons exposé les raisons qui nous ont paru expliquer les faits ainsi constatés. Ces faits sont en contradiction avec les conclusions de Géneau de Lamarlière; mais ils se sont produits dans des expériences qui ne sont pas comparables et ils montrent seulement qu'il faut donner aux conclusions émises par l’auteur que nous citons un sens plus restrictif que celu qu'il leur avait attribué. Nous ne dirons pas avec Jui que les feuilles développées au soleil possèdent, à une même intensité lumineuse (lumière solaire directe), une énergie assimilatrice plus forte que celle des feuilles ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 105 développées à l'ombre; mais nous distinguerons deux cas dans la comparaison des feuilles développées au soleil avec celles développées à une lumière atténuée. 10 L’atténuation de l'intensité lumineuse est très forte; La feuille s’est développée très loin de son optimum lumineux (éclairement Il). Les conclusions de Géneau de Lamarlière sont apphcables : les feuilles développées à la lumière solaire directe possèdent à cette même intensité lumineuse une énergie assimi- latrice plus forte que celle des feuilles développées à la lumière fortement atténuée. 20 L'atténuation de l'intensité lumineuse est moindre ; l’éclai- rement auquel la feuille s’est développée est relativement peu éloigné de son optimum lumineux (éclairement HI). Les con- clusions de Géneau de Lamarlière ne peuvent s'appliquer : la feuille développée à cette lumière atténuée possède, à la lumière solaire directe, une énergie assimilatrice plus forte que celle de la feuille développée à cette même lumière solaire directe. IV. — STRUCTURE ET ASSIMILATION. Les derniers chapitres de ce travail ont eu pour but de mettre en évidence certains des rapports existants entre la structure et l'assimilation. Un des premiers facteurs quiinterviennent pour déterminer la valeur de l'énergie assimilatrice — cela à été mis en évidence plusieurs fois dans le cours de ce mémoire — est la proportion de la chlorophylle. Mais des feuilles renfermant des quantités égales de chlorophylle peuvent présenter, à une même intensité lumineuse, des énergies assimilatrices diffé- rentes, Le facteur «structure », dans plusieurs cas, parait alors inter- venir, Nous pouvons choisir, dans les différentes structures constatées, trois types assez bien définis : deux types extrêmes, l'un de feuilles développées à la lumière solaire directe, que nous appellerons S {soleil}; l’autre de feuilles développées à une lumière très fortement atténuée, que nous appellerons 0 (ombre); un troisième type, qui sera intermédiaire et que nous désignerons par la lettre E. Dans la structure du types, qui est donc celle de feuilles déve- 106 EDMOND ROSÉ loppées à la lumière solaire directe, on voit que la croissance de la feuille s'est effectuée beaucoup en épaisseur. Une coupe transversale montre des assises palissadiques bien différenciées et un appareil protecteur bien développé. Les feuilles ayant cette structure assimilent fortement à la lumière solaire directe, mais assimilent peu aux faibles intensités lumi- neuses. Dans la structure du type 0, appartenant aux feuilles déve- loppées à une très faible intensité lumineuse, la feuille s’est élalée davantage en surface. On ne rencontre pas d'assises palissadiques nettement formées, mais souvent un parenchyme entièrement lacuneux; le tissu protecteur est très peu déve- loppé. Les feuilles possédant cette structure assimilent moins aclivement à la lumière solaire directe qu'aux faibles inten- sités lumineuses. D'autre part, si on compare les feuilles de structure O aux feuilles de structure S, on constate : 19 Qu'aux trèsfaibles intensités lumineuses, les premières (0) assimilent plus activement que les secondes (S). 20 Qu'aux fortes intensités lumineuses, les premières (0) assimilent moins activement que les secondes (S). Les feuilles de structure O ont donc pour l'assimilation un optimum lumineux représenté par un éclairement plus faible que la lumière solaire directe. Dans la structure intermédiaire E, appartenant aux feuilles développées à une intensité lumineuse moyenne, le tissu palis- sadique est moins différencié que dans la feuille S et plus diffé- rencié que dans la feuille O0. D'autre part, le tissu protecteur est moyennement développé. Les feuilles avant cette structure, comme les feuilles de structure S, assimilent plus fortement à la lumière solaire directe qu'à une très faible intensité lumi- neuse ; mais, si on compare la feuille de structure I à la feuille de structure S, on constate: 19 Qu'aux intensités lumineuses moyennes, les premières (1) assimilent plus que les secondes (S). 29 Qu'aux fortes intensités lumineuses, les premières (1) assimilent aussi plus que les secondes (S). : 39 Que même l'énergie assimilatrice des feuilles I, à une ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 107 intensité lumineuse moyenne, atteint l'énergie assimilatrice des feuilles $S à la lumière solaire directe. Celte structure intermédiaure EL se montre done comme la structure la plus avantageuse, puisque à une intensité lumineuse relativement faible elle donne à la feuille une énergie assimi- latrice égale à celle que donne la structure S à la lumière solaire directe, et qu'à la lumière solaire directe, la valeur de l'énergie assimiatrice de la feuille à structure est plus grande que celle de la feuille à structure S. Mais cette structure I ne peut se produire et se maintenir qu'à une intensité lumineuse atténuée: dans la nalure, elle ne peut que permettre à la feuille de compenser la perte de lumière qu’elle peut être amenée à subir. Dès que l’intensité lumineuse dans laquelle vit la plante augmente, cette structure disparait. Les feuilles d’arbrisseaux développés à l'ombre des arbres de haute futaie prennent cette structure LE. Nous avons vu que, selon que l’on compare les feuilles à structure $S et O0 à une forte ou à une faible intensité lumineuse, l'énergie assimilatrice de lune est tantôt plus forte, tantôt plus faible que celle de l’autre. On peut dire que comparer deux feuilles d’une même espèce, plus où moins différentes parce qu'elles se sont déve- loppées à des éclairements différents, à une intensité lumineuse arbitrairement choisie, n’est pas une opération rationnelle qui puisse rendre compte de l'énergie assimilatrice relative des deux feuilles; il faut comparer ces deux feuilles respectivement aux intensités lumineuses sous lesquelles elles se sont formées et auxquelles elles assimilent pendant la durée de leur dévelop- pement. Si ces intensités lumineuses ne sont pas trop éloignées de optimum lumineux pour le développement de la plante, on devra obtenir des valeurs à peu près semblables. Sous cette condition, on pourrait dire que le facteur struc- ture multiplié par le facteur intensité lumineuse égale une constante. La feuille s'adapte en effet — dans certaines limites — aux éclairements sous lesquels élle se développe; ce sont ces éclai- rements qui déterminent la structure. À son tour, cette struc- 108 EDMOND ROSÉ ture intervient dans l'assimilation et contribue à réaliser, sous la lumière habituellement reçue, l'énergie assimilatrice propre à l'espèce. Les structures considérées $S, O et T sont les structures adaptées aux intensités lumineuses reçues pendant le déve- loppement ; ce sont les structure qui réalisent pour les plantes les conditions d'existence les plus favorables sous leurs éelai- rements respectifs. Ainsi les feuilles à structure OetI donneront toujours, aux intensités lumineuses qui y correspondent et qui sont plus faibles que celles auxquelles vivent les feuilles à struc- ture S, une valeur de l'énergie assimilatrice plus grande que la feuille S. I ya, par rapport aux intensités lumineuses sous lesquelles vivent les plantes ce qu'on pourrait appeler une spécificité des tissus. Plusieurs expériences relatées au chapitre IV ont montré que des feuilles développées à de faibles intensités lumineuses (par exemple: Pisum sation développé à l'éclairement Il) n'atteignaient jamais, à la lumière solaire directe qu'une valeur de l'énergie assimilatrice très faible, Or les feuilles considérées appartenaient à des plantes cultivées loin de leur optimum lumineux. Leurs fonctions physiologiques sont ralenties et, malgré une proportion de chlorophylle forte, une structure normale, l'énergie assimilatrice reste faible. On pourrait expliquer ce fait en faisant intervenir l'activité propre du pro- toplasme qui, chez cette feuille de Pisum sativum développée à un faible éclairement, serait peu intense. L'énergie assimilatrice de différentes feuilles d’une même espèce paraît donc au moins soumise aux facteurs suivants : 19 Intensité lumineuse à laquelle a lieu l'assimilation. 29 Intensité lumineuse de développement sous la dépendance de laquelle se trouvent : 1° la proportion de chlorophylle ; 20 la structure ; 39 l’activité propre du protoplasma. Conclusions générales. — L'ensemble de nos expériences faites avec détail sur deux plantes prises comme types a donné des résultats qui sont certainement susceptibles d'une certaine généralisation. Ces résultats montrent que les différentes espèces végétales à chlorophylle doivent présenter dans la ÉNERGIE ASSIMILATRICE CHEZ LES PLANTES 109 nature, en ce qui concerne leur assimilation chlorophyilienne des capacités d'adaptation à l’éclairement très différentes. Ces capacités d'adaptation doivent être en rapport — toutes autres conditions égales d’ailleurs — avec l'aire d'extension de ces espèces, aux diverses luminosités naturelles. Un certain nombre d'espèces doivent être analogues au Teucrium Scorodonia, c'est-à-dire capables de réagir contre un éclairement faible, de manière à rétablir la même énergie assi- milatrice que celle qui se produit en pleine lumière. D'autre part, l'assimilation chlorophyllienne jouant un rôle considérable dans la physiologie des végétaux, on peut déduire de ce qui précède que les plantes qui sont susceptibles d'adapter leur assimilation à des éclairements très différents pourronteffectuer leur évolution complète, germer, fleurir et fructifier aussi bien à l'ombre qu’au soleil. D’autres au contraire, comme le Pisum salivuim, ne peuvent s'adapter à la lumière atténuée qu'entre des limites d'intensité lumineuse plus restreintes et plus voisines de la lumière maxima. Lorsqu'elles végètent dans une ombre trop épaisse, elles ont toutefois une tendance à réagir contre cette lumière insuffisante; mais elles n'arrivent pas à fleurir normalement et à fructfier. Il existe sans doute des espèces qui ne sont adaptables qu’à des intensités lumineuses très faibles, car on ne les trouve dans la nature que dans les endroits peu éclairés (ex.: Poa nemoralis, certaines Fougères, etc.). En outre, chaque espèce végétale, dans la limite où elle peut supporter les variations de lumière, tend par la modification de sa forme et de sa structure, ainsi que par les variations des pro- portions de la chlorophylle, à atteindre pour l'assimilation une valeur, toujours la même, qu’on pourrait appeler la constante spécifique de l’action chlorophyllienne. D'autre part, nos expériences ont montré : 19 Qu'une feuille développée à un faible éclairement peut, à la lumière solaire directe, assimiler davantage qu’une feuille développée à un éclairement plus fort; nous avons fixé les limites dans lesquelles cette proposition peut être vraie. 20 L'adaptation de la structure de la feuille à la lumière 110 EDMOND ROSÉ qu’elle reçoit et la supériorité d’une structure sur une autre au point de vue de l'énergie assimilatrice pour des valeurs déter- minées de l'intensité lumineuse (1). (1) Au moment de la mise en pages, nous avons connaissance du mémoire de Wilhelm Plester (‘) sur l'assimilation et la respiration dans les variétés d'une même espèce qui se distinguent par la coloration de leurs feuilles. — Plester a, comme nous, déterminé à la balance des poids frais et des poids secs de feuilles et de plantes entières, compté des feuilles, mesuré des sur- faces et dosé au moyen du colorimètre la chlorophylle. Il s’est occupé de plus des cendres et en a déterminé avec le poids, la composition qualitative. Au point de vue des fonctions physiologiques, il a mesuré la valeur de l'énergie assimilatrice, et cela par l'augmentation du poids sec de moitiés de feuilles ; l'une de ces moitiés étant séparée de la plante et pesée, l’autre moitié restant sur la plante et continuant à assimiler, un séjour préalable à l’obs- curité des deux moitiés de feuilles les ayant débarrassées toutes deux de leurs hydrates de carbone. La valeur de l'énergie respiratoire a été déter- minée par litrage, avant et après respiration, d'une solution de baryte sur laquelle passait l'air chargé de CO? exhalé par la plante. Ce qui nous inté- resse plus particulièrement dans les résultats obtenus par Plester, c’est que, ayant trouvé pour les variétés vert pâle de MWirabilis Jalapa une certaine concentration chlorophyllienne, il n'a pas obtenu une augmentation de poids see et par suite une valeur de l'énergie assimilatrice proportion- nelle. La valeur de l'énergie assimilatrice (rouvée a été plus forte que ce qu'elle aurait dû être avec la proportion de chlorophylle constatée. Un nou- veau facteur élait intervenu : l'augmentation de la surface de la feuille par rapport à un même poids frais de cet organe. D'autre part, les feuilles du Catalpa atropurpurea, rouges dans leur jeunesse, perdirent complètement leur anthocyane lorsqu'elles furent complètement développées, et alors le contenu chlorophyllien fut trouvé plus abondant que pour la feuille verte normale et aussi l'énergie assimilatrice plus élevée. Nos résultats viennent confirmer et préciser ceux obtenus par Plester. Nous avons vu que, lorsqu'on supprimait à la plante une certaine quantité de lumière, elle réagissait, essayant de s'adapter par l'augmentation de la chlorophylle, par l’étalement de ses tissus en surface, et cela tant que la valeur de l'assimilation n'avait pas atteint — à la lumière où la plante était cultivée et où son énergie assimila- trice était mesurée — la valeur de l'assimilation de la feuille normale à la lumière normale. Dans presque toutes les expériences de l’auteur cité, ce n'est pas la quantité de lumière qui est diminuée, mais la quantité de chloro- phylle (feuilles de Chlorina) et l'étalement en surface se produit encore. Quand, indirectement, c’est la lumière qui est diminuée (feuilles rouges de Catalpa où l’anthocyane forme écran), ilse développe une forte proportion de chlorophylle qui, lorsque la feuille est devenue verte et largement éclairée, provoque une forte énergie assimilatrice. Tout ceci vient à l'appui de nos conclusions de la page 108 : dans le phénomène assimilateur, la concentration chlorophyllienne, la structure (étalement en surface), l'intensité lumineuse sont liées. Ces trois facteurs, le protoplasma n'étant pas atteint, se suppléent — mais seulement dans certaines limites — pour maintenir constante et voisine du taux normal de l'espèce, l'énergie assimilatrice de l'individu. (*) Beiträge zur Biologie der Pflinzea. Breslau, 1912. RECHERCHES EXPÉRIMENTALES SUR LE DÉVELOPPEMENT ET LA NUTRITION DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS Par Camille SERVETTAZ CHAPITRE PREMIER HISTORIQUE ET TECHNIQUE I. — HISTORIQUE On à fait, jusqu'ici, peu de recherches expérimentales sur le groupe des Muscinées. Nous connaissons seulement les tra- vaux de Élie et Émile Marchal (1) sur l'aposporie et la sexua- lité des Mousses, et quelques expériences de Correns (2) et de Gœbel (3) sur le développement des propagules ou d’autres organes de la plante. Encore faut-il remarquer que la méthode _ pasteurienne à été rarement appliquée dans toute sa précision. Quoi qu'il en soil, on ne sait encore que très peu de ehoses sur la nutrition des Mousses ét leur dépendance vis-à-vis des agents extérieurs. En 1906, cependant, Paul Becquerel (4) a donné un court | | | (1) Éc. et Ém. Marcuar, Recherches expérimentales sur la sexualité des | spores chez les Mousses dioïques (Mém. publiés par Acad. royale de Belgique, | LI, fase. V, 1906). — Aposporie et sexualité chez les Mousses (Bull. de l’'Acad. royale de Belgique, Classe des sciences, 1906). | (2) C. Correxs, Untersuchungen über die Vermehrung der Laubmoose | durch Brutorgane und Stecklinge. léna, 1899. (3) K. Gorsez, Organographie der Pflanzen, IL Teil, 1 Heft, Bryophyten. léna, 1898. (4) P. Becquerez, Germination des spores d’Atrichum undulatum et d'Hyp- num velutinum. Nutrition et développement de leurs protonémas dans des milieux stérilisés (Revue gén. de botanique, t. XVIIE, pp. 49-67, 1906). ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913, xvu, 7° 112 CAMILLE SERVETTAZ aperçu sur le développement en cultures pures des protoné- mas d'Atrichum undulatum et d'Hypnum velutinum. Nous avons étendu ces premières recherches expérimentales à la nutrition d’autres espèces de Mousses, en variant et en multipliant les milieux de cultures et en employant des disposi- tifs spéciaux qui nous ont permis de suivre l’évolution com- plète de la plante, de la spore à la formation des organes sexués. Par des cultures sur gélose ou sur gélatine, dans des milieux sucrés ou non, à la lumière ou à l'obscurité, nous avons abordé le problème des synthèses carbonées ; d’autres cultures nous ont aussi conduit à la question de l’utilisation de l'azote organique, à celle du rôle de différents métaux dans la nutri- lion, à l'emploi du sulfate de fer comme moyen de destrue- tion des Mousses des prairies, etc.; enfin, après avoir cherché à préciser l’action de certains facteurs extérieurs : lumière, chaleur, pesanteur, etc., nous nous sommes intéressé au pro- blème de la sexualité en ce qui concerne la proportion des sexes dans les espèces bisexuées, et, dans tous les cas, nous avons soigneusement noté les modifications apportées par les change- ments de milieux. II. — TECHNIQUE Ayant mis un temps assez long pour acquérir une technique satisfaisante, nous croyons utile de la faire connaître, ne serait-ce que pour faciliter le contrôle de nos expériences. A. Matériel. — Dans son ensemble, notre méthode est celle des cultures pures de Pasteur. Le vase de culture le plus commode, lorsqu'on veut suivre le développement total de la plante, estle flacon conique d'Erlenmeyer, dont ilest facile d’approprierla taille à celle de l'espèce cultivée. Pour les formes naines, une, capacité de 60 centimètres cubes est très suffisante, mais, pour les formes plus grandes, il faut utiliser des flacons de 100 à 500 centimètres cubes. Ces vases ont l'avantage d’être très clairs, spacieux, parfaitement stables, faciles à fermer, à manipuler ; néanmoins, lorsqu'on veut s’en tenir à la germina- tion et au stade protonéma, il est avantageux d'employer de DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 113 simples tubes à essais, beaucoup moins dispendieux, moins encombrants, et très suffisants pour l'étude des premiers stades du développement. On se trouve bien de combiner leur emploi avec celui des flacons d'Erlenmeyer. On multiplie donc les ensemencements dans les tubes à essais, car il faut compter sur de nombreux insuccès, et l'on repique ensuite les semis dans les Erlenmever. Les boîtes de Pétri ordinaires rendent particulièrement ser- vice, en certains cas, car elles permettent une bonne aération des cultures, mais elles manquent souvent de hauteur et se laissent fréquemment contaminer au bout de quelques semaines. Toute- fois, des boîtes hautes de 5 à 6 centimètres, ou assez minuscules pour prendre place sur la platine du microscope, seraient souhai- tables à différents points de vue. Les ballons à fond plat offriraient toutes les qualités des Erlenmeyer s'ils étaient moins encombrants et moins fragiles. Les boîtes du D' Roux, du D' Pinoy, très commodes pour l'étude des Bactériacées, des Champignons, des Algues, ne pré- sentent pas d'avantages particuliers pour l’objet de nos recherches. Quant aux cellules de Van Tieghem, aux tubes capillaires, nous avons dû en négliger l'emploi, les germina- tions des spores se faisant beaucoup mieux sur un substratum humide qu’au sein d’un liquide, vraisemblablement par besoin d'aération. B. Milieux de culture. — «) Mirrux sorines. — Les milieux gélosés ou gélatinés ayant souvent donné d'excellents résultats dans les cultures d’Algues (1), nous les avons employés à notre tour. Nous n'insisterons pas sur les procédés de prépa- ration de ces milieux qui se trouvent décrits dans tous les trai- _ tés de Bactériologie, cependant nous attirerons l'attention sur là nécessité de débarasser l'agar-agar des sels minéraux qu'il renferme (laver avec une solution d’acide chlorhydrique à | 1/2000, pendant vingt-quatre heures, puis à l’eau distillée, lais- ser quelques heures en présence d’un peu d’ammoniaque pour | faire disparaître l'acide, puis laver de nouveau à l’eau distillée), (4) CF. Cnopar et Grintzesco, Sur les méthodes de cultures pures des | Algues vertes (Compte rendu du Congrès intern. de Botanique de Paris, 4900). ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913, xvIr, 8 14% CAMILLE SERVETTAZ tout au moins lorsqu'on veut préciser le rôle d'une substance déterminée dans la nutrition, car on sait que certains éléments peuvent intervenir de notable facon, même lorsqu'ils n'existent qu’en très minimes quantités dans le milieu de culture. Pour la même raison, il parait aussi indispensable, dans les recherches sur l'influence du calcium et du potassium (cultures en milieux liquides), de paraffiner les vases d'expérience, car il est aujour- d'hui bien démontré que le verre est en partie soluble dans l'eau distillée. Pour la préparation d’une eau distillée absolu- ment pure et le paraffinage des vases de culture, nous ren- voyons à la méthode de Chodat que l’on trouvera décrite dans un Mémoire d'Adjarof sur les Algues (1). Dans nos expériences, la gélose ou la gélatine ont été employées seules ou rendues nutritives par la solution suivante dont nous devons la compo- sition à MM. Élie et Émile Marchal (2). Solution de El. et Ém. Marchal Azotate d'ammonium... "1h mnt 1 gramme. Sulfateide. potassium RER enr CerRe Oer,5 — (Je MASNÉSIUM 2e ce rre nr. Oer,5 — de Calcium. ee ee Oer,5 Phosphate d'ammonium....:..1..4.1.,5.. Or,5 Sulfate defense re or Oer,01 Eau OS pour Ce RE TRE 1000 cent. cubes. Potasse caustique à 10 p. 100, quelques gouttes, jusqu’à complète neu- tralisation de la liqueur. Enfin, dans certains cas, du glucose, différents sucres ou hydrates de carbone ont été ajoutés en proportions variables à ce milieu. Nous avons aussi essayé l'emploi d'extraits de ter- reau, cela sans profit, car ces préparations, de compositions variables et indéterminées, ont en outre le grand inconvénient de favoriser le développement des moisissures. Les bouillons de viande gélatinés ou glucosés, les milieux de Sabouraud, au sérum, utilisés en Bactériologie, se sont tou- jours montrés nuisibles aux cultures. b) Mieux LiquiDEs. — Les solutions de Detmer et de Knop, que nous avons ramenées à la concentration de 3 grammes de (4) M. Ansaror, Recherches expérimentales sur la Physiologie de quelques Algues vertes. Genève, 1905. (2) Nous remercions ici bien vivement MM. Élie et Émile Marchal pour tous les renseignements qu'ils ont eu l’obligeance de nous fournir. DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 115 sels par litre (optimum) de la façon indiquée ci-après, nous ont donné des développements sensiblement égaux entre eux, mais légèrement inférieurs à ceux qui résultent de l'emploi d'une solution de Marchal (de même concentration). Il est à remarquer que le Knop ne diffère du Detmer que par la substi- tution de l’azotate de potassium au chlorure de potassium, et que le Knop — dont le fer a été fourni sous la forme de sulfate — ne contient pas de chlore, comme la solution de Marchal, d’ailleurs. Solution de Detmer modifiée. INzOtateide CAICIUM........................ 1 gramme. Chlorure de potassium..................... Our, 5 Sulfate de magnésium..................... 0,5 Phosphate de potassium (monopotassique).. 04,5 Sesquichlorure de fer. ..….:.,,..,..4:4.. 4. VI-VIIT gouttes. Eau distillée, Q:$S.pour....,..........,.... 1000 cent. cubes. Solution de Knop modifiée. Azotateide calciumi:..:.....,...:........., 1 gramme. Azotate de-potassium...................... 0,5 Sulfate de magnésium, .......,..........., 0,5 Phosphate de potassium................... Ocr,5 SULÉATE RÉEL... to eos anses 02,05 Eau distillée, . S. pour................ °.. 1000 cent. cubes, REMARQUE. — Avoir soin de neutraliser très exactement avec une solution de potasse à 10 p. 100, car les moindres {races d'acide gênent considérablementle développement des Mousses. — Cômme milieu liquide naturel, nous avons employé l'eau ordinaire, stérilisée à 1200. Bien que les Mousses ne se dévelop- pent pas longtemps aux dépens d’une quantité d’eau limitée, dont les réserves sont bientôt épuisées, les cultures alimentées par l’eau seulement sont très intéressantes, car elles se rappro- chent beaucoup de celles qui existent dans la nature et four- mssent ainsi un élément de contrôle pour juger des modifica- lions apportées par les milieux artificiels. c) SUBSTRATUMS HUMIDES. — Pour faire germer des spores de Mousses, on peut, à la rigueur, les déverser simplement dans le liquide nutritif, au fond duquel elles finissent toujours par tomber ; cependant, il est rare que dans ce cas lon oblienne de bonnes germinations, les filaments du protonéma se trou- vant gênés par les matières salines qui se déposent habrtuelle- 116 CAMILLE SERVETTAZ ment au fond du vase; peut-être souffrent-ils aussi d’un manque d'oxygène. Quoi qu'il en soit, les germinations sous l’eau sont beaucoup plus lardives, moins abondantes qu'au côntact de l'air, et périssent souvent de très bonne heure, sans compter qu'elles se prêtent mal aux observations. Il est donc nécessaire de placer la spore dans des conditions d'aération plus conve- nables et de la soustraire à l’action des dépôts salins. Pour cela nous avons eu recours à différents dispositifs. 10 Cultures sur coton hydrophile et papier-filtre. — Ce pro- cédé convient spécialement à l'emploi des vases d'Erlenmeyer et des boîtes de Pétri. On introduit dans le fond de ces vases des plaques de coton hydrophile sous une épaisseur de 1 centi- mètre environ et on les recouvre d’une rondelle de fort papier- filtre (Planche I). On verse le liquide nutritif jusqu’à affleure- ment de la surface libre, et après fermeture et stérilisation on a un dispositif des plus commodes pour l'ensemencement des spores et l'observation du développement complet de la plante. I à l'avantage de renfermer une notable quantité d’eau et d’aliment, suffisante pour une année environ, surtout si l'on à som de réduire lévaporation par l’apposition d’une pelite éprouvette formant capuchon sur les Erlenmeyer ; d'autre part, la surface continue formé par le papier s'oppose | à l'éparpillement des spores, rend très apparents les protoné-. | mas, el la suite des observations devient ainsi très facile. 20 Culiures sur coton hydrophile seul. — Lorsqu'on ne vise que le plus grand développement de la plante et que l’on ne cherche pas à observer spécialement les premiers stades de la germination, il y a avantage à supprimer la couche superfi- cielle de papier-filtre du substratum précédent, car ce revête- ment gène la pénétration des rhizoïdes dans la profondeur. Il est alors préférable de s’en tenir à une simple plaque de coton hydrophile. Dans ce cas, les filaments du protonéma se ramifient abondamment et produisent parfois des formes. de mullüiplication d'un grand intérêt. Les cultures sur coton hydrophile se font aussi très bien à l'intérieur des tubes étranglés, dits tubes à pommes de terre. | La préparation de ces tubes est des plus simples et se con- | çoit aisément sans description. | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISES 417 30 Cultures sur papier seul. — Au lieu de coton hydrophile, on peut garnir le fond des vases (Erlenmevyer ou Pétri) de plu- sieurs doubles de papier-filtre (Planche EL), mais la culture sur papier seul convient surtout quand on utilise des tubes à essais. Ces tubes, comme nous le savons déjà, sont d'un emploi lrès commode pour effectuer des germinations. On les remplitde la solution nutritive à peu près Jusqu'au tiers, puis on y introduit, en l’appliquant contre les parois, une lame de papier-filtre d'une hauteur sensiblement égale aux deux tiers de celle du tube et le recouvrant sur la moitié de son contour environ (Planche Ïl). C'est sur cette lame que se font les ensemencements. Nous ver- rons bientôt comment. Les tubes sont fermés et stérilisés sui- vant la méthode ordinaire. Pour les rendre moins encombrants, plus faciles à observer et les placer dans des conditions gales et convenables de lumière, on se trouve bien de les suspendre en brochettes le long de baguettes que l’on fixe très aisément aux châssis des at. le ne des murs ou des meubles du laboratoire, suivant les éclairements qu'on veut obtenir. 40 Cultures sur plaques de porcelaine, d'écorce ou de tourbe. — C'est souvent avec succès que les plaques de porcelaine ont été employées dans la culture des Algues (1 et 2), car elles favorisent le développement des espèces qui demandent beaucoup d’air et une humidité ménagée. Pour nos expériences, nous nous sommes servi de plaques étroites, que nous introduisons, soit dans des tubes étranglés (Planche Il), soit au fond de vases d’'Er- _ lenmeyer. Les spores adhèrent mal à la surface de ces plaques et tombent, pour la plupart, au fond du liquide ; d'autre part, elles ne reçoivent pas une quantité d'eau suffisante dans les parties éloignées de plus de sept à huit millimètres de la sur- face du liquide ; aussi, l'emploi des plaques de porcelaine est-il | nettement moins avantageux que celui des lames de papier. Un autre inconvénient est qu'il est impossible d'en détacher sans l’endommager le protonéma qui les couvre, ce qui est une gène pour les observations microscopiques ; d’ailleurs le déve- | | (1) R. Cnopar et N. Gorprzus, Note sur la culture des Cyanophycées (Bull. de l'Herbier Boissier, 1897). (RE GRINTZESCO, Recherches en eee ut la Morphologie et la Physiologie de Scenedesmus acutus Mey. Genève, 1902. 118 CAMILLE SERVETTAZ loppement sur porcelaine est toujours d’une extrème lenteur. Aux plaques de porcelaine, nous avons tenté de substituer des fragments d’écorce de différents arbres ou des tranches de tourbe ; mais, dans ce cas, les résultatsont été totalement néga- üfs, les produits bruns tanniques ou humiques abandonnés par les substratums empêchant tout développement. Nous avions cependant pris la précaution de faire macérer les écorces pen- dant une dizaine d'heures dans l'eau d’un autoclave chauffé à 120°. En résumé, c’est soit sur gélose ou gélatine, soit sur le papier des tubes à essais, soit sur le coton des flacons d'Erlenmevyer ou des vases de Pétri que nous avons obtenu les cultures les meilleures. C. Soins à donner aux cultures. — &) Lumière. — Il est très important que l’éclairement des cultures soit parfaitement réglé. Cette opératiou ne peut évidemment être réalisée une fois pour toutes; aussi les cultures demandent-elles sans cesse à être déplacées ou pourvues d'écrans appropriés. Pendant la belle saison, les rayons directs du soleil leur sont très préjudi- clables, surtout au moment où la spore commence à germer. Il suffit alors de quelques instants d’une vive insolation pour les faire périr irrémédiablement. En été, le meilleur moyen d'éviter des mécomptes est d'installer les cultures devant une fenètre orientée au Nord. Pendant le reste de l’année, la lumière correspondant à cette orientation serait insuffisante pour certaines espèces (il faut aussi tenir compte des besoins en chaleur), et il vaut mieux adopter les expositions Est ou même Sud, en ayant soin de tamiserla lumière par des feuilles de papier, dès qu'elle devient trop forte, à moins que l’on ne préfère déplacer les cultures. En un mot, l'intensité de la lumière joue un rôle capital dans la vie des Mousses, et l'on ne: saurait trop en surveiller l’action pour la bonne marche des expériences. b) Cnazeur. — Une température de 160-259 parait réaliser un optimum pour la germination et le développement. Partant de cette observation que beaucoup de Mousses résistent parfai- tement aux froids de l'hiver, nous avions, au début de nos | | | l DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 119 recherches, placé nos cultures dans uneserre froide, à une tem- pérature de 50-79 environ, dans le but de les protéger contre les moisissures; mais, dans ces conditions, nous n'oblinmes pas de germinations, et les protonémas déjà développés demeurèrent stalionnaires. Si, en pleine nature, des Mousses peuvent ger- mer et s’accroitre pendant la saison froide, il est à su pposer que c'est à la faveur des élévations de température qui se produisent journellement vers le milieu de la journée. Les phénomènes vitaux. mis en branle pourraient ensuite se poursuivre pendant quelque temps à des températures insuffisantes à les provoquer. De semblables retards de l'effet sur la cause sont en effet possibles et se constatent, par exemple en physique, avec les phénomènes de surfusion. En été, des flacons exposés au soleil etrevèlus de papier noir pour éviter les effets destructeurs de la lumière directe, attei- gnent souvent des températures de 45 à 50 degrés. On constate qu'à cette température le développement est arrêté et que les cultures périssent, à commencer par les tiges aériennes. On connaît les belles études de Molish (1) concernant l'action du froid sur les plantes. Cet auteur à démontré que si certaines plantes se fanent bien au-dessus de 0°, par l'action du froid, cest que leurs racines ont cessé de pouvoir absorber l’eau à ces températures, bien que le liquide nourricier soit encore éloigné de son point de congélalion. Par analogie, on peut donc sup- poser que le même phénomène se produit aux températures élevées, et l’on s'explique alors facilement que la mort des Mousses commence par les tiges feuillées, non plongées dans l'eau, bien que d’une façon générale la « chaleur humide » de- vienne plus rapidement nuisible à la substance vivante que la « chaleur sèche ». À une température de 450-50°, une Mousse en pleine végétation (du moins pour les espèces que nous avons étudiées) cesserait donc de vivre parce que ses rhizoïdes ne pourraient plus absorber l'eau ? c) Évaporarion. — Les Mousses ayant un développement très lent, demandant souvent plus d’une année pour être complet, 1l importe de garantir les cultures contre une trop grande perte d'eau, si l’on ne veut pas voir troubler les résul- (4) H. Mousu, Untersuchungen uber das Erfrieren der Pflauzen. Léna, 1897, 120 CAMILLE SERVETTAZ lats des expériences par des changements de concentralion du milieu, ou avoir à remettre trop souvent de la solution nutri- tive. Cette opératiôn comporte toujours, en effet, de grandes chances de contamination, surtout lorsque les orifices des vases portent des poussières, comme il arrive inévitablement au bout d’un certain temps. Lorsque le vase contient beaucoup d’eau, ce qui est le eas pour nos vases d'Erlenmeyer, une courte éprouvette, renversée sur le goulot et stérilisée en même temps que le vase, est suffi- sante pour ménager l'évaporation. Si le tampon d’ouate obtura- teur est suffisamment gros et débordant, il garnit parfaitement l'intervalle existant entre le capuchon et le col du flacon, de sorte qu'il ne peut pénétrer ni poussières ni germes au-dessus du bouchon, ce qui est un grand avantage pour la bonne con- servation des cultures. Pour les tubes à essais, un semblable dispositif couvien- drait aussi très bien, mais n'ayant pu nous procurer les éprou- vetles-capuchons nécessaires à cet effet, nous avons eu recours aux capuchons de caoutchouc d'un usage courant en Bactério- ogie. Îls ont l'avantage de s'opposer beaucoup mieux que les éprouvettes à la déperdilion de l'eau; mais, par contre, ils ont le grand inconvénient d'interdire presque complètement l'entrée de l'air. Il est vrai que cet inconvénient est peu sen- sible tant que les Mousses n’ont pas atteint le stade de la pousse feuillée, mais, ce degré de développement réalisé, il devient utile de ménager un canal pour l'entrée de l'air sur les côtés des tubes capuchonnés. Nous avons obtenu ce résultat en glissant latéralement sous l'enveloppe de caoutchouc | des tronçons d’allumettes flambées en partie (uue par tube); | l'air pénètre alors par les méats formés de chaque côté | du brin de bois. Malheureusement, ces ouvertures livrent aussi. | passage aux poussières el à leurs germes, et, comme il existe sous les capuchons une petite chambre pleine d'air humide, les spores des moisissures qui y pénètrent ne tardent pas à ger- mer; leurs filaments finissent par traverser les bouchons et arrivent à l'intérieur des tubes qu'ils contaminent. Beaucoup de cultures se trouvent ainsi perdues, d'où la nécessité de les multiplier, car, somme toute, ce procédé est encore préférable DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 121 à celui qui consiste à laisser les bouchons nus et à renouveler fréquemment l’eau des cultures. Un bon moyen pour réduire le nombre des infections est de tenir les flacons dans une salle sèche et bien aérée, de flamber de temps en temps les cotons ou de les humecter légèrement avec une solution alcoolique de sublimé corrosif. D. Conservation des Cultures. — Lorsqu'on à réussi à obtenir une culture pure de Mousses, il peut être intéressant de la conserver en vue de recherches ultérieures. Un bon moyen, à cet effet, est d’immerger complètement la culture dans le liquide nutriuif qui l’alimente (enfoncer la lame de papier dans le fond des tubes à essais), puis de fermer les tubes avec de la paraffine ou bien encore avec de la cire à cacheter, après avoir flambé et enfoncé légèrement le bouchon. Les pousses feuil- lées, s’il en existe, finissent par périr, non sans avoir donné quelques filaments de protonéma adventif, lesquels, avec ceux qui existaient déjà, se mulüplient pendant un certain temps. On obtient donc un lacis verdàtre qu'aucun caractère, à première vue, ne distingue d’une touffe de Confervacées, et qui est susceptible de se conserver pendant de nombreuses années. C'est ainsi que nous avons pu constater qu'un tube datant de sept ans et préparé comme il vient d’être dit renfermait un protonéma parfaitement vivant. Nous retrouvons ici un nou- vel exemple de la persistance de la vie sous un état asphyxique, tout à fait comparable à celui que l'on a signalé récemment, relativement àla longévité des levures conservées dansles vins. Certaines levures provenant de vins bouchés, remontant à 1803, étaient encore capables de faire fermenter le glucose en 1912, c'est-à-dire au bout de plus d’un siècle ! (Recherches de | Gayonel Dubourg) (1). Mais, qu'il s'agisse de ces levures ou de nos Mousses, elles ne peuvent vivre en anaérobiose complète el | doivent leur vie à l'air que laisse lentement passer le bouchon de liège ou le tampon d'ouale paraffinée. Au surplus, cette persistance de l’état protonéma chezles Mousses, sans formation | de pousses feuillées, ne manque pas d'intérêt au point de vue (1) Revue de viticulture, 4 juillet 1912. 122 CAMILLE SERVETTAZ des hypothèses que l'on pourrait envisager quant aux liens de parenté de ces végétaux avec des formes inférieures, les Algues par exemple. CHAPITRE Il GERMINATION DES SPORES ET DÉVELOPPEMENT DES POUSSES FEUILLEES 1. — LA SPORE Ensemencement des spores. — Une des grandes difficultés de l'ensemencement des spores est de procéder aseptiquement. En effet, toute tentative pour détruire les germes répandus à la surface des sporogones risque aussi de tuer les spores, surtout lorsqu'on emploie du matériel frais (encore vert) ; quand il est … sec, il est plus résistant, mais comme les urnes sont alors généralement ouvertes (sauf chez les Phascacées), 1l n’est pas possible de les stériliser par des bains. Comme antiseptique, nous avons employé des solutions aqueuses de sublimé à 1/10000, la concentration de 1/ 1000 s'étant en général. montrée nocive pour nos espèces. Les sporogones, encore fer- més, mais sur le point de s'ouvrir, sont saisis avec des pinces flambées, rapidement plongés dans le liquide stérilisateur, reti- rés aussitôt, agités dans un peu d’eau stérilisée, puis abandon-…| nés dans ce même liquide pendant une bonne heure pour obte-. nir un lavage complet de lantiseptique, vis-à-vis duquel les spores sont en effet extrêmement sensibles. On sait que cette sensibilité des espèces végétales au milieu est parfois prodi- gieuse. Le Sterigmalocystis nigra ne reluse-t-1l pas de germer dès que le milieu renferme 1 p. 1600 000 de nitrate d'argent où 1 p.500 000 de bichlorure de mercure ? Les sporogones ayant été ainsi stérilisés, on peut, soit les introduire dans des tubes aseptiques pour les dessécher et en déterminer la déhiscence (par exception les capsules des Phas- cacées doivent êlre ouvertes avec un fil de platine rougi), soit procéder directement à l’ensemencement. Dans le premier cas, la capsule sèche étant ouverte, il n’y à qu’à la secouer directe- DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 123. ment à l'entrée du vase de culture en ayant soin de la tenir avec une pince flambée. Dans le second cas, on peut écraser le sporogone dans un peu d’eau stérile placée entre deux verres de montre bien flambés et ensemencer à la pipette Pasteur. Mais, pour chaque sporogone, il faut recommencer les stérilisations, et les manipulations un peu longues font courir des risques de contamination. Lorsqu'on ne veut pas obtenir des séries issues d’un même sporogone, 1l semble préférable d'écraser ‘directe- meut la capsule à l'entrée du tube de culture avec la pince même qui sert à la transporter. Les spores se répandent, on retire la capsule vide et on applique le tampon d’ouate. Puis, en incli- nant le vase avec précaution, on amène le liquide en contact avec l’amas des spores, lesquelles sont entrainées sur le substratum quand on redresse le récipient. On peut aussi amener la bande de papier des tubes à essais jusque près de l'ouverture et ensemencer directement les spores sur là partie même du papier où on désire les faire germer. Malgré la faible concentration de la solution de bichlorure de mercure employée et le temps très réduit laissé à son aclion, bien des essais demeurent encore infructueux par suite de la mort des spores, tuées par l’antiseptique. Aussi avons-nous souvent adopté une autre technique. Les sporogones, choisis bien mürs et encore fermés, sont récoltés aussi asepliquement que possible, de préférence après un jour de pluie, et mis en petit nombre dans des tubes stériles. On ensemence aussitôt rentré au laboratoire. Pour cetle opération, les sporogones, Lenus avec une pince flambée, sont soigneusement nettoyés avec un pinceau, dans de l’eau stérile, passés rapidement dans la flamme (une seule fois), ouverts d’un coup de ciseaux (également flambés), puis secoués directement à l'entrée des tubes de culture. Toutes les cultures obtenues de cette façon ne sont pas pures, mais 1l en est un grand nombre comme on peut s'en assurer par des passages sur des milieux gélosés sucrés qui favorisent le déve- loppement de beaucoup de moisissures et de bactéries. Avec | quelques bonnes cultures que l'on multiplie ensuite aisément par requipage, on a relativement vite e matériel nécessaire à beaucoup d'expériences; mais il importe de vérifier de temps 124 CAMILLE SERVETTAZ en temps sa pureté, car on sait que la présence desgermes peut modifier complètement les conditions de la nutrition. Germination de la spore. — DuRÉE DE LA GERMINATION. — INFLUENCE DE L'ESPÈCE. — Au point de vue de la durée de la germination, on peut distinguer deux types de Mousses : celles qui mettent de deux à six mois pour germer et celles dont les spores germent en quelques jours, dès leur sortie dusporogone. Au premier type appartiennent: Æypnum velutinum, Hyprum purum, Polytrichum jurniperinum, Atricluum undulatum, Bra- chythecium rutabulum, ete., et vraisemblablement beaucoup d'espèces dont la maturation des spores à lieu en hiver ou à l'arrière-automne. Le long temps d'arrêt que ces spores doivent subir dans la nature pour attendre des conditions favorables à leur développement peut rendre compte de cette particularité biologique Au second type (spores à germination immédiate) se ralta- chent la plupart des espèces mürissant leurs spores au prin- temps : Phascum cuspidatum (champs), Dicranella heteromalla (rochers), Grimnua puloinata (murs), Orthotrichunr pumilum, O.obtusifolium (lrone des arbres), Funaria hygrometrica, Bar- trania ponuformis, ete. Ces Mousses, favorisées par les chaudes ondées printanières, allongent rapidement leur protonémas et leurs pousses feuil-. | lées, comme si elles se hàtaient d'accomplir leur développement avant de subir les atteintes de la sécheresse de l'été. C’est ainsi que Bartramia pomiformis germe en 30 jours, Barbula ruralis en 25 jours, Grinmia pulvinala en 8 jours, Funaria hygrometrica | en # jours (température de 159-180, en avril-mai). r| Par contre, les espèces suivantes, dans les mêmes conditions d'expériences, mirent plusieurs mois àgermer : Hypn'1m purum, du 22 décembre au 15 mars: Polytrichum juniperinum, du 20 décembre au 10 mai; Africhum undulatum, du 24 décembre au 10 mars; Prachythecium rutabulum, du 25 février au. 22 avril. INFLUENCE DU DEGRÉ DE MATURITÉ DES SPOREs. — Toutes les durées qui viennent d'être indiquées sont des minima et l'on observe parfois d'importantes différences dans le temps néces- | dl DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 1925 saire à la germination, entre les spores d’une même espèce mais provenant de sporogones distincts. C’est ainsi que certaines germinations ont mis de 4 à 8 semaines à s'effectuer, quand d'autres spores de la même espèce, placées dans des condi- tions identiques, ont germé en 8 jours. À moins d'admettre la possibilité de variations considérables dans la précocité, d'un sporogone à l’autre, ce qui n’est guère probable, surtout pour les fructifications appartenant à une même plante, ces différences ne peuvent guère s'expliquer que par la considéra- tion d'un inégal degré de maturité des spores. Cette maturité, dans la plupart des cas, s'effectue en effet très lentement, et tel sporogone qui parait mûr mettrait peut-être encore un ou deux mois à s'ouvrir (observations sur Barbula muralis). On comprend donc que l'on puisse avoir à noter des temps de germination très inégaux quand on sème des spores de capsules différentes, organes dont on ne peut juger de la maturité qu'approximativement, puisque, pour les besoins de la stérili- sation, on doit les recueillir avant qu'ils soient ouverts. Dans tous les cas, le temps employé à la germination, dans des conditions déterminées, s’est toujours trouvé inférieur pour les spores s'échappant naturellement des sporogones ouverts que pour celles qui ont été récoltées avant la déhiscence. D’ail- leurs, si celles-ci sont lrop jeunes, elles ne germent pas, bien qu'elles puissent paraître bien constituées à l'examen micro- scopique. Si l'on compare maintenant, entre elles, les spores d'un _ même sporogone, on voil qu'elles germent sensiblement toutes en même temps, à la condition toutefois qu'elles soient éga- lement éclairées et humectées. Le nombre de celles qui ne germent pas est toujours très restreint. ACTION DE LA LUMIÈRE. — Une lumière convenable, une bonne aération favorisent la germination. À l'obscurité complète, le développement de la spore, bien qu’encore possible comme nous l'avons constaté, est plus lent à se produire qu'à la lumière. C'est qu'en effet, pendant leur germination, les spores de Mousses s’enrichissent beaucoup en chlorophylle. Leur | teinte d’abord vert pâle — celle-ci parfois entièrement masquée | par la couleur jaune ou noirâtre de l'enveloppe — devient | | 126 CAMILLE SERVETTAZ progressivement d’un vert émeraude très intense. En même temps, le volume s'accroît considérablement. Le diamètre doublant, triplant même, on voit que la spore, quand elle va s'ouvrir, peut être devenue de huit à vingt-sept fois plus grosse qu'au début. Non seulement ses corpuscules chlorophylliens se sont organisés et développés, mais ils se sont activement multi- pliés et remplissent maintenant à peu près toute la cellule. Pour hâter la germination, il convient donc d'éclairer le plus possible les spores, sans les exposer toutefois à l’action directe du soleil, qui ne manquerait pas de les détruire. Ayant semé des spores de Funaria hygrometrica sur les deux côtés d'une plaque de porcelaine renfermée dans un tube à essais et placée face à une fenêtre, les spores qui se trouvèrent sur la face la moins éclairée germèrent huit Jours plus tard que celles du côté opposé. Ce retard fut de dix jours pour des spores de la même espèce et germant dans une complète obscurité. ACTION DE L'EAU. — Plus le substratum sur lequel les spores sont mises à germer est humide, plus la germination est rapide. Pour s’en rendre compte, il suffit de suivre la marche du phénomène de germination le long d’une bande de papier- filtre plongeant par sa base dans le liquide nutritif d’un tube à essais. C’est au voisinage du liquide que commence toujours le verdissement des spores, et celui-ci s'étend de proche en proche vers le haut du tube. Quant aux spores immergées, elles serment après celles qui sont exposées à l'air ; les phénomènes internes de la germination de la spore comportent done manifestement des oxydations. La profondeur de l'immersion, du moins dans nos tubes à essais, ne semble pas avoir d'influence bien marquée sur la durée de là germination, car celle-ci est sensiblement la même pour toutes les spores plongées dans le liquide. Cependant celles qui sont au fond des tubes sont vite arrèlées dans leur développement, gènées qu'elles sont par les dépôts salins qui les entourent. MATURATION DES SPORES. — Les traités de Botanique nous apprennent qu'une graine est incomplètement mûre quand, mise dans de bonnes conditions de germination, elle passe un certain temps de repos sans changements appréciables. On comprend combien cette définition est vague, surtout quand DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 127 on s’en tient aux changements morphologiques les plus appa- rents. Telle graine qui semble au repos accomplit en effet dans son organisation interne des changements très importants ; aussi vaudrait-il peut-être mieux renoncer à ces expressions de graines müres et non müres, qui, le plus souvent, ne corres- pondent qu'à des durées différentes dans la germination, sans qu'il existe de différences notables dans le mode de dévelop- pement. Quoi qu'il en soit, comme beaucoup de Botanistes considèrent les spores de Mousses comme mûres à leur sortie du sporogone, il convient de faire remarquer que les spores de Polytrichum juniperinum, de Brachythecium rultabulum, d'Hypnum purum, d'Atrichum undulatin, ete, mériteraient plutôt l’épithète de non mûres, puisqu'elles ne commencent à verdir qu'au bout de deux et trois mois et plus, bien que toutes les conditions nécessaires à leur germination : chaleur, humi- dité, aération et même lumière, soient réalisées, Cependant il convient de signaler que leur grossissement commence bien avant leur changement de coloration et souvent peu après leur ensemencement. En outre, il est à noter qu'une longue conservation des spores dans un milieu sec, à leur _ sortie du sporogone ne diminue point le temps nécessaire à leur germination. Aussi des spores de Phascum cuspidatum | récoltées en février ont mis le même temps à germer, toutes | conditions égales d’ailleurs, qu'elles aient été semées en février, | mars, mai ou août. Il ne s’exercerait donc pas en cette occasion d'influence saisonnière et une certaine humidité serait néces- | saire à la maturation définitive des spores. |. OUVERTURE DE LA Spore. — L'ouverture des spores se fait de différentes facons, suivant les espèces, et peut servir à les | caractériser. On sait que l'enveloppe de la spore comprend deux membranes: l’une, externe, dure, cutinisée, souvent rugueuse, l’exospore ; l’autre, interne, cellulosique, extensible, l’endospore. Chez Phascum cuspidatum, Bartramia pomiforms, Vexospore est épaisse, noirâtre, couverte de mamelons arron- idis, particulièrement gros chez Bartramia (fig. 1, 2); chez LAmblistegium riparium, Barbula muralis, Tortula ruralis, Hypnum purum, Polytrichum jûniperinum, Dicranella hetero- malla, Bryum cæspiticium, Funaria hygrometrica, ele, elle est 1928 CAMILLE SERVETTAZ mince, de couleur rousse, plus où moins lisse ou finement granuleuse (fig. 1, 8). Fig. 1. — Germination de la spore. — 4-9, Barlramia pomiformis, gr. 230; 8-7, Phas- cum cuspidalum:n, noyau; {, tégument peu extensible et déchiré en étoile; f, fila- ment initial du protonéma, simple ou double; 3-6, au grossissement de 330; 7, au gr. 150; 8, Funaria hygrometrica : a, spore germant (les vestiges de l’exo- spore disloquée en pointillé), gr. 600; à, ce, d, au gr. 250 ; 9, e, f, q, h, i, Barbula muralis, gr.-550; 10-20, Orthotrichum obtusifolium (les parties brunes des mem- branes, en hachures) ; 10, spore non germée ; 11, spore qui s’est très accrue pen- dant la germination et qui se cloisonnera en différents sens, comme en 13, 17, 18; 14, spore se développant en deux sens opposés ; 15-16, action de l’espace disponible sur les premiers stades de la germination ; 49-20, ramification des-filaments d'Or-. thotrichum, gr. 250; 23-25, Amblistegium riparium, gr. 200: 2, protonéma de Phascum cuspidalum, gr. 350; 22, Torlula montana, gr. 250, Tantôt l'exospore, très rigide (Phascum cuspidatum, Dicra- nella heteromalla, Bartramia pomiformis), éclate en étoile et | laisse passer un filament conique, large à la base (fig. 1, 3). (chez Bartramia, ouverture est ordinairement limitée par une. couronne de tubercules particulièrement serrés les uns contre les autres) ; tantôt elle s'amincit progressivement en un point. déterminé, véritable pore germinatif qui livre passage à un tube étroit à la base (Mnivum undulatum, Funaria hygrometricæ — le jeune filament est alors formé d’une succession de cellules ellipsoïdes); cependant la membrane interne n’est jamais ren: | fée là où s’opérera la sortie du filamen comme dans les grains. > DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 4129 de pollen des Phanérogames — ; tantôt encore elle se laisse plus ou moins étirer avant de se rompre. Ici plusieurs cas sont à dis- üinguer: 1° Dans Tortularuralis, Tortula montana, A mblisteqium riparium, Hypnum purum, Atrichum undulatum, Polytrichum Juniperinum, par exemple, l’exospore suit le développement de la spore dans son grossissement. Celui-ci pouvant devenir 8-27 fois plus grand, comme nous l'avons constaté facilement par les variations du diamètre, la surface peut doubler, tripler même par un étirement qui rend l’exospore uniformément mince et translucide. Au moment de la déhiscence, cette mem- brane cède de toutes parts et ne forme plus qu’un vestige disloqué, peu apparent, légèrement jaunâtre, qui finit par se détacher de la spore. Celle-ci ne se distingue plus alors des autres cellules du premier filament du protonéma que par sa position terminale ou bien par une forme plus arrondie que celle des cellules voisines, lorsqu'il lui arrive de donner deux filaments diamétralement opposés; 29 Chez Orthotrichum pumi- lum, O. obtusifolium, la spore, après avoir grossi d'une façon uniforme, perdlaformesphérique, s’allonge dans deux directions opposées, devient ellipsoïde et se cloisonne une, deux, trois fois, perpendiculairement à sa plus grande dimension (fig. 1, f4). Pendant ce temps, l'exospore très épaisse, mais cependant élas- tique, suit le mouvement d’accroissement et finit par recouvrir d'un fourreau rouge brun, 2-5 cellules placées bout à bout. Enfin, ce fourreau cède vers une ou deux de ses extrémités et l’endo- spore s'allonge en une membrane incolore pour former un fila- ment de protonéma (fig. 1, 12); 30 Dans ces mêmes espèces et quelques espèces voisines, la spore, au lieu de s’allonger, dès le début, en un filament, peut, dans certains cas, grossir en con- servant la forme arrondie. Lorsqu'elle a atteint une forte taille, elle se cloisonne en quatre quadrants, recouverts par conséquent de l’exospore, et celle-ci ne se rompt que sous la poussée des fila- ments issus des divisions de la spore (fig. 1, 13, 15, 17, 18). B. LE PROTONÉMA Premières formations du protonéma. — LE FILAMENT PRINCIPAL. — Le filament principal du protonéma effectue sa ANN. DES SC. NAT, BOT., 9e série. 1913, xvur, 9 130 - !_ CAMILLE SERVETTAZ sortie à travers l'exospore par une action généralement méca- nique quise manifeste, comme nous le savons, par une déchi- rure ou par une dislocation complète de la paroi; mais, lorsque celle-ci ne s'ouvre qu'en un point et sans fragmentation, on peut admettre qu’il se produit dans ce cas une sorte de digestion: ménagée du tégument externe de la spore. Ce premier filament est de forme assez variable : 19 Le plus souvent, il est allongé en un tube étroit divisé en cellules de trois à cinq fois plus longues que larges, cylindriques (Æypnum purum, Funaria hygrometrica, Polytrichum juniperinum, etc.) ou légèrement ellipsoides (Armblisteqium). I est à remarquer que la forme ellipsoïde est surtout fréquente chez les espèces dont les spores présentent comme un pore germinatif (fig. 1, 247 et 95). Fig, 2. — Germination des Mousses, — 1-10, Dicranella heteromalla, gr. 260; 14-12, Tortula muralis (a-i), gr. 250 ; 13-17, Brachythecium rutabulum, gr. 250 et 120. 20 Chez certaines espèces, les cellules sont généralement aussi larges et parfois même plus larges que longues (la longueur étant comptée dans la direction de l’axe du filament), exemple: Dicranella heteromalla, Barbula muralis, Grimmia puloi- nala. 39 Chez Orthotrichum pumilum, 0. obtusifolium, les premières cellules du filament sont, comme on le sait, recou- vertes d’une membrane épaisse, brunâtre, qui les recouvre comme d'une gaine. Elles sont cylindriques, légèrement ovoï= É. DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 131 des, aussi larges que longues et cutinisent très rapidement leurs parois (fig. 1, 12-20). 40 Chez Atrichum sp.? les cel- lules du protonéma sont nettement sphériques et réunies en grains de chapelets (fig. 2, 8-10). 59 Enfin, chez quelques espèces (Brachythecium rutabulum, Dicranella heteromalla, Orthotrichum obtusifolium), À commence, très souvent, par se former un petit massif cellulaire d’où partent ensuite des fila- ments aux cellules allongées et cylindriques (fig. 2). Des degrés de développement très divers peuvent être constatés dans la formation de ce thalle qui coexiste généralement avec les formes filamenteuses ordinaires. C’est chez Brachythecium ruta- bulum que nous avons observé le thalle compact le plus | développé : 11 comprenait (fig. 2, 13-15) une vingtaine de cellules formant une lame aplatie d'où s’échappaient trois | filaments à cellules courtes et massives. Dans la même culture, | se trouvaient aussi des thalles ne comprenant qu'un petit | nombre d'éléments cellulaires, et l’on pouvait voir tous les : intermédiaires entre la forme extrème que nous venons de signaler et les formes uniquement filamenteuses. La figure 2 montre l’ordre et la direction des cloisonnements. Il est cer- laines espèces, comme Dicranella heleromalla et Barbula muralis, dont le petit massif cellulaire initial ne dépasse jamais 3-5 cellules. L'arrangement de ces cellules dépend essen- tiellement des qualités de l’exospore et de son mode d'ouver- ture. Lorsque l’exospore est extensible, comme chez Dicranella heteromalla, la spore grossit en restant à peu près semblable à elle-même, et les cloisonnements se font en tous sens. Au contraire, si l’exospore est peu élastique, le contenu de la spore, pour s'accroître, doit s'échapper par une ouverture plus ou moins grande, et la hernie ainsi formée se cloisonne suivant | des directions spéciales. Ainsi, chez Barbula muralis, par deux | cloisonnements, l’un parallèle et l’autre perpendiculaire à | l'ouverture de la spore, on obtient fréquemment un groupe cellulaire en as de trèfle (fig. 2, 11); si le premier cloison- | nement seul s'effectue, on a deux cellules arrondies placées | bout à bout, formant un ensemble pyriforme (4) ; enfin, dans certains cas, on à un premier cloisonnement à l'intérieur de la spore, et chacune des cellules se divise ensuite comme dans 132 CAMILLE SERVETTAZ le cas précédent (g, L). 60 Dans les exemples qui précèdent, les thalles sont compacts, mais ils peuvent aussi être plus ou moins dissociés, comme chez Orthotrichum obtusifolium, Atri- chum sp. ? ; ils sont alors formés de filaments courts, massifs, enchevêtrés les uns dans les autres ou pelotonnés (fig. 1, 19). Il est à remarquer que les espèces qui donnent des lames foliacées ou desthalles plus ou moins compacts, sont précisément celles qui ont le plus à se garantir contre la lumière et la sécheresse : mousses des arbres, des murs, des rochers, etc., et l'on à sans doute devant soi des formes d'adaptation résultant de l’action du milieu. Nous verrons du reste ultérieurement qu'il est possible d'agir sur la forme et l'étendue de ces thalles, et de les ramener plus ou moins complètement vers la forme filamenteuse primordiale. Nous savons aussi que dans les germinations ils sont toujours associés à un nombre plus ou moins grand de formes simples sans massif cellulaire initial, et dès maintenant nous pouvons faire connaître qu’une dimi- nution dans l'éclairement des cultures augmente la proportion de ces germinations à productions uniquement filamenteuses. NOMBRE DE FILAMENTS ISSUS DE LA SPORE. — Le nombre des filaments issus de la spore est en relation avec l'étendue de l’espace libre dont elle dispose, avec la nutrition, la lumière, et surtout avec les qualités de résistance de l’exospore. Lorsque la spore fait partie d’un groupe d'organes semblables, qu’elle n’est bien éclairée que dans une seule direction, que la nour- riture, l’eau, sont peu abondantes, on ne voit généralement apparaître qu'un seul filament situé du côté le plus éclairé. Ce filament chemine, dirigé par le chimiotactisme de la nutrition et par un phototropisme positif (l’une ou l'autre de ces actions étant prépondérante — voir Cultures sur gélose) ; il s'avance ainsi sans se ramifier ou en ne donnant que de courts rameaux, jusqu'à ce qu'il trouve réunies les conditions d’un bon dévelop- pement (lumière, nourriture, etc.). À ce moment, il se ramifie abondamment et couvre le substratum d’un lacis verdâtre ; quant à la file de cellules qui va de ce lacis à la spore, elle finit par périr si elle se trouve placée dans des conditions trop défa- vorables, sinon, par un courant inverse de la nutrition, elle reçoit à son tour les éléments nutritifs des parties du protonéma DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 133 mieux situées, etson activité se manifesté à nouveau par la pro- duction de ramifications plus ou moins développées. Si la formation d’un thalle compact nous a précédemment paru liée à la lutte contre la dessiccation et une radiation trop intense, celle d’un filament allongé (développement rapide pen- dant quelques jours de pluie dans la nature), peut en certains cas paraître comme un moyen plus efficace encore d'échapper à la destruction. En effet, la plante, fuyant des conditions mauvaises d'exposition ou de nutrition, finit presque toujours par atteindre, par l'allongement du filament primordial, la petite dépression du substratum, l'abri fourni par une autre plante, le petit interstice commode, en un mot l'emplacement où il lui sera possible de se développer avantageusement, quitte à abandon- ner au dépérissement les parties de son organisme défectueu- sement placées. Nous retrouvons ici, dans le chapitre de la lutte pour la vie, des modes de résistance comparables à ceux que l’on observe chez les animaux. Si les uns résistent direc- tement à leurs ennemis par la force ou par différents moyens de protection, c'est en cherchant un asile où par la fuite que d'autres leur échappent, et non moins sûrement. Supposons, maintenant, que nous ayons une spore complè- tement immergée dans le liquidenutritif et adhérente au papier de l’un de nos tubes à essais, préparés comme il à été dit. Ici, l’eau est abondante et l'aliment uniformément réparti en tous sens. Dans ce cas, l'ouverture de la spore a lieu du côté du maximum d'incidence de la lumière et il sort généralement de la spore plusieurs filaments de formations successives. Soit une spore de Phascum cuspidatum. Elle s'ouvre, comme on le sait, par une fente en étoile. On à ainsi un premier filament (fig. 1, 3, page 128); landis, qu'il s’allonge vers l’intérieur du tube à essai, du côté le plus éclairé, un second filament prend naissance latéralement par un deuxième bourgeonnement de la spore, et l’exospore s'ouvre davantage pour en permettre la sortie (fig. 1, 4). On à alors deux filaments très voisins l’un de l’autre, contigus même, par suite de la compression exercée sur eux par les parois épaisses et élastiques du tégument externe de la spore. Dans les espèces où ce tégument se distend, se fragmente en menus morceaux 134 CAMILLE SERVETTAZ Hypnum purum, Amblisteqium riparium, ele.), le second fila- ment est souvent assez écarté du premier. Après ce deuxième filament, la cellule de la spore peuten produire un troisième, un quatrième même, par un processus identique. En outre, les cellules de la base de ces filaments peuvent bourgeonner à leur tour, et il ne tarde pas à se former une houppe de fila- ments dont les ramifications latérales s'étendent de tous côtés, comme les branches d’un arbre, mais dont les axes principaux sont toujours dirigés dans le sens du plus grand éclairement. Ces houppes, dont la densité paraît voisine de celle du liquide nutritif, se tiennent en équilibre en travers du tube de culture et se montrent presque insensibles à l’action du géotropisme. Cependant, si l'on examine une touffe grandie au fond du tube, on voit qu'elle s'élève vers le haut, par conséquent dans le sens opposé à celui où s'exerce l’action de la pesanteur, bien qu'on ait pris soin d'obtenir le maximum d’éclairement vers la base du tube, en l’entourant, sur les côtés, d'une bande de papier noir. Ici, l’action du géotropisme domine celle de lhé- lotropisme, à moins que d’autres causes, un soulèvement par les gaz dégagés, par exemple, n'interviennent d’une façon prépondérante, ce qui ne paraît pas probable. En définitive, la plante se dispose de façon à utiliser le plus complètement possible l'espace environnant, et, si les effets de l'héliotropisme ou du géotropisme semblent diminuer dans les ramifications latérales, il suffit de supprimer les axes pour les rendre nettement apparents (expérience facile à réaliser avec des cultures sur porcelaine). Lorsque la spore germe sur du papier humide (partie non immergée de nos tubes à essais), le nombre des filaments issus de la spore est moins grand que lorsque la germination a lieu dans Peau, et le phénomène présente quelques particularités tenant à ce que les conditions de la nutrition ne sont pas égales en tous sens el que les téguments de la spore sont alors moins ramollis. Si l’exospore est dure (Phascum cuspidatum), les filaments initiaux ne s'échappent que d’un seul côté, le plus souvent vers la base du tube (côté le plus humide); au contraire, si ce tégument est peu résistant, éliré et très mince (Amélisteqium, Funaria, Hypnum, etc.), on a généralement DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN. MILIEUX STERILISÉS ‘135 deux filaments, naissant en des points opposés de la spore; leur direction commune, au début de la germination, est fré- quemment parallèle aux génératrices du tube cylindrique ser- .vant à la culture (action desraies lumineuses du verre, combinée à l’action de la pesanteur ?). Dans ce cas, les débris du tégu- ment sont rejetés sur le côté de la spore, sont peu visibles, et finissent rapidement par s’en détacher complètement. Chez Phascum cuspidatum, Bartramia pomiformis (exospore dure), il n'en est pas ainsi; le tégument limite l'accroissement d'un côté et subsiste comme une calotte noire, coriace, aussi distincte, aussi colorée au bout de plusieurs mois de végétation qu'au début de la germination. De semblables vestiges peuvent donc fournir des caractères très nets pour la détermination des protonémas (fig. 1, page 128). Que les premiers filaments s’'échappentde la spore, d’un seul côté ou dans deux directions opposées, leur ramification est lelle qu'au bout d’un certain temps le protonéma issu d'une spore unique et bien isolée constitue une petite tache circu- laire qui va s’accroissant à la surface du substratum, en restant semblable à elle-même. Ici encore, il semble bien qu'à certains stades du développement, le facteur nutrition peut prédominer sur le facteur lumière pour la détermination du sens de l'accroissement. Cependant, il faut reconnaitre que les filaments primordiaux du protonéma s’allongent, dans ce cas, comme toujours, dans le sens du plus grand éclairement ; ce sont les rameaux latéraux seulement qui se disposent de divers côtés pour l’utilisation la meilleure de tout l'espace environnant. Quand plusieurs spores germent côte à côte, en masse, leurs protonémas s’'entrelacent, se disposent de facon à recouvrir une étendue plus ou moins circulaire, comme dans le cas d'une seule spore, étendue qui s'accroît régulièrement sur tout son pourtour, par suite de la ramification des terminaisons des filaments primordiaux, lesquels demeurent simples, en forme de longs tubes étroits, tant qu'ils sont groupés en masse (action de la faible intensité de la lumière). Si l'influence de la nutrition se manifeste dans la ramili- cation, comme nous venons de le voir, elle agit aussi con- curremment. avec la lumière, dans la détermination du pot 136 CAMILLE SERVETTAZ d'ouverture de la spore. Ainsi, supposons que celle-ci repose sur le papier humide d'un tube à essais ou d’un vase de Pétri, et que l’on s’arrange pour que le maximum de lumière corres- ponde au pôle opposé à celui qui touche à ce substratum (rayons lumineux, perpendiculaires au substratum). Si la lumière agis- sait seule, le filament sortirait « en l'air », au pôle le plus éclairé, mais il n’en est pas ainsi, et la sortie du filament s'opère toujours latéralement, de sorte quele protonéma prend aussitôt contact avec le substratum humide qui doit le nourrir. La cause de ce fait ne doit évidemment pas être recherchée dans un finalisme utilitaire, et il semble qu'il faille faire inter- venir l’inégale répartition de l’eau dans le tégument externe de la spore, et par suite, l'inégale résistance de ce tégument en ses différentes parties : il céderait donc plus facilement dans les points voisins du substratum, en raison de ce qu'il est plus humecté etmoins solide en cet endroit qu'ailleurs. Évolution générale du protonéma. — Le développement du protonéma conduisant à la pousse feuillée s'effectue en deux temps (germination sur un snbstratum humide). Dans le premier temps, celui dont nous venons de nous occuper, le protonéma s'étend seulement à la surface du substratum, sous la forme d’une tache verte plus ou moins arrondie, s'agran- dissant régulièrement à la périphérie. Dans nos expériences, celle première phase a eu une durée minimum de trois semaines; elle est plus longue chez les espèces à germination lente que chez celles qui germent rapidement ; sa durée augmente aussi lorsque la lumière ou la chaleur diminuent et lorsque l’eau est Lrop abondante. Dans un deuxième temps du développement, les filaments rampants du protonéma, ayant couvert un espace plusou moins grand autour de la spore, émettent des filaments dressés, perpendiculaires au substratum (en lumière uniforme), que nous désignerons sous le nom de protonéma dressé. Quant aux rhizoïdes, ils apparaissent plus où moins tard, parfois même avant les pousses feuillées, et leur formation ne constitue pas, dans l’évolution du protonéma, un temps aussi distinet que les deux précédents. ALLONGEMENT ET CLOISONNEMENT DES FILAMENTS. — Les fila” DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 137 ments issus de la spore ou du massif cellulaire primordial qui en résulte, s’accroissent indéfiniment à leur extrémité par la division d’une cellule terminale de même forme que les sui- vantes et généralement arrondie à la pointe; celle-ci est rare- ment aiguë. Les cloisonnements s'effectuent à des intervalles sensiblement égaux, par des parois qui sont, à l’origine, géné- ralement perpendiculaires à la surface du filament. Ce n’est qu'ultérieurement que ces parois deviennent plus ou moins obliques et cessent d’être parallèles les unes aux autres. Leur divergence est parfois telle qu'elles arrivent à prendre des inclinaisons opposées, réciproquement perpendiculaires (fig. 3, 1, page 140). Assez fréquemment, on observe aussi des cloisons transversales offrant une double courbure lorsqu'elles sont vues de profil (fig. 3, 2). Cet aspect est dù à ce qu'elles sont tordues, gauchies par un inégal allongement des différentes génératrices de la surface cylindrique des filaments: elles étaient en effet planes à l’origine. On peut se rendre compte de leur forme réelle, en tordant entre les doigts un disque de caoutchouc par un mouvement hélicoïdal, ou bien en mettant au point, à différentes profondeurs, une préparation microsco- pique ad hoc, examinée avec un fort objectif. En traçant chaque fois le profil de la cloison, à la chambre claire, on arrive, par la superposition des différents tracés, à la représentation exacte de | toute la surface de la paroi, qui, dans son ensemble, est bien tordue en 8. Ces observations se font commodément sur les vieux filaments ou sur les rhizoïdes, car l'on n'est pas gêné par l'abondance des corps chlorophylliens ; d'autre part, 1l convient de remarquer que les cloisons à double cour- bure, ou en semelle de soulier, suivant l'expression des auteurs allemands, sont d'autant plus rares que les fila- ments du protonéma sont plus jeunes; aussi peut-on trouver tous les intermédiaires entre la cloison plane, au protil recliligne, et la cloison sinueuse que nous venons de décrire, | le gauchissement des surfaces s’effectuant d’une manière pro- gressive. Si nous avons multiplié les observations sur le cloisonnement | du protonéma, c’est qu'il s’agit d'une question sur laquelle des 1 | Opinions diverses ont été émises. On connait, d’ailleurs, la 138 CAMILLE SERVETTAZ théorie de Müller-Thurgau (1). Les cloisons naîtraient oblique- ment dans la cellule terminale des filaments et seraient ineli- nées les unes sur les autres, de facon à répéter à distance, le long du protonéma, le mode de cloisonnement de la cellule pyramidale initiale des pousses feuillées des Muscinées. Déjà mise en doute par Gœbel (2), cette théorie est donc bien inexacte. En effet, il est certain que les cloisons naissent nor- malement aux parois; il en est bien toujours ainsi pour les pro- tonémas dressés et rampants, et très souvent mème pour les ‘rhizoïdes; d'autre part, l’on n’observe pas dans l’obliquité des cloisons l'alternance indiquée par l’auteur allemand. Pour “cela, il faudrait que les cloisons fussent parallèles entre elles de 3 en 3, ce qui demeure une rare exception. L’explication qu'on peut donner de l'erreur de Müller-Thurgau est que cet auteur à dû faire porter ses observations principalement sur les protonémas adventifs issus de la base des pousses feuillées. Ces filaments, en effet, ne présentent généralement que des cloisons obliques; mais il n’en est pas ainsi, comme nous le savons, pour le protonéma fondamental, issu de la spore, dont les cloisons transversales sont originellement perpendiculaires à l'axe des filaments, et gardent souvent cette orientation dans la suite. Le protonéma rampant. — SA RAMIFICATION LATÉRALE. — Nous savons que les premiers filaments d’un protonéma, crois- sant sur un substratum humide, commencent à se ramifier en surface, pour constituer le protonéma rampant, puis en hau- teur, pour former le protonéma dressé, et enfin en profondeur, pour donner les rhizoïdes, destinés à fixer et à alimenter les Jeunes pousses feuillées. Les rhizoïdes peuvent cependant appa- raître beaucoup plus tôt, surtout chez les espèces les plus exposées à la dessiccation. Nous étudierons successivement ces différentes formations. Un filament qui sort de la spore acquiert d’abord uve certaine longueur, sous la forme d’un simple tube, puis il se (4) MüLLer-THURGAU, Die sporenvorkeime und Zweigworkeime der Laub- moose,in Sachs (Arbeiten a. d. botan. Institut zu Würzburg, 1, p. #77). (2) K. Gosez, Organographie der Pflanzen, Il Teil, I Heft, Bryophyten, p. 341, 1898. - DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 139 -ramifie plus ou moins à sa droite et à sa gauche, d’une façon progressive et centrifuge, c’est-à-dire de la spore vers la région terminale. La ramification peut, à la limite, commencer à la spore même, laquelle ne se distingue plus physiologiquement des autres cellules du protonéma quand la germination est ter- minée. Lorsque les conditions de nutrition et d’éclairement sont uniformes le long du filament primordial, celui-ci se ramifie régulièrement, ainsi qu'il vient d'être dit, mais si cette unifor- mité n’est pas réalisée, la ramification parait se faire sans ordre. C'est ainsi qu'on peut la voir commencer, par exemple, vers le milieu d’un filament et s'étendre ensuite dans deux directions opposées, où bien n'intéresser qu'un seul côté du filament, sur un cerlain trajet, puis passer tout à coup de l’autre côté, etc. Par contre, nous avons remarqué des palmettes d’un équilibre parfait, dans des germinations effectuées sur porcelaine, vrai- semblablement par suite de l’action d'un milieu très homogène en tous sens. La ramification dépend donc essentiellement de l’état du milieu où elle s'effectue. Le pouvoir de se prolonger en un rameau appartient à toutes les cellules du protonéma, et elles le conservent pendant toute la durée de leur existence ; cependant quelques-unes d’entre elles seulement entrent en action et la production des rameaux cesse dès que l’espace avoisinant les filaments est suffisamment occupé. Mais voyons comment prennent naissance ces ramifications. Nous distinguerons plusieurs types : 19 La ramification naît sous la forme d'une protubérance laté- rale à la cellule-mère, qui ne se cloisonne pas intérieurement. C'est le cas le plus fréquent (Hyprum purum, H. velutinum, Ambles- legium riparium, Funaria hygrometrica, etc.). Le mamelon initial apparaît généralement au delà du milieu de la longueur | de la cellule, c'est-à-dire vers l'extrémité qui est la plus éloi- _gnée de la spore (bout périphérique), mais il peut aussi se former au bout opposé ou encore vers le milieu (plus rarement), (fig. 3, 4, a, b, c). Dans ce dernier cas, il n’est pas rare d'avoir ! deux prolongements placés en croix (fig. 3, 6). Lorsque deux | cellules voisines se ramifient de part et d'autre de leur cloison | moyenne, on obtient une figure rappelant curieusement, à pre- 140 CAMILLE SERVETTAZ mière vue (fig. 3, 5), le mode de ramification de certaines Cya- nophycées (Scytonema, par exemple). Il est aussi à remarquer que l’on trouve toujours un noyau vers l'extrémité externe des protubérances initiales. Celles-ci s’allongent, se cloisonnent transversalement vers la base pour former la cellule terminale Fig. 3, — 1, obliquité successive des cloisonnements vers l'extrémité d’un filament protonémique, d'après Müller-Thurgau ; 2, aspect des cloisons à double courbure, vues de profil: 3, un vieux filament de protonéma, aux membranes brunies, avec ses grains de chlorophylle allongés (Phascum cuspidatum) gr. 600; 4-9, différents modes de ramification des filaments; 10-12, Orlhotrichum oblusifolium ; r, rhi- zoïde ; p, propagules; gr. 280 et 140; 13, Pogonalum nanum, gr. 150 ; 14, cloi- sonnement longitudinal (anormal), à l'extrémité d’un filament; 15, jeune pousse feuillée qui s’est développée à l'extrémité d’un filament de protonéma dressé (Phascum cuspidatum, cultures serrées) ; 16, d, bourgeons dormants (Phascum). d’un rameau qui se développera ensuite comme le filament dont il est issu. Cette cloison de la base du jeune rameau referme d'ordinaire exactement l'ouverture de Ja cellule-mère, mais elle peut aussi se former plus extérieurement et la cellule-mère demeure légèrement ramifiée par la présence d’une ou de plu- sieurs tubulures latérales (fig. 3, 6). Les rameaux naissent normalement à l’axe des filaments qui les portent et les angles aigus qu'on peut observer à leur insertion proviennent de modifications subséquentes, dépendant de la radiation ou de la nutrition. Cette remarque s'applique à toutes les ramifica- tions du protonéma. 29 La ramification naît aussi sous la forme d'une protubérance DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 141 latérale, mais la cellule-mère se cloisonne à son intérieur. Ce mode de ramification prédomine chez Phascum cuspidatum et Atri- chum undulatum où l'on trouve cependant quelques exemples du processus précédent. Dans ce cas, le mamelon initial du rameau se forme toujours vers le bout périphérique de la cel- lule-mère et il s’en détache par une cloison courbe à convexité interne qui part de la surface du filament pour aboutir à la paroi transversale la plus voisine de la cellule-mère (fig. 3, 9). Cette insertion avec la paroi transversale peut avoir lieu plus ou moins vers l'extérieur et, à la limite, on a une cloison en verre de montre limitant la base de la protubérance, ébauche du jeune rameau. Cette disposition est très fréquente chez les vieux filaments aux parois brunies et souvent couverts par endroits de bourgeons dormants (fig. 3, 16). Ceux-ci apparaissent comme des ampoules verdâtres, à nom- breux grains chlorophylliens très petits, limitées par des mem- branes claires, légèrement teintées de jaune et se détachant par conséquent très nettement sur le reste du filament, lequel est fortement coloré en rouge brique. Par suite d’étirements dans les membranes, à la base des bourgeons, il peut aussi se. pro- duire un déplacement relatif des différentes cloisons, et celle qui divise transversalement le filament vient parfois se placer vers le milieu de la convexité interne du bourgeon, de sorte qu'on pourrait faussement la croire de formation secondaire (ie 3, 9, a): 30 La ramification est formée par le prolongement direct d'une cellule du filament. Xl en est toujours ainsi lorsque les cellules du protonéma sont courtement cylindriques (Orthol:ichum | pumilum) ou ovoïdes (Atrichum sp.). Le thalle paraît alors | formé de tronçons sympodiques comme celui d'un P/ectonema (Cyanophycée) (fig. 3, 7, 8, 10, 12). Lorsque deux ou trois cellules successives se prolongent latéralement dans la même direction, on peut avoir un petit massif cellulaire plan résultant | de la coalescence des filaments voisins pressés les uns contre | les autres (Orthotrichum obtusifolium), mais ce cas est assez | rare. ; | ASPECT GÉNÉRAL DE LA RAMIFICATION. — Les ramifications | du protonéma naissent, comme nous le savons, perpendiculai- 142 CAMILLE SERVETTAZ rement aux axes; les filaments, grandement influencés par la lumière dans leur croissance, suivent'en général un trajet. rectiligne ou légèrement curviligne; cependant, dans certaines espèces (Orthotrichum obtusifolium), is ont normalement une forme très arquée, irrégulière, avee tendance au pelotonne- ment (fig. 3, 10. — Observations faites dans nos cultures). Dans la nature, les filaments du protonéma rampant ont tou- jours une forme très sinueuse, comme les racines des plantes supérieures, el apparemment pour les mêmes causes, c'est-à- dire par suite de l’action irritante de corps durs placés sur leur passage tant qu'ils sont en voie d’accroissement. Une bonne preuve à l'appui de cette manière de voir est que telle espèce, qui donne du protonéma sinueux quand elle est récoltée sur le sol, présente au contraire des cellules régulièrement droites, sauf en quelques points d’inflexion, quand elle effectue son développement dans l'eau, ou bien sur papier humide, sur gélatine ou sur gélose. Cyrococre. — Nous savons que les cellules du protonéma ont des formes assez variées, intermédiaires entre la sphère et le cylindre allongé, qu’elles sont plus ou moins régulières, plus ou moins sinueuses, ete., que leurs parois transversales peu- vent être planes ou hélicoïdales, perpendiculaires ou obliques aux axes. Leur obliquité est très variable : souvent nulle dans les filaments issus de la spore, c’est dans les rhizoïdes qu’elle atteint le maximum d’inclinaison, soit 15-20 degrés (Atrichum undulalum). Les réactions des membranes du protonéma sont celles de la cellulose. En vieillissant, ces membranes jaunissent, brunis- sent, l’imprègnent de tannoïdes et de cutine, substances qui les durcissent el les protègent contre l’action des parasites, champignons ou bactéries. On sait que la plupart des Mousses aquatiques, les Sphaignes par exemple, élaborent dans leurs parois le sphagnol, substance antiseptique que l’on retrouve dans la tourbe. Les substances brunissantes sont uniformément répandues dans la membrane quand elle est mince (Phascum, Amblistequm, Hypnum, ele.), mais, lorsque celle-ci est épaisse, elles peuvent n’en colorer qu'une partie. Chez Orthotrichum oblusifolium, on distingue une couche intérieure presqué | | | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 143 incolore, cellulosique, se teintant en bleu pâle par l’iode et l'acide sulfurique, et une couche externe rouge brun, cutinisée, prenant une teinte rouge cerise par l’action de l'acide sulfurique concentré. La membrane de la cellule terminale des filaments est toujours cellulosique et se gonfle beaucoup par l'action de l'acide sulfurique ; elle prend aussi vivement le bleu de méthv- lène. Les tannins qui imprègnent les vieux filaments sont faci- lement décelés par les sels ferriques à chaud : de jaunes ou rouges, les parois deviennent rapidement noires. C’est aussi aux substances tannoïdes et non aux graisses, comme l'ont prétendu Jünsson et Ohlin (1), qu'est dù le noireissement des |: membranes par l'acide osmique. Ces tannins, très solubles dans l'eau chaude, la colorent en jaune léger; on n’en trouve pas trace dans Le filaments jeunes à membranes incolores, pas | plus que dans les parois des bourgeons dormants que nous avons | signalés à la surface des vieux filaments (Grthotrichaun, Phas- cum). Ces bourgeons prenant souvent naissance ne les parois du filament sont déjà imprégnées de cutine et de tan- noïdes, 1l faut admettre une modification de ces principes au | moment où saillit la protubérance du bourgeon. Remarquons | que le mot bourgeon ne désigne pas iei le petit massif cellu- | laire donnant la tige feuillée . Les corps pectiques qui soudent les unes aux autres les cel- | Jules d’un même filament peuvent être gélifiés à un moment donné, et ces-cellules, libérées isolément ou en petits groupes, constituent alors des propagules-qui sont, comme nous le ver- |roùs bientôt, d’une grande importance pour la multiplication et la dispersion de la plante. | Les noyaux ne sont pas souvent faciles à observer tant ils sont masqués par les grains chlorophylliens, mais on arrive à les apercevoir par l'emploi du carmin acétique ou du vert de méthyle, et en montant la préparation dans l'acide phénique. ‘On les voit aussi sans aucun réactif en prenant des filaments éiolés ou de jeunes rhizoïdes du plus grand diamètre pos- sible. Ils sont arrondis, d'un diamètre de 3 à 5 y, suivant les dimensions des cellules. Pendantla germination de Phascum | (1) B. Jüxssox et O. Ouun, Der Fettgehalt der Moose (Lunds Univ. Arrshrift, Bd. 34, Afdeln. 2, 1898). 144 CAMILLE SERVETTAZ cuspidatum, à l'ouverture des spores, les noyaux dé celles-ci et des premières cellules du filament sont particulièrement gros et réfringents (6-7 ) ; ils apparaissent d’une façon remar- quablement nette, caractère que nous n'avons pas retrouvé chez duts espèces. Les grains de chlorophylle sont plus ou moins volumineux, arrondis, elliptiques ou discoïdes, et généralement appliqués contre les parois. Leur forme semble dépendre et des dimen- sions et de l’âge des cellules qui les contiennent. Toujours arrondis dans les cellules jeunes et les éléments courts, ils sont de forme plus ou moins oblongue dans les parties âgées ou composées de cellules très allongées. Dans les vieux filaments, ils ont souvent l'aspect de bâtonnets verdâtres, pressés en files longitudinales. Le vert de la chlorophylle est diversement nuancé pour des espèces différentes placées dans les mêmes conditions d’éclairement. Ainsi, il est beaucoup plus foncé chez Phascum cuspidatum que chez Brachythecium rutabulum. Chez Amblisteqium riparium, les filaments sont d'un vert bleuâtre et cette teinte se rapproche de celle de la phycocyanine. Les maté- riaux de réserve sont constitués par de l’amidon et parfois par un peu d'huile (vieux filaments). L’amidon, à l'examen micro- scopique, se présente sous la forme de petits points clairs, isolés, au sein des grains de chlorophylle. Quand les filaments vieil- lissent, l’amidon se fait plus rare, mais avec quelque patience on arrive à déceler en certains points de très fines gouttelettes d'huile. L'huile peut-elle dériver de l’amidon, comme l'ont admis Jônsson et Ohlin, loc. cit., nous ne saurions l'affirmer. Le protoplasma est très peu dense, très vacuolaire dans les filaments âgés; il se plasmolyse avec une extrême facilité et peut vivre sous cet état pendant un temps très long. Cette der- nière propriété peut nous rendre compte de la remarquable résistance des protonémas à la dessiccation ménagée ; d’autre part, elle explique que l’on ne puisse employer pour les cultures que des solutions faiblement concentrées (optimum : 3 à 5 p. 1000 de sels). Quand une cellule du protonéma se plasmo- lyse, son protoplasma se condense à l’une de ses extrémités et ses grains de chlorophylle, pressés les uns contre les autres, donnent à la masse une teinte très verte. Nous avons conservé | 4 | | 2 TA Li | | | | | | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 145 des filaments ainsi plasmolysés pendant une durée de trois mois environ, en les alimentant avec une solution de Detmer à | 2 p. 100. L'expérience a été ainsi disposée : quelques filaments | de protonéma étaient placés entre lame et lamelle, et la lame | dressée à l’intérieur d'un verre ordinaire au fond duquel se | trouvait un peu de solution nutritive; celle-ci arrivait aux fila- | ments par une bande de papier Joseph, et une autre bande : semblable, assujettie vers le haut, assurait l'évaporation et le | renouvellement de la solution. Dans ces conditions, au bout : d’un certain temps, les masses plasmolysées apparaissent comme : recouvertes d’une membrane, mais, en réalité, il n’en est rien, | car il suffit d'ajouter un peu d’eau à la préparation pour voir le contenu cellulaire s'étendre et remplir à nouveau toute la | cavité de la cellule. | Durée DES FILAMENTS. — La durée des filaments est très ! variable; elle dépend essentiellement des conditions de la nutrition et de l’éclairement: Elle est prolongée lorsque l’eau est abondante et la lumière faible. Les cellules commencent | déja manifestement à dégénérer au moment où brunissent leurs parois. Pendant leur dépérissement, les grains de chlo- | rophylle s’allongent, s’amincissent et perdent peu à peu de leur teinte à mesure que leur contour devient de moins en imoins net; le contenu cellulaire se vacuolise, s’éclaircit, le noyau se dissocie, et la cellule morte n'est plus, à la fin, qu'un | sac vide ou rempli d’un liquide clair. Cette destruction des cel- lules débute généralement par les plus anciennes et progresse de proche en proche le long du filament, mais elle peut affec- |ter à la fois toute une file de cellules et sans que celles-ci soient plus âgées que leurs voisines. Lorsqu'il s'établit ainsi de Join en loin des désorganisations partielles sur la longueur d'un filament, celui-ci se divise en tronçons qui deviennent ainsi indépendants et évoluent ensuite comme autant de propa- gules ayant une vie propre. Il faut aussi remarquer que ces dépérissements ne sont pas toujours précédés ni suivis du \brunissement des parois, lesquelles deviennent souvent, au con- Lraire, d’une parfaite transparence. Le protonéma dressé. — Lorsque le protonéma rampant s'est développé pendant un certain temps à la surface du ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913. xvix, 10 | | 146 CAMILLE SERVETTAZ substratum, si la nutrition et la lumière sont convenables, il donne naissance à un fin duvet formé par une grande abon- dance de filaments chlorophylliens, plus ou moins ramifiés et rectilignes, de 1 à 5 millimètres de hauteur : c’est le protonéma dressé, comme nous le savons. Sa hauteur est plus grande dans les vases de culture que dans la nature, et ce résultat, vraisem- blablement la conséquence d’une plus grande humidité de l'air ambiant, se produit plutôt par un allongement des cellules que par leur multiplication. Nous supposerons d’abord que les filiments du protonéma dressé ne sont pas trop pressés les uns contre les autres {germi- nation de spores éparpillées, non en amas). Dans ces conditions, ce protonéma subsiste pendant deux mois environ (germinations de mars), c’est-à-dire jusqu'au développement des pousses feuillées. À ce moment,-on le voit s’affaisser par suite du dépé- rissement des cellules du pied des filaments. Ce dépérissement semble avoir pour cause une insuffisance dans la nutrition, insuffisance qui semble provoquée par un appel des sub- stances nutritives vers les jeunes tiges en voie d'organisation. Le rôle biologique du protonéma dressé paraît être semblable à cejui de la feuille dans la plante adulte (transpiration, respi- ration, assimilation, etc.), le protonéma rampant remplissant surtout un rôle d'absorption et d'extension sur place. Le premier de ces protonémas, comparé au second, marque un acheminement vers la vie plus aérienne, moins aquatique. D'autre part, il lui est dévolu un rôle très important dans la multiplication de la plante, par suite de la désarticulation possible de ses filaments en éléments cellulaires et de l'épar- pillement des fragments. Voici comment les faits s’accom- plissent. Chez Orthotrichum obtusifolium, Pogonatum nanum, le détachement des propagules se fait à l'extrémité des filaments, isolément où par petits groupes, le plus souvent par simple gélification des cloisons mitoyennes, et lorsque les filaments du protonéma dressé sont encore debout. Lorsqu'une seule cellule s’isole, elle prend ordinairement une forme sphérique; elle ressemble donc à une spore dont elle se distingue cependant facilement par l'absence d’exospore (fig. 3, 13, page 140). En certains cas, l'isolement des propagules se fait par destruction ms l DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 147 de courtes portions du protonéma (une, deux cellules), et les filaments dont ils proviennent demeurent, pendant un certain temps, coiffés des débris des cellules mortes. Dans la nature, les propagules des espèces que nous venons de mentionner sont emportés par le vent ou l’eau des pluies. D'une façon générale, la dislocation des filaments du proto- néma dressé ne commence qu'une fois qu'ils sont couchés sur lesubstratum. Nous avons étudié ce phénomène avec beaucoup de soin chez Phascum cuspidatum, où ilse produit fréquemment pour toutes espècesde protonémas: rampant, dressé ou adventif. Toutefois, avant d'exposer nos observationssur cette question, uous devons reprendre le cas que nous avons précédemment écarté : celui où les spores germent en masse et où les filaments de protonéma dressé, pressés les uns contre les autres, forment un duvet très épais (fig. 5 is, page 156). En cet état de choses, il ne se forme pas de bourgeons initiaux de pousses feuillées sur le protonéma rampant, et le protonéma dressé demeure fort longtemps, en acquérant une taille plus grande que d’ordi- faire. Cependant, au bout de cinq à six mois (en juillet-août, serminations de mars, Phascum cuspidatum), nous vimes se former de vrais bourgeons, puis de jeunes tiges, vers la pointe et sur les côtés des filaments du protonéma dressé (fig. 3, 13, page 140). Ces jeunes tiges, en août-septembre, donnèrent à leur base des rhizoïdes qui s’allongèrent rapidement jusqu’au substratum où ils purent enfin puiser la nourriture nécessaire au développement des plantules (15 octobre). À partir de cette date, les rhizoïdes se trouvèrent donc en concurrence vitale avec les filaments du protonéma dressé, et ceux-ci, par suite, ne tardèrent pas à entrer en voie de dépérissement {décolo- | ration progressive des grains de chlorophylle, vacuolisation des contenus cellulaires sans brunissement des parois, etc.); enfin, les filaments s'affaissèrent et les plantules prirent ainsi contact avec le substratum. Nous pouvons, maintenant, passer à la formation des propa- gules issus du protonéma chez Phascum cuspidatum. Cette formation n'est pas un signe de souffrance pour la plante, bien au contraire, car elle ne se produit que lorsque tous les facteurs vitaux : lumière, chaleur, ete., agissent dans des conditions 148 CAMILLE SERVETTAZ optima. C’est un indice de luxuriance. Voici une expérience qui le prouve. Entre lame et lamelle, nous plaçons une bande transversale de protonéma (même disposition que dans une pré- cédente expérience : lame porte-objet verticale, plongeant à sa base dans un verre où se trouve un peu de la solution nutri- live de Marchal; montée et évaporation de l’eau par des bandes de papier Joseph). Au bout d’une quinzaine de jours en juin), nous avons vu se former des propagules très verts s'isolant par schizolyse (solubilisation des lamelles moyennes pectosiques unissant les cellulesles unes aux autres), mais seule- ment dansles parties extrèmes de la bande de protonéma, c’est- à-dire vers les bords de la lamelle, là où l’aération et la nutri- tion (par suite d’une plus grande évaporation) se font le mieux. La partie centrale de la culture n'offrait plus que des fila- | ments très étroits, très allongés, plus où moins étiolés et sans | traces de désarticulation. D’autres observations s'accordent | aussi avec la précédente pour démontrer que plus la végétation!| | est active plus il se forme de propagules. Ainsi, qu'il s'agisse | de cultures en vases de Pétri, en Erlenmeyer, pures ou non, ou de simples cultures à l'air libre, c’est toujours pendantles chaudes et claires journées de juillet et d'août et aux endroits des cul- tures où les filaments baignent dans une mince couche de liquide nutritif que nous avons vu se former le plus grand nombre de propagules. Ces organites sont toujours très rares! dans les cultures immergées ou renfermées dans des tubes à essais, vraisemblablement parce que l'air n’est pas en quan- lité suffisante ou se trouve trop confiné. | La figure % nous montre les différentes formes et les prin-| cipaux modes de formation des propagules chez Phascuml cuspidatum. | Le dessin 1 représente ce qui subsiste de la base de quelques filaments dressés après leur chute. On sait que celle-ci arrive par la destruction de quelques cellules du pied {en & un vestige) de ces cellules). Les éléments à et c du protonéma rampes constitueront eux-mêmes des propagules. | En 2,6, 7..., on voit un rameau qui se fragmente par gélifi- cation des noie mitoyennes et aussi par destruction de cer+ taines cellules ; en 2e et en 3, le propagule s'échappe comme) | | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 149 s'il glissait hors d’une gaine (en certains cas il paraît se produire comme une rénovation cellulaire : une nouvelle membrane, très souple, se forme à l'intérieur de la première, et la cellule migra- trice glisse lentement à l'intérieur du fourreau constitué par la cellule-mère, à la façon des hormogonies des Cyanophycées). Fig. 4. — Formation de propagules par le protonéma, — 1-13, Phascum cuspidaluim : 1, flament de protonéma rampant issu de la spore; a, vestige de la base d’un filament dressé; b, propagule unicellulaire, isolé par le dépérissement des cellules voisines; 2, propagules pluricellulaires et unicellulaires; 7, rhizoïdes ; /, cellule morte; c,d,e, propagules ; 3-5, propagules qui se sont isolés à l'extrémité renflée de certains filaments ; 6, filaments de protonéma rampant, en voie de se frag- menter en propagules de formes irrégulières, poussant des protubérances dans différentes directions, gr. 140; 7, jeunes propagules, en voie de cloisonnement et encore réunis en chaîne, gr. 250; 8, bourgeon dont les éléments donneront des propagules et cesseront d'évoluer en pousse feuillée; 9-10, propagules à l’extré- mité d’un filament dressé ; 11, couronne de propagules à l'extrémité d’un filament; vers la base, cellules gênées dans leur croissance et se recourbant à leurs extré- mités, gr. 140; 12, une grappe de propagules autour d'un filament central, gr. 250; 12, germination des propagules; r, rhizoïdes; 14-48, Hypnum purum, gr. 250; 18, Tortula montana, gr. 250. En 2, est un propagule pluricellulaire ; en 18, s, {, des pro- pagules monocellulaires de forme arrondie. Il faut remarquer que les formes arrondies se rencontrent surtout à l'extrémité des filaments (15, 16). 150 CAMILLE SERVETTAZ En certains cas, les cellules qui vont se transformer en pro- pagules commencent par s’allonger à l’une de leurs extrémités ; mais, comme elles ne peuvent refouler leurs voisines, elles se recourbent sur le côté pour former un groupement d'aspect sympodique.Ce mode esttrès fréquent chez ypnum purum (14). Les formes de propagules que nous venons de signaler sont relativement simples; il en est de plus compliquées : elles apparaissent surtout quand la végétation atteint son maximum d'intensité. Les cellules qui leur donnent naissance, avant de s'isoler, commencent à se bosseler, à se ramifier en tous sens, ainsi que le montrent les dessins 6, 7 de la figure 4. En 6, les cellules sont en train de se renfler, de pousser des pro- longements. En 7, on a des éléments en fémur, portant une protubérance à chaque extrémité; en 8, en 11... etc., sont représentées des formes plus irrégulières encore. Le cas le plus singulier que nous ayons observé est celui d'un ensemble de propagules sphériques réunis en une grappe continue comme les fruits d’une mûre, le long d’un axe formé par un filament fort épais (fig. #4, 12). A la base de ce groupement se trouvent de très grosses protubérances verdâtres, unicellulaires, dont le rôle est vraisemblablement de puiser la nourriture néces- saire à tout ce complexe. On se rend très bien compte de la structure de cette formation en se reportant à des formes analogues, plus simples (18), et en supposant qu'au lieu d’un ou de deux bourgeons, il s'en forme un grand nombre le long d'une ou de plusieurs cellules du filament axial. : À peine libéré, et souvent même auparavant, le propagule commence son développement. S'il est cylindrique ou ovoïde, il s'allonge, se divise généralement en deux, trois cellules, par des cloisons transversales, puis donne naissance, soit à l’une de ses extrémités, soit latéralement, à un filament d’un diamètre beaucoup plus petit que le sien, pauvre en chlorophylle, et qui a toutes les apparences d’un rhizoïde (fig. 4, 13). Ce filament s’allonge rapidement, se divise par des cloisons bientôt obliques et, par ses apports de substances nutritives, permet au propa- gule de bourgeonner un nouveau protonéma, tout à fait sem- blable à celui qui vient de la spore. Le propagule est parfois 2 DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 151 si pressé de produire son rhizoïde que celui-ci commence à se développer sur le côté, à l’une des extrémités de la cellule, avant même quelle se soit détachée du filament (fig. 4, #), d'où la forme en pic de beaucoup de propagules. Lorsque le propagule à une forme très irrégulière, qu'il est cornu de toute part, sa germination, toujours très hâtive, aboutit à un ensemble plus ou moins compliqué, chaque pro- tubérance étant l’origine d'un nouveau filament de protonéma. Ces filaments peuvent à leur tour se démembrer aussitôt en d’autres propagules, souvent très ramifiés, et tous ces éléments enchevêtrés les uns dans les autres constituent de petites masses verdâtres atteignant parfois une épaisseur de un à deux millimètres, par le jeu incessant du mode de multiplication que nous venons de décrire. Le Protonéma souterrain. Rhizoïdes et formes voisines. — Une partie du protonéma est différenciée en vue de l'absor- plion de l'aliment liquide et constitue les rhizoïdes. Cette diffé- renciation est plus ou moins complète, et l'on peut trouver tous les intermédiaires entre le protonéma rampant issu de la spore, que nous avons déjà décrit, et les rhizoïdes les plus ypiques. Ceux-ci se distinguent : 4° par l'absence totale de chlo- rophylle : leurs cellules ne renferment plus que de minuscules leucoplastes de forme arrondie; 20 par la grande obliquité de leurs cloisons; 30 par la coloration de leurs membranes d'abord grisâtres ou plus ou moins incolores, elles deviennent bientôt jaunâtres, puis d’un rouge brun plus ou moins foncé ; 40 par leur diamètre plus faible que celui des filaments du pro- tonéma chlorophyllien, ce diamètre diminuant progressivement vers l'extrémité des ramifications; 59 par leur forme sinueuse surtout lorsqu'ils croissent sur un substratum irrégulier, le sol par exemple) ; 6° enfin par leur insertion. On ne peut, en efiet, que donner le nom de rhizoïdes aux filaments qui s'altachent à la base des tiges pour les nourrir et assurer leur stabilité. Quant aux formes intermédiaires, elles présentent toutes les combinaisons possibles entre les caractères précédents et ceux qui appartiennent au protonéma vert issu de la spore : chloro- phylle abondante, cloisons droites, membranes le plus souvent incolores. 152 CAMILLE SERVETTAZ Une combinaison très fréquente est celle-ci : membranes incolores, cloisons obliques et beaucoup de chlorophylle. On la rencontre parmi les filaments rampants, mais aussi très sou- vent chez le protonéma adventif qui se forme le long des tiges, principalement à l’aisselle des feuilles (Phascum cuspidatum, Amblisteqium riparium). Dans une autre combinaison, ce sont des membranes colo- rées, des cloisons obliques et des grains de chlorophylle très allongés. Chez Mnium punctatum, Bryum capillare, et fré- quemment chez Orthotrichum oblusifolium, on a des mem- branes brunes, beaucoup de chlorophylle et des cloisons droites. Ces quelques exemples, choisis parmi les formes les plus communes, suffisent pour donner une idée des multiples aspects que peuvent présenter les rhizoïdes. Aussi est-il impossible de les séparer avec quelque précision, soit morphologiquement, soit physiologiquement, du protonéma directement issu de la spore. Mais donnons encore quelques preuves à l'appui de cette opinion. L'insertion normale des rhizoïdes est évidemment à la base des tiges; elle se produit cependant, très souvent, lelong des filaments du protonéma proprement dit, et le rhizolde lorsqu'il est vert, ne se distingue alors du protonéma que par son plus faible diamètre ou la teinte plus pâle de ses grains chlorophylliens. Très semblable, vers son insertion, au proto- néma vrai, au « chloronéma », suivant l'expression de Correns (1), 1l prend peu à peu les caractères du rhizoïde type, à mesure qu'il s’allonge et se ramifie. Comme il est impossible, lorsqu'on n’a pas suivi la germination, de distin- guer surement le protonéma vrai, issu de la spore, de certains filaments verts qui sont des rhizoïdes par leur origine, Correns donne indifféremment le nom de « chloronéma » aux filaments verts, à membranes incolores et à cloisons droites, quels qu'ils soient. Nous ne pouvons qu'approuver et adopter cette termi- nologie, en accord avec les faits et susceptible d'apporter plus de précision à notre exposé. Un autre exemple de transition entre le protonéma (chlo- ronéma) et la forme rhizoïde, remarquablement net, nous est (4) CG. Correxs, Untersuchungen über die Vermehrung der Laubmoose, p. 342. léna, 1899. DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 153 , encore fourni lorsqu'un filament à cloisons droites prend brusquement, à son extrémité, les caractères d’un rhizoïde diminution du diamètre, obliquité des cloisons et rareté des | chloroplastes (fig. 5, 8). Un changement en sens inverse peut aussi être observé le long des filaments de protonéma adventif | Fig. 5. — 1-7, Phascum cuspidalum : 1, tige portant de nombreux filaments de protonéma adventif, gr. 8; 2, jeune pousse feuillée, gr. 60 ; 3, filament de pro- , tonéma rampant portant un rhizoïde, gr. 250; 4, jeune rhizoïde, gr. 600; 5, un filament de protonéma adventif arrivant en contact avec le substratum ; 6, rhi- zoïde à cloisons droites, donnant des propagules, gr. 150 ; 7, succession de cloisons obliques et de cloisons droites à l’extrémité d'un filament, gr. 80; 8, Orlhotri- chum obtusifolium : filament vert terminé par un rhizoïde, gr. 250. qui descendent le long des pousses feuillées vers le sabstratum. À leurs cloisons obliques, dans certains cas, font en effet suite des cloisons droites, dès qu'ils arrivent en contact avec le | substratum (fig. 5, 5). Ce sont ces portions de « chloronéma » | qui se désarticulent ensuite très facilement pour donner des | propagules mono ou pluricellulaires. | Les rhizoïdes se forment plus où moins tôt, suivant les besoins de la plante en eau. C’est ainsi qu'ils apparaissent de meilleure heure chez les espèces exposées à la sécheresse que chez celles vivant à l'ombre ou dans les lieux humides, et cette 15% CAMILLE SERVETTAZ disposition fixée par l'hérédité se manifeste encore lorsque la plante est bien pourvue d’eau, comme il arrive dans Îles cul- tures en milieux artificiels. C’est ce que l’on constate pour Grimmia pulvinata, Orthotrichum pumilum, O. obtusifolium, où les rhizoïdes s'organisent dès que le protonéma issu de la spore compte quelques cellules, c’est-à-dire bien avant la for- mation des bourgeons (fig. 3, 10, page 140). Pour beaucoup d'espèces (Phascum cuspidatum, Hypnrum purum, H. velutinum, Brachythecium rutabuluim, etc.), nous avons observé que le protonéma ne donne pas de rhizoïdes avant l’organisation des pousses feuillées, si la germination à lieu dans l’eau ou sur un substratum très humide. Lorsque la culture se fait sur gélose (Funaria hygrometrica, Phascum cuspidatum, Amblisteqium riparium), on peut remarquer quelques rhizoïdes à la surface de la gélose et principalement le long des parois de verre où ilest resté un peu de cette substance; mais au sein du substralum on n'en voit pas qui soient mor- phologiquement caractérisés, même à la base des tiges incluses. | C'est que, dans ces conditions, l'absorption se fait par toute la surface de la plante et qu'iln’est plus besoin d'organes | différenciés en vue de cette fonction. Rappelons aussi que, dans la germination de certains propagules {Phascum cuspi- datum, Funaria hygrometrica), c'est le rhizoïde qui apparaît en premier lieu, de même que la radicule dans la germination des graines des plantes supérieures, comme si le premier acte de la jeune plante était d'assurer sa subsistance par la produc- üon d'un organe propre à puiser les matières nutritives pas à tous les propagules. [Ten est, ainsi que nous l'avons vu, | | | | re L A REA , = | renfermées dans le sol. Cette remarque ne s'applique cependant | | qui commencent en effet par donner du chloronéma. | Les rhizoïdes sont doués d’un phototropisme négatif très | accusé. Pour s'en convaincre, il suffit d'observer ceux qui! prennent naissance le long des tiges (fig. 5, /), car, qu'il! s'agisse de cultures droites ou renversées, c'est presque toujours vers la base des pousses, c'est-à-dire vers la région la plus! obscure qu'ils se dirigent; cependant, dans certains cas,| quelques-uns de ces filaments peuvent avoir une direction! | | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 15 ascendante, et cette exception apparente s'explique si l'on admet que le rhizoïde n’est repoussé par la lumière que lors- qu'elle acquiert une certaine intensité. Une remarque qui vient à l'appui de cette manière de voir, nous est fournie par l'observa- tion de cultures développées à l'obscurité (Phascum cuspidatum). En effet, dans ces cultures (fig. 9, IV, page), les rhizoïdes qui sont insérés le long des tiges poussent vers le haut; ils sont doncnégativement géotropiques, et, quand ils se dirigent dans le sens de la pesanteur, c’est bien parce qu'ils sont refoulés par la lumière dès que celle-ci atteint une intensité déterminée. Comme on a supposé que l’obliquité des cloisons des rhizoïdes était due au manque de lumière, nous ferons remarquer que nous avons toujours observé un grand nombre de filaments avec des cloisons obliques dans les cultures les mieux éclairées, et que les cloisons transversales sont demeurées droites dans les germinations que nous avons obtenues à l'obscurité (Phascum cuspidatum, Orthotrichum obtusifolium, Funaria hygrometrica). Nos expériences confirment donc sur ce point l'opinion de Gœbel (1), à savoir que c’est le facteur espèce qui intervient le plus dans cette obliquité des cloisons. C. — LA POUSSE FEUILLÉE 19 Les Bourgeons. — 4) CONDITIONS DE LEUR FORMATION. — Les bourgeons destinés à formerles pousses feuillées apparais- sent lorsque le protonéma à acquis un certain développement et qu'il a accumulé dans son tissu les réserves nécessaires à leur organisation. Leur formation est donc liée à un état de grande activité dans la nutrition et demande notamment un éclairement suffisamment intense ; elle dépend aussi, dans une certaine mesure, du degré d'humidité du milieu. Voici quelques expériences et observations se rapportant à cette question : 1° Lorsque des spores germent en masse, il se conslitue, comme nous le savons, des duvets très serrés de protonéma dressé, sur la place occupée par l’amas de spores (Phascum Cuspidatum) ; or, les pousses feuillées ne se forment tout d'abord (1) K. Gœsez, Organographie der Pflanzen (loc. cit.). k que sur le pourtour de ces emplacements qu'elles circonscrivent d'une végétation en couronne (fig. 5 las). 156 CAMILLE SERVETTAZ -_Phascum cuspidaturn 1% Fig. 5 bis. — Cullure de Phascum cuspidatum ea vase de Pétri : Expérience du vase renversé. Vers le haut de la figure, on voit des tiges recourbtes par l'effet d'un géotropisme négatif, La grande tache arrondie est formée par un gazon de proto- £ néma dressé, haut de 4 à 5 millimètres, et elle est bordée par une couronne de … pousses feuillées (action de la lumière). Cette figure photographique d’une culture en vase de Pétri montre vers le centre une tache arrondie, constituée par du protonéma dressé, autour de laquelle apparaît un anneau de pousses feuillées particulièrement visibles vers la gauche eten bas. D’autres tiges se sont développées vers le haut, à où le protonéma dressé était moins dense. L'action de la nutrition et de la lumière sont done ici manifestes. L'évaporation, plus grande sur les bords de la tache protonémique qu'en son centre, intervient aussi probablement. En suivant cette expérience, on sait qu’au bout de cinq ou six mois (Phascum cuspidatum, germination de mars, en juillet-août), on voit se former des bourgeons, puis des pousses DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 157 feuillées vers l'extrémité des filaments du protonéma dressé. Ces bourgeons ne se développent point à la base des filaments, là où ne pénètre qu'une lumière très atténuée, mais vers leur pointe, c’est-à-dire dans une région où la radiation n’a pas encore élé amoindrie (fig. 3, 15, p. 140). 20 Autre expérience. Nous avons ensemencé des spores de Funaria hygrometrica et de Phascum cuspidalum sur gélose inclinée dans des tubes à essais. Par le moyen de bandes de papier noir collées sur une portion de la surface de ces tubes, il nous a été possible d'obtenir un éclairement unilatéral de ces cultures. Or, les pousses feuillées ne se sont développées que du seul côté où arrivait la lumière (PI. IV, tube 1). Cette expé- rience est des plus nettes. 30 Des cultures de protonéma sur gélose glucosée à 0%,5 p. 100, placées dans de bonnes conditions de tempéra- ture, mais à l'obscurité, ne donnèrent jamais de pousses feuillées, tandis que des cultures semblables situées devant une fenêtre commencèrent à donner des bourgeons deux moïs après l’ense- mencement des spores. 49 Il n’est pas nécessaire que l’obscurité soit complète pour empêcher la formation des tiges, 1l suffit que la lumière soit atténuée, mais plus ou moins, selon les cultures. Les espèces vivant sur les murs, les rochers, les arbres (Grimmia pulvinata, Orthothricum obtusifolium, Tortula muralis, ele.), sont celles qui, dans nos expériences, ont demandé le plus de lumière pour former leurs bourgeons et leurs liges, soit une distance de 2 mètres environ de la fenêtre (cultures dans des tubes à essais, en juillet-août; fenêtre de 3 mètres carrés orientée à lEst) et une distance de 0,50 à 1 mètre en septembre-oclobre. Dans les parties les moins éclairées du laboratoire, nous n'obtinmes que du protonéma. Plus d'une fois, nous eûmes rapidement des pousses feuillées (en cinq ou six jours) parle transport, du fond de la salle vers la fenêtre, de cultures uniquement formées de protonéma. Il est bien entendu que dans ce cas 11 faut éviter les rayons directs du soleil, si celui-ci est trop ardent. Quand les filaments du protonéma nagent transversalement dans l'eau | du tube (cultures dans des tubes à essais) comme il se produit en certains cas (houppes issues d’une spore), on voit alors que 158 CAMILLE SERVETTAZ les bourgeons se forment à l'extrémité de ces houppes, c’est-à- dire du côté le plus exposé à la lumière. 50 En se servant de tubes à moitié recouverts de papier noir et diversement orientés, de facon à recevoir de la lumière directe ou de la lumière diffuse, il est aussi très facile de con- stater qu'il ne se forme de pousses feuillées que lorsque l’é- elairement atteint une certaine intensité. Donc, lorsqu'on veut obtenir en abondance du protonéma sans pousses feuillées, il suffit de maintenir les cultures dans un endroit peu éclairé et suffisamment chaud (16-180). Par ce moyen, nous avons vu envahir totalement le liquide de nos Lubes à essais par un lacis très compact de filaments verts de protonéma ; mais, dans ce cas, la liqueur nutritive est tellement épuisée qu'il ne peut plus se former de pousses feuillées en exposant ensuite la culture. à une lumière plus vive. Pour obtenir ce résultat, 1! faut rajouter un peu de la solution nutri- tive ou transporter quelque portion du protonéma dans ün tube neuf. 60 Trop d'humidité retarde aussi la formation des pousses feuillées, comme on peut s’en convaincre par l'examen de la Planche I (deuxième tube à gauche, Hypnum purum, culture sur porcelaine) : les tiges se sont formées sur la porcelaine, à un centimètre environ de la surface du liquide; mais, dans le. fond du tube, le protonéma immergé n’a pas encore donné de pousses feuillées. Celles-ci peuvent cependant se former dans l'eau, comme nous le savons déjà (Phascum cuspidatum, Tortula muralis, Hypnum purum, etc.), et une fois ébauchées, elles s’accroissent beaucoup plus rapidement que celles qui poussent dans l'air (PL IT, tube 1). L'action accélératrice d’une sécheresse relative, quant à la formation des bourgeons et des tiges feuillées, peut encore être constatée par l'introduction de quantités différentes de solution nutritive dans les vases de culture (vases de Pétri, par exemple), par l'observation de la formation de ces pousses le long de la bande de papier des tubes à essais, où sur le papier des Erlenmeyer (lorsque lasurface de ce papier est bosselée), et c’est toujours sur les parties saillantes, les moins mouillées, que les | üiges se forment en premier lieu. | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 159 70 Une température de 16-180, au minimum, est nécessaire pour l’éclosion des bourgeons de Phascum cuspidatum. Une période de froid ayant sévi pendant le mois d'août 1912, du 4 au 20 (température moyenne de 12-130 dans notre laboratoire), la formation des pousses feuillées fut complètement interrompue, comme nous l'avons facilement constaté dans nos cultures sur gélose droite (PI. IT, tube 4). Ces cultures sont en effet particu- lièrement commodes pour suivre la suite du développement. Elles nous ont d’ailleurs servi à une autre expérience : les ayant maintenues à la température fixe de 10° par une circulation d’eau continue (eau de la ville en septembre), il ne se forma point de nouvelles tiges, bien que l’éclairement fût très suffisant. En définitive, pour que le protonéma puisse donner des bourgeons, il faut : 10qu'ilsoit âgé d’un mois environ ( Phascun cuspidatum) ; 2° qu'il soit bien éclairé ; 39 enfin, que la tem- pérature atteigne 16-189 environ. En outre, le phénomène est accéléré si lhumidité n’est pas trop grande. b) DÉVELOPPEMENT DU BOURGEON. — Lorsqu'une cellule du protonéma donne latéralement une protubérance destinée à évoluer en bourgeon, rien ne distingue tout d’abord cette saillie des prolongements qui formeront ultérieurement de simples filaments {Phascum cuspidatum). Bientôt, cependant, elle se renfle en massue à son extrémité, et une première _ cloison transversale donne une cellule basale et une cellule de | tête qui constituera le bourgeon par des eloisonnements s’effec- tuant sans ordre bien déterminé, même quand il s'agit d’une seule espèce; toutefois, il finit toujours par se former une celulle terminale cunéiforme, initiale, dont le fonctionnement est bien connu (fig. 6, 5). Quant à la cellule de base, elle demeure le plus souvent indivise et forme un pédoncule suppor- tant le bourgeon. En certains cas, elle prolifère latéralement | pour donner un ou deux filaments de protonéma très chloro- | phyllien, à cloisons obliques et à parois brunissantes, comme | les siennes d’ailleurs. Voici quelques exemples de cloisonnements conduisant à la formation du bourgeon : 19 Un des cas Les plus fréquents est celui ou la cellule termi- nale initiale prend immédiatement naissance, après deux 160 CAMILLE SERVETTAZ cloisonnements de la cellule de tête (fig. 5, 3, 4). Celle-ci, ense divisant, comme on sait, forme un bourgeon ovoïde, dont les cellules inférieures s’allongent bientôt en gros rhizoïdes ver- dâtres, aux cloisons légèrement obliques. Ces rhizoïdes sup- portent le jeune bourgeon et collaborent à sa nutrition avec le filament initial (6). Les premières feuilles s'ébauchent aussi en même temps que les rhizoïdes sous la forme de papilles résultant du prolongement des cellules avoisinant immédiate- ment la cellule initiale. Leur rôle principal est évidemment, ici comme chez les plantes supérieures au début de leur déve- loppement, de protéger le point végétatif (fig. 6, 5, 12). Fig. 6. — Évolution des bourgeons. — Phascum cuspidalum : 1-20, différents modes | de cloisonnements des bourgeons; en 5, ?, cellule initiale en coin qui donnera la | tige; f, cellules d’où dériveront les feuilles; en 6, on voit une feuille recourbée | en capuchon et recouvrant le point végétatif; r, rhizoïdes ; 17, bourgeon à l'ais- selle d’une feuille ; 20, sommet végétatif de la tige; 15, 18, 21-23, bourgeons, en voie de régression, faisant retour à la forme protonéma, grossissements 250 et 140. | | 29 Un autre exemple de formation du bourgeon est celui où la cellule de tête se divise en quatre quadrants qui, par des cloisonnements répétés, constituent un massif cellulaire vers l'extrémité duquel se différencie enfin la cellule terminale. Ce | processus conduit parfois à des bourgeons très volumineux, à î la base desquels on ne distingue plus le pédoncule formé | par la cellule du pied, tant il se trouve recouvert par les rhi- DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 161 zoïides et la partie inférieure du bourgeon (fig. 6, 16, 19). I faut aussi signaler que ces bourgeons un peu anormaux peuvent produire sur leurs côtés des filaments de protonéma qui évoluent comme ceux qui ont la spore pour origine (fig. 6,21, 929). A cette occasion, nous ferons remarquer que les bourgeons ne se forment pas seulement sur le protonéma proprement dit, initial, mais aussi sur certains rhizoïdes verts à cloisons obliques issus de la base des tiges, sur les filaments issus des propagules et sur toutes espèces de protonéma, pourvu que certaines con- ditions de température, d’éclairement et de nutrition dont il à déjà été question se trouvent réalisées. 39 On peut aussi citer quelques cas particuliers de cloisonne- ments. C’est ainsi que la cellule terminale imitiale est parfois constituée, après la deuxième division de la cellule d’origine, par une cloison transversale etune cloison oblique à celle-là (fig. 5,9). Une autre exception est fournie par la participation de la cellule du pied, qui se divise, à la constitution du bourgeon, etc. 40 Lorsque les conditions qui ont déterminé la formation d'un bourgeon viennent à être modifiées, celui-ci subit des arrêts dans son développement et retourne souvent à la forme protonéma. La cause la plus fréquente de ces arrêts et de ces régressions est une diminution brusque dans l'éclairement, ainsi que nous l'avons constaté en entourant de papier noir des cultures en voie de donner de jeunes pousses. La figure 6, | nos 18, 21, 29, 93, représente quelques formes de ces bour- igeons avortés. | | 20 Les tiges. — Les différences que nous avons constatées dans le développement des bourgeons ne semblent pas avoir de retentissement sur la forme des pousses feuillées qui en sont issues. Toutes sont semblables quand elles ont grandi dans le même milieu. Au début de leur organisation, elles ont la forme d’un court massif conique recouvert de feuilles triangulaires et supporté à la base par un nombre variable de gros rhizoïdes hon dépourvus de chlorophylle (fig. 6, 6). Les parois de ces rhizoïdes, d'abord grisàtres, deviennent rapidement brunes comme celles des cellules de la base de la jeune tige. Le sommet de celle-ci est recouvert de feuilles, qui en gènent ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913, xvu, 11 162 CAMILLE SERVETTAZ l'observation, cependant on peut l'apercevoir facilement en s'adressant à des plantes qui ont poussé pendant quelque temps à l'obscurité. Les jeunes feuilles sont alors plus étroites et plus allongées, plus écartées les unes des autres, et il est toujours facile de trouver quelques spécimens qui, sans aucune prépara- lon spéciale, se prêtent à l'observation du point végétatif (Phascum cuspidatum). Ma la forme d'un petitmamelon incolore, pluricellulaire, montrant nettement la cellule cunéiforme terminale (fig. 6, 20). L'allongement des pousses feuillées se fait assez lentement. C'estainsi que chez Phascum cuspidatun, les liges mesuraienl 5 millimètres environ (douze, seize feuilles), au premier juillet et pour des semis datant de mars ; qu'avec Hypnum purum (sen de fin décembre), la taille était de 12-14 millimètres 4 la même époque, etc. L'accroissement devient cependant plus rapide dès que les stades du début ont été franchis. La cutinisation des parois externes des cellules de l’épiderme des tiges se fait progressivement, mais ces cellules ne perdent point leur chlorophylle, ni la propriété de bourgeonner des filaments de protonéma. En effet, si l'atmosphère ambiante est suffisamment humide {en vase de cultures clos, entre les tiges formant des touffes compactes dans la nature), on voit se for- mer GÇà el là, le long des tiges et souvent à l’aisselle des feuilles, de nombreux filaments de protonéma aux cloisons obliques ou droites. Leur formation est notablement favorisée quand of couche les tiges sur le substratum ou quand elles s’en trouvent naturellement rapprochées par suite du mode de culture (cul- tures sur plaques de porcelaine dans des tubes à essais). Nous avons du reste déjà appelé l'attention sur cette question au sujet des rhizoïdes (page 154), mais nous devons maintenant in- sister sur le rôle reproducteur de ces filaments. Lorsque leurs cloisons sont droites et qu'ils plongent dans le liquide de la culture, 1ls donnent une grande quantité de propagules ; au contraire, si leurs cloisons sont obliques, ils forment de préfé- | rence des bourgeons et des plantules (fig. 7, EL Phascum cuspt= | datum). Dans cette même espèce, lorsque la nutrition est active, on voit s'organiser sur les tiges, à l’aisselle des feuilles, de vrais DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 163 bourgeons, qui, par l'allongement des axes, arrivent parfois à être insérés vers le milieu des entre-nœuds (fig. 6. 17). Ces bourgeons peuvent évoluer en rameaux persistants ou (rare: ment) en courts rameaux caducs qui produisent sur place des rhizoïdes (fig. 7, IT). Fig. 7. — Propagation des Mousses. — Phascum cuspidalum. T, lige couchée sur un substratum humide ayant donné beaucoup de protonéma adventif sur lequel se sont développées des pousses feuillées. IT, jeunes tiges boutures, issues de bour- geons latéraux à la lige (couchée), demi-schématique, gr. 8. III, extrémité d’une feuille, gr. 250. Enfin, nousavons vu(deux fois, Phascum) des tiges se section- ner transversalement en tronçons susceptibles de végéter indé- pendamment. Le sectionnement s'effectue par le dépérissement des cellules de la pousse sur une certaine longueur de l'axe, mais il n'a jamais lieu d’une façon nette comme chez les Dicra- nacées (voir la fig. 3, page 8, de l'ouvrage de Correns déjà cité: Untersuchungen über die Vermehrung der Laubmoose). Il résulte de ces observations que le pouvoir de multiplica- üon de Phascum cuspidatum est des plus remarquables et que Von trouve chez cette espèce des modes de propagation rare- ment réunis dans une même Mousse. 3 Les Feuilles. — A leur origine, les feuilles, comme nous l'avons déjà mentionné, ont la forme d’une papille élargie à la | base; celle-ci, après un cloisement transversal, forme une 164 CAMILLE SERVETTAZ cellule terminale initiale par un second cloisonnement lon- gitudinal oblique (fig. 7, HI). Cette cellule terminale se divise ensuite un grand nombre de fois, alternati- vement à droite et à gauche, par des cloisons obliques, el les segments détachés, se cloisonnant à leur tour, constituent la plus grande partie de la feuille (une autre partie provient des divisions de la cellule de base de la papille initiale). À aucun moment de leur vie, les feuilles des espèces que nous avons étudiées ne se sont détachées de la tige, comme il arrive chez beaucoup de végélaux supérieurs et aussi chez quelques Mousses dontles feuilles constituent elles-mêmes des propagules. Arrivées au terme de leur durée, les feuilles se flétrissent sur place : le contenu de leurs cellules s’éclaireit et ne présente plus ninoyaux, ni chloroplastes, n1 leucoplastes, mais seulement quelques petites sphérules brunes, renfermant des principes tanniques que l’on peut déceler par l’action des sels ferriques, notamment à chaud. Si l’on compare entre elles les différentes feuilles d'une même tige de Mousse, on voit qu’elles ont une structure particulièrement simple à la base des tiges. Ainsi, chez Phascum cuspidatum, ce n’est qu'à la quatrième ou cin- quième feuille (vers la partie inférieure) qu'on voit apparaître la nervure médiane et la forme caractéristique du limbe. A partir de ce niveau, toutes les feuilles sont semblables. Les changements de milieu et les agents extérieurs n’apportent que peu de modifications aux feuilles, du moins chez les espèces soumises à nos expériences. in lumière unilatérale, l'insertion des feuilles n’a pas été troublée comme il arrive chez Schistosteqa osmundacea, où, de radiaire elle devient bilatérale (Cf. Gœbel, loc. cit. fig. 116, p. 202); tout au plus faut-il signaler de légers changements dans l’orientation du limbe. La pesanteur n’exerce pas non plus une action bien marquée sur les feuilles; ainsi, on peut incliner un rameau vers le sol (expérience du potrenversé) sans que les limbes, même jeunes, cherchent à se retourner pour changer de face, comme il arrive chez beaucoup de végétaux en cette circonstance. Chez les Mousses, la tige se montre beaucoup plus plastique et flexible que les feuilles, et c’est elle qui, par ses mouvements, DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 165 place ces organes dans la position la plus convenable pour l’accomplissement du rôle chlorophyllien; ainsi, dans l’expé- rience précitée, la tige se recourbe en sens inverse de la pesan- teur et rétablit l'orientation normale des feuilles. Les modifications de structure entrainées par les change- ments de milieux sont peu importantes et se rapportent presque toutes à la vie aquatique. Il en sera bientôt question (Chapitre V). D. — LES ORGANES SEXUÉS 19 Conditions de la formation des organes sexués. — Pour la première fois, nous avons réussi à obtenir en milieux stérilisés le développement des organes sexués des Mousses (Phascum cuspidatum), en additionnant de peptone la solution nutritive de Marchal (2 gr. pour 1000), et en éclairant le plus | possible les cultures. Dès le début de l'expérience (germination de mars), les pro- : tonémas se firent remarquer par leur vigueur et une teinte foncée, d’un vert olive. Au 20 septembre, les pousses feuillées étaient dépourvues d'organes sexués, archégones et anthéridies, et occupaient presque entièrement le liquide des cultures, les unes formant un tapis à sa surface, les autres complètement immergées ou implantées sur le papier employé comme substratum solide. Ces plantes étaient beaucoup plus courtes et de teinte plus rouge (taille de 3 à 5 millimètres) que celles n'ayant pas recu de peptone. Ayant examiné avec soin, à lamême époque et durant le | cours des mois d'octobre et de novembre, les tiges les plus | développées des autres cultures, notamment les formes très | vigoureuses qui avaient puisé un aliment sucré, il ne nous fut | Jamais possible de constater la moindre ébauche d'organes | sexués. Ces faits semblent donc établir que la plante doit dis- | poser de beaucoup d’albuminoïdes pour pouvoir constituer ses | Organes sexués. Un certain nombre d'observations tirées du règne animal | semblent aussi venir à l'appui de cette manière de voir : 166 CAMILLE SERVETTAZ amaäigrissement (par aultophagie?) des animaux en périodes de erise pendant l’évolution sexuelle, à la puberté, par exemple; avantages d’une nutrition carnée pour déterminer la ponte des œufs chez les oiseaux de basse-cour, etc. Mais comment accorder ces faits avec la pratique horticole qui consiste à affaiblir dans les espèces fruitières les rameaux qu'on veut mettre à fruits, par pincements, fléchissements vers le sol, etc? Il est évident que ces traumatismes retardent l'accroissement du système ligneux et rendent disponible une certaine quantité de sève, mais on peut se demander s'ils n'influent pas autant sur la nature que sur la quantité de Pali- ment, et, d'après ce que nous savons, nous sommes enclin à supposer qu'il se produit alors quelque enrichissement de la sève en substances albuminoïdes. Ainsi l’action des albu- minoïdes sur l’ovogenèse serait un phénomène d'ordre général pour tous les êtres vivants : animaux et végétaux. 2° Morphologie des organes sexués. — Chez Phascum cuspidatum, les archégones et les anthéridies sont situés à l'extrémité des pousses feuillées. Sur une même tige, on peut avoir à la fois les organes mâles et les organes femelles ou seu- lement l’un ou l’autre sexe. Les individus sont donc monoïques ou dioïques ; mais, si l’on considère la plante entière, c'est-à- diré l’ensemble des individus issus d'un même protonéma, elle apparaît comme polygame. Lorsque la pousse est hiseruée, les archégones occupent toujours le sommet de l'axe et les anthéridies sont placées latéralement en dessous, à l’aisselle de l’une des feuilles les plus voisines de ce sommet; en certains cas, elles sont portées par un rameau très court. Les archégones sont au nombre de 2-8 pour une pousse et présentent des degrés de développement très divers; aussi est- il possible de voir, à côté de très jeunes organes, des archégones prêls à être fécondés (fig. 8, page 170). Les anthéridies (2-5 par pousse) sont de développement plus égal que les archégones et s'ouvrent plus tardivement, quand elles coexistent avec ces organes sur le même rameau : il y aurait donc protogynie. Archégones et anthéridies sont en- DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 167 tremêlés d’un petit nombre (1-5 par groupe d'organes sexuels) de paraphyses cylindriques, courtes, formées de deux ou trois cellules à contenu incolore et placées bout à bout ; ces paraphyses ont donc la forme de simples filaments (fig. 8). Exceptionnellement, il peut y avoir chez les individus bi- sexués plusieurs groupements d'organes mâles et femelles. Ainsi, dans un cas, nous avons remarqué 4 archégones à l’ex- trémité de la tige principale, et, sur un petit rameau latéral bisexué proche du sommet, 3 archégones et 2 anthéridies; dans un autre cas, il y avait : au sommet, 4 archégones, et un peu en dessous, à l’aisselle des feuilles, d'une part, 2 autres archégones, et d'autre part, 3 anthéridies, etc. Lorsque la pousse est monoseruée, les anthéridies se trouvent au sommet des tiges, comme les archégones chez les individus bisexués, et cette constatation plaide en faveur de l’équivalence primordiale des éléments sexuels, ainsi que Font établi, pour les animaux, Claude Bernard, Kuss et Duval, etc. A la loupe, et même à l'œil nu, on distingue facilement les plantes mâles des plantes femelles, parce que leurs feuilles supérieures sont plus étroites et forment des bourgeons plus petits et plus denses. _ & Proportion des sexes. — Nousavons examiné un grand nombre d'individus, pris, soit dans l’eau de la culture, soit hors de l’eau, afin de rechercher quelle était la proportion des sexes dans l’un et l’autre cas. Voici les résultats de cette ana- lyse : 1° Sur 50 individus immergés, il y avait : individus femelles, présentant 12 groupes de 2 archégones et 2 groupes de 3 archégones (nous n'avons compté que les archégones bien développés). 12 — mâles, présentant 8 groupes de 2 anthéridies, 3 groupes de 3 anthéridies et 1 groupe de 4 anthéridies. 12 — bisexués, présentant 10 groupes de 2 archégones et 2 de 3 archégones; 8 groupes de 3 anthéridies et # de 3 anthéridies. 12 — stériles (ou n'ayant pas encore développé leurs organes sexuels ?). 50 2° Sur 50 individus à vie aérienne, il y avait : 168 CAMILLE SERVETTAZ 20 individus femelles, soit 15 groupes de 2 archégones, 2 groupes de 3 archégones, et 1 groupe de 5 archégones. 13 — mâles, soit 9 groupes de 2 anthéridies, 2 groupes de 3 anthé- 6 ridies et 2 groupes de 4 anthéridies. 14 — bisexués, soit 6 groupes de 2 archégones, 6 groupes de 3 arché- gones et 2 groupes de 6 archégones, 11 groupes de 2 anthéridies et 3 groupes de 3 anthéridies. 3 — stériles. 50 En comparant les deux tableaux qui précèdent, on voit : 10 Que les individus des différents groupes sont en nombre sensiblement égal lorsque la vie est aquatique, mais qu'il n’en est pas ainsi lorsqu'elle est aérienne ; 90 Que la vie aérienne réduit le nombre des pousses stériles, et qu'elle favorise notablement la production des organes femelles. Ce résultat peut être attribué à une nutrition plus parfaite, plus active, et s'accorde avec une observation que nous avons publiée il y a quelques années (1), relative à la production de fleurs femelles’sur les plantes mâles de l'Hippophae rhamnoides. Ces fleurs apparaissent, en effet, à l’extrémité des branches, sur les rameaux les plus forts et les mieux nourris, principa- lement chez les plantes jeunes et d’une vigueur exception- nelle. En définitive, dans nos expériences, une nutrition plus in- tense (culture à l'air) à augmenté la proportion des organes femelles chez Phascum cuspidatum ; loutefois, nos constatations n'ont pas porté sur un nombre de cultures et d'espèces assez grand pour que nous puissions conclure d'une façon plus gé- nérale, et nous nous proposons de reprendre prochainement l'étude de ce point de notre travail. 4° Structure et développement des anthéridies. — Les anthéridies, au moment de leur ouverture, ont la forme d’un sac ellipsoide atténué à la base, courtement pédonculé, et long de 0"*,25 environ. Leur développement se fait suivant le mode classique bien connu, et leur structure générale est des (1) C. Serverraz, Monographie des Eléagnacées : systématique, anatomie et biologie, p. 144 (Thèse de Paris, 1909). DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 169 plus simples. Cependant, nous devons appeler l'attention sur la forme de leur calotte et leur mode de déhiscence. On sait, en effet, que la calotte des anthéridies peut être di- versement constituée chez les Bryophytes : monocellulaire chez Funaria hygrometrica, elle est pluricellulaire chez Polytrichum, Catharinea, ete.; en outre, elle ne s'ouvre pas toujours de la même façon. Chez Phascum cuspidatum, la coiffe est pluricellulaire et formée de 4-8 cellules, comme le montre la figure 8. A la dé- hiscence, les parois des cellules se gélifient, leur contenu s’atrophie, et leur cuticule, s'ouvrant tantôt par une déchirure latérale plus ou moins grande, tantôt par le détachement d’un lambeau, livre passage à la masse gélatineuse dans laquelle s’agitent les anthérozoïdes. Ceux-ci ont la forme connue à deux cils ; au moment où ils vont se dégager de la cellule-mère, ils sont encore enroulés et se présentent sous la forme d’un an- _neau très réfringent, d'un diamètre de 1 » environ ;ils prennent ensuite la forme spiralée, en décrivant deux tours et demi de spire, et tournent rapidement dans un sens ou dans un autre {mouvement du tire-bouchon qu'on enfonce ou qu'on dégage), avec une vitesse de un tour environ à la seconde. Cette vitesse augmente quand on ajoute un peu d’eau tiède à la préparation. 5° Structure et développement des archégones. — L'ar- chégone, chez Phascum cuspidalum, comme chez la plupart des Muscinées, présente un col, un ventre et un pied. Sa lon- eueur, quand elle est complètement développée, est environ le double de celle de l’anthéridie, soit de Omm, 5, approxima- |ivement. Le col est formé par la superposition de 4 à 6 rangées de cel- lules allongées, convexes vers l'extérieur et disposées suivant une spirale faisant un demi-tour environ {(fig. 8, 1). Son axe est creusé d’un canal très étroit, rempli d'une substance imucilagineuse fixant activement le rouge de ruthénium, et bru- nissant pendant le dépérissement du col. L'extrémité de icelui-ei est recouverte d’une calotte composée de 4-8 cellules ont les parois, à commencer par les lamelles mitoyennes, se gélifient un peu, au moment de l'ouverture du cof. Celle-ci | 170 CAMILLE SERVETTAZ s'opère par l’éclatement de la calotte dans sa partie centrale, et les lambeaux, après s'être infléchis sur les côtés en tournant autour d’une légère cuticule comme charnière, finissent par se détacher complètement. Les noyaux de l’oosphère et de la cellule du ventre sont alors des plus nets et des plus faciles à observer, même sans coloration. Le développement de l’archégone chez les Muscinées, ayant fait l’objet de conclusions diverses, a sollicité spécialement notre attention. Fig. 8. — Les organes sexuës de ?hascum cuspidatum. — T, groupe d'archégones à l'extrémité d’un tige; a et b, coupe transversale du col de l'archégone, gr. 150, Il, IT, extrémité d'une anthéridie, observée au moment où la déhiscence va se produire: If, aspect extérieur ; ILE, en coupe, gr. 380; V, 1-6, développement de l'archégone, gr. 300. D'après Gayet (1) l’archégone des Muscinées se développe- rail comme chez les Hépatiques ; d'autre part, Janezewski (2), Campbell (3), Gœbel (4), ont décrit des processus différents. (1) Gayer, Recherches sur le développement de l’archégone chez les Musci- nées (Ann. des Sc. nat., 8 série, t. IT, 4897). (2) Janczewski, Vergleichende Untersuchungen über die Entwicklungs-bes-| … chichte des Archegoniums (Bot. Zeitung, 1892). (3) D. Camesecc, Mosses and Ferns. (4) K. Goesez, Organographie der Pflanzen (loc. cit.). ei | | | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 171 Voici donc comment, selon nous, se forme l'archégone chez Phascum cuspidatum. La cellule initiale (fig. 8, 1) se cloisonne transversalement et donne une cellule de pied « et une cellule supérieure Ÿ; la cellule # se cloisonne ensuite obliquement un certain nombre de fois (2-5), comme s’il s'agissait de constituer un bourgeon végétatif ordinaire, puis, l’une des cellules pla- cées au-dessous de la cellule terminale se divise tangentielle- ment et détermine la formation d'une cellule centrale « qui, par des cloisonnements basipètes, donne une file de 8 cellules qui seront : {-4, les cellules du canal; 5, la cellule du ventre ; 6, l'oosphère. Par leur division, les cellules placées laté- ralement forment le col de l’archégone, le ventre et la plus grande partie du pied, la cellule « demeurant indivise ou se cloisonnant peu. Le pied est beaucoup plus développé que chez les Hépatiques. Il contient des substances de réserve qui servent au développement du jeune embryon ; ileonstitue donc pour celui-ci un tissu nourricier remplissant le rôle de l’albu- men chez les Angiospermes. Quant à la cellule terminale s, elle peut continuer à se divi- ser et elle forme la calotte recouvrant l'extrémité du col. En définitive, le mode de formation que nous venons de dé- crire se rapproche de celui que Gœbel {/oc. cit. )a décrit pour Mnivum undulatum ; toutefois, la cellule centrale c se divise beaucoup moins, de sorte qu'on aboutit à une structure très simple, el en somme peu différente de celle qu'on observe chez les Hépatiques {Marchantia), mais par un processus évidemment assez distinct. CHAPITRE I NUTRITION DES MOUSSES A. — VALEUR NUTRITIVE DE QUELQUES MÉTAUX ET MÉTALLOIDES Pour préciser le rôle que jouent certaines substances _ minérales ou organiques dans la nutrition des Mousses, 172 CAMILLE SERVETTAZ 2 nous avons utilisé des milieux de cultures très divers etentrepris de nombreuses expériences qui feront l’objet de l'exposé suivant. | Une recherche s'’imposait avant toute autre : c'était évidem- ment de déterminer, pour nos solutions nutritives, le degré de concentration le plus convenable à leur action. On comprend en effet que l’on ne puisse affirmer qu'une substance contenue dans une solution ne convient pas au développement de la plante, tant que l'on n’a pas démontré que sa concentration n’est ni trop forte ni trop faible. On connaît déjà la formule de la solution de Detmer : nitrate de calcium, 1! gramme, chlorure de magnésium, 087,25 ; sulfate de magnésium, 087,25 ; phosphate acide de potassium, 087, 25; chlorure ferrique, traces; eau distillée, 1000. En rendant les premiers nombres de cette formule 57,5 fois plus grands, nous avons obtenu une solution mère à 10 p. 100 de sels; puis, à partir de cette solution, nous avons établi des séries de concentrations différentes jusqu'à 1 pour 1000. Il à été ainsi préparé, pour chacun des degrés 10 p. 100, 8 p. 100, 4 p. 100, 2 p. 100, 1 p. 100,9 p. 1000, 8 p. 1000, 7 p. 1000, 6 p. 1000, 5 p. 1000, 4 p. 1000, 3 p. 1000, 2 p. 1000, 1 p. 1000, deux tubes à essais et un Erlenmeyer, Après stérilisation, nous avons ense- mencé comme suit (22 mars, Æypnum purum): un peu de protonéma, gros comme un grain de millet et exempt de germes, était transporté au fil de platine, soit sur le coton des Erlenmeyer, soit surle papier destubes à essais — dans ce dernier cas, à une distance uniforme de un centimètre au-dessus de Ja surface du liquide. De cette façon, toutes les cultures sont comparables entre elles pour avoir reçu la même quantité de filaments placés identiquement, conditions d'égalité qui ne seraient assurément pas réalisées si l’on procédait par ensemen- cement de spores. Du reste, celles-ci ne germent pas toujours et les résultats négatifs laisseraient subsister des incertitudes. Ajoutons aussi que quelques filaments du protonéma étaient immergés pour obtenir des développements en milieu liquide. Voici donc les résultats donnés par ces premières expériences sur les effets de la concentration : Avec les solutions à 10 p. 100, 8 p. 100, 6 p. 100, les fila- DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 173 ments sont décolorés en deux, trois jours, et la mort est complète au bout de huit jours. Les solutions à 4 p. 1000 et à _ 6 p. 1000 se sont également montrées nocives et ont amené la mort au bout d’un temps plus ou moins long, variant entre quinze Jours et deux mois; toutefois, dans ce cas, la plante n'est pas tuée brutalement comme avec les solutions plus | concentrées el elle résiste à l’action destructive du liquide : ambiant, en modifiant ses membranes qui brunissent peu à peu. Au 17 avril, c'est-à-dire au bout de vingt-six jours, il n yavait plus de vivantes que les cultures ayant reçu desliquides d’une concentration inférieure à 8 p. 1000. Enfin, il ne resta | plus que les cultures correspondant aux oise contenant moins de 5 conne de sels par litre, et le développement le plus abondant, qu'il s'agisse de tubes à essais ou d'Erlenmeyer, | de filaments immergés ou non, fut atteint avec des concen- ! trations de 3 pour 1000. Avec une teneur de { p. 1000, on : obtient encore un développement assez bon, surtout dans les | Erlenmeyer, mais les pousses feuillées ne se forment que très | tard. | En définitive, les Mousses ne végètent bien qu'avec des solu- | tions faiblement salines, et se montrent très sensibles à l'in- | fluence de la concentration, puisque celle-ci doit être comprise entre des limites assez étroites, soit entre 1 et 5 p. 1000. Par | ces expériences, on voit aussi que les solutions nutritives com- | munément employées pour les plantes vertes, le Detmer, le | Knop, à 287,25 de sels pour 1000, peuvent très bien convenir à la nutrition des Mousses, mais que la solution de Marchal, à 381,01 de sels, est celle qui se rapproche le plus des conditions optima que nous venons de déterminer. Action du calcium, du potassium, du magnésium, du fer, du phosphore, du chlore, de l’azote, du soufre, sur la nutrition des Mousses. — Pour rechercher la valeur nutritive de certains métaux ou mélalloïdes : calcium, potas- Isium, magnésium, fer, phosphore, elc., nous avons préparé des solutions sans calcium, sans potassium, etc., mais ne diffé- rant pas autrement, pour le reste de leur composition, d'une solution type (liquide de Marchal). En utilisant également ce Se 174 CAMILLE SERVETTAZ dernier liquide, nous avions ainsi des solutions complètes et incomplètes, mais d'un même degré de concentration, ce qui nous permettait, par l'étude comparative des développements obtenus, de juger de l'importance de l'élément supprimé. En résumé, nous avons appliqué la méthode dite de Raulin. Pour chaque série d'expériences, nous avons employé 4 tubes à essais et deux Erlenmever. Les cultures furent commencées à la même date (20-22 mars) et placées dans les mêmes condi- tions d’éclairement et de température. Comme dans les expé- riences sur la concentration, le point de départ ne fut point la spore mais de petites masses de protonéma, identiquement placées dans les vases de cultures. 19 SOLUTION SANS CALCIUM. — Dans la solution type que nous avons déjà fait connaître, page 11%, le sulfate de calcium a été remplacé par le sulfate de sodium. On à donc, par litre, la com- position suivante : nitrate d'ammonium, 1 gramme; sulfate de potassium, 087,5; sulfate de magnésium, 087,5; sulfate de sodium, 087,5; phosphate d’ammonium, 08,5; sulfate de fer, 087, 01; potasse caustique à 10 p. 100, jusqu’à complète neutralisation. Pendant un certain temps, le développement dansla solution sans calcium fut absolument le même que dans la solution complète. Au 25 avril, le protonéma rampant était recouvert d’un beau duvet de protonéma dressé, haut de 3 millimètres environ. Au 19 mai, apparurent les pousses feuillées, à la fois | dans les tubes à essais et les Erlenmeyer. Au 12 juin, les pousses | avaient un centimètre de longueur et étaient encore très vertes, | de part et d'autre; mais, à partir de cette époque, la culture | privée de calcium accusa un retard considérable; ses tiges | demeurèrent grêles et devinrent de plus en plus pales et jau- nâtres. Il résulte de cette expérience que les Mousses de nos cul- tures (Hypnum purum) peuvent vivre un certain temps avec | en calcaire. 20 SOLUTION SANS POTASSIUM. — La solution sans potassium DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 175 a été obtenue en remplaçant le sulfate de potassium par le:sul- fate de sodium dans la solution de Marchal. Elle est donc com- posée de : nitrate d’ammonium, 1 gramme; sulfate de sodium, 08T,5; sulfate de magnésium, 087,5; sulfate de calcium, 087,5 ; phosphate d’ammonium, 087,5; sulfate de fer, 08,01 ; eau, 4. s. pour un litre {neutralisation à la soude, à 10 p. 100). Dès le début de l'expérience, les cultures marquent un retard sur celles qui se développent dans la solution complète ou la solution sans calcium. En effet, au 10 mai, ces dernières ont déjà des pousses feuillées, tandis que celles-limontrentseulement un protonéma dressé très court. Les jeunes tiges n’apparurent que vers la fin mai, et, au 12 juin, les meilleures de ces cultures, très souffreteuses elles-mêmes, n'avaient que des pousses chétivés, aux feuilles étroites et appliquées contre l'axe. Elles demeurèrent ainsi sans accroissement notable jusqu'en août, moment où elles succombèrent. Les besoins de la plante en potassium sont done évidents et paraissent plus grands que les besoins en calcium. 30 SOLUTION SANS MAGNÉSIUM. — Au sulfate de magnésium de la solution de Marchal {voir page 114) a été substituée une quantité égale de sulfate de sodium. Le développement des cultures à été insignifiant. Au bout d’une quinzaine de jours, tous les protonémas avaient pris une teinte jaune-verdàtre : ils étaient en état de souffrance manifeste, état qui subsista jusque vers Ja fin mai, et qui se termina par la mort des cultures, du moins dans la partie émergée ; dans le liquide même, la vie se maintint plus longtemps, jusqu'en septembre, mais 1l ne se forma pas de pousses feuillées; tout au plus se produisit-il quelques nouveaux filaments. P. Becquerel (loc. cit.), d’ailleurs, avait déjà signalé ce rôle essentiel du magnésium dans la nutri- ton des Mousses. Dernièrement, Bernardini et Morelli (1) ont démontré que, dans la plante verte, le magnésium assure la mobilisation du phosphore des points où cet élément est en | réserve vers ceux où s'effectuent les synthèses. Dans ces syn- | thèses, le phosphore est utilisé pour la formation des substances phospho-organiques protoplasmiques, et le magnésium pour la (4) Bernarnin et Morezur, Rôle physiologique du magnésium dans les | plantes vertes (Bull. de l'Inst. international d'agriculture, mars 1912). 176 CAMILLE SERVETTAZ construction de la molécule de chlorophylle. Ainsi donc s'expli- querait ce rôle important du magnésium dans le développe- ment des Mousses. SOLUTION SANS FER. — Le fer parail aussi nécessaire que le magnésium. Ainsi, dans une solution sans fer, tous les proto- némas périrent au bout de deux mois, après s'être progressi- vement décolorés. Un très léger duvet de protonéma dressé se développa cependant dans les vases d'Erlenmeyer, vrai- semblablement à la faveur des conditions de végétation meil- leures dans ces vases que dans les tubes à essais, et aussi dela minime quantité de fer renfermée dans la petite masse de pro- tonéma ayant servi à l'ensemencement. Nous avons aussi recherché sous quelle forme le fer était préféré par la plante; pour cela, nous avons introduit ce métal dans la solution de Marchal, à l'aide de deux combinaisons différentes : le sulfate de fer et le perchlorure de fer. Or, ayant comparé les développements obtenus dans l’un et l’autre cas, nous trouvàmes toujours quelque différence en faveur des solutions à perchlorure de fer. Comme le sulfate de fer est souvent employé dans la pratique agricole pour la destruction des Mousses, nous avons aussi cru utile de déterminer le maximum de concentration de cette substance, au-dessus duquel il n’y à plus de développement possible. À cet effet, nous avons préparé une solution de Mar- chal renfermant 10 pour 100 de sulfate de fer, puis, par des dilutions successives, nous avons obtenu des liquides contenant r., 2 gr., 181,5, dgr., 08,8, 085; par litre d’eau : 50 gr., 20 gr., 10 gr., r,05, Oer,02, Oër,01. 5 Oæ,4, Osr,3, Our,2, Our, 1, O (je) ga Q Avec chacun de ces liquides, nous avons fait des essais de cultures en utilisant du protonéma de Phascum cuspidatum, exempt de germes. Les expériences furent commencées le 1er juillet. Au bout d'une dizaine de jours, toutes les cultures, renfermant plus de 2 grammes par litre de sulfate de fer (rapi- dement à l’état de sel ferrique) avaient péri. Les autres cul- lures, par la suite, se développèrent plus où moins, mais demeurèrent vivantes. Les premières pousses feuillées apparu rent, vers le 15 août, dans les tubes pour lesquels la concentra= DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 177 tion du liquide était de 0,3, 0,5 et 1 pour 1000, et, à la fin septembre, les tiges les plus longues, les plus vigoureuses, étaient celles qui avaient été alimentées par la solution à 087,5 pour 1000 (taille de 8-9 millimètres). De ces expériences, il résulte qu'il ÿ aurait avantage à augmenter la quantité de fer contenue dans la plupart des solutions nutritives classiques, Marchal, Detmer, Knop, ou autres, lorsqu'on les emploie à la culture des Mousses. D'autre part, on voit que des solutions de sulfate de fer à 2 pour 1000 sont suffisantes pour faire périr les protonémas, et que, sous cette faible concentration, elles conviendraient déjà à la destruction des Mousses des prairies, à condition d’être fréquemment appliquées. Dans la pratique agricole, on préfère employer des solutions plus fortes, qui brülent non seulement les filaments reproducteurs ou nourri- ciers, mais encore les plantes adultes ; c’est ainsi que divers traités d’agronomie recommandent l’empioi de solutions de sulfate de fer à 10 p. 100. Il se peut qu'en raison de la cherté de la main-d'œuvre, il y ait avantage à procéder ainsi ; cepen- dant, il est certain, que le même résultat pourrait être obtenu par l'emploi de liquides beaucoup moins concentrés, mais répandus en plusieurs fois, à un mois d'intervalle par exemple, jusqu’à ce que les tiges et les feuilles, privées de nourriture par la destruction des rhizoïdes, se trouvent suffisamment anémiées pour cesser de produire tout nouveau filament sus- ceptible de reconstituer la plante. Entre autres avantages, | l'emploi de solutions très étendues aurait aussi celui de mé- nager les plantes qui accompagnent les Mousses : Graminées, Légumineuses, etc., espèces qu'il faut conserver quand il s'agit de prairies. Cependant, si l’on ne tient à faire qu’une seule application de la solution de sulfate de fer, il convient, au | préalable, de déterminer, par quelques essais, la concentra- tion suffisante à La destruction des Mousses que l'on à | devant soi, car toutes les espèces ne sont pas également ré- | sistantes, et il y a intérêt à ne pas forcer les doses en | sulfate. C’est ainsi qu'une solution, à 2 p. 100 seulement | de sulfate de fer, nous a permis de détruire en une seule | fois, sur un pan de mur, un revêtement de Barbula mu- ralis, tandis que pour les Orthotrichum, des solutions à 15 ANN. DES SC. NAT, BOT., 9e série. 1913, xvu, 12 178 CAMILLE SERVETTAZ et 20 p.100 sont nécessaires pour obtenir le même résultat. 49 SOLUTION SANS CHLORE. — La solution nutritive de Mar- chal ne contient pas de chlore et convient très bien, commeon le sait, à la nutrition des Mousses ; celles-ci n'auraient donc pas besoin de cette substance. 50 SOLUTION SANS PHOSPHORE. — La solution sans phosphore que nous avons employée contenait par litre: azotate de calcium, 1 gramme; azotate de potassium, 1 gramme; sulfate de magnésium, 087,5; sulfate de fer, 08,5. Les différentes phases de l'expérience sont très semblables à celles que nous avons décrites pour des solutions sans magnésium. Au bout d'un certain temps. il y a mort de la culture, et nous devons conclure que le phosphore est indispensable au développe- ment des Mousses, résultat qui était à prévoir, puisque le phosphore figure toujours parmi les éléments constituants du noyau de la cellule, des globoïdes de l’aleurone, des lécithines et deséthers azotés d'acides gras, très répandus dans les plantes. 60 SOLUTION SANS SOUFRE. — Nous avons aussi expérimenté avec une solution sans soufre, ainsi composée : azotate de calcium, 3 gramme ; azotate de potassium, 1! gramme ; chlorure de magnésium, 081,5; phosphate de potassium, 08,5; perchlorure de fer, quelques gouttes; eau, g. s. pour un litre. Cette solution ne convient pas plus que la précédente au développement des Mousses : le soufre est donc bien un élément indispensable à leur formation. On sait qu'il existe dans les végétaux à l’état de combinaison avec les matières azotées. © 19 SOLUTION SANS AZOTE. — La solution sans azote que nous avons employée est la suivante : sulfate de potassium, 1 gramme; phosphate acide de potassium, 08,5; sulfate de magnésium 087,5; chlorure de sodium, 087,75 ; sulfate de fer, O8r,925; eau, g. s. p. 1000 centimètres cubes. Le développement à été nul; les cultures ont rapidement perdu leur teinte verte et ont péri dans l’espace d’un mois. B. — UTILISATION DE L’AZOTE ORGANIQUE Différents auteurs, depuis quelques années, ont démontré que la plante verte pourrait effectuer ses synthèses sans azote DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 179 minéral, lorsque, cultivée aseptiquement, l'azote lui est fourni soit par des sels ammoniacaux, soit sous la forme de combi- naisons organiques. Parmi les travaux les plus remarquables relatifs à cette question, il faut citer : 19 Sur la nutrition à l'aide de solutions ammoniacales, ceux de Frank (1), Em. Laurent (2), Laurent, Marchal et Carpiaux (3), et surlout le travail plus récent de Mazé (4) : Recherches sur l'influence de l'azote nitrique et de l'azote ammoniacal sur le développement du Maïs — qui résume l’état actuel de nos connaissances sur ce sujet. 20 Sur la nutrition à l'aide de substances organiques azotées, les recherches de Chodat (5), Grintzesco (6), Adjarof (7), sur la nutrition de quelques Algues, de Lefèvre (8) sur l'utili- sation des amides, de Lutz (9) sur l'absorption des amines, d'Hutchinson et Miller (10) sur l'emploi de substances orga- niques diverses, etc. Nos recherches ont porté sur l’utilisation de la peptone et des sels ammoniacaux. 19 Utilisation des substances organiques azotées. — Chodat, Grintzesco, Adjarof, ont essayé l'emploi de la peptone, (4) Frank, Traduction des recherches de cet auteur sur la nutrition azotée des plantes (Ann. de la sc. agron., t. 11, 1888). _ (2) Éwice Laurewr, Recherches expérimentales sur la formation d’amidon _ dans les plantes aux dépens de solutions organiques. Bruxelles, 1888. | | (3) LauRENT, Marcuaz, Carpraux, Recherches expérimentales sur lassimila- | tion de l’azote ammoniacal et de l'azote nitrique par les plantes supérieures, 1896. (4) Mazé, Recherches sur l'influence de l'azote nitrique et de l'azote ammo- niacal sur le développement du Maïs (Ann. de l'Inst. Pasteur, t. XIV, 1900). (5) R. Cuopar, Étude critique et expérimentale sur le Polymorphisme des | Algues. Genève, 1909. (6 J. Grintzesco, Recherches expérimentales sur la Morphologie et la | Physiologie de Scenedesmus acutus Mey. Genève, 1902. | (7) M. Ansaror, Recherches expérimentales sur la Physiologie de quelques Algues vertes. Genève, 1905. (8) J. Lerèvre, Sur le développement des plantes à chlorophylle à l'abri du gaz carbonique (Revue gén. de botanique, t. XVIIL, 1896). (9) Lurz, Recherches sur la nutrition des végétaux à l’aide de substances \azotées de nature organique (Ann. des sc. nat., 7° série, t. 1, 1898). (40) Hureminson et Mizcer, Assimilation directe par Les plantes supérieures de l'azote de diverses substances organiques (Bull. de l'Inst. international | d'agriculture, avril 1912). 180 CAMILLE SERVETTAZ avec des résultats très divers, pour la nutrition de quelques Algues. Ainsi, pour Hormoccocus dissectus, Scenedesmus acutus, etc., la peptone peut constituer une source d’azote susceptible de remplacer l'azote nitrique, tandis que pour Stichococcus minor, elle se comporte comme un véritable poison. Protococcus sp. n’assimile point la peptone à l'obscurité, mais donne de très beaux développements à la lumière, c’est-à-dire lorsque cette. espèce peut, concurremment avec la peptone, utiliser le carbone de l’anhydride carbonique de l'air, ete. Pour nos expériences, nous avons ajouté à la solution sans azote (page 178), de la peptone, dans les proportions de 5p.100, 2 p. 100, 1 p. 100, 5 p. 1000, 2 p. 1000, 1 p. 1000, et, pour chaque degré de concentration, nous avons préparé 4 tubes à essais. En gélosant ces mêmes milieux, nous avons aussi con- situé une deuxième série de cultures. En milieu liquide, les résultats ont été les suivants : 19 Peptone à 5 p. 400 : les cultures ont été complètement anéanties au bout de 3-4 jours (filaments décolorés) ; 20 — 2 p. 100 : même résultat au bout de 6-8 jours. 30 0 04 p. 100 — _ 10120 40 =, 5 p.1000: = _ 1945 — 5° — 2 p. 1000 : les cultures demeurent vivantes. Dans ces dernières conditions, les cultures se développent d’une façon parfaite, et les filaments du protonéma prennent | une teinte verte {vert olive) plus foncée que dans les tubes témoins à solution de Marchal (à azote nitrique). Au 25 avril. | (ensemencement du 17 avril), le protonéma dressé à une hau- | teur de 2 millimètres, et aussitôt commence la formation des | pousses feuillées; celles-ci ont 3 millimètres au 10 mai, et de 5 à 6 millimètres au 10 juin, moment où elles atteignent leur M taille définitive. Elles ne deviennent donc jamais aussi grandes que celles qui disposent d’azote nitrique, mais, par contre, M elles ont formé, comme nous le savons, des organes sexuels | (en août-septembre), propriété qui ne s’est jamais manifestéé M dans nos autres cultures en milieux stérilisés. Il Nous nous sommes du reste, longuement arrêté sur cette M question dans un chapitre précédent (Organes sexués). Quant aux résultats relatifs aux solutions à 1 p. 1000 de pep-} DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 181 tone, on peut les confondre avec ceux que nous venons de rap- porter pour les solutions à 2 p. 1000. Avec les géloses peptonées, on n'obtient de bons développe- ments que pour de très faibles proportions en peptone; la teneur de 2 p. 1000, qui convient très bien aux cultures en mi- lieux liquides, paraît elle-même trop forte, et il faut arriver à 1 p. 1000de peptone pour quela plante s’accroisse avec vigueur. Les cultures sur milieu solide sont moins abondanteset beaucoup plus tardives que celles venues par l’emploi de milieux liquides. En résumé, la peptone peut être une source d'azote pour les Mousses, et, chez ces végétaux, elle intervient avantageusement pour la formation des organes sexués. 20 Utilisation de l'azote ammoniacal. — Nos essais de cul- tures ont été faits avec une solution qui contenait par litre : phosphate d’ammonium, ! gramme ; sulfate d'ammonium, 06,5; sulfate de magnésium, 05,5 ; sulfate de potassium, 06,5 ; sulfate de calcium, 0%,5 ; chlorure ferrique, quelques gouttes. Cette solution a été aussi employée diluée à 1/2, 1/3 et 1/%. Mousses étudiées : Amblisteqium riparium et Phascum cuspi- datum. Les expériences furent commencées le 1° juillet. Pour ces deux espèces de Mousses, la solution non étendue s'est montrée impropre el a déterminé la mort des cultures au bout d’un mois; les solutions diluées ont, au contraire, permis des développements variables. Les résultats furent assez diffé- rents, d’une espèce à l’autre. Chez Phascum cuspidatum, c'est Ja dilution à 1/3 qui à été la plus favorable à la plante. Ainsi, jau 15 octobre, on avait, par l'emploi de cette solution, des pousses feuillées de 4 millimètres environ, et seulement du protonéma avec la solution de concentration 1/2. | Chez Amblistegium, l'avantage passe à la solution 1/2, avec des pousses de 12-15 millimètres, tandis que les tiges ne dé- passent pas 3 ou 4 millimètres avec les dilutions à 1/3 et à 1/4. | Sil’on compare maintenant les résultats obtenus avecles solu- Lions ammoniacales à ceux que donne la solution de Detmer, À azote nitrique, on constate que les premières sont plus favo- rables à la plante. La conclusion est particulièrement nette avec les Amblistegium, dont les tiges s’allongent beaucoup plus 182 CAMILLE SERVETTAZ que celles des Phascum. Ainsi, aux pousses de 12-15 milli- mètres que nous venons de signaler chez les Amblisteqium pour des cultures alimentées en azote ammoniacal, ne s'opposent que des pousses de 8-10 millimètres, lorsqu'on emploie le Detmer, et pour des cultures du même âge. Peut-être est-ce aussi à l’azote ammoniacal qu’elle contient (azotate d’'ammonium et phosphate d'ammonium) que la solution de Marchal doit ses propriétés particulièrement avantageuses pour les cultures de Mousses. Donc, pour conclure : des solutions nutritives renfermant de 100 à 200 milligrammes d’azote ammoniacal par litre peu- vent fournir aux Mousses l'azote nécessaire à leur développe- ment; ces végétaux semblent même préférer, dans ces conditions de concentration, l'azote ammoniacal à l'azote nitrique. Quant aux insuccès souvent constatés dans la pratique agri- cole, pour les plantes de grande culture, à la suite de l'emploi du sulfate d’ammoniaque comme engrais, on peut présumer qu'ils sont dus à des excès de concentration de cette substance | dans les liquides du sol. Mazé (loc. cit.), a constaté que cette concentration ne devait pas dépasser 0,5 p. 1000 pour le Maïs, et, après une étude de la question, a conclu que le sulfate d'ammoniaque était un bon engrais, mais qu’ « il faut savoir l’'employer ». C. — ASSIMILATION DU CARBONE A L’ÉTAT ORGANIQUE Les travaux de Laurent (1), Molliard (2), Mazé (3), Perrier (4), k Lefèvre (5), Chodat (6), ete., pour ne pas parler des recherches | (4) J. Laurenr, Recherches sur la nutrition carbonée des plantes vertes (Revue gén. de botanique, 190%). (2) M. Morrrarp, Action morphogénique de quelques substances organiques ! sur les végétaux supérieurs (Revue gén. de botanique, t. XIX, 1907). | (3) Mazé, L'humus et l'alimentation carbonée de la cellule végétale (Revue | gén. des sc., n°5 4 et 5, 1905). (4) Mazé et Perrier, Recherches sur le mode d'utilisation du carbone ter- naire par les végétaux et les microbes (Ann. de l'Inst. Pasteur, t. XVIL, p. 277, M 4904). — Recherches sur l'assimilation de quelques substances ternaires |. par les végétaux à chlorophylle (Ann. de l’Inst. Pasteur, t. XVIL, p. 721, 1904). M (5) J. Lerevre, Sur le développement des plantes à chlorophylle à l'abri du gaz carbonique (Revue gén. de botanique, t. XVIIL, 1896). (6) R. Cnonar, Des conditions déterminant le parasitisme chez les AIS |! DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 183 antérieures où les conditions de fermentation n'étaient pas écartées, nous prouvent que les plantes vertes peuvent absorber un grand nombre de substances organiques solubles et dialy- sables, même par leurs racines, notamment les sucres. On con- çoit qu'un sucre, une fois introduit dans la plante, y joue le même rôle que lorsqu'il est produit par l'assimilation chloro- phyllienne. Il vient même, dans ce cas, augmenter la provision de ce sucre et, par conséquent, activer la végétation. D'autres substances organiques que les sucres peuvent aussi passer directement du milieu extérieur dans la plante verte, et la vie de celle-ci se trouve ramenée jusqu'à un certain point au saprophytisme. Il était donc intéressant de rechercher siles Mousses, comme quelques plantes déjà étudiées, étaient, elles aussi, capables de prendre leur nourriture carbonée ailleurs qu'aux dépens de lanhydride carbonique de l'air, desuivre, dans ce cas, les modi- fications apportées à la plante par un état plus ou moins sapro- phytique, et enfin, de recueillir, si possible, quelques faits susceptibles d'éclairer la question si complexe de l’utilisation directe des engrais organiques par les végétaux chlorophyl- liens. À cet effet, nous avons réalisé un certain nombre de ceul- tures sur milieux gélatinés, glucosés, sucrés ou non, à la Jumière ou à l'obscurité, ou bien en milieux nutritifs liquides renfermant différentes substances organiques. Voiei ces expé- riences 1° Cultures sur gélose additionnée de solution de Mar- chal (1,5 p. 100 de gélose). — Nous savons déjà que les germi- nations s'effectuent très bien sur ce milieu. Il y a avantage à l'incliner à l’intérieur des tubes, car les spores se répandent alors sur une plus grande étendue, etil est facile de leur appli- quer les méthodes de triage employées en Bactériologie. Par repiquage, on arrive ainsi à obtenir des cultures rigoureuse- ment pures. Au début de la germination, les filaments issus des spores (Bull. Herbier, Boissier, 1903). — Étude critique et expérimentale sur le polymorphisme de quelques Algues vertes, 1905. 24 184 CAMILLE SERVETTAZ sont très verts et rampent à la surface du substratum, puis ils évoluent assez différemment, suivant les espèces. Chez Amblisteqium riparium, le protonéma tend à demeurer rampant ; quelques filaments seulement pénètrent légèrement dans la gélose, et il se forme de nombreuses pousses feuillées aériennes; quant aux tiges entièrement incluses dans la gélose, elles sont très rares. Toutes ces plantes sont très frêles et s’allongent remar- quablement ; au 20 octobre (germinations d'avril), certaines d’entre elles mesuraient 4 et 5 centimètres de longueur. Chez Funaria hygrometrica, le protonéma offre des ten- dances opposées : il cherche à pénétrer le plus possible dans la gélose même, et très peu de filaments s'élèvent dans l’air. Les ramifications du protonéma rampant se font presque uni- quement du côté du substratum et s’enfoncent à son intérieur, où elles constituent un lacis épais donnant des bourgeons, évo- luant ensuite en tiges feuillées. Dans le cas représenté par la Planche IV, tube 1 (lumière unilatérale), ces tiges ne se sont formées que du côté le plus éclairé et se sont orientées dans la direction de la lumière. Chez Phascum cuspidatum, le développement se fait à la fois dans l'air et dans la gélose, comme le montre la culture du tube 4 de la Planche IT. Les chiffresinscrits sur letube indiquent, de huit en huit Jours, la limite des accroissements du proto- néma inclus dans la gélose, du 1” juillet au 20 septembre. On voit ainsi que les accroissements sont plus grands en juillet qu'en août, vraisemblablement en raison d’une tempé- | rature plus élevée {année 1912, mois d'août pluvieux). On ne | peut invoquer, pour le mois d'août, un ralentissement occa- | sionné par un manque d'air résultant d'un enfoncement plus | grand de la culture, car on voit qu’en septembre l’allonge- | | ment redevient presque aussi grand qu'en juillet. En compas | rant les différents agrandissements de cette culture aux courbes | d'un thermomètre enregistreur, nous avons en outre constaté | que le maximum de développement correspondait bien toujours aux températures les plus élevées. Quant aux pousses feuillées, les unes s'élèvent dans l'air, tandis que les autres se déve- loppent en pleine gélose. Dans la figure de la Planche IV, les 2 A ! DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 189 tiges aériennes paraissent brisées parce qu’elles sont inclinées dans la direclion de la lumière, et que le tube a été retourné à un moment donné pour empêcher leur contact avec le verre. Les poussées feuillées incluses dans la gélose ne commencent à apparaître que sur les filaments âgés d’un mois environ, et seulement si la chaleur est suffisante ; c’est ainsi que la forma- tion des pousses feuillées fut interrompue dans nos cultures durant le mois d'août 1912, lequel demeura d’une température peu élevée. Les modifications apportées par le milieu gélose seront exa- minées ultérieurement, quand 1lsera question des adaptalions ; cependant, en négligeant les détails anatomiques, nous pouvons faire connaître, dès maintenant, que les cultures sur gélose sont moins vertes, ont des feuilles moins grandes, des entre-nœuds plus allongés que celles obtenues avec de simples solutions nutritives minérales. Leur développement est également plus lent, mais, en fin de compte, on obtient des pousses au moins aussi longues. Les différentes parties du corps de la Mousse arrivent donc à s'épanouir dans la gélose, et l’on est tenté de supposer qu'elles peuvent s’en nourrir, quand on constate la facilité avec laquelle prennent place protonéma et pousses feuillées, et sans déter- miner le moindre fendillement du substratum, même quand il est très ferme et la culture abondante. Voulant nous faire une opinion sur celte question, nous avons placé une culture sur gélose nutritive dans une atmosphère dépourvue de gaz carbo- nique, de façon à obliger la plante, si possible, à utiliser le carbone de la gélose. Pour réaliser cette expérience, nous avons pris une éprou+ _vette à pied, d’une capacité d’un demi-litre environ, au fond de laquelle était de l’eau de baryte, sur une hauteur de 7 à 8 cen- timètres environ ; puis nous l'avons fermée avec un bouchon de | caoutchouc auquel nous avons suspendu deux tubes de cul- tures, l’un sur gélose, l’autre sur milieu de Marchal (témoin). L'expérience, commencée le 1€ novembre, ne permettait pas encore de conclure au 1€" janvier suivant. En effet, nos cultures | étaient déjà très développées au moment où elles furent mises | en observation, et il faut savoir que les Mousses peuvent vivre 186 CAMILLE SERVETTAZ pendant un temps très long, par autophagie, certaines parties de la plante se désorganisant et servant ensuite d’aliment aux nouvelles formations. | Dans ces conditions, toutes nos cultures disposaient donc en elles-mêmes d'une certaine quantité de substances carbo- nées dont les effets sont venus masquer les résultats attendus de l'expérience. Celle-ci devra donc être reprise, mais en par- tant de très petites quantités de protonéma. | 20 Cultures sur gélatine additionnée de solution de Mar- chal. — Cultures sur gélatine et gélose seules. — Sur géla- tine nutritive, on obtient encore de bons développements, mais la solubilisation du substratum est iei évidente. En effet, au bout d’un certain temps, on voit la gélatine se creuser légère- ment au pied des pousses. Celles-ci sont moins vertes, un peu plus grêles même, que celles que l’on observe dans les cultures sur gélose, et l'on peut présumer que ce fait tient à leur état de vie plus où moins saprophytique. Sur gélatine seule, le protonéma se développe pendant quelque temps, en donnant des filaments vert jaunàtre, puis 1l dépérit au bout de deux mois environ. | Sur gélose seule, les résultats sont sensiblement les mêmes, sauf que la mort de la plante semble se produire un peu plus hâtivement. La gélatine et la gélose seules ne peuvent donc suffire à ali- menter le protonéma des Mousses. 30 Cultures sur milieux sucrés ou renfermant différents hydrates de carbone. — A. PREMIÈRE SÉRIE D'EXPÉRIENCES. — Différents travaux sur la nutrition des Algues (Matruchot el Molliard (1), Charpentier (2), Chodat (loc. cit), etc. nous ayant appris que certaines Algues se développaient très bien dans des solutions nutritives additionnées de 2 p. 100, 3 p. 100, et même plus, de différents sucres ou hydrates de car- (1) L. Marrucuor et M. Morcraro, Variations de structure d'une Algue verte sous l'influence du milieu nutritif (Revue gén. de botanique, t. XIV, p. 193 et suiv., 1902). (2) K.-G. Caarpentier, Recherches sur la physiologie d'une Algue verte (Ann. de l'Inst. Pasteur, XVIL, n° 42, 1897). DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 187 bone, nous avons entrepris une première série d'expériences sur l’utilisation du carbone organique, en faisant intervenir ces corps en proportions supérieures à { p. 100. Dans ces condi- tions, les résultats, d’une façon générale, furent négatifs, car les protonémas de Mousses ne peuvent vivre dans des milieux de concentration aussi élevée. Voici ces expériences ; elles furent commencées le 22 mars : A la solution de Marchal, nous avons ajouté, dans la propor- tion de 2 p. 100, les sucres ou hydrates de carbone suivants : glucose, lévulose, saccharose, maltose, lactose, mannose, dex- trine, empois d’amidon, inuline, gomme arabique. Pour le glucose, furent en outre préparées des solutions à 3 p. 100, 4 p. 100, 5 p. 100, 6 p. 100 et 8 p. 100. Comme nous venons de le dire, les cultures alimentées par des sucres ne donnèrent aucun développement et commen- cèrent à dépérir au bout de dix à quinze jours en brunissant leurs membranes. Au bout de deux mois et demi, au 12 juin, il n'y avait plus de vivantes que les cultures ayant reçu du saccharose ou du maltose. Celles-ci donnèrent par la suite un peu de protonéma dressé et quelques courtes pousses feuillées (Hypnum purum), mais leur végétation demeura souffreteuse. Toutefois, il faut remarquer cette plus grande tolérance vis- à-vis du saccharose et du maltose, eu égard aux autres sucres. Pour l'explication de ce fait, peut-être faudrait-il faire inter- venir la considération du poids moléculaire élevé de ces sub- stances, qui, pour une masse déterminée, contiennent environ deux fois moins de molécules que le glucose et le lévulose. _ Voyons maintenant les cultures qui se développèrent davantage. Dextrine à 2 p. 100. — Du 22 mars, date de l’ensemence- ment, au 22 avril, la petite masse de protonéma originelle demeure à peu près sans changements ; pendant le mois sui- _ vant, elle grossit légèrement et s'étend sur le substratum, mais | en prenant une teinte vert jaunâtre. En mai, la culture con- | inue à s'étendre en surface et l’on voit apparaître les pre- miers flaments dressés ; en juin, le nombre de ces filaments | s'accroît ; ils s’enchevêtrent en tous sens, en se recourbant | vers le substratum; ils brunissent leurs membranes, el 188 Ses CAMILLE SERVETTAZ l'ensemble de la culture a la forme d’un buisson de ronces très touffu ; enfin, vers le 10 juillet, sortent les tiges feuillées : elles sont de teinte jaune vert pâle et s’accroissent lentement pendant tout l’été. En octobre, elles mesurent de un à un cen- timètre et demi, c’est-à-dire qu'elles sont de deux à quatre fois moins longues que les tiges nourries par la solution sans dextrine. Cette substance semble donc retarder le développe- ment par sa présence; elle est sans doute peu assimilable par la Mousse (Æypnum) dans ces conditions de concentra- tion. À l'obscurité {cultures privées de lumière pendant un mois, en août), son action nutritive demeure très faible, les pousses deviennent très pâles, jaunâtres, et s’accroissent peu. Empois d'amidon à 2 p.100. — Mêmes observations que pour la dextrine ; seulement l'accroissement est encore plus lent, sur- tout au début; les tiges feuillées ne sont apparues qu’en août. Anuline à ? p.100. — Le développement est encore beaucoup plus retardé qu'avec la dextrine ou l’empois d’amidon. Au dé- but de l'expérience, le protonéma s'étend en surface, comme d'ordinaire, mais bientôt cette extension s'arrête et les filaments se groupent de façon à constituer une petite masse élevée, conique, roussâtre, dont l'accroissement est des plus lents. Au 15 décembre, cette masse n’était guère plus grosse qu'un grain de blé et n'avait pas encore fourni de pousses feuillées. Gomme arabique à ? p. 100. — Le développement est beau- coup plus aclif qu'avec les substances précédentes ; cependant il présente un léger retard sur les cultures n’ayant reçu que la solution de Marchal simple. Les premières pousses feuillées apparurent vers le 15 juin. Elles étaient particulièrement grêles et d’un vert très léger, un peu jaunâtre. Glucose à 10 p. 1000, 8 p. 1000, 5 p. 1000, # p. 1000, 2 p. 1000, 1 p. 1000. — Les solutions à 2 p. 100 de glucose s'étant montrées impropres au développement des Mousses, nous avons recherché s’il existait pour cette substance quelque concentration susceptible de favoriser la végétation. A cet effet, nous avons constitué (15 avril) une série de cultures avec des solutions glucosées à 10, 8, 5, 4, 2, 1 p. 1000. Or, toutes ces cultures se sont développées avec beaucoup plus de vigueur que les témoins n'ayant pas reçu de glucose, surtout celles qui DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 189 correspondaient aux teneurs de 8 p. 1000 et de 5 p. 1000. Ces constatations devaient nous servir de base pour une deuxième série d'expériences où toutes les substances sucrées fournies comme aliment interviendraient dans la proportion de 0,5 p.100. B. DEUXIÈME SÉRIE D'EXPÉRIENCES. — Toutes les matières organiques employées dans la première série d'expériences furent de nouveau ajoutées à la solution de Marchal dans la proportion de 087,5 p. 100, et des quantités bien mesurées du liquide nutritif furent introduites dans les vases de culture, en vue d'analyses exactes (du moins pour les sucres) : 50 cen- timètres cubes dans les Erlenmeyer et 10 centimètres cubes dans les tubes à essais. Les ensemencements ont été faits avec du protonéma de Phascum cuspidatum, du 15 au 20 mai, c’est- à-dire pendant cinq jours consécutifs, de façon à pouvoir faire toutes les analyses des liquides de cultures au bout d’une même durée de végétation {du 20 au 25 septembre). Glucose à 0,5 p. 100. — Les photographies de la Planche I montrent les différences de développement obtenues au bout de quatre mois (20 mai-20 septembre), d'une part avec une solution de Marchal simple, d'autre part avec la même solution additionnée de 0,5 p. 100 de glucose. Les pousses du flacon de droite (avec glucose) sont plus grandes, plus vigoureuses, plus garnies de feuilles que celles du flacon de gauche (sans glucose) ; d'autre part, on voit qu’elles sont plusieurs fois rami- fiées, ce qui leur donne la forme de pyramides reposant sur la pointe, caractère que nous n'avons Jamais retrouvé dans nos autres cultures. Le protonéma, lui aussi, se développe rapidement en houppes très fournies au sein des liquides glucosés. Quant à la colora- tion de ces filaments et des pousses feuillées, elle peut paraître ‘aussi verte et même parfois plus verte que chez les plantes n'ayant pas reçu de glucose, cela surtout au début de la végé- ation ; mais, à mesure que la durée de la culture augmente (chez les pousses feuillées), le vert des feuilles s’atténue, se mélange d’un peu de jaune et devient manifestement plus faible que lorsqu'il n’y a pas de glucose. Aïnsi, les feuilles des plantes du flacon de droite, Planche I, ont des teintes correspondant laux numéros 2 et 3 de la gamme donnée par Matruchot et 190 CAMILLE SERVETTAZ Molliard dans leur étude sur les variations de structure d’une Algue verte (1), tandis que les plantes témoins ont une couleur qui prendrait place entre les numéros 3 et 4 de la même gamme. En outre, il faut remarquer que les filaments et les pousses ayant assimilé du glucose sont tellement denses et touffus qu'ils paraissent, au premier coup d'œil, toujours plus verts qu'ils ne le sont en réalité; mais, en se servant de la loupe ou du microscope, on juge mieux de leur véritable teinte, et il est alors parfaitement visible qu'ils sont moins colorés que les organes correspondants des plantes n'ayant pas reçu de sucre. De même, en passant en revue la série complète des cultures. obtenues en présence du glucose, nous avons constaté que la décoloration était manifestement plus grande pour les cultures avec 10 p. 1000 de glucose que pour les cultures à 1 p. 1000. Les faits sont donc très nets : le glucose, à la lumière, empêche la formation de la chlorophylle, bien qu'il favorise le dévelop- pement total de la plante. Lévulose, lactose, mallose, saccharose, dextrine, empois, gomme arabique, inuline à 0,5 p. 100. — L'addition de lévu- lose, de lactose, de maltose et de saccharose, à 0,5 p. 100, à la solution de Marchal a manifestement favorisé la végétation. Avec le lévulose, les résultats sont en tout point identiques à ceux que donne le glucose. Le lactose, le maltose et le saccha- rose agissent plus lentement et avec moins d'intensité que le glucose : les plantes s’accroissent moins vite et sont toujours plus vertes. Il faut aussi remarquer que le brunissement des membranes est accéléré par la présence de ces sucres, lesquels s'accumulent parfois d’une façon anormale à la surface du substratum (papier), par suite de l’évaporation qui s’y effectue, à tel point qu'ils peuvent même y cristalliser. On comprend que ces faits secondaires de condensation puis- sent troubler complètement la marche des expériences, et, lorsqu'on veut être sûr de se trouver dans des conditions com- parables pour l’interprétation des faits, il vaut mieux s'adresser aux cultures immergées, pour lesquelles la composition de l'aliment est plus fixe. (4) L. Marrucuor et M. Morrrarn, Variations de structure d'une Algue verte, (Revue générale de botanique, tome XIV, planche VIII, 1902). DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 191 A l'analyse, on voit que le saccharose n’est interverti qu'au fur et à mesure de son utilisation. C’est ainsi que la liqueur de Fehling ne montre aucune trace de glucose dans les cultures renfermant du saccharose. Pour doser la quantité de saccharose absorbée, il faut donc procéder à l’interversion de ce sucre. Nous résumons ainsi nos analyses sur l’utilisation des sucres, pour une durée de végétation de quatre mois (mai-septembre) : QUANTITÉ VASE CURE | SUCRES. de SUCRES DÉTRUITS. PRIMITIVE. | DE CULTURE. Ir culture. Glucose Erlenmeyer. | 4% mois. |0#,07 soit 28 p. 100 Glucose T. à essais. O8 O1 — 20 — Lévulose Erlenmeyer. 0,065 — 26 Lactose o - Oer,01 Maltose Our,005 Saccharose.... 5 Oer,012 Ce tableau confirme notre précédente remarque, à savoir que les disaccharides sont moins utilisés que les monosaccharides ; d'autre part, de tous ces sucres, c'est ie maltose qui à été le moins consommé. Quant aux hydrates de carbone : dextrine, empois, gomme arabique à 0,5 p. 100, ils retardent encore un peu la végéta- | tion, et il faut arriver à des concentrations très faibles, de 1 à 2 p. 1000, pour que ces substances deviennent profitables aux Mousses. L’inuline ne paraît pas assimilée quelle que soit sa proportion dans les milieux de cultures employés. En résumé, à la lumière : 19 les sucres sont assimilés en l’ab- Isence de toute autre substance organique (on sait que pour Beyerinck l'assimilation des sucres ne se ferait bien qu'en pré- sence de la peptone) ; 20 pour qu'ils favorisent le développement des Mousses, leur concentration ne doit pas dépasser 1 p.100: la teneur de 2 p. 100 est nettement nocive aux cultures, sur- tout quand il s’agit du glucose ; 39 la plante asssimile de préfé- rence les sucres les plus réducteurs ; 4° le saccharose est inter- verti au fur et à mesure de sa consommation ; 50 les Mousses peuvent donc prendre une partie de leur carbone ailleurs qu’à l’anhydride carbonique de l’air, puisqu'elles utilisent les sücres 192 CAMILLE SERVETTAZ des solutions nutritives. Dans ce cas, la vie saprophytique en- traîne pour la chlorophylle un appauvrissement qui est d'autant plus accentué qu'il y a plus de sucres dans le milieu nutritif. La chlorose, qui peut dépendre de causes diverses, est ici la conséquence d’un changement dans la nutrition de la plante et de son adaptation à un état plus ou moins saprophytique ; 60 les hydrates de carbone : dextrine, empois, inuline, gomme ara- bique, sont tolérés à la dose de 2 p. 100, mais apportent tou- jours un retard notable à la végétation, notamment l’inuline. Pour que ces substances, l’inuline exceptée, soient avanta- geuses pour la plante, elles ne doivent entrer dans les solutions nutritives que sous des proportions minimes, de 1 à 2 p. 1000 environ. L'inuline ne conviendrait pas à la nutrition des Mousses. C. TROISIÈME SÉRIE D'EXPÉRIENCES. CULTURES A L'OBSCURITÉ. — Le glucose est-il assimilé à l'obscurité ainsi qu'à la lumière, et, dans ce cas, favorise-t-il encore le développement? Autre ment dit, l'assimilation chlorophyllienne faisant défaut, la plante peut-elle prendre au glucose le carbone qui lui est nécessaire ? Assimile-t-elle aussi dans ces conditions le carbone de la gélose et de la gélatine ; préfère-t-elle ce carbone à celui des sucres? Le verdissement a-t-il encore lieu à l'obscurité ? Est-il augmenté ou diminué par la présence du glucose ? C'est pour répondre à ces différentes questions que nous. avons entrepris une troisième série d'expériences, comportant des cultures en milieux liquides, en milieux solides gélatinés ou gélosés, glucosés à 0,5 p. 100 ou non glucosés, placées à la lumière ou à l'obscurité. D'où les séries de cultures suivantes, comprenant chacune un Erlenmeyer et deux tubes à essais : 10 Cultures sur milieux liquides. ( À la lumière, série 1. ‘°°° { A l'obscurité, série 2. À la lumière, série 3. °°° ? A l'obscurité, série 4. A. Sans glucose........ B. Avec glucose... 20 Cultures sur milieux gelosés. A la lumière, série 5. A l'obscurité, série 6. À la lumière, série 7. À l'obscurité, série 8. C. Sans glucose. ....... D. Avec glucose........ DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 193 30 Cultures sur milieux gélatinés. 4 séries analogues aux précédentes, soient les séries 9, 10, 11, 12. Les séries de numéros pairs sont donc placées à l'obscurité, et les séries de numéros impairs à la lumière (témoins). En comparant entre elles les cultures ayant grandi à la lu- mière, on retrouve tout d’abord les résultats exposés à la suite des deux premières séries d'expériences, à savoir que le glucose favorise partout le développement et qu'il décolore plus ou moins la chlorophylle ; en outre, on constate que sur gélose nutritive, avec ou sans glucose, les cultures se développent moins vite que sur les milieux correspondants liquides (plus grande difficulté pour la plante à se procurer de l’eau); d'autre part, ces cultures sur gélose sont plus vertes et paraissent plus vigoureuses que celles ayant poussé sur gélatine. Si l’on examine maintenant les cultures placées à l'obscurité (six semaines environ, du 10 août au 20 septembre), on voit : 19 que seules se sont nettement développées et sont demeurées vivantes, celles qui ont disposé de glucose ou de gélatine dans leur substratum ; 29 que les autres cultures ont péri, mais sou- vent après avoir donné quelque développement de protonéma (la tache initiale s’est agrandie). Il est à remarquer, en effet, que le protonéma de Mousse peut vivre un certain temps par auto- phagie, les parties anciennes servant après leur mort à la for- mation de nouveaux filaments. Il importe donc, pour la préci- sion des expériences, de n’ensemencer qu'une faible quantité de protonéma. Malgré cette précaution que nous avons peut-être insuffisamment prise, nous devons reconnaître que quelques- lunes des cultures sur gélose seule n'étaient pas complète- ment mortes au moment où nous les avons examinées, let il demeure quelque incertitude au sujet de l’utilisation possible de la gélose ; 30 que les cultures en milieux liquides #lucosés sont plus prospères que sur milieux solides glucosés ou non, ce que nous avions déjà constaté à la lumière ; 49 que le Méveloppement est plus grand sur les milieux gélatinés glucosés que sur ceux qui ne sont pas glucosés, ce qui prouve que la plante préfère prendre le carbone au glucose plutôt qu'à la Sélatine ; 50 qu'à l'obscurité, les tiges feuillées allongent leurs | ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913, xvu, 13 | | 194 CAMILLE SERVETTAZ entre-næuds et donnent naissance à quantité de filaments de protonéma adventif, à membranes brunâtres, et dirigés pour la plupart en sens inverse de la pesanteur (fig. 9, IV, page 205); 60 enfin, qu'un peu de chlorophylle se forme à l'abri de la lumière. Les tiges et les filaments du protonéma qui ont vécu: à l'obscurité ont une teinte vert jaunâtre et sont d'autant moins verts que la culture a été privée plus longtemps de la. radiation lumineuse. Cette formation de la chlorophylle à l'obscurité n’est pas un faitnouveau et a été maintes fois constatée avant nos recherches, notamment par : Artari (1) pour les gonidies de Xantoria parietina et de Gasparinia murorum, Radais (2) pour CAlorella, vulgaris, Matruchot et Molliard (loc. cit.) pour Stichococcus: bacillaris, Etard et Bouilhac (3) pour un Nostoc, Grintzesco (loc. cit.) pour Scenedesmus acutus, etc., et par Flahault (4), d’'Ar- baumont (5), chez quelques végétaux supérieurs. Toutefois, les expériences de J. Friedel (6) laissent supposer que l’obscu- rité complète n’a peut-être pas toujours été réalisée dans cet ordre de recherches. En résumé, les Mousses peuvent se développer pendant un certain temps à l'obscurité quand on leur fournit le carbone à l’état organique, sous forme de glucose ou de gélatine, par exemple. Dans ces conditions, les plantes prennent les carac- tères communs aux plantes étiolées : allongement des entre- nœuds, amincissement des membranes, ete., et, fait intéres- RL RE Si (1) Arrari, Untersuchungen über die Entwickelung und Systematik einiger Protococcoïdien (Bull. de la Soc. imp. des naturalistes de Moscou, n° 2, p. 39,! 1892). (2) Ras, Sur la culture d’une Algue verte ; formation de la chlorophylle à l'obscurité (Comptes rendus de l’Acad. des Sc. de Paris, t. CXXX, p. 793, 1900). (3) Erarn et Bourzuac, Sur la présence de la chlorophylle dans un Nostoc cultivé à l'abri de la lumière (Comptes rendus de l’Acad. des Sc. de Paris, t. CXXIV, 1898). (4) Cu. Framautr, Sur la présence de la matière verte dans les organes actuellement soustraits à l'influence de la lumière (Bull. Soc. bot., p. 249, 1879). (5) D’ArBaumoxT, Simple note sur la production de la chlorophylle si l'obscurité (Bull. Soc. bot., p. 89, 1880). (6) Jean Frieper, De l’action exercée sur la végétation par une obscurité plus complète que l'obscurité courante des laboratoires (Comptes rendus d l’Acxd. des sciences, t. 153, p. 825, 1911). | | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 195 sant, elles verdissent légèrement, même en l'absence totale de lumière. CHAPITRE IV ACTION DES AGENTS PHYSIQUES EXTÉRIEURS Les principaux faits relatifs à l'influence des agenets éxt- rieurs : lumière, pesanteur, chaleur, ont été signalés au fur et à mesure de l'étude des différents stades du développement des Mousses; néanmoins nous croyons utile de les réunir ici brièvement, de façon à en donner une idée d'ensemble. A. — ACTION DE LA LUMIÈRE Il existe, pour chaque espèce de Mousse, et pour chaque degré de son développement, un optima de lumière qu'il estindispen- sable de réaliser, au moins approximativement, si l’on veut _ obtenir de bonnes cultures. Avant tout, il importe de ne pas dépasser cet optima et, si l'on ne peut tamiser convenablement la radiation suivant le moment et les saisons, il est prudent d'exposer Les cultures devant une fenêtre orientée au Nord. Action sur la germination de la spore et sur le proto- néma. — Pendant leur germination, les spores de Mousses prennent une teinte de plus en plus verte, à mesure qu’elles organisent et multiplient leurs corps chlorophylliens; aussi, une lumière suffisamment intense favorise-t-elle beaucoup le | phénomène et diminue-t-elle le temps nécessaire à la | formation des premiers filaments du protonéma. C’est | ainsi que nous avons constaté une différence de huit jours environ entre les durées de germination, pour les deux faces d'une plaque de porcelaine inégalement éclairées (Funaria hygrometrica). À l'obscurité complète, la germination peut | encore avoir lieu, mais le retard que nous venons de signaler est plus considérable ; la chlorophylle est plus pâle, moins | 196 CAMILLE SERVETTAZ abondante, et la culture ne tarde pas à périr si l'aliment car- boné ne lui est fourni sous une forme organique : sucres, géla- tine, etc. La direction de la lumière agit d’une façon très nette dans la détermination du point d'ouverture de la spore, l'orientation et la ramification des premiers filaments du protonéma. Lorsqu'une spore germe dans l’eau, c’est-à-dire quand la nutrition, la résistance des membranes, sont uniformes en tous sens, elle s'ouvre toujours au point qui est le plus éclairé; mais si une telle uniformité n’est pas réalisée, par exemple quand la spore germe sur un substratum quelconque, l'influence de la nutrition, de l’état des membranes, se combine à celle de la radiation, et l'ouverture peut se faire à quelque distance du pôle le plus éclairé, généralement en un point voisin du substratum (membrane plus humectée et moins résistante); toutefois, dans ce cas, comme dans le précédent, c’est encore vers la lumière que se dirige le premier filament issu de la spore. Pour suivre avec précision l’action de la lumière sur la ger- mination et la ramification du protonéma, nous nous sommes servi de tubes de cultures préparés de la manière suivante : La gélose nutritive étant introduite dans les tubes, on dispose ceux-ci sur un plan incliné comme pour avoir une surface oblique ordinaire; puis, avant que la gélose ne soit prise com- plètement, on roule un peu les tubes à droite et à gauche de façon à obtenir de .chaque côté de la tranche, sur un certain espace, une mince pellicule de gélose adhérente au verre. C’est sur cette pellicule qu'on ensemence ensuite. Comme elle est mince et parfaitement transparente, elle se prêle à toutes les observations de détail à l’aide du microscope, même avec des grossissements de 200 à 300 en diamètre. D'autre part, il est facile de donner à la lumière une direction bien déterminée en entourant les tubes de cultures de gaines incomplètes en papier noir. A l’aide de ce dispositif, on voit ainsi : 10 que les plus grands filaments du protonéma, au début de la germination, se dirigenttoujours du côté dumaximum d'incidence delalumièreet que leurs ramifications latérales — qui leur sont généralement Il DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 197 perpendiculaires — se disposent de façon à utiliser le plus complètement possible, à la surface du substratum, l’espace environnant, 20 que ces rameaux latéraux, en apparence peu sensibles à la direction de la lumière, manifestent un phototro- pisme très positif, dès que l'on détruit les extrémités des axes (du moins ceux qui avoisinent ces extrémités) ; 30 que l’ensemble de la ramification est déterminé par l’action de deux facteurs principaux : le chimiotactisme de la nutrition et un phototro- pisme positif; 4° que ces facteurs peuvent être l’un ou l’autre prépondérants suivant le cas, mais que la plus grande influence revient souvent à la nutrition, comme le montre l'expérience sui- vante. Des spores sont semées sur la pellicule de gélose d’un tube à essais et la lumière dirigée de telle façon que les fila- ments initiaux du protonéma s'avancent du côté de la partie sèche du verre. Leur nutrition devient alors de plus en plus pauvre, et on les voit à un certain moment rebrousser chemin pour revenir vers la masse de gélose, c’est-à-dire vers la région où abonde la nourriture. D'une manière générale, le protonéma qui sort de la spore est filamenteux ; toutefois, chez certaines espèces de Mousses, il est d’abord constitué par un pelit massif cellulaire d’où partent ensuite des filaments. Cependant, il est rare que toutes les spores, même issues d'un seul sporogone, donnent uniformément ces thalles com- pacts, initiaux; le plus souvent, les formes ordinaires filamen- teuses apparaissent en même temps. Si l'on se rapporte au mode de vie de ces Mousses à germination spéciale, on voit quil s’agit d'espèces comptant parmi celles qui sont le plus exposées à l’action de la lumière et de la sécheresse, et l'on a l'idée que ces petits thalles continus sont des formes d'adaptation organisées en vue de la résistance à opposer à l’action des- | tructive des agents physiques extérieurs. D'autre part, le | | | mélange des formes filamenteuses et à thalle continu indique : assez qu'il s’agit d'un caractère d'adaptation encore mal fixé. II était donc intéressant de chercher à faire varier la proportion de l'une et de l’autre de ces formes en faisant intervenir des intensités lumineuses différentes, résultat que nous avons obtenu très aisément. Nous avons ainsi eu la preuve qu'une 198 CAMILLE SERVETTAZ diminution dans l’éclairement des cultures augmente notable- ment le nombre des formes filamenteuses. Celles-ci sont du reste particulièrement nombreuses lorsque les spores germent en masse, car bon nombre de ces spores ne reçoivent alors qu'une lumière très faible, et, dans ces conditions, ne donnent que de simples filaments. Ces résultats concordent pleinement avec ceux que nous avons obtenus d'autre part en expérimentant sur certaines Hépatiques (Marchantia polymorpha, par exemple), lesquelles donnent de longs filaments et non des thalles foliacés quand la lumière est atténuée. On sait que lorsqu'une spore a germé, ses filaments, après avoir couvert une certaine étendue du substratum, donnent naissance à d’autres filaments qui s'élèvent dans l'air et forment le protonéma dressé. Il est très facile de suivre sur ces filaments l’action de la lumière. On voit alors que le phototro- pisme peut être positif ou négatif suivant l'intensité de la lumière. Ainsi, pour une culture de Phascum cuspidatun, placée devant une fenêtre orientée à l'Est (au mois de juillet), jes touffes de protonéma dressé se sont inclinées dans un sens opposé à celui de l'incidence de la lumière, et cela jusqu'à une distance de 1M,20 de la fenêtre (phototropisme négatif); plus loin, l’inclinaison était de sens inverse (phototropisme positif). Quant aux pousses feuillées, elles nous ont toujours paru douées d’un héliotropisme très positif pour n'importe quel éclairement. Lorsque les spores germent sur la gélose inclinée d’un tube à essais, 1] ne se forme pas ou presque pas de protonéma dressé | aérien ; les ramifications du protonéma rampant s’enfoncent | dans B gélose, bien que l’éclairement soit considérablement plus faible de la profondeur qu’au-dessus de la surface libre de la gélose. Ici, nous retrouvons donc un nouveau fait tendant | à établir la D doninanee du facteur nutrition sur le facteur | lumière. Action sur les bourgeons et la pousse feuillée. — À | Fobscurité ou en lumière faible, il ne se forme pas de bour- | geons ni de pousses feuillées, comme nous l'avons reconnu DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 199 par une série d'observations (voir page 158); dans ce cas, on n'obtient que du protonéma. Voici d'ailleurs une expérience donnant de ce fait une nouvelle preuve. Soit une culture de Phascum cuspidatum, sur gélose droite, dans un tube à essais. Le protonéma s’est enfoncé dans le substratum. Si l’on place alors un ou deux anneaux de papier noir, larges de 1 centi- mètre environ, autour du tube, dans la partie occupée par la gélose, on voit ultérieurement que les pousses feuillées ne se forment qu'en face des espaces éclairés ; elles constituent donc . des bandes distinctes séparées par des intervalles ne présentant . que du protonéma. Un autre fait intéressant est le retour des jeunes bourgeons à la forme filamenteuse quand la lumière n’est plus suffisante pour permettre leur développement en pousses feuillées. Le protonéma est donc la seule forme sous laquelle puisse persis- : ter la Mousse en lumière très alténuée, et l’on sait qu'elle peut vivre ainsi pendant une longue durée (nous avons vu une culture _ de huit ans), si bien que l'hypothèse d’une existence indéfinie du protonéma, certaines conditions de milieu étant remplies, pourrait être envisagée. Nous savons déjà que les pousses feuillées sont fortement héliotropiques. Si l'on vient à déranger leur orientation, par exemple en faisant tourner de 180 degrés le tube de culture, sur son axe longitudinal, on les voit s’infléchir du côté de la lumière, un peu au-dessous des bourgeons terminaux, et les nouvelles formations font un angle très net (pas de raccord en courbe) avec les parties aériennes (PL. IT, tube 4). Ce fait démontre que la zone d’accroissement de la tige est terminale, les parties ayant acquis tout leur développement ne pouvant plus obéir à l'action de la lumière. Mais, dans ces changements d'orientation des tiges, que deviennent les feuilles? Peuvent-elles modifier leurs inclinaisons et même se | retourner pour substituer une face à une autre comme 1l arrive souvent chez les végétaux supérieurs ? Chez les espèces que | nous avons étudiées, les inclinaisons des feuilles sont toujours demeurées peu variables, quelles qu'aient été les directions | données aux tiges. À ce sujet, il faut remarquer que les feuilles | des Mousses sont, pour la plupart, plus ou moins engainantes, 200 CAMILLE SERVETTAZ larges à la base, et qu’elles ne peuvent, par conséquent, avoir la mobilité que donne la présence d’une pétiole; aussi, est-ce par des mouvements de la tige, beaucoup plus souple qu’elles- mêmes, que leurs changements d'orientation se trouvent réalisés. Un éclairement unilatéral très intense a également été sans action sur la phyllotaxie chez les espèces soumises à nos expé- riences. On sait qu’il n’en est cependant pas toujours ainsi. Chez Schistostega, par exemple, la disposition des feuilles est radiaire quand l’éclairement est uniforme, mais la divergence devient 1/2 en lumière unilatérale (rameaux plagiotropes). S'il est indispensable que le protonéma soit suffisamment éclairé pour qu'il y ait formation de bourgeons et de pousses feuillées, 1l faut encore beaucoup plus de lumière pour qu'ap- paraissent les organes sexués. Ceux-ci demandent, pour se constituer, une nutrilion riche en albuminoïdes, et l’on com- prend que l'assimilation chlorophyllienne doive être très active. En effet, dans nos cultures (Phascum cuspidatum), les” organes sexués ne se formèrent que dans les vases les mieux éclairés et contenant, comme nous le savons, de la peptone. Les Mousses étant des plantes à chlorophylle, le rôle essen- tiel que joue la radiation lumineuse dans leur développement n'est pas surprenant. D'autre part, il était intéressant de rechercher si elles peuvent se passer de cette radiation quand, en l'absence des synthèses chlorophylliennes, on leur fournit le carbone sous forme de sucres ou d'autres composés organiques. Or, des expériences que nous avons faites, en réalisant ces conditions, il résulte : 10 que les germinations ont encore lieu à l'obscurité, el que le protonéma se développe sans donner de bourgeons; 20 que les pousses feuillées nées à la lumière s’accroissent pendant un certain temps quand elles sont ensuite privées de la radiation, mais en changeant plus ou moins d'aspect; 39 qu'il se produit un peu de chlorophylle et qu'il ny a pas formalion d’amidon; 40 que certains filaments du proto= néma ont des cloisons droites à l'obscurité comme à la lumière. L'obliquité des cloisons des rhizoïdes n’est donc pas due à l’ab= sence de lumière comme on l’a parfois supposé ; du reste, beau- coup de filaments verts, aériens, ont aussi des cloisons obliques- DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 201 À l'obscurité, les tiges s’allongent beaucoup (plus grande longueur des entre-nœuds), les feuilles demeurent un peu plus petites qu’à la lumière, les corpuscules chlorophylliens sont d'un vert très léger, et les filaments du protonéma adventif issu des tiges forment un véritable duvet autour des pousses (PI. 3). Beaucoup de ces filaments sont doués d’un géotropisme néga- tif comme les tiges, et si, dans les conditions ordinaires de la végétation, ils se dirigent vers la base des plantes, c’est qu'ils sont repoussés par la lumière. Cet allongement des tiges dans l'obscurité est un fait général d'observation courante {pousses de Pommes de terre dans les caves). [Il a d’ailleurs été bien étudié par Sachs, et, comme il est corrélatif d’une réduction dans la surface foliaire, on pourrait peut-être en fournir l'explication suivante, fondée sur le principe du balancement organique : les feuilles se développant peu, la tige peut utiliser une grande quantité de nourriture, d’où sa croissance. En réalité, la chose doit être plus compliquée, car la teneur de l'air en eau et en gaz carbo- nique n’est pas maintenue constante dans les deux séries d'expériences, à la lumière et à l'obscurité. Une autre remarque est que les feuilles sont plus minces à l'obscurité qu'à la lumière; les cellules sont donc moins hautes quand il s’agit de feuilles à un seul plan de cellules (Phascum cuspidatum). {1 ne faudrait pas cependant, croyons- nous, attribuer ce résultat à la lumière seule etil y a lieu de tenir compte de l’état hygrométrique du milieu et de l’évapo- ration. À la lumière, la température est plus élevée, l'évapo- ration augmente et, par réaction, la plante tend à diminuer sa surface par rapport à son volume pour lutter plus avantageu- | sement contre la perte d'eau, d’où la plus grande épaisseur de ses feuilles. | En définitive, la plante peut vivre et verdir légèrement à | Pobscurité quand on lui fournit des sucres où quelques autres | hydrates de carbone ; mais, dans ces conditions, elle ne forme |pas d’amidon, son accroissement n’est jamais important el lelle se trouve bientôt en état de souffrance manifeste ; c'est que le rôle de la lumière dans la végétation ne se borne pas à la simple production du sucre et de quelques hydrates de carbone. 202 CAMILLE SERVETTAZ B. — ACTION DE LA PESANTEUR L'action de la pesanteur sur les pousses feuillées est facile à mettre en évidence par l'expérience du vase renversé (fig. 5 ds, page 156) : les tiges se recourbent en sens inverse de la pesan- teur, leur géotropisme est donc nettement négatif. Quant au protonéma, il est plus difficile de constater ses véritables pro- priétés ; il se montre, en effet, tantôt insensible à l’action de la pesanteur, tantôt négativement ou positivement géotropique, suivant son degré de développement ou sa fonction physiolo- gique. Ainsi, en lumière uniforme : 19 Le protonéma rampant, qu'il soit sur un substratum horizontal ou vertical, s’accroit à peu près également en tous sens, sans que le dynamisme terrestre paraisse intervenir d'une facon ou d’une autre ; 20 Le protonéma dressé s’allonge de la même façon, c'est-à- dire perpendiculairement au substratum, que les extrémités libres des filaments soient tournées vers le haut ou le bas (expérience du vase renversé) ; 39 Dans le liquide de nos cultures en tubes à essais, les fila- ments du protonéma poussent souvent transversalement, dans un sens perpendiculaire à la direction de la pesanteur, même lorsqu'on supprime l’action dirigeante de la lumière. Dans ce cas, comme dans ceux qui précèdent, le géotropisme paraît donc bien nul; 49 Les rhizoïdes s’échappant de la base des pousses feuil- lées prennent une direction plus ou moins opposée à celle de ces tiges ; leur géotropisme est par conséquent positif; cepen- dant, lorsqu'on renverse le vase de culture, les rhizoïdes ne sortent point du substratum, retenus qu'ils sont par le chimio tacüisme de la nutrition; leur géotropisme n’est done pas très fort ; 50 Les filaments de protonéma adventif qui se développent tout le long des tiges se dirigent ordinairement vers la base de celles-ci; cependant, si l’on place la culture à l'obseu- rité, un grand nombre de ces filaments se dirigent vers le haut et font preuve d'un géotropisme positif. DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 203 En définitive, le protonéma est peu sensible à l’action de la pesanteur ; il est doué d’un faible géotropisme positif quand il se différencie en vue de la fixation et de la nutrition de la plante (rhizoïde}, et, à l'obscurité, il est parfois négativement géotropique ; son géotropisme négatif (protonéma adventif) est donc souvent masqué par l’action de la lumière, plus puis- sante que celle de la pesanteur. C. ACTION DE LA CHALEUR - Une température de 160 à 250 paraît répondre aux conditions optima de végétation pour les espèces que nous avons étudiées. Dans nos expériences, la germination n’a pas eu lieu au-dessous de 50-70, et la végétation s’est arrêtée au-dessus de 459. La formation des bourgeons et des pousses feuillées demande une température de 150 à 169 environ, c’est-à-dire beaucoup plus de chaleur que le simple développement du protonéma. C'est ce que nous avons constaté facilement en observant des cultures sur gélose. Nous-savons en effet que les pousses feuillées peuvent prendre naissance et se développer au sein de ce substratum et qu'il est aisé de suivre leur formation, au fur et à mesure de la pénétration des filaments du protonéma dans la gélose (tubes à essais). Or, la température moyenne du mois d'août 1912 ayant été de 149 environ, dans notre laboratoire, les cultures qui avaient donné de nombreuses pousses feuillées en juillet cessèrent à peu près d'en former en août, pour reprendre en septembre, époque où ilse produisit un relè- _wement de la température. Dans l'interprétation de ces faits, il faut sans doute aussi faire intervenir la diminution de lumière | occasionnée par les nombreuses pluies de ce même mois d'août | (20 Jours de pluie). Afin d'éliminer ce dernier facteur, nous avons plongé des cultures sur gélose dans des vases où nous avions établi une circulation continue d'eau à 109, et, bien | que la lumière füt largement dispensée, il ne se forma pas de | nouvelles tiges dans ces conditions de température (Phascum | cuspidatum). 204 CAMILLE SERVETTAZ CHAPITRE V ACTION DU MILIEU. — EXEMPLES DE SYMBIOSES I. — MODIFICATIONS APPORTÉES PAR DIVERS CHAN- GEMENTS DE MILIEUX Deux espèces de Mousses, Phascum cuspidatum et Hypnum purum, ont été particulièrement observées en vue de suivre les modifications apportées par les différents milieux de culture employés. Ces modifications sont peu importantes ; elles demeurent dans une étroite dépendance du milieu et ne paraissent pas avoir de valeur héréditaire. En voici quelques exemples. 10 Cultures sur gélose. — Lagélose nutritive étant bien, de tous nos milieux artificiels, celui qui s’écartait le plus des con- ditions habituelles de végétation des Mousses, il n’est pas étonnant qu'il soit aussi celui qui ait le plus modifié les plantes soumises aux expériences. Son action s’est fait sen- tir, à la fois, sur le protonéma et sur les pousses feuillées, mais d'une façon différente, suivant que ces organes se dévelop- paient à l'air libre ou étaient inclus dans le substratum. a) Action sur le protonéma rampant à la surface de la gélose. — Lorsqu'on sème des spores de Mousse à la surface d’un milieu nutritif gélosé, on voit que les cellules du protonéma qui en provient ont une forme beaucoup plus courte, plus glo- buleuse que lorsque la germination à lieu sur un substratum humide ou dans un liquide de culture quelconque. Le fait est particulièrement remarquable chez Bartramia pomiformus, Grimmia pulvinata, Br GEAGIERECNUR rutabulum, et surtout chez Atrichum undulatum. En effet, dans cette dernière espèce, on aboutit, par des dii- sions successives de la spore et des cellules qui en dérivent, à la formation d’un thalle plus ou moins dissocié, constitué par de grosses cellules arrondies, dont quelques-unes entrent rapi- — mme RE LS M ge M og 45 Se de DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 205 dement en voie de dégénérescence, après avoir passé par un état plasmolvtique, (fig. 9, 271) ° } e Fig. 9. — Adaptations au milieu. —1, If, Aérichum undulatum : XI, en vase de Pétri, | sur coton hydrophile et solution nutritive ; II, dans le liquide d’un tube à gélose, gr. 850 ; IT, A-D, sur gélose; cv, cellules vivantes ; cm, cellules mortes; cp, cellules | plasmolysées; A-C, au gr.250; D, au gr. 540; IV, Phascum cuspidatum, sommet d'une tige, développée à l'obscurité; f, filaments dressés du protonéma adventif, gr. 12. Si l’on examine maintenant le protonéma qui s’est développé dans la goutte d’eau que l’on trouve toujours dans les tubes à | gélose inclinée, on retrouve encore très manifeste cette ten- dance des cellules à s’arrondir, mais il est alors possible de | distinguer des axes et des rameaux, comme le montre la figure 9, /1. Par comparaison avec le fragment représenté en /, on voit combien les cellules du protonéma développé | sur un substratum humide {coton d’un vase de Pétri) sont moins | grosses et relativement plus allongées. | Chez Grimmia pulvinata, aspect des cultures est un peu | différent. On a des axes à cellules allongées, portant latéra- | lement des rameaux courts à cellules globuleuses; en certains cas, la base seule du rameau latéral est formée d'éléments | arrondis (fig. 10, /7 et 7/1). Le long des axes, les cellules | | | 206 CAMILLE SERVETTAZ prennent souvent la forme dite en fémur, ense renflant aux deux extrémités ; ces renflements (7/77) se séparent ensuite du reste de la cellule par des cloisons, et, en bourgeonnant donnent les rameaux latéraux. Lorsque le bourgeonnement n’a lieu qu’à une seule extrémité de la cellule de l’axe, on retrouve ce mode de ramification en sympode que nous avons antérieurement signalé. Mais comment interpréter cette succession de cellules renflées et de cellules allongées que l’on remarque souvent dans les rameaux latéraux? L'ensemble de nos observations sur le développement des Mousses nous porte à considérer les séries de cellules massives comme des bourgeons avortés, retournant à la forme filamenteuse, normale, du protonéma. gélose, en lumière unilatérale faible, gr. 18; II, III, Grimmia pulvinata, culture sur gélose (superficielles) ; b, bourgeons avortés; III, jeune filament à dévelop" pement sympodique, gr.4 500 ; IV, V, Phascum cuspidatum, dans la gélose; c, nom breux bourgeons avortés, gr. 40; VI-VIT, Brachythecium rutabulum : VI, déve}. loppement dans le liquide d' un tube à gélose ; VIT, sur coton hydrophile, gr. 140 Fig. 10. — Adaptation. — [, Funaria hygrometrica, jeune tige développée dans _. b) Action sur le protonéma inclus dans la gélose. — On sail que du protonéma rampant à la surface de la gélose (tubes : essais), partent des filaments qui s’enfoncent assez rapidemen dans la profondeur du substraltum. Ces filaments sont géné! a DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 207 ralement moins ramifiés et moins verts que ceux qui vivent au contact de l'air, et leurs cellules fort étroites sont aussi plus allongées. Ils ne contiennent que très rarement de l’amidon, ne prennent jamais la forme caractéristique des rhizoïdes, ne se fragmentent pas en propagules par schizolyse, comme il arrive parfois pour ceux qui vivent à la surface du substratum, et se remplissent d'une matière brune pendant leur dépéris- sement. Cet affaiblissement de la chlorophylle pour les cultures sur gélose est général, qu'il s'agisse de cultures superficielles ou incluses, mais pour celles-ei 1l est beaucoup plus prononcé, car à l’action de la gélose s'ajoute celle d’une certaine privation d'air et d’une diminution dans l’éclairement. Vus au micro- scope, les grains chlorophylliens de ces cultures paraissent petits et peu nombreux. La fonction primant l'organe, cette réduction chlorophyllienne paraît tout à fait normale, puisque la plante, trouvant la plus grande part du carbone qui lui est nécessaire dans le substratum, n'a pas à l’extraire de l’atmo- sphère par l’action de sa chlorophylle. Un autre caractère du protonéma inclus est aussi la formation de bourgeons avortés, comme il s’en produit chez Grimmia puloinata à la surface de la gélose ; mais, dans ce cas (Phascun cuspidatum), ils sont beau- coup moins développés et réduits à une ou deux cellules glo- | buleuses (fig. 10, IV). | c) Action sur les pousses feuillées aériennes. — Comparées aux . pousses alimentées par des solutions nutritives, les tiges ayant | grandi sur gélose nous ont paru plus grêles, plus allongées, | d’une teinte plus pâle et pourvues de feuilles légèrement plus petites et plus dressées (Phascum). | d) Action sur les pousses feuillées incluses. — Nous savons | déjà que ces pousses sont allongées en asperge, pourvues de | feuilles écailleuses d'autant plus petites et plus incolores que | la lumière est plus faible (Funaria hygrometrica). Chez Phas- | cum cuspidatum, l'allongement des entre-nœuds, la réduction | et la décoloration des feuilles sont toujours moins accentués | que chez Funaria. Ces tiges portent à leur base quelques rhi- | | | zoïides verdâtres, peu différenciés morphologiquement, mais | ne donnent pas sur toute leur longueur une grande quantité de | 208 CAMILLE SERVETTAZ filaments de protonéma adventif, comme il arrive parfois dans d’autres cultures. La rareté des rhizoïdes s'explique facilement si l’on admet, ce qui est très vraisemblable, que la plante réussit à absorber sa nourriture par toute sa surface. Remarque. — Les différentes modifications que nous venons de passer en revue ne demeurent pas acquises par la plante, et celle-ci reprend d’autres caractères quand on la change de milieu. C'est ainsi qu'un protonéma à cellules globuleuses, venu sur gélose, donne des filaments aux cellules allongées quand il e transporté dans un liquide nutritif, ou bien même lorsqu'il atteint la petite goutte d’eau qui se trouve d'ordinaire dans les tubes à gélose (fig. 10, VZ et V1). 20 Cultures sur milieux sucrés. — L’addition de différents sucres, spécialement les monosaccharides, entraîne toujours, comme la présence de la gélatine, et vraisemblablement pour une cause analogue (fourniture d’un aliment carboné, saprophy- tisme relatif), un amoindrissement de la chlorophylle. Toute- fois, dans ce cas, il n'y a pas réduction de la grosseur des corpuscules chlorophylliens, au contraire, et ces éléments sont parfois même exceptionnellement gros. D'autre part, les tiges deviennent plus épaisses et les feuilles plus grandes, mais sans que les caractères essentiels de la plante soient altérés (Phascum cuspidatum, Hypnum purum). 30 Cultures sur milieux peptonés. — Les corpuscules _chlorophylliens des protonémas développés en milieux peptonés, se font remarquer par une teinte vert foncé, un peu bleuâtre. Ce caractère n'est plus aussi net dans les pousses feuillées. Rappelons aussi que nous n'avons obtenu d'organes sexués qu'avec les milieux nutritifs contenant de la peptone, et que les tiges développées à l'air ont donné une plus forte proportion d’archégones que celles qui étaient immergées. 4° Cultures pour lesquelles l’azote a été fourni sous la forme ammoniacale. — Ces cultures n’ont donné lieu à aucune remarque particulière quant à la morphologie. Elles n'ont jamais formé, il est vrai, de propagules, mais ce fait nous a DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 209 paru tenir plutôt à une insuffisance de lumière et de chaleur qu'à la composition de l'aliment. 5° Gultures n'ayant pas donné un bon développement de la plante (Emploi de solutions incomplètes pour la déter- mination dela valeur nutritive de certains métaux. — Addition de différents hydrates de carbone aux solutions nutritives). — Nous avons éludié soigneusement au microscope un grand nombre de cultures rendues souffreteuses par Lan de solutions nutritives incomplètes ou renfermant des substances gênant le développement, mais sans qu’il nous ait été possible de décou- vrir quelque changement morphologique précis, susceptible de caractériser l’action de tel ou tel milieu. Les caractères que nous allons donner sont communs à toutes ces cultures appau- vries, que nous comparons à celles, plus vigoureuses, obtenues par l'emploi de la solution de Marchal type : Les filaments du protonéma sont plus étroits, souvent moins verts et formés de cellules plus allongées ; ils peuvent se diviser en plusieurs fragments par destruction de quelques cellules, mais très rarement par simple schizolyse. Les rhizoïdes ont des parois plus épaisses, plus rigides, et brunissent rapidement. Les tiges sont plus grèles, les feuilles plus étroites et toujours plus ou moins jaunâtres quand elles ont acquis leur taille définitive. Un grand nombre de bourgeons se formant sur le protonéma ont un développement anormal et avortent après avoir constitué des massifs cellulaires informes (fig. 6,18, 22,93, page 160); quant à ceux qui s'organisent à l’aisselle des feuilles, ils demeurent le plus souvent à l’état d'ébauches très intéres- santes à observer pour l'étude du développement (fig. 6, 17). | 6° Action de la nature physique du substratum. — Les | principaux substratums de nos cultures ont été, rappelons-le, le papier-filtre, la gélose, le coton hydrophile et la porcelaine poreuse. Ces deux dernières substances entraînent parfois | quelques modifications des rhizoïdes ou des feuilles. Ainsi, dans les culturessur coton, on observe souvent des rhizoïdes enroulés | en vrilles autour des brins de la substance ou d’autres filaments du protonéma; leur diamètre peut aussi être très irrégulier : | ANN. DES SC. NAT. BOT, 9 série, 1913, xvu, 14 210 CAMILLE SERVETTAZ renflés en ampoules en certains points, ils sont ailleurs fili- formes et cylindriques (fig. 11, VZZ1). Sur les plaques de por- celaine, les rhizoïdes s'aplatissent en larges suçoirs, plus ou moins lobés (fig. 11, V/ZI, s). aplatis en suçoirs; IX, association d’une Mousse, Bryum cæspiticium, et d'une Cyanophycée, Phormium ambigua?; X, cette Cyanophycée, gr. 600. Ces plaques poreuses, quand elles sont bien humides, exer- cent aussi une action déformante très marquée sur les feuilles qui sonten contact avec elles. Ces feuilles produisent, en effet, des protubérances coniques sur leurs faces, comme si elles cherchaient à constituer des suçoirs. De même, elles prennent | un contour très irrégulier par lallongement de certaines | cellules de leur marge, mais sans que celles-ci, cependant, arri- vent à constituer de véritables filaments protonémiques. Les| cellules de ces feuilles déformées (Hypnum velutinum) sont plus grosses, plus isodiamétriques, de contour plus rectiligne que celles des mêmes organes se développant dans un air 4 | | | | | | | | faitement libre (fig. 11, /; ZT). | | | | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 2411 1° Action de l’eau. — La plupart des Mousses demandent beaucoup d'eau pour germer et se développer; cependant, une trop grande humidité retarde la formation des pousses feuillées. C'est ainsi que les protonémas immergés ne donnent que très lentement ces pousses, comme le démontre la culture du tube 1 (Planche 11). 11 s’agit d'un développement sur plaque de por- celaine, et l'on voit que la partie émergée du substratum est déjà couverle de tiges, tandis qu'il n’en existe pas au sein du liquide où se trouve cependant beaucoup de protonéma. Cette action retardatrice de l'eau ne peut toutefois aller jusqu'à empé- cher la formation des pousses, si la chaleur et la lumière sont suffisantes. Ayant comparé les unes aux autres les formes aériennes et les formes aquatiques des protonémas et des pousses feuillées d'une même culture, nous avons fait les remarques suivantes : Dans l’eau, les cellules du protonéma sont plus longues et géné- ralement plus étroites; les grains de chlorophylle, en voie de dégénérescence grossissent souvent beaucoup en s’arrondissant, etse creusent d'une vacuole centrale (fig. 11, /V). Dans les parties aériennes, les corpuscules chlorophylliens, en vieil- lissant, semblent au contraire s’allonger et ont une forme naviculaire (fig. 11, ZV 6). Les tiges aquatiques sont particulièrement grosses, et celte particularité tient à la fois au plus grand développement des méats intercellulaires et à l'augmentation du calibre des élé- ments, comme il arrive chez les plantes supérieures vivant dans | Peau (1). Les feuilles immergées sont plus grandes, plus larges, moins régulières de contour que les feuilles aériennes: réfléchies vers | la base des tiges, elles peuvent même être enroulées, et leur tendance à l'élargissement se manifeste souvent par la présence de deux pointes à leur extrémité (fig. 11, V). Il faut aussi remar- quer que leur nervure médiane est moins forte, moins épaisse de membranes (Phascum), et que leur limbe est plus ténu. Ces résultats tiennent principalement à la diminution de l'intensité lumineuse, et peut-être aussi à la poussée de bas en hautexercée (1) Ct. Basrir, Recherches anatomiques et physiologiques sur la tige et la feuille des Mousses (Thèse de Paris, 1891). 212 CAMILLE SERVETTAZ par l’eau. Les feuilles submergées ou flottantes ont peu d'efforts à faire pour se maintenir dans l’espace et développent, par con- séquent, médiocrement leur charpente. Cette dernière considération permettrait aussi d'expliquer le grand allongement des feuilles aquatiques chez certaines espèces de plantes. EAUX INGRUSTANTES. — Ayant obtenu des germinations de spores d'Orthotrichum sur des fragments de fort papier-filtre (Chardin), nous avons porté ces cultures dans une eau incrus- tante et avons suivi le développement du protonéma dans ces conditions particulières. Les filaments prennent alors une forme très tordue, par suite de la gêne qu’ils éprouvent dans leur allongement ; les cellules elles-mêmes sont presque toujours incurvées. La ramification des axes n’a jamais lieu sur le côté des cellules et elle résulte de l'allongement de celles-ci vers l'une ou l’autre de leurs extrémités (mode sympodique). Ces filaments peuvent verdir sous une couche calcaire de plu- sieurs millimètres, et nous avons observé, dans les environs de Thonon (Haute-Savoie), des tufs renfermant des filaments de protonéma encore vivants, à une profondeur de un demi-centi mètre au-dessous de leur surface. RÉSISTANCE DES PROTONÉMAS DE MOUSSES A LA DESSICCATION: — Certaines Mousses vivant sur les murs et les rochers, les Grimmia, les Andræa, par exemple, ont des propriétés de reviviscence bien connues ; mais ce que l’on sait moins, c’est que beaucoup de protonémas de Mousses recherchant les lieux frais et ombragés sont aussi capables de résister d’une façon | inattendue à une dessiccation lente et ménagée. Ayant, en effet, laissé se dessécher à l'ombre en été, pendant | un moisenviron, et à deux reprises différentes, des plaques de terre ou de porcelaine poreuse portant des protonémas de Funaria hygrometrica, d'Hypnum velutinum et de Bryum cæspt- ticium, chaque fois nous avons réussi à ranimer ces cultures, en leur donnant de l’eau. Dans la nature, on voit aussi revivre, après les pluies, les protonémas desséchés qui recouvrent parfois le sol en été, sous les arbres, au pied des rochers, ete., surtout lorsqu'ils se trouvent associés à des Algues plus ou moins mucilagineuses, DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 213 telles que certaines Cyanophycées. Ces associations constituent des symbioses particulièrement avantageuses pour les) Mousses qui y participent. 8° Action de l’air. Anaérobiose. — Lorsqu'on observe les filaments du protonéma qui se trouvent dans le liquide d'une vieille culture, on constate que ceux qui sont Les plus super- ficiels sont toujours de beaucoup les plus verts, ce qui montre qu une bonne aération favorise la végétation. Cependant, les besoins des Mousses en oxygène ne sont pas très grands, du moins en ce qui concerne la simple conservation de la vie. C'est ainsi quelles peuvent vivre, comme nous le savons, au fond de couches de gélose, épaisses de 5 et 6 centimètres, même à l’état de tiges feuillées. Pour pousser plus loin encore cette privation d'air, nous avons fait l'expérience suivante. Ayant obtenu un développement de protonéma sur gélose dans un tube à essais, nous avons inclus cette culture sous une épaisse couche de gélose surfondue, à la température du labo- ratoire, puis nous avons fermé le tube en achevant de le rem- plr avec de la paraffine en fusion. Dans ces conditions, le développement put encore continuer pendant une quinzaine de jours, puis il finit par s’arrèter. Ultérieurement, la culture Jaunit et dépérit peu à peu. Il est donc bien établi que les Mousses, peu exigeantes en oxygène quand il s’agit seulement de subsister, ne peuvent cependant vivre en anaérobiose com- plète comme certaines Levures ou Bactéries. 90 Action du parasitisme. — L'action de certains filaments mycéliens et de quelques Bactéries peut modifier parfois assez grandement l'aspect des Mousses. Généralement, 1l y à réduc- üon de la longueur des entre-nœuds, production de nombreuses feuilles et déformation des bourgeons. C’est ainsi que dans les cultures parasitées, on peut rencontrer des hampes entièrement recouvertes de feuilles étroites, pressées les unes contre les autres, ou des tiges courtes, à nombreux bourgeons avortés, massifs et écailleux (fig. 11, VZ et VZZ, page 210). 214 É CAMILLE SERVETTAZ II. — ÉXEMPLES DE SYMBIOSES 19 Un premier exemple de symbiose nous est fourni par l'association des Mousses {Bryum cæspiticium) et de certaines Cyanophycées {Phormium ambiqua? où forme très voisine). A ja faveur de l'humidité entretenue par les gaines mucilagineuses de l’Algue, la Mousse peut germer et se développer aisément dans les lieux arides, trop secs ou trop vivement éclairés. En retour, la plante verte peut fournir quelques éléments nutritifs à l'Algue, mais c’est elle-même qui semble le plus bénéficier de l’association, surtout quand elle est encore à l’état de protonéma. Îl est à remarquer que les tiges de Mousses incluses dans la gelée de l'Algue donnent beaucoup de bourgeons et de protonéma adventif, et que leurs feuilles sont particuliè- ment étroites et allongées (fig. 11, ZX, X, page 210). 20 Les Mousses peuvent aussi réaliser des associations sym- biotiques avec certains éléments mycéliens des Lichens, comme l’a démontré G. Bonnier (1). Des Champignons autres que ceux des Lichens sont également capables de participer à ces associations. Parmi ceux-ci, nous signalons une espèce à filaments blancs très étroits (largeur des Streptothrix), formant des masses très serrées, difficiles à dilacérer, venant très bien sur bouillon peptoné agarisé, et qui paraît être un Oospora (actuellement en étude}. Cette espèce exerce une action parti- cuhèrement activante sur la végétation de Phascum cuspidatum. Les figures de la Planche IV (tubes 2 et 3) montrent les déve- loppements comparatifs obtenus avec ou sans mycélium (ense- mencement des spores du 1” août, solution de Marchal gluco- sée à 0,5 p. 100). D'un côté (photographie du 22 septembre), on à des tiges de Mousses ayant presque atteint leur taille définitive, tandis que de l’autre, la culture ne présente que du protonéma. Cependant, cette action favorisante du Champi- gnon n'eut qu'une durée assez courte, dans nos conditions d'expériences; en effet, dès le 15 octobre, les plantes de Mousses commencèrent à dépérir. À ce moment, le mycélium (4) G. Bonnier, Germination des Lichens sur les protonémas de Mousses (Revue gén. de botanique, t. |, p. 165, 1889). DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 2415 formait à la surface du liquide des cultures un feutre très dense, épais de 2 à 3 millimètres, et par conséquent suscep- ceptible de gêner l'ascension de la solution nutritive jusqu'à la partie occupée par les Mousses. Mais comment expliquer l’action activante si remarquable exercée par le Champignon sur la Mousse? On sait que, d’une façon générale, le développement d'un organisme se trouve activé quand on lui fournit des éléments analogues à ceux qu'il produit pendant sa destruction. Les récentes recherches d’Abderhalden, de Frank, etc., sur l'utilisation des groupements issus de la fragmentation de la molécule albumine ne laissent pas de doute à ce sujet. Dans le domaine de la physiologie végétale, Molliard (1), en étudiant les ronds de sorcières, ces bandes circulaires vertes que l’on observe parfois dans les prairies, a montré qu'elles sont en rapport avec la présence d'un mycélium de Champi- gnon dans le sol, et que dans la zone où se trouve le mycélium la terre renferme plus d’ammoniaque qu'ailleurs. Ce sont ces produits ammoniacaux qui donneraient à la végétation sa luxuriance. Plus récemment, Trillat (2), Trillat et Fouassier (3), ont démontré que le développement de quelques Bactéries bacille typhique, ferment lactique, etc., est particulièrement activé par la présence de gaz putrides présents dans l’eau ou dans l'air {miasmes). Ces gaz, généralement fournis par d’autres Bactéries, le B. Proteus, par exemple, agiraient comme ali- ments. Dans le cas dont nous nous occupons, à l’action des gaz pro- duits par le Champignon, s'ajoute vraisemblablement aussi celle des produits acides qu'il élabore aux dépens du glucose de la solution nutritive. (1) M. Mozziaro, De l’action du Marasmius Oreades Fr. sur la végétation (Bull. de la soc. bot. de France, t. LVII, 1910). (2) Triccar, Sur des ambiances favorables ou antiseptiques, formées par le Yoisinage de substances organiques en voie de putréfaction (Comptes rendus de l’Acad. des Se., 15 janvier 1912, n° 3). — Action des gaz putrides sur le ferment lactique (Comptes rendus de l'Acad. des Se., 5 février 1912, n° €). (3) Triccar et Fouassier, Influence de la nature des gaz dissous dans l'eau sur la vitalité des microbes (Comptes rendus de l'Acad. des Se., 18 mars 1912, n°12). 216 CAMILLE SERVETTAZ RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS I. — DÉVELOPPEMENT 19 Il est possible d'élever des Mousses en cultures pures, à l’aide de différents milieux nutritifs, liquides ou rendus solides par addition de gélose ou de gélatine. 20 Les spores de Mousses mettent des temps très variables pour germer, suivant les espèces et leur degré de maturité. 30 Le mode d'ouverture des spores dépend de la texture des membranes et peut servir à caractériser certaines espèces de Mousses. 49 Les filaments du protonéma sont généralement formés de cellules cylindriques, mais il en est qui sont composés d'éléments ellipsoïides ou même sphériques comme ceux des protonémas de certaines Hépatiques feuillées. 50 En règle générale, la première formation issue de la spore est un filament; mais dans certaines espèces de Mousses, 1l se constitue à l’origine un petit massif cellulaire d’où naissent ensuite des filaments. Le plus souvent, ces deux formes sont associées et il existe d'autant plus de germinations à simples filaments que la lumière est moins intense. 69 Dans l'étude du protonéma, il y a lieu de distinguer le protonéma rampant, le protonéma dressé et le protonéma soulerrain. 19 Les cloisons du protonéma sont initialement (dans la majorité des cas) perpendiculaires aux axes; leur obliquité et leur torsion résultent de faits secondaires. La théorie de Müller- ! Thurgau sur le mode de cloisonnement des filaments du protonéma n’est donc pas exacte. 89 La ramification des filaments du protonéma s'effectue, soit | par la production de protubérances latérales aux cellules axiales | | Î | i | DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 217 (avec ou sans cloisonnement de celles-ci vers l’intérieur), soit par le simple allongement des cellules vers l’une ou l’autre de leurs extrémités (mode sympodique). 90 Le protonéma (Phascum cuspidatum), sauf dans les rhizoïdes les plus différenciés, peut donner naissance, dans des conditions déterminées, à de nombreux propagules, par simple désarticulation de ses éléments cellulaires. Ces propagules, dans la nature, sont entraînés par l'eau des pluies et constituent un puissant moyen de dispersion pour la plante. 109 On peut trouver toutes les formes intermédiaires possibles entre les rhizoïdes les plus typiques et les autres formes de protonéma. D'autre part, l'expérience démontre que l'obli- quité des cloisons des rhizoïdes n’est pas due à l'absence de lumière. 110 La formation des bourgeons sur le protonéma est liée à un état de grande activité dans la nutrition de la plante, et demande notamment un éclairement suffisamment intense : elle dépend aussi, dans une certaine mesure, du degré d'humi- dité du milieu. En lumière atténuée, il y a même retour des jeunes bourgeons à la forme filamenteuse. Le protonéma est donc la seule forme sous laquelle la Mousse puisse persister si l'éclairement n’atteint pas un certain degré. Dans ce cas, elle continue à vivre et à se multiplier, aussi longtemps que toutes les conditions de nutrition sont satisfaites (expériences d'une durée de plusieurs années). 120 Le développement des bourgeons ne se fait pas d’une façon uniforme chez une même espèce ; mais, quel que soit l'ordre des cloisonnements, on obtient toujours des pousses feuillées de forme identique. 13° Dans nos cultures, les organes sexués ne se sont formés qu'en présence de peptone (Phascum cuspidatum). Une nutri- tion abondante, une bonne aération, semblent favoriser la pro- duction des organes femelles (archégones). 149 Le développement de l’archégone (Phascum) a lieu d’après un processus analogue à celui qu'a décrit Gœbel pour 218 CAMILLE SERVETTAZ Mnium undulatum, et non comme chez les Hépatiques ; toute- fois, 1l faut reconnaître que l’archégone mür des Phascum a une structure très simple, voisine de celle du même organe chez les Marchantia. II. — NUTRITION 159 Les Mousses ne se développent bien qu'avec des solutions faiblement salines ; elles sont très sensibles à l'influence de la concentration, puisque celle-ci doit être comprise entre let 5 p. 1000 de sels si l'on veut obtenir des cultures prospères. P prosp 169 Le magnésium est un des métaux les plus indispensables au développement des Mousses. 179 Le calcium, le potassium et le fer sont également très nécessaires ; cependant la plante paraît moins sensible à l'absence de ces corps qu’à celle du magnésium; c’est-à-dire qu'elle peut vivre un certain temps en présence de quantités extrêmement faibles de ces substances. De même, elle exige une plus grande proportion de calcium que de potassium et de fer dans les solutions nutritives. 189 Des solutions de sulfate de fer à 2 p. 1000 sont suffisantes pour empêcher toute multiplication du protonéma et des rhizoïdes, et même les faire périr. En pratique agricole, on détruit les Mousses dans les prairies en répandant des solutions de sulfate de fer trèsconcentrées; peut-être serait-il préférable, au point de vue des résultats, d'utiliser des solutions de plus faible concentration et de répéter les arrosages. 199 Parmi les métalloïdes, le chlore semble sans utilité pour la nutrition des Mousses ; le phosphore, l'azote, le soufre, sont au contraire indispensables, comme on l’a déjà démontré pour d’autres végétaux. 209 La peptone est assimilée par les Mousses, mais à condi- tion que sa proportion ne dépasse pas 2 p. 1 000 dans les solu- tions nutritives ; nous savons déjà que cette substance favorise la formation des organes sexués, | | | nee DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 219 210 Des solutions nutritives renfermant de 100 à 200 milli- grammes d'azote ammoniacal par litre peuvent fournir aux Mousses l'azote nécessaire à leur développement : ces végétaux semblent même préférer, dans ces conditions de concentration, l'azote ammoniacal à l'azote nitrique. Les insuccès souvent constatés dans la pratique agricole pour les plantes de grande culture, à la suite de l'emploi du sulfate d'ammoniaque, parais- sent dus à un excès de concentration de celte substance dans les liquides du sol. Les Mousses, en effet, ne supportent qu'une teneur de 0£',30 de ce sel par litre, et Mazé (oc cit.) a observé que le sulfate d'ammoniaque devient toxique pour le Maïs dès que sa proportion dépasse 5 p. 1000. Mais il n’est pas douteux que cet'engrais ne donnerait que d'excellents résultats si on en faisait toujours un judicieux emploi. 220 IL est possible d'obtenir des cultures sur milieux sucrés, solides ou liquides, à la lumière ou à l'obscurité. Les Mousses sont donc capables de prendre leur nourriture carbonée, de même que leur nourriture azotée (utilisation de la peptone, de la gélatine), sous la forme organique, et ces expériences montrent une fois de plus que les plantes vertes peuvent uti- _liser directement les substances organiques des engrais. Elles contribuent à mettre en évidence que la théorie de Lie- big (1) sur l'aliment minéral, à savoir que l’engrais ne convient 9 le) pas à la production du carbone de la plante, ne peut être | acceptée en entier, pas plus que l’ancienne théorie de l'humus, et les faits s'accordent pour démontrer que la nutrition de la | plante verte, dans le sol, en présence de substances organiques, : est humo-minérale. 230 La dextrine, l’'empois d'amidon, la gomme arabique, à | 2p. 100 et à 05°,5 p. 100, ont toujours gêné le développement des cultures, et il faut arriver à des concentrations très faibles de 1 à2 p. 1000 pour que ces substances deviennent profitables aux Mousses. Quant à l’inuline, elle ne serait pas assimilée, quelle que soit sa proportion dans les milieux de cultures. 240 La lumière doit être particulièrement intense pour déter- miner la formation des bourgeons, des pousses feuillées et des (4) Larsie, Chimie appliquée à l’agriculture, 1844. 290 CAMILLE SERVETTAZ organes sexués. À l'obscurité ou en lumière faible, les bourgeons en voie d'organisation retournent à la forme protonéma et les tiges se couvrent de protonéma adventif. 250 À l'obscurité, les Mousses peuvent vivre et verdir légère- ment quand on leur fournit des sucres ou quelques autres substances organiques; mais, dans ces conditions, elles ne forment pas d’amidon, leur accroissement n’est jamais impor- tant, et elles se trouvent bientôt en état de souffrance manifeste. C'est que, dans la végétation, le rôle de la lumière ne se borne pas à la simple production du sucre et de quelques autres hydrates de carbone. 269 La nutrition à l’aide de substances carbonées, quelles qu'elles soient, détermine un étatchlorotique de tous les tissus, comme si la chlorophylle diminuait à mesure que son rôle devient moins nécessaire et moins important. Ce fait peut être rapproché de celui de la décoloration des plantes sapro- phytes. 270 L'action de la pesanteur se fait surtout sentir sur les axes des tiges (géotropisme négatif). Le protonéma paraît tantôt insensible à l’action de la pesanteur, tantôt positivement ou négativement géotropique. 280 Une température de 160 à 250 paraît répondre aux condi- lions oplima de végétation pour les espèces que nous avons étudiées. Dans nos expériences, la germination n’a pas eu lieu | au-dessous de 5 à 79, el la végétation s’est arrêtée au-dessus de 45°. 290 Les besoins des Mousses en oxygène ne sont pas aussi grands qu’on pourrait le supposer. C’est ainsi qu’elles se déve- loppent et donnent des pousses feuillées sous des épaisseurs de gélose de 5 à 6 centimètres. Toutefois l'anaérobiose complète ne} peut être réalisée. 300 Les Mousses sont plus ou moins reviviscentes, même à l'état de protonéma, lorsqu'elles se dessèchent progressive- ment et à l'ombre. DÉVELOPPEMENT DES MOUSSES EN MILIEUX STÉRILISÉS 221 31° Une trop grande humidité retarde la formation des pousses feuillées. 329 Les changements de structure apportés par l’action des différents milieux de cultures ne sont pas très importants et paraissent dépourvus de valeur héréditaire : ils portent sur les dimensions et la forme des cellules du protonéma, la coloration et l'épaisseur des membranes, l'allongement des entre-nœuds des pousses feuillées, la régularité du contour des feuilles, etc. 33° Les Mousses peuvent vivre en symbiose avec des Cyano- . phycées ou des Champignons. Sur milieu sucré, certains fila- ments mycéliens aclivent leur développement d’une façon très remarquable (1). (1) Ce travail a été fait au Laboratoire de Botanique ‘de la Sorbonne. J'a- dresse à M. Gaston Bonnier tous mes remerciements pour l'accueil que j'y ai reçu et pour les encouragements qu'il m'a donnés. TABLE DES MATIÈRES Pages CHariTRE [. — Historique et Technique. Historique us RS AR ER RAR SE OU RS SON RO til Technique. uns IS bn none noce de MER 112 A: Matériel.:. nee eee à eee nnnete er «tarte CAN TE 112 B. Milieux de cultures : a) milieux solides ; b) milieux liquides; c) substratums humides : cultures sur papier-filtre, sur coton hydrophile seul, sur papier et coton hydrophile, sur plaques de-porcelaïine, sur (éconces etc... lee Me G:Soins a/donner aux Cultures... 0 MEME Aie 118 CuapitTRe IE — Germination des spores et développement des pousses feuil- lées. À. La Spore. 2 CR TR mn 122 a) Ensemencement des spores. — b) Ce des spores : durée de la germination; influence de l'espèce, du degré de maturité de la spore; action de la lumière, de la chaleur, de l'humidité ; ouverture de la spore. B.:Le protonétma fs... stt st etre neue CRE 129 Premières formations du protonéma. Le filament principal. Nombre de filaments issus de la spore. Allongement et cloi- sonnement des filaments. 4° Le protonéma rampant : sa ramification ; aspect général des rameaux; Cylologie.2-#22e.. 0020 Ne tee 138 20 Le protonéma dressé. Formation des propagules issus dé CE protonémMa.s. 2 Lee DC PEN 30 Le protonéma souterrain : rhizoïdes et formes voisines... 151 Ca pousse feuilée, "20020 Re ce CCE 155 19 Les bourgeons. Conditions de leur formation. Dévelop- pement ss ER RE ET ARR PRE CRETE 155 2 Latise.. sn eee one eee CITE 161 30 Les feuilles. ...5.4 448,0 Re eee cie 163 D. Lesorganes'Sexués: 2 is ie I een 165 Conditions de leur formation. Morphologie. Proportion des sexes dans les espèces bisexuées. Structure et développement des archégones et des anthéridies. CHapitREe I. — Nutrition des Mousses. A. Valeur nutritive de quelques métaux et métalloïdes........... 171 Action du calcium, du potassium, du magnésium, du fer, du phosphore, du chlore, du soufre, de l’azote................ 173 B: Utilisation de l'azote organique... RE Tree 178 10 Nutrition à l’aide de substances organiques azotées. Utilisa- tion de la peptone.................. RAD TE LES Co duo 0 oc0 179 20 Assimilation de l'azote ammoniacal....................... 181 C. Assimilation du carbone à l'état organique................... 182 1° Cultures sur gélose + solution de Marchal. ................ 183 2° Cultures sur gélatine + solution de Marchal.............. 186 3° Cultures sur gélose et gélatine seules. ..................... 186 49 Cultures sur milieux sucrés ou renfermant différents hy- drates de carbone : glucose, lévulose, maltose, lactose, sac- TABLE DES MATIÈRES charose, dextrine, empois d'amidon, inuline a) A la lumière D)FAMRODSCURILÉ RE M ET die ee ee este nee stteoste CHariTRE IV. — Action des agents physiques extérieurs. AMPACLIONEAe LA IUMMIÈLTE.... 422.2 » + einer me ceie oo ciao eds ete ee ve B. Action de la pesanteur CEACtion dela chaleur... #....-......,.,......11..:.....,. CnariTRE V. — Action du milieu. Exemples de symbiose. L Modifications apportées par divers changements de milieux. Cultures sur gélose, sur milieux sucrés ou peptonés. — Cultures pour lesquelles l'azote a été fourni sous la forme ammoniacale. — Cultures n'ayant pas donné un bon développement de la plante. — Action de la nature physique du substratum. — Action de l’eau. — Action de l’air : anaérobiose. — Action du parasitisme....... IMExemplesidesymbiose:..:.:.5,..4.,.. ete... RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS ns ts sn tm en se nn ones EXPLICATION DES PLANCHES PLANCHE I Action du glucose, Phascum cuspidatum. À gauche, culture avec solution nutritive de Marchal, du 20 juin au 20 sep- tembre. A droite, culture avec cette même solution additionnée de glucose à 0,5 p. 100 (mème durée). Remarquer la ramification des tiges. PLANCHE IL Tube 1 (numéros de gauche à droite). Hypnum purum : développement com- paratif en milieu aquatique et en milieu aérien. Tube 2. Culture sur porcelaine poreuse; protonéma dans le liquide. Tube 3. Culture sur gélose nutritive (solution de Marchal glucosée). Tube 4. Phascum cuspidatum, cultures sur gélose et incluses dans ce milieu. Les chiffres inscrits sur le tube indiquent les limites d’accroissement du. protonéma, du 1% juillet au 20 septembre; les Liges aériennes sont coudées parce que l'orientation de la lumière a été changée à un moment donné. PLANCHE I À gauche, culture de Phascum cuspidatum sur gélose additionnée d'une solu- tion de Marchal glucosée à 0,5 p. 100 ; du 16 juillet au 20 septembre. A droite, culture de Phascum cuspidatum sur milieu glucosé à 0,5 p. 100, placée à l'obscurité, du 10 août au 20 septembre. PLANCHE IV Tube 1 (numéros de gauche à droite). Culture de Funaria hygrometrica sur gélose et en lumière unilatérale. Il ne s’est formé de pousses feuillées que du côté le plus exposé à la lumière. Tube 2. Témoin pour la culture du tube 3. Expériences du 1 août au 22 septembre. Tube 3. Culture de Phascum cuspidatum, en milieu sucré, activée par la pré- sence d'un mycélium de Champignon, un Oospora ? Tube #. Culture de protonéma (Phascum) à l'abri de l’air, au sein d'une masse de gélose nutritive (tube fermé par un bouchon de paraffine). Dans ces con- ditions, il ne s’est développé que la partie correspondant à la petite tache située à gauche du tracé délimitant la culture initiale. Expériences du 1er août au 22 septembre. À cette dernière date, la culture était en voie de | dépérissement. np homes Annales des Sciences nat., 9e Série. NUTRITION DES MOUSSES Masson & Cie, Editeurs Bot. Tome XVII. PI. I = ( à ‘ ; ‘ ‘ ‘ + Annales des Sciences nat., 9e ; Hyprum Jol. Mari 9e érie. fypnum pur. Je me M /r /20/CClR/r1e XJ x ns Ro } Gelose Ft * } ga AT NUTRITION DES MOUSSES Masson & Cie, Editeurs HYP n un j Bot. Tome XVII. PI. II Phascum Gelos € Annales des Sciences nat., 9 Série. Phascum Gelose Dev — luc. À Sr Bot. Tome XVII PI III Cullure à. , l'Obscurite À Glucose 0.5! Jo VII — 90 X NUTRITION DES MOUSSES Masson & Cie, Editeurs Annales des Sciences nal., 9e Serie. Phascum char1Pleñoh VIE & n Bot. Tome XVII. PI. Phascum an2crolitre NUTRITION DES MOUSSES Masson & Cie, Éditeurs. IV Ge T. XVIL. N° 5 et 6. D DES NEUVIÈME SÉRIE Dauer . COMPRENANT We [LAS PHYSIOLOGIE ET LA CLASSIFICATION DES VÉGÉTAUX VIVANTS ET FOSSILES PUBLIÉE SOUS LA DIRECTION DE M. PH. VAN TIEGHEM TOME XVII — Ne 5et6 PARIS MASSON 1547 XD ÉDITEURS LIBRAIRES DE L' ACADÉMIE DE MÉDECINE 120, Boulevard Saint-Germain 1913 30 FR. — DÉPARTEMENTS ET ÉTRANGER, 32 FR Ce cahier 4 été publié en Juillet 1913. des Sciences naturelles paraissent par cahiers mensuels. Condinions de la publication des Annales des sciences naturelles BOTANIQUE Publiée sous la direction de M. Px. VAN TIEGHEM. L'abonnement est fait pour 2 volumes gr. in-8, chacun d'environ 400 pages, avec les planches et figures dans le texte correspondant aux mémoires. < Ces volumes paraissent annuellement en plusieurs fascicules. ZOOLOGIE Publiée sous la direction de M. EDMOND PERRIER. L'abonnement est fait pour 2 volumes gr. in-8, chacun d'environ 400 pages, avec les planches correspondant aux mémoires. Ces volumes paraissent annuellement en plusieurs fascicules. Abonnement annuel à chacune des parties, Zoologie ou Botanique Paris : 30 francs. — Départements et Union postale : 32 francs Prix des collections : PREMIÈRE SÉRIE (Zoologie et Botanique réunies), 30 vol. (Rare). DEUXIÈME SÉRIE (1834-1843). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. TROISIÈME SÉRIE (1844-1853). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. QuATRIÈME SÉRIE (1854-1863). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. CinQuièME SÉRIE (1864-1873). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. SIXIÈME SÉRIE (1874 à 1885). Chaque partie, 20 vol. 250 fr. SEPTIÈME SÉRIE (1885 à 1894). Chaque partie, 20 vol. 300 fr. Hurnième SÉRIE (1895 à 1904). Chaque partie, 20 vol. 300 fr. NEUvIÈME SÉRIE (en cours de publication). Chaque année. 30 fr. ANNALES DES SCIENCES GÉOLOGIQUES Dirigées par MM. Hégert et À. MIe-EbwaRps. Tomes I à XXII (1879 à 1891). Chaque volume..." 15 fr. 22 VOIUMES AR ACER dre A re NS 330 fr. Cette publication a été remplacée par les ANNALES DE PALÉONTOLOGIE publiées sous la direction de M. M. Bouze. Abonnement annuel : Paris et Départements. 923 fr. — Étranger, ,........ .- #80) f DESCRIPTION ANATOMIQUE DE “QUELQUES ESPÈCES DU GENRE COTYLEDON Par André DAUPHINÉ constituent. Cette homogénéité à été de tous temps consta- tée par les Botanistes descripteurs qui se sont occupés de ces attribuer à ces groupements. . Dans un no: Mépone consacré à us du 1 GR0E uvent fournir de nombreux et utiles renseignements, les assulacées se font remarquer par une structure généralement très simple, avec un minimum de différenciation des tissus. Il (1) Axoré Daupuiné et Raymoxn Hawer, Contribution à l'étude anatomique du | Senre Kalanchoe (Ann. des Sc. nat. Bot., 9° série, t. XIV, 1912). ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. NOT VIe LE 296 ANDRÉ DAUPHINÉ ne nous est donc pas encore possible de- donner pour tel ou tel genre de cette famille des caractéristiques anatomiques on. pour fournir un eritérium d'identification, et nous devons nous borner, pour le moment, à étudier dans cha- cun des genres actuellement admis le plus grand nombre d'espèces possible. Les caractères que nos premières observations nous ont fait retenir comme les plus propres à intéresser la classification, sont lirés de l’épiderme, de la position initiale de l’assise péridermique, de la structure de l'anneau ligneux, du mode d'insertion foliaire au point de vue vasculaire et du polymor- phisme anatomique de la tige proprement dite et de la hampe florale. Le mode d'insertion foliaire est particulièrement ! intéressant pour la distinction des espèces et pourra plus tard être utilement employé pour caractériser les genres et en déterminer les affinités. Le genre Cotyledon, auquel est consacré le présent Mémoire, n'a fait l'objet, jusqu'ici, d'aucune étude anatomique. Les espèces que J'ai eues à ma disposition sont les suivantes : C. macrantha, C. Barbeyi, C. reticulata, C. Umbilicus! L' = Umbhihicus pendulinus DC. J'ai pu y étudier la structure de la tige, du pétiole, du limbe et de la hampe florale; laK racine, manquant à tous les échantillons, m'est jusqu'à présent h (| | inconnue. Pour les caractères généraux de la structure des Crassulacées, je renverrai à l'étude détaillée que M. R. Hamet et moi avons faite du ÆXalanchoe crenata (1), dont la description peut s'appliquer, dans ses grandes lignes, à toutes les plantes de cette famille, sauf en ce qui concerne l'insertion foliaire. Un fait nouveau est à ‘signaler : c'est la présence dans lek C. reliculata de cellules à gommes se distinguant par leur | taille des éléments voisins (fig. 1). | Les gommes contenues dans ces cellules présentent les réac-| lions suivantes : Solubilité dans l’eau, avec laquelle elles donnent une solution de consistance sirupeuse ; Insolubilité dans l'alcool : | (4) Loc. cit. | | considérer comme des DESCRIPTION DE QUELQUES ESPÈCES DU GENRE COTYLEDON 227 Coaqgulalion par l’acétate de plomb ; Coloration en rouge vif par le rouge de ruthénium, en bleu par le sulfate À de cuivre et la potasse; Absence des colorations en rouge par la phlo- roglucine et l'acide chlo- rhydrique, en bleu par le chloro- iodure de zinc iodé, ou par l'acide iodhydrique fumant 1odé. Nous pouvons done les 4 COS Le Ë d gommes d'origine pec- SET, üique, See mélange de Fig. 1. — C. reticulala. — Cellules à gommes produits cellulosiques. La dans le parenchyme cortical (fixées dans Membrane des çcelu- 77% 700 les à gommes est formée de cellulose non modifiée. La tige des Cotyledon présente souvent des faisceaux dissé- minés dans le parenchyme cortical et qui ont été signalés par différents auteurs dans d’autres genres de Crassulacées. Ainsi que nous l'avons montré pour les Xalanchoe, ces faisceaux ne sont le plus souvent que des faisceaux foliaires qui se détachent du cylindre centralau-dessous de l'insertion de la feuille ; ils ont un parcours plus ou moins vertical dans l'écorce et peuvent Y acquérir une structure particulière avec bois central entouré de liber. Cette structure résulte, comme nous l'avons montré pour le Xalanchoe thyrsiflora (1), du développement de lassise génératrice d’un faisceau libéro-ligneux sur les flancs et en des- Sous des premiers vaisseaux. Je désignerai désormais cet aspect particulier de la disposi- lion superposée et secondaire sous le nom de disposition pseudo- centrique, le terme de disposition centrique ayant été défini par Chauveaud (2) comme désignant une structure primitive. (1) Loc. cit., p. 211. (2) Cauvraun, L'appareil conducteur des plantes vasculaires el les phases Principales de son évolution (Ann. des Se. nat. Bot., 9° série, t. XILE, 1911. 298 ANDRÉ DAUPHINÉ C. macrantha Berger. Tige. — Épiderme lisse. Liège d’origine sous-épidermique. Pas de phelloderme. Pas de collenchyme périphérique. Paren- chyme cortical recloisonné dans le sens radial, principalement dans les assises les plus externes. Collenchyme profond, angu- laire, d’origine cortico-libérienne, en îlots irréguliers. Anneau ligneux comprenant, à la partie interne, des vaisseaux nom- breux dans un parenchyme cellulosique, à la partie externe, des fibres ligneuses avec des vaisseaux assez rares. Moelle per- sistante et cellulosique. Insertion foliaire. — Cylindre central envoyant dans la feuille un double système vasculaire : le premier comprenant un nombre variable de faisceaux émis au-dessous de l'insertion de la feuille, ayant un parcours vertical dans l'écorce, y acquérant une disposition pseudo-centrique, et vascularisant la face infé- rieure du pétiole ; le second comprenant : 1° un groupe libéro- ligneux complexe, émis au niveau de l'insertion de la feuille et formant le faisceau médian du pétiole; 20 quatre faisceaux latéraux. Pétiole. — KÉpiderme lisse. Parenchyme homogène. Pas de collenchyme périphérique. Un faisceau médian, quatre fais- ceaux latéraux se ramifiant. Nombreux petits faisceaux se ramifiant. Collenchyme angulaire autour des faisceaux prin- Cipaux. Limbe. — Épiderme lisse. Mésophylle homogène. Un faisceau médian et nombreux faisceaux très ramifiés disséminés dans le mésophylle. Massifs de collenchyme très différenciés au-des- | sous du liber. Hamye florale. — Épiderme lisse. Pas de périderme. Pas de | collenchyme périphérique. Parenchyme cortical non ca dl | sonné. Pas de collenchyme profond. Anneau ligneux compre- nant uniquement des vaisseaux dans un parenchyme cellulo- sique. Moelle persistante et cellulosique. C. Barbeyi Schweinfurth. Tige. — Epiderme lisse. Liège d'origine sous-épidermique, très développé. Pas de phelloderme. Pas de collenchyme péri- _ DESCRIPTION DE QUELQUES ESPÈCES DU GENRE COTYLEDON 229 phérique. Parenchyme cortcal recloisonné (1). Collenchyme profond cortico-libérien. Anneau ligneux comprenant, à la partie interne, des vaisseaux dans un parenchyme cellulosique, à la partie externe, une zone fibreuse homogène. Moelle persis- tante et cellulosique. Insertion foliaire. — Cylindre central envoyant dans le pétiole : 19 un groupe hibéro-ligneux double ; 29 deux faisceanx latéraux se bifurquant dans l'écorce. Pétiole. — Épiderme lisse: Pas de collenchyme périphérique. Parenchyme homogène. Nervure centrale constituée par des faisceaux distincts à la base du pé- tiole, puis se con- fondant et pou- vant acquérir au sommet une dis- position pseudo- centrique plus ou moins complète. Collenchyme an- gulaire très diffé- rencié autour de la nervure cen- trale. Deux fais- ceaux latéraux, el nombre de plus en plus grand de petits faisceaux disséminés dans le parenchyme. Limbe. — Épi- derme lisse. Mé- sophylle homogè- Fig. 2. — C. Barbeyi. — Limbe, nervure médiane pré- sentant deux groupes libéro-ligneux inverses. Gr. = 180. ne, Nervure mé- diane présentant, suivant le niveau, soit une disposilion 1; 7/2 (1) On observe parfois dans le parenchyme cortical du C. Barbeyi la présence d'un petit faisceau libéro-ligneux, détaché du cylindre central, mais se termi- nant dans l'écorce, sans relations avec l'insertion foliaire. 230 ANDRÉ DAUPHINÉ pseudo-centrique plus où moins complète, soit deux groupes libéro-ligneux inverses (fig. 2). Nervures latérales se divisant et nombreux petits faisceaux disséminés dans le mésophylle. [L'origine du faisceau inverse dela nervure médiane est due à une modification de la disposition pseudo-centrique. L’assise génératrice, au lieu de former un anneau continu autour des premiers vaisseaux, ne s'établit qu'au-dessus de ceux-ci, don- nant naissance à un secteur hbéro-ligneux inverse du faisceau initial On peut d’ailleurs observer tous les passages entre la disposition pseudo-centrique et les deux groupes inverses.| Hampe florale. — Épiderme lisse. Pas de périderme. Paren- chyme cortical non recloisonné. Pas de collenchyme périphé- rique ni profond. Anneau fibreux, homogène et continu, avec très peu de vaisseaux persistants à la partie interne. Moelle persistante et cellulosique. C. reticulata Thunberg. Tige. — Épiderme inconnu. Liège d'origine périphérique, très régulier et très développé. Pas de phelloderme. Paren- chyme cortical non recloisonné avec cellules à gommes de grande taille (fig. 1). Bois ne formant pas un anneau continu, constitué par des groupes de vaisseaux dans un parenchyme cellulosique, séparés par des rayons médullaires parenchyma- teux. Moelle persistante et cellulosique. Insertion foliaire. — Cylindre central envoyant dans la feuille un double système vasculaire comprenant : 1° Un nombre variable de faisceaux émis au-dessous de l'insertion de la feuille, ayant un parcours vertical dans l'é- corce el acquérant une disposition pseudo-centrique ; 2° un groupe li- béro-ligneux émis au niveau de la feuille, traversant horizontalement l'écorce sans s'y ramifier. FE demne oi vol Get” feuille, — Non pétiolée ESS tion cordiforme. Epiderme présen- tant des poils pluricellulaires (fig. 3). Mésophylle homogène | | DESCRIPTION DE QUELQUES ESPÈCES DU GENRE COTYLEDON 231 avec grandes cellules à gommes. Faisceau médian sans gaine ou massif du collenchyme. Nombreux petits vaisseaux dis- séminés dans le mésophylle. Hampe florale. — Épiderme présentant des poils pluricel- lulaires analogues à ceux de la feuille. Liège d’origine sous- épidermique. Pas de phello- derme. Parenchyme cortical non recloisonné avec grandes cellules à gommes. Bois for- mant un anneau continu et comprenant : 1° un anneau homogène de fibres ligneuses de petit diamètre avec de très rares vaisseaux persistants à BH} partie interne ;‘29une zone ‘pig. 4 — C, reticulata. — Hampe florale, externe d'éléments sclérifiés à portion de l’anneau libéro-ligneux : /, : fibres ligneuses ; e/, éléments lignifiés membranes minces, prove- à membranes minces. Gr. — 270. nant de la lignification de l'assise génératrice et du méristème secondaire (fig. 4). Moelle non persistante. C. Umbilicus L. —Umbilicus pendulinis DC Tige. — Épiderme lisse. Pas de périderme. Parenchyme cortical non recloisonné. Pas de collenchyme périphérique ni profond. Anneau ligneux continu comprenant à la partie interne un assez grand nombre de vaisseaux persistants dans un parenchyme cellulosique, à la partie externe un anneau de fibres ligneuses avec des vaisseaux peu nombreux, parfois entourés de quelques éléments cellulosiques. Moelle persistante el cellulosique. Insertion foliaire. — Cylindre central envoyant dans le pé- liole un groupe libéro-ligneux se divisant aussitôt dans l'écorce en un faisceau médian et deux faisceaux se divisant eux-mêmes en deux. 932 ANDRÉ DAUPHINÉ Pétiole. -— Section engainante à la base, puis devenant pro- sressivement subcireulaire. Épiderme lisse. Pas de collen- chyme périphérique. Parenchyme homogène avec grandes lacunes provenant d'une destruction de cellules. Un faisceau médian et quatre faisceaux latéraux à la base, acquérant une disposition pseudo-centrique plus ou moins complète avec “gaine de collenchyme dans la région cylindrique du pétiole et se divisant vers le limbe. Limbe (en forme de cornet pour les feuilles inférieures, aplati pour les feuilles supérieures, avec toutes les formes de passage, mais structure uniforme). — Épiderme lisse. Mésophylle homogène. Nombreux faisceaux disséminés dans le méso- phylle. Hampe florale. — Épiderme lisse. Pas de périderme. Pas de collenchyme périphérique ni profond. Bois comprenant à la partie interne des groupes de vaisseaux dans un parenchyme cellulosique, puis un anneau fibreux homogène sans aucun vaisseau. Moelle persistante et cellulosique, sauf autour des groupes de vaisseaux, où elle est lignifiée. DIFFÉRENCIATION DES TISSUS DANS LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS B. REN. Par 0. LIGNIER Le bourgeon végétatif qui va faire l'objet de cette étude à été rencontré dans un fragment de silex provenant du Stépha- nien de Grand’Croix (Loire). Il le traversait de part en part sur une longueur d'environ 3 centimètres. Sur les cassures du silex son aspect était, à l'une et à l’autre extrémité, celui de la coupe transversale d’un bourgeon de Graminée. Avant pratiqué, pour son étude, un certain nombre de coupes transversales et longitudinales, j'ai pu, malgré une conserva- lion en général assez mauvaise, y recueillir des données inté- ressantes pour l'histoire des Cordaïtes. Ce sont elles que je me propose d'exposer 1e. Qu'il me soit permis tout d'abord d'adresser mes plus vifs remerciements à M. LecouTe, professeur au Muséum, qui, avec la plus grande obligeance, m'a, pour la comparaison, prêté un certain nombre des préparations de B. RENAULT. Détermination spécifique. sAu voisinage presque immédiat du bourgeon proprement dit et concentriquement par rapport à lui se trouvent des débris de feuilles cordaïtéennes adultes dont l'épaisseur esl d'environ 400 w et dans lesquelles les nervures sont écartées de près de 600 y (fig. 1). L'appareil prosenchymateux n'y est représenté que par des ‘ANN. DES SC. NAT, BOT., 9e série. 1913, xvur. 15° 234 ©. LIGNIER cordons infra et supervasculaires. La section transversale des premiers est sensiblement triangulaire à base contiguë au faisceau, celle des seconds est plutôt lamelleuse et dirigée Fig. 1. — Section transversale d'une feuille adulte du Cordaites lingulatus montrant Le 7 deux faisceaux libéro-ligneux et le mésophylle intercalé: Gr. —. Beaucoup de tissus illisibles n’ont pas été reproduits. ea, épiderme antérieur ; ka et hp, cordons hypodermiques antérieurs el postérieurs ; pp, parenchyme en palissade ; p/, paren- chyme lacuneux; g, gaine des faisceaux : gl, glandes ; À, pôle ligneux; be, bois centripète; ac, are centrifuge ; », extension antérieure de l'arc centrifuge ; d, cellules ligneuses diaphragmatiques : w, régions libériennes (détruites). perpendiculairement à la surface du limbe ; cette dernière est | en outre un peu plus allongée que la première. Dans les faisceaux le pôle trachéen, A, du massif ligneux centripète, 4c, est entouré vers l'extérieur par un arc ligneux étroit, ac, qui, dans les plus gros faisceaux, en reste partout séparé par quelques éléments parenchymateux. Latéralement au massif centripète, entre lui (ou bien entre l'arc) el la gaine, se voient souvent de larges éléments, d, peu allongés, dont les parois sont aréolées de même que celles des gros vaisseaux du boiscentripèteet qui doivent probablement être comparés aux cellules ligneuses diaphragmatiques si fréquentes à la marge des faisceaux foliaires des Cycadées ou de certaines Conifères actuelles. Lorsque l'arc ligneux centrifuge est bien caractérisé latéralement, il s’intercale entre le massif centri- pète et les cellules diaphragmatiques. La région libérienne, w, qui se trouvait en face du pôle ligneux 4, est presque loujours entièrement détruite dans mon |: échantillon ou du moins est devenue illisible. Tous ces Lissus proprement dits du faisceau sont entourés LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS 9235 par une gaine, y, d'épaisseur variable, qui, de chaque côté, semble avoir renfermé un appareil glandulaire, g/. Le mésophylle parenchymateux est bien caractérisé comme chlorophyllien etse divise en deux régions, l'une palissadique, pp, constituée par deux ou parfois lrois assises, l’autre lacuneuse, y, avec cellules allongées transversalement. Ce sont là autant de caractères qui permettent de reconnaître sans aucun doute l'espèce décrite par B. RENAULT sous le nom de C. lingulatus (A). 25 , Fig. 2.— Sections transversales du bourgeon; Gr. —. 4, la plus rapprochée de la base ; B, la plus rapprochée du sommet. Ce bourgeon à été fortement comprimé | verticalement. /1, /2,, ls, l,, 5, feuilles successives de l'intérieur vers l'extérieur. | La feuille, /; est déjà en grande partie détachée du bourgeon; elle n'en fait plus partie sur les sections du sommet. Comme ces feuilles adultes sont distribuées concentriquement (1) Renaucr B., Structure comparée de quelques tiges de la Flore carbonifère, pe 304, pl. 16, fig. 5, Clichy, 1879, et Cours de Botanique fossile, vol. I, p. 91, pl. 12, fig. 5, Paris, 1881. 236 O. LIGNIER autour du bourgeon et à peu de distance de lui, il semble logique de les considérer comme ayant été portées sur le sommet du même rameau que le bourgeon lui-même. D'autant plus que sur la section que je considère comme la plus rapprochée de sa base (A, fig. 2) l’une d'elles, /., est encore partiellement accolée à Ju. Du reste cette conclusion est également appuyée par l'étude des lissus et de la structure de la feuille la plus extérieure du bourgeon lui-même, à condition, bien entendu, de tenir compte des variations de taille dues à sa jeunesse. Ainsi donc aucun doute n’est possible, le bourgeon en question | est celui du €. linqulatus. Organisation générale. | «. La seclion transversale du bourgeon est ovale allongée avee | grand diamètre de "m,40 et petit diamètre de 3m,08 (A, fig. 2). Mais, comme je l'ai déjà dit, il est évident que c’est là une forme entièrement accidentelle, due probablement à une com- pression verticale, et non à l'organisation même du bourgeon. Tandis que suivant la verticale les limbes sont fortement serrés les uns contre les autres et plus ou moins écrasés, suivant l'horizontale ils sont au contraire, tous, fortement écartés les uns des autres, tout en continuant du reste à y être comprimés! verticalement. Etpuis je montrerai plus loin que l'ordre ph yllo-! laxique des feuilles ne correspond nullement à cet aplatisse-} ment; c’est du reste ce que faisait également prévoir ce que! l’on sait de la phyllotaxie des üges. | Ainsi, malgré son aspect actuel, le bourgeon ne devait pas être aplati. Tout paraît indiquer au contraire qu'il était complète ment cylindrique, comme du reste celui du C. tenwistriatus que Rexauzr a figuré, PI. 16, fig. 1 (loc. cit., Flor. carb.). b. On n’y compte que quatre feuilles qui, comme je l'ai déjà dit, sont convolutées (1). Ces feuilles sont complètement indé pendantes les unes des autres, sans imbrication de leurs bords, (4) Ce mode d’enroulement des feuilles cordaïtéennes a déjà été observ par GraxD'Eury pour le C. duplicinervis (Flore carb. du dép. de la Loire et d centre de la. France, Mém. Ac. Sc., 1877, p. 210 et fig. 3, pl. XVIIT) et par B. Rexaucr pour le C. tenuistriatus (loc. cit., Flore carb., p. 298, pl. 16, 6 1.) | LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS DO ù C à É 0 à a ñ , = , = 24 c'est-à-dire que le cornet formé par chacune d'elles est entière- ment séparé à l'intérieur du cornet formé par la feuille précé- dente (fig. 2 et 3). ce. La comparai- son entre les deux sections transver- sales de l’échantil- lon qui sont le plus éloignées lu- ne de l’autre (elles étaient distantes d'un peu plus de 2cm,5), ne montre que peu de diffé- rence (À et P fig. 2). On ne peut donc y trouver au- eun renseignement sur la facon dont se faisait l’inser- Fig. 3. — Diagramme du hourgeon. Comparer avec la figure 2, 4. Mêmes lettres que dans cette figure, mais, cette fois, elles sont placées chacune dans le plan mé- dian du limbe qu'elles représentent; Ah, plan hori- zontal. ton sur le sommet de la tige. Mais du moins cette comparai- son permet d'affirmer que le bourgeon était très allongé, c'est à-dire conforme à ce que l’on en savait déjà. Elle permet également de déterminer dans quelle direction se trouvait la base. La présence de la cinquième feuille, /,, encore parüellement accolée en A et complètement détachée en P, puisqu'elle y est disparue, fait déjà penser que la coupe À est inférieure à la coupe B. Mais cela est confirmé par certaines particularités de la structure des jeunes feuilles, par exemple par leur largeur relative qui est moindre sur la coupe A que sur la coupe Z, ou encore par Faplatissement du bourgeon qui est plus grand sur cette dernière. d. Les dimensions des feuilles successives sont difficiles à esümer en raison de l’aplatissement général des tissus et de la contraction considérable qu'il à dû iniliger à certaines parties du limbe, en raison aussi de la dessiccation qui à dû frapper Île bourgeon avant son inclusion dans la silice. Cependant les mêmes causes d'erreur se produisant à peu près pour Loutes, 238 ©. LIGNIER il est possible d'utiliser leurs dimensions relatives. Elles sont les suivantes : Épaisseur (1). Largeur LS Coupe A. Coupe A. Coupe B. ire feuille (intérieure) .......... Omm,18 Omm,76 omm, 84 RÉ TO e ie er omm;32 Amen Amm0S TR Pt D LE (me am 00 2mmine 4e — (extérieure) .:........ omm,39 emmiAs amm 55 Ces dimensions démontrent que déjà dans le bourgeon les feuilles étaient spatulées. Dans celles qui sont les plus extérieures on peut compter 75 à 80 nervures. e. La convolutation des feuilles ne se fait pas toujours dans le même sens. C'est ainsi que dans la feuille la plus intérieure, l_ (fig. 2 et 3), elle est sénestre, l'observateur étant supposé placé au centre du bourgeon, c’est-à-dire que Le bord droit y est externe et le bord gauche interne, tandis que dans les trois feuilles extérieures, l’enroulement est dextre et qu'il en était probablement de même pour la 5° feuille (/., À fig. 2) (2). f. Si, pour rechercher l’ordre phyllotaxique des feuilles dans le bourgeon, on vient à admettre que le milieu de leur limbe coïncide à peu près avec leur plan de sortie du rameau, on remarque bien vite que c’est là une supposition erronée. Les distances angulaires constatées de cette façon entre les feuilles successives sont en effet les suivantes (fig. 3) : de la 4€ à la 3e, 770; de la 3€ à la 2€, 409; de la 2€ à la 178,659. Mais, du moins, il semble indiscutable que la symétrie du rameau devait être spiralée, comme d'ordinaire chez les Cordaïtées. Probablement que les feuilles étaient plus où moins asymétriques ; peut-être aussi subissaient-elles des relèvements vers le plan horizontal du rameau, comme cela se produit assez fréquemment chez les Conifères actuelles. Et puis, enfin, la compression externe subie latéralement par diverses parties des feuilles m'a certainement empêché d'apprécier sainement la vraie position du milieu des limbes. (1) Dans le plan horizontal, pour éviter l'effet de la compression. (2) Si l’on en juge d’après les deux diagrammes donnés (le. cit., fig. 3°) par GranD'Eury, il semble bien que ces variations dans le sens de l’enroule- ment des feuilles à l'intérieur du bourgeon aient déjà été vues par lui chez le C. duplicinervis. En tout cas, elles ont été nettement signalées par B. Rexaurr chez le C. tenuistriatus (loc. cit., p. 298). | © LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS 923 Différenciation des tissus. Le mauvais état de conservation de la plupart des lissus dans la feuille la plus jeune du bourgeon, /,, ne permet pas d'y reconnaitre le début de la différenciation. C’est seulement dans la deuxième feuille, /,, qu'on peut recueillir de place en place un ensemble de renseignements assez complet. Cepen- dant, muni de ces derniers, il devient possible d'utiliser cer- taines particularités discernables même dans la première feuille. a. Cordons libéro-ligneur. — x. Les cordons procambraux devaient être très grêles, si l’on en juge par le peu d'espace qu'occupent les faisceaux dans la feuille intérieure. Était-ce le liber qui s'y différenciait le premier, comme si souvent chez les plantes actuel- les? IL n’est guère possible de le dire avec certitude; cependant cela semble probable, si l’on en juge par l’état de différenciation des faisceaux dans la deuxième feuille. Ici, en effet, la différen- ciation libérienne semble avoir | déjà envahi toute la r'églon (w, Fig. 4. — Section transversale d'un | | | fie. 4) qui lui est destinée, alors faisceau de la feuille l non loin de . e e 2 , . Cru ne différenciation ligneuse ne son bord;Gr. —".-A, trachées inilia- fait encore que commencer. past ns re ; ; : g, gaine du faisceau; gl, glande Cependant je dois ajouter que (une seule s'est développée). : même dans la première feuille, | où, malheureusement, le liber n’est jamais lisible, 11 existe | | | | déjà une trachée initiale dans la plupart des faisceaux. 8. La région libérienne, normalement située au dos du fFais- | . | eau, y est au contact de la gaine. La figure 4, prise dans la feuille 2, montre qu'elle ne comprend qu'un très petit nombre | éléments grêles et à parois minces, au milieu desquels se \ montrent quelques éléments isolés, à parois plus noires el à | contenu foncé. | Que représentent ces derniers? des tubes séveux, des tubes | , | 240 ©. LIGNIER glandulaires, ou encore des fibres? Impossible de le dire avec certitude, les coupes longitudinales ne m'ayant fourni sur eux aucun renseignement complémentaire. Cependant je serais assez enclin à les considérer comme des tubes criblés. Que devenait ultérieurement ce hber si réduit? Persistait-1l ? Fig. 5. — Un faisceau de la 4e fouille, /,, dans lequel, par exception, le liber se trouvait : ; 475 assez bien conservé; Gr. ——. A w, tube criblé (?). ou bien se détruisait-1l et était-il rem- placé par des éléments plus anté- rieurs, différenciés ultérieurement ? Je ne saurais, ici encore, rien affir- mer, puisque presque toujours ce üssu est devenu absolument illisible dans les feuilles plus âgées. Cepen- dant, d’après un cas observé (fig. 5) dans la quatrième feuille, /,, du bourgeon, et aussi d’après quelques indices fournis par des feuilles adul- tes (fig. 18), je croirais plutôt qu'il subsistait sans grandes modifications et sans s'accroitre sensiblement. En tout cas, il ne s'y adjoignail aucun élément secondaire. 7, ESRI CAT Re > , (424 à 1 À 7,2) AA 1 SS cæ DADET Tr : À e dan I) se + Fig. 6. — Un faisceau libéro-ligneux de la 2 feuille, L; Gr. son Le bois n'est en- core représenté que par deux éléments spiralés A : les glandes, gl, sont relalive- ment très grosses; la gaine, g, en général formée de grandes cellules à contenu | incolore, peut avoir déjà quelques parois épaissies; w, région libérienne abimée ; ha, hp, cordons hypodermiques antérieur et postérieur à membranes encore minces et en grande partie détruits. Le clorenchyme, cl, non encore différencié en tissus | palissadique etaérifère, est cependant déjà très spécialisé par son abondant contenu brun ; ea, épiderme antérieur. +. Le ou les deux premiers éléments ligneux caractérisés sont mem LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS 241 toujours des trachées, très grèles (4, fig. 7), situées à peu près au centre du cordon procambial (fig. 4 et 6). Des éléments s'ajoutent ensuite vers l'intérieur et latéralement, de manière à former le massif ligneux centripète. 11s sont de plus en plus larges et d’abord encore spiralés (peut-être aussi an- nelés) (4, fig. 7), puis scalari- formes, , enfin aréolés, 6, avec parois couvertes d’aréo- les serrées et hexagonales. Les vaisseaux scalariformes semblent manquer assez fré- quemment, surtout dans les faisceaux grèles. Ce massif Fig. T. — Quelques éléments du bois Fig. 8 — Un faisceau libéro-ligneux de 475 TÈ vus en section radiale; Gr A vaisseau inilial ; «, vaisseau spiralé ; b, vaisseau scalariforme: ce, vaisseau aréolé (dans le massif centripète): d, : 475 la 3° feuille, L:; Gr. 7. Mêmes lettres que dans les figures précédentes: ge, pa- roi aréolée dans la gaine. Ce faisceau à été fortement comprimé latéralement. paroi aréolée dans l'arc centrifuge (?) (1). centripète est le premier caractérisé dans le bois. Il peut être déjà à peu près complètement différencié dès la feuille 3 (4e, lig. 8). En tout cas, il l'est très nettement dans la quatrième feuille où il peut être encore le seul bois existant (br, fig. 9). Un peu plus tardivement, dans la feuille se dégageant du bourgeon, parfois cependant déjà dans la quatrième feuille (ae, fig. 10) et peut-être mème dans la troisième (fig. 8), com- mençait à se différencier l’are ligneux centrifuge (4e, fig. 1). (1) Ce dessin a été fait d’après un autre échantillon de Grand'Croix, n° 127, Gal. Bot. Caen. ANN. DES SC. NAT. BOT., Je série. 1915, xvur, 16 242 O. LIGNIER Les éléments dont il se compose se formaient aux dépens des tubes procambiaux interealés entre les trachées initiales el le liber — sauf cependant dans les faisceaux grèles, où 1l parait avoir été contigu au pôle tra- chéen, et en général, au mas- sif centripète (fig. 10) —. À ce point de vue, la compa- Fig: 9. — Un OR nie de Fig.10. —Unfaisceau grêle de la feuille #; ti ie 475 la 4° feuille, /,; Gr. ME Comme dans Gr. —. Mèmes explications que pour la figure 8. p, poil; ea, cellules épider- les figures précédentes. miques spécialisées (?). raison de la coupe de base avec la coupe terminale de mon échantillon ne m'a révélé aucune différence. L'importance relative des tissus semble avoir été la même aux deux ni- veaux. L'ornementation caractéristique des éléments de cet arc cen- trifuge m'a paru être aréolée (d, fig. 7). L'épaississement des membranes s'y produisait sans accroissement diamétral des utricules procambiales. Il semble que ce soit dans le voisi= | | | LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS 243 nage du plan médian que les premières caractérisations soient apparues. C'est vers la même époque que commencçaient à se diffé- rencier les cellules diaphragmatiques situées entre la gaine, et soit le massif centripète (7, fig. 9), soit les côtés de l'arc cen- trifuge (9, fig. 1). Du reste, la région occupée par elles étai assez large ; elle s’étendait depuis Le bord de l'extrémité anté- rieure du asei centripète (fig. 9), jus- qu'au voisinage des glandes (fig. 1 et 18). b. Gaine. — «. Le tube circumlibéro- ligneux que forme la gaine est consli- tué par une ou plusieurs assises de grosses cellules, longues de Omm,10 à Omm 12 [fis. 11), et qui commencent à se différencier de très bonne heure. Dès la première feuille, en effet, la ré- gion qu'elles occupent se distingue par la largeur de ses cellules et par son con- tenu incolore ; elle tranche absolument sur la région du chlorenchyme voisin. Dans la deuxième feuille (g, fig. 6 et 13 B), quelques-unes des cellules de la gaine commencent à épaissir leurs mem- _branes, alors que le bois du faisceau n’est encore représenté que par une où deux trachées. Dans la troisième feuille, c’est tout autour du faisceau que la caractéri- sation scléreuse de la gaine s’est éten- | due, au moins, en général, en ce qui | concerne ses assises externes, là où il | en existe plusieurs. | D'autre part, il est remarquable que ce ne soit pas au voisinage du massif ligneux centripète que débute cette ca- raclérisation, mais bien de chaque côté HS Fig. 411. — Cellule de la gaine vue en section LTÉ longitudinale ; Gr. Lie En n# elle est accolée à un élément plus étroit quoique de même lon- gueur et leur paroi com- nune est couverte de ponctuations irréguliè- res, aréolées. Ailleurs les ponctualions que présen- te la mème cellule sont encore en général aréo- lées, mais elles sont souvent plus larges et encore plus irrégulières. Parfois même elles peu- vent se grouper en for- mant des sortes de réti- cules localisés et arco- lés; chl, petites cellules du parenchyme chloro- phyllien. du liber, où mieux des appareils glandulaires, g/, dont il va \êlre parlé plus loin. C’est du reste là aussi que, finalement, la gaine offrira d'ordinaire sa plus grande épaisseur. | 244 ©. LIGNIER Cependant, la nature de sa différencialion semble bien la rattacher aux formations ligneuses. Non seulement, en effet, beaucoup de ses parois transversales — sinon toutes — sont couvertes de ponctuations aréolées (ge, fig. 8 et lig. 12), ser- rées à la facon de celles des gros vaisseaux ligneux, quoique avec aréoles plus grandes, plus irrégulières et à pore plus large, mais encore de telles or- nementations se rencontrent également sur ses parois longi- tudinales, quoique, il est vrai, Fig. 12. — Quelques tissus d'un faisceau ’ Et à É Quelques Preus OUR PASERE Gonrées, et passant parfois à al conservé; Gr. —. Mèmes lettres : : 4° L à % #58 © + l'organisation réticulée nes que dans les figures précédentes. La ; apr. "4: gaine nero deu cloisons trans- NE Une telle différenciation PU ne plan médian du faisceau, der- rière la région libérienne (fig. 12) (1). IL semble que, parfois, la gaine puisse manquer entre le faisceau et le cordon hypodermique antérieur (fig. 1, faisceau de gauche ; fig. 8 et 9). Mais d’autres fois elle y est nettement continue (fig. 1, faisceau de droite; fig. 10). J'ai dit que sa différenciation, là où elle comprend plusieurs assises, commençait vers l'extérieur. De là elle gagnait lente- ment vers l'intérieur. Il en résulte que, parfois, en ces points, il est très difficile de reconnaitre la limite interne de la gaine, la partie non encore sclérifiée se confondant, en section trans- versale, avec le tissu parenchymateux du faisceau proprement: dit. La partie de la gaine qui sépare le liber du cordon hypoder- nique postérieur est souvent fortement écrasée par compression latérale, au moins dans les faisceaux qui avoisinent le plan d'aplatissement horizontal du bourgeon (fig. 8, 9, 10). Il semble (1) Celle gaine du C. lingulatus est très nettement différente de celle que | Srores a décrite et figurée chez le C. principalis (On the leaf-structure of Cor- daites, New Phytol., vol. II, 1903) et sur laquelle les aréoles ressemblent beaucoup plus à celles des gros vaisseaux ligneux. plus irrégulières encore, moins LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS 245 donc y avoir eu là un lieu de moindre résistance. Par contre les planchers transversaux y ont résisté à l’écrasement et prouvent ainsi leur dureté. 8. RENAULT a signalé (loc. cit, p. 113) des « cellules remplies de matière foncée à droite et à gauche du faisceau foliaire dans l’intérieur de la gaine ». D'après lui, elles « ne forment pas de conduit continu et on ne peut affirmer que la substance qu'elles renfermaient ait été soit de la gomme, soit de la résine ». La description ci-dessus, qui à été faite sur le vu de feuilles adultes, rend assez bien compte de leur aspect ; il y a seulement lieu d'ajouter que dans les petits faisceaux des marges foliaires les cellules glandulaires manquent totalement ou n'existent que d’un seul côté. L'étude de la différenciation de ces appareils m'a permis d'ajouter quelques détails complémentaires. 1. Dans les quatre feuilles du bourgeon leur présence est en général facile à constater. Ils sont même relativement beaucoup plus visibles dans la première feuille (la plus jeune) que dans les feuilles adultes. Alors en effet ils se détachent sur le fond noirâtre et presque illisible des tissus comme autant de petites perles cristallines très réfringentes, au centre desquelles peut exister une petite masse de résidu noir foncé irrégulièrement anguleuse (1). Cette limpidité de la réfringence primitive fait immédiatement penser à un contenu gommeux. Ce n'est que plus tard que la visibilité des appareils glandulaires va s’atté- nuant, soit par diminution de la partie réfringente autour du centre noir grossissant, soit par apparition d’une granu- lation plus ou moins opaque dans cette partie réfringente elle- même (fig. 13). En somme la réfringence dure peu et elle peut être déjà complètement disparue dès la feuille 2 (fig. 6). 2. Quelle est la structure réelle des appareils glandulaires ? Je crois bien qu'ils sont constitués simplement par des files de cellules, bien que, parfois, surtout dans les feuilles 2 et 3, on (4) Me rappelant assez bien celle que j'ai décrite chez le Cycadeoideo micro- myela (Étude anatomique du Cycadeoidea micromyela Mor., Mém. Soc. Linn. Normandie, t. XX, Caen, 1901) et mieux encore chez le Cormaraucariozylon crasseradiatum (Végétaux foss. de Norm., IV. Bois divers, id., Lt. XXII, 1907). 246 ©. LIGNIER puisse leur trouver une section simulant celle d’un canal à méat central avec bordure épithéliale (fig. 4 et 13). Plus fré- quemment, eu effet, l'aspect de leur section transversale est Fig. 13. — Section transversale de deux appareils glandulaires de la gaine à l’inté- HER : à ETS, : At : à rieur de la feuille 2; Gr. —. g, gaine un peu sclérifiée; 4, bois. Ces appareils ont l'apparence de comporter un épithélium sécréteur, x, autour d'un méat récepteur, gl. celui d’une cellule isolée, turgescente et personnellement glan- dulaire (fig. 6, 9, 10 et 14). Je dois cependant avouer que les sections longitudinales des feuilles adultes ou presque adultes, les seules sur lesquelles j'aie pu les observer, ne m'ont jamais montré de cloisons transversales. Parfois, sur les sections transversales, un même appareil renferme deux (fig. 1, faisceau de gauche ; fig. 14) ou même trois cellules glandulaires accolées. C'est là un cas qui ne s'expliquerait guère dans l’hypothèse d'un méat glandulaire. Mais alors d'où provient l'apparence d’épithélium que prennent certaines cellules de bordure ? Peut-être résulte-t-elle surtout d’un retard dans la différenciation ligneuse des cellules de la gaine qui bordent la cellule glandulaire et sont naturellement incolores. Dans les feuilles adultes en effet, et même dans celles de la périphérie du bourgeon, la gaine lignifiée se montre au contact immédiat de la cavité sécrétrice (fig. 1, faisceau de droite ; fig. 9 et 10), et cela laisse supposer que les cellules pseudo-épithéliales n'étaient en réalité que des cellules de la gaine non encore complètement caractérisées. J'espère du reste démontrer dans un instant que la file glandu- laire elle-même appartenait à la gaine. 3. J'ai déjà dit que la gaine, surtout sur les côtés du liber, pouvait comprendre plusieurs espèces de cellules. Or il semble bien que ce soit aux dépens de cette région que se différenciaient les appareils glandulaires. C’est du moins ce qui parait ressortir de la lecture si difficile des tissus de la première feuille. LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS 247 Lorsque, dans la deuxième feuille, commence la selérification de la gaine, c'est en face des glandes, dans les cellules qui leur sont extérieures, que cela se produit (fig. 6). C'est justement après ce moment que les cellules voisines des glandes peuvent simuler une bordure épithéliale (fig, 43). Plus tard, déjà dans la troisième et la quatrième feuille, la sclérification peut s'étendre au moins partiellement jusqu'au contact de la cellule glandulaire (fig. 9 et 10). Dans la feuille adulte, il arrive souvent que l'espace occupé par la glande fait hernie à l’intérieur de la gaine. Parfois même la caractérisation de cette dernière nd aux dépens de certaines cellules con- Uiguës à la face Ha de la cellule glandulaire (fig. 18). ins donc les glandes se diBérenc: aient de très bonne heure et il semble bien qu'elles le faisaient aux dépens de files cellu- laires appartenant à la gaine. C'est du reste l'opinion de RenauLr dans le passage cité plus haut (1). Mais au voisinage immédiat de la file glandulaire la selérification des cellules se trouvait retardée plus ou moins longtemps, de telle sorte qu'elles semblaient momentanément appartenir à la périphérie paren- chymateuse du cordon ligneux et même y posséder une assise épithéliale. c. Cordons hypodermiques. — Les cordons prosenchymateux qui accompagnent les faisceaux libéro-ligneux se différencient de très bonne heure du reste du mésophylle. Dans la première feuille, les régions qu'ils occupent se distinguent en effet du chlorenchyme par l'absence de contenu cellulaire coloré, et de la gaine par la petitesse transversale de leurs éléments ; mais cette dernière distinction est très difficile à apercevoir. Il est vraisemblable que dèscette époque lesfibres y sont trèsallongées. Ce n’est guère que dans la troisième où même la quatrième feuille que les cordons prosenchymateux sont réellement lisibles (fig. 8,9 et 10). Alors, en effet, les cellules ont déjà fortifié leurs (1) P. 299 de son Mémoire sur la Structure de quelques tiges, B. RENaurr signale également chez le C. tenuistriatus quelques cellules de la gaine qui sont « fortement colorées comme si elles avaient contenu quelque substance sommeuse ». Dans l'explication de sa figure 12, pl. 16, il indique que leur position était latérale comme chez le €. lingulatus. Ainsi cette description chez une autre espèce semble encore venir corroborer mon opinion sur l'ori- gine des glandes. 9248 ©. LIGNIER membranes par l’apposition d’épaisses couches secondaires, et leur section longitudinale montre qu'elles sont fibriformes. d. Chlorenchyme. — Le chlorenchyme cecupe tout l'espace compris entre les épidermes, les faisceaux et les cordons pros- enchymateux. Ilestnettement discernable dès la première feuille; il est même de beaucoup le plus discernable de tous les tissus, non seulement parce qu'iln”y est pas écrasé, mais encore parce qu'il renferme un abondant con- tenu charbon- neux. Les cellules y sont polyédriques et sensiblement isodiamétriques. Dans chacune Fie. 44 — Le chlorenchyme foliaire dans la 2 feuille: Bree ÿ ue: l'elles lecontenu 475 Gr. —. chl, parenchyme chlorophyllien; g, gaine; À, tra- ; D AE Re “7 un peu plasmo- lysé semble ré- chées initiales des deux faisceaux voisins; gl, glandes; ea, épiderme antérieur. sulter de la fossi- lisation d'un abondant protoplasme chlorophyllien, proba- blement accompagné d'hydrates de carbone. La deuxième feuille, fig. 14, ne nous le montre que peu modifié. Les cellules y ont simplement subi un accroissement diamétral avec tendance, les unes, dans la région médiane du limbe, à s'étirer davantage tangentiellement, les autres, dans la région antérieure, à s'allonger radialement. Les méats de la région aérifère commencent à se produire dans la troisième et la quatrième feuilles; la caractérisation palissadique s’y accentue également. Mais ces deux spéciali- sations n’y sont vraiment complètes que dans la feuille détachée du bourgeon. Alors, en particulier, les cellules du parenchyme en palissade sont nettement allongées et la plupart se sont même déjà recloisonnées pour former les deux ou trois assises de ce tissu (fig. 1). = LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS 249 e. Épidermes. — Sur les deux faces du limbe l'épiderme est, à l’origine, formé par des cellules un peu allongées perpen- ‘ diculairement à la surface (fig. 6 et 14). Sa différenciation ultérieure est excessivement difficile à reconnaitre sur mes coupes, car de tous les tissus l’'épiderme est certainement le plus constamment et le plus complètement abîmé, surtout sur la face postérieure. Presque partout il n’en subsiste qu'une mince pellicule plus ou moins écartée du limbe qui représente vraisemblablement une cuticule. À la face supérieure de la quatrième feuille, E-eb., au 1 voisinage d’une nervure, les cellules épidermiques se montraient remplies d’un contenu jaunâtre (ea, fig. 9) et présentaient une paroi externe assez fortement épaissie, sauf en leur centre. C'est là une disposition assez spéciale, dont la signification m'échappe. Sur la face inférieure de la même feuille la euticule décollée (fig. 15) montre que beaucoup de cel- ji lules s'étaient allongées en poils courts NE {l et probablement unicellulaires, sortes | je de longues papilles. La mauvaise con- PE 5 A servalion des tissus m'a empêché de inférieur de la # feuil- 475 À reconnaître aucun stomate sur les see- le: Gr. ——. üons transversales. Sur l’une des sections longitudinales j'ai cru en voir deux qui auraient été coupés longitudinalement. 1h {. Marges foliaires. — Les faisceaux marginaux du limbe sont de plus en plus grèles. Non seulement le bois s'y réduit consi- dérablement (A, figure 16), mais aussi la gaine et les cordons prosenchymateux. Simultanément, le chlorenchyme, cl, cesse de se différencier en parenchymes palissadique et aérifère. En outre, entre lui et l'épiderme s’intercalent des fibres hypoder- miques qui tendent à y former une bande continue, puissante surtout à la marge même de la feuille, en 4m. g. Dichotonies vasculaires. —Quelques faisceaux m'ont montré une division dichotomique non douteuse (fig. 17). La dichotomie y élait égale. Aux niveaux inférieurs le dédoublement commen- Gail probablement par celui du cordon hypodermique posté- rieur, 4p, gagnant ensuite progressivement vers la face anté- 250 O. LIGNIER rieure du limbe et dédoublant successivement, d'abord la région libérienne, ©, ainsi que Srores l'avait déjà constaté Fig. 16. — Section transversale du bord d'une feuille du C. lingulatus détachée du 475 bourgeon ; Gr. —. A, faisceau libéro-ligneux ; p, cordon hypodermique posté- rieur ; Àm, bande hypodermique marginale ; chl, chlorenchyme : e, épiderme, chez le C. principalis, puis les pôles ligneux et le massif ligneux centripète. Ce n’est probablement qu’en dernier lieu, c’est-à- Fig. 17. — Section transversale d’un faisceau en train de se dichotomiser; SET Res ; : s ; Gr. Ron Mêmes lettres que précédemment. Le cordon hypodermique postérieur, hp, est déjà dédoublé, de même que la région libérienne w et les pôles ligneux. L'are centrifuge, ac, est très étalé et, dans sa partie médiane il esttrès rapproché de la gaine postérieure. Le massif ligneux centripète, be, n’est qu’étiré tangentiel- lement. Le massif hypodermique antérieur, ka, est plus large que d'habitude. dire vers le haut, qu'intervenait la division du massif hypo- dermique antérieur, La. Peut-être est-ce à une division de même. nature mais moins avancée qu'il faut attribuer la disposition observée dans | LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS 251 un autre faisceau, disposition d'après laquelle, avec un seul massif hypodermique postérieur (Lp, fig. 18), un are centrifuge, ac, à peine modifié el un massif ligneux centripète, 4e, absolu- ment normal, il y avait deux régions libériennes, w, nettement séparées l’une de l’autre par le rapprochement de l'are centri- fuge et de la gaine ? Mais alors peut-être faut-il y voir l'indice 1 »: a: ARS . Rue “#9 x Fig. 18. — Faisceau libéro-ligneux dans une feuille adulte. Gr. ——. Mèmes lettres que dans les figures précédentes. Il s’y trouve deux régions libériennes w, nette- ment distinctes l'une de l'autre. Peut-être cette disposition correspond-elle à la partie la plus inférieure d'une dichotomie analogue à celle de la figure 17? que la dichotomie du liber se faisait antérieurement mème à celle du cordon hypodermique postérieur. Comparaison du C. lingulatus avec le C. Felicis Benson et le GC. principalis B. Ren. à Telle que je viens, après Rexauzr, de l’exposer, la struc- ! ture du C. lingulatus diffère évidemment beaucoup dans son | ensemble, et surtout en ce qui concerne le stéréome, de celle | que Miss Bexson à donnée du C. Feliris (1). Cette dernière, ainsi qu'elle l'a très justement fait remarquer, se rapproche { | plutôt de celle des espèces allemandes. | Cependant, en ce qui concerne le faisceau et la gaine de | transfusion, il existe des points de rapprochement qui méritent | d'autant plus d’être signalés. | Chez les deux espèces, outre le massifligneux centripète qui (4) M. Benson, Cordaites Felicis, sp. nov., à Cordaitean Leaf from the | Lower Coal Measures of England (Ann. of Bot., janv. 1912). | | 9252 ©. LIGNIER est général chez les Cordaites, il se différencie un are centrifuge . qui, au moins dans les gros faisceaux, en est d'ordinaire com- plètement séparé par un tissu parenchymateux et qui, d'après la textfigure de Miss BENSOX pour le C. Felicis, l'entoure, non seu- lement latéralement, mais même un peu vers la face antérieure. Des deux parts également, il existe, extérieurement à l'arc centrifuge, une extension ligneuse latérale que, chez le C'. Felicis, Miss BExXSoN dénomme gaine intérieure (inner sheath) à l'imitation de Srores chez le C. principalis et que, chez le C. lingulatus, J'ai appelé bois diaphragmatique. Chezle C. Felicis les cellules en sont plus étroites, miéux rangées en une assise engainant partiellement.le faisceau (moins cependant que chez le €. principalis) ; chez le C. linqulatus elles sont moins nom- breuses, plus isolées, plus larges et plus localisées latéralement. Mais, malgré ces différences 1l semble bien que ces deux tissus soient homologues et que, par suite, le cas de C. Felicis serve d'intermédiaire au C. linqulatus et au C. principalis. C'est autour des lissus précédents que, chez le C. linqulatus, se trouve la gaine épaisse par places de plusieurs assises cel- lulaires, et c’est également autour de la gaine intérieure que se trouve, chez le C. principalis, la gaine extérieure qui semble lui être comparable. Chez le C. Felicis, d'après Miss Bexsow, il semblerait que cette gaine n’est pas représentée, son expression p. 203, « When present the sheath... » semblant s'appliquer à la gaine intérieure. Et cependant, la vue de ses figures et leur comparaison avec ce que J'ai observé chez le C. linqulatus, me disposent à admettre qu'elle est au contraire bien plus épaisse que chez ce dernier. Elle y serait constituée par toutle tissu clair qui sépare la gaine intérieure du chlorenchyme et qui forme un tube excessivement épais (voir principalement la phot. 10 pl. XXID). Mais peut-être n'a-t-elle pas les ornementations aréo- lées habituelles ? Elles sont du reste déjà moins nettes chez le C. lingulatus que chez le C. principalis. D'autre part, si j'en Juge d'après la figure dans le texte et quelques-unes des photographies, je ne serais nullement surpris qu'il existât chez le C. Felicis des glandes latérales comparables à celles du €. lingulalus quoique, à la vérité, notablement moins bien caractérisées. ER LE BOURGEON VÉGÉTATIF DU CORDAITES LINGULATUS DE CONCLUSIONS 1° Le bourgeon végétatif rencontré dans un silex de Graud°- Croix (Loire) et étudié ici appartient au C. lingulatus B. Ren. 20 Ce bourgeon était très allongé, à la façon de celui des Gra- minées, et les 3 centimètres qu’en renferme le silex sont loin d'en représenter la longueur totale. 30 Aux niveaux étudiés 1l ne comprend que quatre feuilles, rangées en spirale. Elles sont roulées en cornet les unes dextrorsum, les autres sinistrorsum, et isolées les unes dans les autres sans aucune imbrication. Elles y sont déjà spatulées. 49 Le tissu chlorophyllien s’y trouve caractérisé même dans la feuille la plus intérieure. Toutefois, c'est seulement dans les feuilles extérieures que commencent à S'Y différencier les parenchymes lacuneux et palissadique. Ce dernier, finalement formé de deux à trois rangs de cellules, dérive du recloisonne- ment d'une seule. 59 Dans les cordons libéro-ligneux 11 semble que la différen- aation hbérieane ait partiellement précédé celle du bois. Elle n'occupe cependant jamais qu'une région excessivement res- treinte, celle qu'elle a déjà envahie dès la deuxième feuille du bourgeon. 69 La différenciation lhigneuse commençait par le massif centripète et, dans ce massif, par celle des trachées les plus grèles, celles-ci apparaissant à peu près au centre du cordon procambial. Ensuite se formait l'arc centrifuge, puis les massifs latéraux diaphragmatiques. | Le massif centripète comprenait successivement : une ou quelques trachées, des vaisseaux spiralés (et peut-être annelés), des vaisseaux scalariformes peu nombreux et des vaisseaux couverts d’aréoles hexagonales. L'arc centrifuge, différencié aux dépens d'éléments procam- biaux intercalés au massif centripète et au Liber, était formé de tubes étroits et, peut-être, aréolés. Cet are, bien distinct du . massif centripète dans les gros faisceaux et séparé de lui par du parenchyme, pouvait, dans les faisceaux moindres, être 254 ©. LIGNIER accolé à lui latéralement ou même postérieurement jusque près du pôle ligneux. Les éléments diaphragmatiques latéraux sont extérieurs à l'arc centrifuge et souvent contigus à la gaine : 1ls sont aréolés. 79 Nulle part il n'existe de tissus libéro-ligneux secondaires. 89 La gaine, qui pouvait comprendre plusieurs assises, se spécialisait de très bonne heure, et l’épaississement de ses mem- branes pouvait commencer presque en même temps que la différenciation des premières trachées, mais il se produisait d’abord loin d’elles, de chaque côté du liber et dans les assises extérieures de la gaine. De là il gagnait, d’une part, tout autour du faisceau et, d'autre part, vers son intérieur. Pour la caractérisation de ses cellules leurs paroisse couvraient de ponctuations irrégulières et irrégulièrement aréolées, passant parfois à des réticulations aréolées. 99 Les deux appareils glandulaires dont est flanqué chaque faisceau semblent appartenir à la gaine et être constitués chacun par une ou deux files de cellules. Ils étaient très précoces el, au moins au début, produisaient peut-être de la gomme. 100 Les cordons prosenchymateux se différenciaient de très bonne heure, en même temps que les cordons procambiaux, mais 1ls ne commencaient à épaissir leurs fibres que dans la troisième feuille, postérieurement au début de la différen- ciation ligneuse et même après l'achèvement de la différen- ciation libérienne. 119 Le Himbe du C. /ingulatus renferme des dichotomies de nervures et le premier tissu divisé semble y être le liber. En tout cas la division débute, vers le bas, dans les tissus de la face postérieure, pour gagner ensuite progressivement, en montant, vers la face antérieure. 120 Beaucoup de cellules de lépiderme inférieur de la feuille s'allongeaient en poils courts. 130 Comparé aux C. principalis et C. Felicis, le C'. lingulatus ressemble davantage au premier par son appareil stéréomique réduit, mais beaucoup plus au second par son faisceau et sa gaine, ses massifs diaphragmatiques latéraux paraissant cor- respondre à leur gaine intérieure. RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES CHEZ CANNABIS SATIVA L. et RUMEX ACETOSA L. Par Andreas SPRECHER Au printemps de 1909 j’ai entrepris des recherches sur quel- ques plantes dioïques, en choisissant d’abord comme sujets d'expérience le Chanvre (Cannabis sativa 1.) et l’Oseille {Rumer acelosa L.). C'est une idée très ancienne que les sexes ne sont Jamais séparés d’une manière absolue chez les êtres unisexués, et que les caractères sexuels — Les primaires aussi bien que les secon- daires —.de l’un des sexes se trouvent à l'état latent chez l'autre, si leur présence n’est pas, dans certains cas, démontrée comme un fail. Partant de cette conception qui fut encore celle de Darwin, et a été abandonnée pendant quelques temps en faveur de celle de Mendel, d’après laquelle l’un des sexes est au point de vue sexuel homozygotique et l'autre hétérozygotique, Je me suis posé les questions suivantes : | 10 Y aurait-il des conditions extérieures qui pourraient mo- | difier le nombre proportionnel des sexes, ou du moins provo- | quer l'apparition de pieds monoïques ou mème hermaphrodites, el cela, soit au cours de la première génération, soit chez ses | descendants ? | 20 Sile sexe est définitivement fixé dès la réunion du noyau |mäle et du noyau femelle lors de la fécondation, comme cela \semble ressortir des travaux de Correxs (1) et comme NoLL (2) (1) Correxs (C.), Die Bestimmung u. Vererbung d. Geschlechtes nach neuen :Versuchen mit hüheren Pflanzen. Berlin, 1907. — Die Rolle der männichen Keimzellen bei der Geschlechtshbestimmung der gynodiücischen Pflanzen (Ber. d. deutschen bot. Gesellsch., Bd. XXVI a, Jahrg, 1908, p. 686). ! (2) Nocr (F.), Vorläufiger Abschluss d. Versuche über d. Bestimmung des Î 1 | ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913, XvI1, 17° 256 ANDREAS SPRECHER l'admet, de sorte que les semences des plantes ont déjà leur sexe bien déterminé, y aurait-il des caractères extérieurs aux- quels on pourrait à la rigueur reconnaitre le sexe ? 39 Quelles sont les proportions constantes des deux sexes chez les différentes plantes dioiques? 49 Quelles sont les différences morphologiques, anatomiques et physiologiques entre les individus mâles et femelles ? 59 Quelle est la relation de la couleur, de la grandeur et du poids des graines avec la vigueur des plantes? Nous verrons plus loin que ces diverses questions ont déjà souvent préoccupé les botanistes ; le principal but de ce travail est de traiter le matériel d’après les méthodes de statistique employées maintenant en biologie, suivant en cela les voies ouvertes surtout par des savants anglais. EXPÉRIENCES DE 1909. Sur un terrain de quelques centaines de mètres carrés j'ai ensemencé du chanvre provenant de Hongrie, et de l’oseille, le premier étant une plante annuelle, la seconde une plante per- sistante qui fleurit la seconde année. Le terrain a été divisé en trois parties (&,b,c), dont chacune portait les mêmes essais el était de nouveau divisée en huit parcelles. Ces huit parcelles, d'environ 12 mètres carrés chacune, représentaient autant d'amendements différents, à savoir : Parcelle 1. Sans engrais. — 2. Acide phosphorique sous forme de 523 gr. de superphosphate con- tenant 18,35 p. 100 de P?05 (80 kil. par hectare). — 3. Azote sous forme de #80 gr. de salpètre du Chili dont la teneur en azote était de 15 p. 100 (60 kil. par hectare). — 4. Potasse, 363 gr. d'un sel de Stassfurt, contenant 33,05 p. 100 de K?0 (100 kil. par hectare). — 5.1676 gr. de calcaire contenant 71,6 p. 100 de CaO (1000 kil. par hectare). — 6. Acide phosphorique et potasse : 363 gr. d'un sel de Stassfurt. — 7. Azote et chaux : 400 gr. de salpêtre du Chili et 1676 gr. de 523 gr. de superphosphate et calcaire. — 8.523 gr. de superphosphate, 363 gr. d’un sel de Stassfurt, 480 gr. de salpètre du Chili et 1676 gr. de calcaire. On peut qualifier ce dernier mélange d'amendement complet. Geschlechts bei dioesischen Pflanzen. Sitzungsber. der niederrh. Gesellsch. f. Natur-u. Heilkunde, Bonn, 1907, p. 68 fF. ee. RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 257 Tous ces sels ont été mélangés avec de la tourbe avant d'avoir été portés sur le sol. Les parcelles des deux autres parties (4 etc) ont été traitées pareillement. Finalement chaque parcelle a été divisée en trois lots d'environ 4 mètres carrés chacun. Jai trié des fruits de chanvre, en choisissant premièrement ceux de couleur très claire {vert-clair ou gris-clair), et seconde- menten prenant, d'une part, les plus petits, qui passaient dans un crible à mailles de 3MM,2, et, d'autre part, les plus grands, qui ne passaient pas dans un crible à mailles de 4mm,2, Les petits avaient un poids moyen de 087,0123 et les grands de 087,0286. J'ai fait germer à déux reprises un assez grand nombre de graines de chaque catégorie, et celles quigermèrent après un et deux jours furent d’abord mises en terre sur un des lots d’une parcelle dans un ordre constant pour chaque expérience. Chaque série comptait un nombre de 200 graines, en sorte que le champ entier portait : 4800 fruits foncés ayant germé après 1 et 2 jours. 4800 — clairs — — 4800 — petits — — 4800 — grands — _ en tout 19200 fruits ayant germé après un et deux jours. Les autres fruits qui avaient germé après le quatrième jour furent placés dans le second lot d’une parcelle d’une manière analogue : 4 800 fruits foncés ayant germé après le quatrième jour. | 4800 — clairs — — | 4800 — petits = _ k-% 4800 — grands — — | en fout 19 200. | Tout ce champ portait done 38400 fruits de chanvre qui | avaient germé. | Les fruits de Æumer arcelosa furent aussi triés en trois calé- | gories : ceux qui ne passaient pas à travers un crible à mailles de {MM 5 ; ceux quine passaient pas à travers un crible à mailles | de 1 millimètre, et enfin ceux qui passaient à travers ce dernier crible. En trois séries (p,m,g) ils furent placés dans le troisième | lot d’une parcelle, de sorte que chaque parcelle contenait un ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913; -xvir, 17 258 ANDREAS SPRECHER lot de chanvre germé tôt, un lot de chanvre germé tard et un lot d’oseille. Pour la partie € je n'avais plus de petits fruits d’oseille et j'ai utilisé la place destinée à cette série en ÿ ense- mencant beaucoup de graines de chanvre non triées. Les fruits de chanvre ayant germé après un ou deux jours ont donné : FRUITS FONCÉS FRUITS CLAIRS FRUITS PETITS FRUITS GRANDS Re RO PARCELLES 1° Sans engrais. a, b,c.| 180| 203! 383| 149] 185] 334| 112] 160! 272] 140] 181| 321 DO PO NA D Cr ee. 197| 165! 362|-205| 213] 418! 147| 138] 285| 180| 199] 379 BON UC D ECM 123! 116! 239! 153! 153! 306| 79] 89| 168| 159! 163| 322 4°:K20; 20 CT LE 160! 189! 349] 157| 171! .328| 113| 131! 244] 145| 165| 310 DOACAO NV ICS 166! 1451 3111 137| 155] 292] 163| 156! 319! 144| 163| 307 60 P205+K20, «à, b, c.| 152! 155! 307| 193! 194! 387| 116| 138| 254| 176| 194| 370 70 N + CaO, a, b,c....| 200! 182] 382| 182] 195| 377| 100! 174| 274] 201! 157| 358 8° Fum.compl.,a,b,c.| 133! 172! .305| 131] 186! 317| 95| 108| 203| 161! 171| 332 DO PRET 4849 [13111 » » |[1307| » »:| 9925] » » |1306| » » DUO. 5266 » [14327| » » [1452! » » |[1094| » » [1393| » D. tire 10115 » » 12638! » » |[2759| » » [20191 » » |2699 Les fruits de chanvre ayant germé après le quatrième jour ont donné en plantes mâles et femelles : Si on additionne les plantes, mâles et femelles, provenant des parcelles différemment amendées, on obtient : FRUITS FONCÉS | FRUITS CLAIRS FRUITS PETITS FRUITS GRANDS PARCELLES TT EP EEE cn (EAN e) > CRI AC ROMEO DÉCO > 1° Sans engrais, a,b,c.| 62! 66! 128] 107] 118! 225] 29| 34] 63| 60! 98! 158||" 20120 FA%brC ere 60! 791 139! 73| 90! 163] 50! 54! 104! 1411! 96| 207 BON, DCR 97| 119] 216] 140! 163| 303] 44! 47] 91! 96| 99! 195 LORD NA ED Her Eee 132| 124! 256| 107] 132] 239| 70] 73| 143| 84| 93| 177 So GaO, a; 0, cr 136| 134| 270! 1111 118| 229! 83! S6| 169! 72] 83| 155 60 P205 + K?0, a,b,c.| 95! 102| 197| 142! 167| 309! 40| 47| 87] 105| 121] 226 T0N + CaO, a,b,c...| 94! 106| 200! 96| 107| 203] 40! 52! 92] 129] 139| 268 89,0) D, 10.2 re 92| 132| 224! 121| 129] 250] 48] 60! 108| 79]::99| 178 SO . 2805 | 768! y» » | 897] » » | 4041 » » AE 73 011 » DO seine 3167 » | 862 » » [1024 » » | 4551. » » | 828| » DR eee à 972 » » 1630 » « |1921| >» » ls » » [1564 GoL'galris'arisGr 1TIGTOelFLOTITFeTIFSTElOSOT FSSTITLEEIOSLTITESTIOTSEIFSOTIOCSTI9708/82071896 |STLS TG Y TITI IGREE|99LT|O8GTI9768|S6GTITSET 689"L | < 8607! « C_ IOOT « CC IFSTE © ISSTI| f « KG Œ |SL8 |: CC IG6ET] « € 18907) « « *S9911} UOU SAUIPIS « S£T , F « « L19 « « STS « « 09 «€ « +49 « « « « « GLY « « GEL « « 0CG « 9pP SOnsSi SaJUP[ « « F FC S g « « 187 « « ra IS « « GES « « 47G « « « « « 00% « « £gc « « & I G GL6 °c « « 092 « « S9Z « « GES « « CCS « « CTS « « G08 « « £r9 « « FLE « « \ | *pIV} Sogu98 « LAT'E | « CC 108 | « CC |F0r | QC [LEE | « GC [13% | « C | | « CC 1837 | « QC Greg | GC Igrg | & » SOURIS \ ap Sansst SoJUEId {C « COS‘ « « 07£ « « 66£ « « G8£ « « c07 « « £6£ « « LL£ « « F6G « « SCG GYF'OF| « 4 gpl [a [régrl« a [ererl « | « léserl « | « |reerl & | © [Geor) € | © Merle € JOP6T € | « ‘107 SoQUH08 « 998'9 | « € [Leg | « € [go | « € |rg9 | « a [619 | « « « C Î18G | « Co IGyr | « © |6gz | & soute18 É ap sansst SoJUE[d « « GES % | « € 1088 | «&_ |ggg | « COS PAT XX QC [09 | « CC 1GZG IX € [FIe | « € |66ZL | < C__ITSS & Ô For Pe| Rene re) Er Qu RON Vi AT tee 7 Nr QG SE re er 2 Er 2 Er SE PS A re PA PI OO D GS ce — EE Gr. Er _— DR DR ds Re. | 8 | me à LS Rd :9°*0 D *2:°Q ‘D *2 9 ‘D °2,fQ ‘D :92Q UD) ‘2 ‘q ‘D "2 “Q ‘D ‘2*q"D ‘SIVHONA “IdKOD ‘KA 08] O8) + N 02 [OzM+e<0 +13 260 x<1). Nous aurons donc ici tout simplement : —- 13-260 _ 2 Sa 04e — 041274. Cela veut dire que nous n’avons pas besoin pour les variations alternatives de la formule ci-dessus. Si nous désignons la classe des 0 par P, et la classe des 1 par P,, nous aurons : = Po et Pi D n n 0,47274% est donc la déviation moyenne du point de départ (ici 0). On aura : (4) Karsren (H.), Congrès bot. Amsterdam, 1865; vide Horrmanx (H.), Ueber Sexualität (loc. cit.). | ( RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 279 M en p. 100— (0 + 0,47274) x 100 = 47,274 p. 100 ©. En choisissant la classe des mâles comme point de départ 14789 NOUS AUFONS + ——— 28049 — — + 0,52726, ou : M en p. 100 — (0 +0,52726) x 100 = 52,726 p. 100 ©. L'indice de variabilité, ou déviation étalon {standard de- viation des Anglais) désigné avec un petit sigma (6) a été cal- culé d’après la formule : == fa? Les lettres ont la même signification que plus haut. L'indice de variabilité s'obtient donc en mettant les écarts du point de départ au carré (72), en multipliant ceux-ci par les fréquences correspondantes (/), en addilionnant tous les produits (£) et en les divisant par le nombre des cas observés (n). Finalement on soustrait le carré de la déviation moyenne (d2) et on extrait la racine carrée du résultat. Mais, pour les variations alternatives on à une formule plus simple pour calculer l'indice de variabilité (voir le livre de JOHANNSEN, p. 56 ff). Voici cette formule : = V ob 6 Ps; c'est-à-dire qu'on multiplie les p. 100 trouvés pour les variantes de la classe O0 par les p. 100 trouvés pour les variantes de la classe 1 et on extrait la racine carrée du produit. Pour notre exemple nous aurons 6 — +V52,726 X 47,274 — V2492,5689 22,5689 — + 49,92 p. 100 sou 9. Dans le cas de variation alternative, la variabilité est la plus grande quand les deux alternatives sont représentées chacune par 50 p. 100. Là où il n°y a qu'une seule alternative, elle à la valeur 100 p. 100, et il n'y a naturellement pas de variation. L'indice de variabilité monte donc de la valeur 0 chez 100 p. 400 d'une des alternatives, jusqu'à la valeur maximale de 50 p. 100 des deux alternatives, pour retomber à la valeur O0 chez : 100 p. 100 de l’autre alternative ; par conséquent 5 = 19,92 veut dire que la variabilité se rapproche beaucoup du maxi- mum . 280 ANDREAS SPRECHER L'erreur moyenne (E) des moyennes se calcule d’après la for- mule E = 6: ÿn: c'est-à-dire l'indice de variabilité divisé par la racine carrée du nombre total des cas observés, par exemple : 29,92 : V 28049 — 49,92 ; 167,47 = + 0,3. Cette formule est extrêmement importante ; elle nous aidera à apprécier à leur juste valeur les résultats en ce qui concerne l'influence des conditions extérieures sur le developpement des deux sexes. Avec l'erreur moyenne on calcule la vraie moyenne, en ad- mettant qu'elle se trouve entre M +3E et M—3E (vraie moyenne — M+3E). Pour notre exemple la vraie moyenne des mâles est —47,271+3 x 0,3, donc entre 46,374et 48,174, et pour les femelles = 52,726 +3 x 0,3 donc entre 51,826 et 53,626. Plus les cas observés sont nombreux, plus la moyenne est sûre, puisque l'erreur moyenne diminue dans la même pro- portion que la racine carrée du nombre des cas observés aug- mente. Le tableau suivant indiquera les calculs plus brièvement : M EN p. 100. D. (o4 e c E en p. 100.[en p. 100. Chanvre de Hongrie et de Brisgau 1909 et 1910 28 049 52,726 | 49,925 Hongrie 1909..... .. [23 769 52,888 | 49,915 Récolte 1910 4 280 51,82 | 49,967 Exp. de Heyer 1883. ù 53,18 49,900 L'ensemble de mes résultats correspond assez bien au ré- sultat de Hevyer. Bien qu'en 1910 la plus grande partie des plantes eût péri, la proportion des mâles n’est pas plus petite, au contraire ; sur 100 mâles il n'y a que 107,5 femelles. La différence entre la récolte de 1909 et celle de 1910 ne veut na- turellement rien dire ; elle n'est que de 1,068 p. 100 et son RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 281 erreur moyenne — +0,82 p. 100. L'erreur moyenne de Ja dif- férence entre deux moyennes se calcule d’après la formule : E diff. — + E? + EZ c'est-à-dire qu'on met au carré l'erreur moyenne de chaque moyenne, on additionneles produitsetonextrait la racine carrée. Si E diff. est plus de trois fois plus petite que la différence entre les deux moyennes, on peut parier 100 contre 1 qu'il existe une différence réelle, voilà pourquoi la différence entre la pro- portion des sexes dans les deux années est due au hasard et se trouve-tout à fait sans valeur Hagercanpr et Heyer avaient l’un et l’autre affirmé que la vitalité des plantules mâles était moins grande que celle des femelles. Si c'était vrai, nous aurions dû trouver en 1910 bien plus de femelles puisque la mortalité était telle que de 28 800 graines ensemencées il n’en vint à bien que 4280, et cette mortalité aurait dû atteindre surtout les mâles. Or il n'en est rien. Heureusement, soit HABERLANDT, soit HEYER, nous donnent des chiffres, et nous pouvons examiner à la lumière de la biométrie ce qui à amené ces deux auteurs à formuler leur opinion. Voici les chiffres de HABERLANDT : Nomgre | NOMBRE DE PLANTES | , {99 P. 100 DES PLANTES DATE de développées. Te développées. de la plantation. plantes DS plantules D = plantées. ei Q péries. g © a. Aer juin..... 595 273 243 13,27 52,9 47,1 Ch DER 320 102 130 27,9 43,9 56,1 CAGE TRES 68 11 18 63,8 37,9 52,1 CHINESE 17 1 k 70,5 20 80 M EN p. 400. | M EN Pr. 100. © oc EN P. 400. E Ex pr. 100. a. Aer juin b. 2 282 ANDREAS SPRECHER Comment se comportent les différences entre les diverses séries et leur erreur moyenne? Voici les chiffres : DIFFÉRENCES. De ces six différences la plus grande par rapport à l'erreur moyenne est la première ; c’est par conséquent la plus sûre, mais elle n’est pourtant pas trois fois plus grande que l'erreur moyenne ; les autres sont encore moins sûres, et les trois der- nières n'ont aucune valeur. Ainsi ces calculs n’ont donné aucune certitude mathématique permettant de conclure dans le sens de HABerLanDT. Cela ne veut pas dire que cet auteur ait absolument tort, car si l’on suppose que les sexes sont en nombre égal dans les semences, il faut admettre une plus grande mortalité des mâles, puisque la proportion des plantes femelles est plus grande dans la suite ; mais dans les expériences de HABERLANDT, Lrop peu nombreuses, il laissa trop de place au hasard. «Le mot Lasard sert officiellement à voiler notre igno- rance ; nous l’employons pour expliquer des effets dont nous ne connaissons pas les causes. Pour qui saurait tout prévoir, il n’y aurait pas de hasard: et les événements qui nous pa- raissent les plus extraordinaires auraient leurs causes naturelles el nécessaires, comme les événements qui nous semblent les plus communs. » (A. Quetelet.) Les mathématiques nous permettent d'apprécier le degré de probabilité d’une assertion et peut-être de distinguer ce qui est du domaine du hasard et ce qui est dû à des causes connues. Examinons les chiffres de HEYER : —— RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 283 PLANTULES NOMBRE n'ayant rien donné. de graines germées. | Total. |En p. 100. ———_—_—— . le 1er jour 1400. . le 2e 852. lei3e 320. . le 4e 116. e. le 5° . le 6e AIO. DBACDAS PLANTES développées. Total. 4 251 621 101 40 9 H) : 406,43 : 409,09 : 114,89 : 150 : 80 : 150 2027 : 108,32 MEN pr. 100/M EN p. 100 co EN P. 100.[E EX p. 100. 49,97 49,9% 49,87 49,00 49,68 49,00 DO IRL LORS Voici les chiffres des différences entre les diverses séries : DIFFÉRENCES. BROSSE RER ERP TEE + 0:62 CRE Na te ans ie te à ce tout 1,91 DR etete anale tar ére ane e à 8,44 D SAINS PR EE el (D SRE EEE 8,44 LE DIFFÉRENCES. H- re 19 — WE >1 0: 10 ADR & 19 «107 I ne vaut pas la peine de calculer d’autres différences, elles | n'auraient pas davantage de valeur. La plus grande {entre d | et e)est de 15,55 et l'erreur moyenne = +18,28. Une seule des | différences est plus grande que son erreur moyenne ; nous | voyons ainsi que la réalité de ces différences est encore bien | moins sûre que celle des différences trouvées par HABERLANDT, et il est étonnant qu'un chercheur aussi prudent que TeyEer |n'ait pas su voir là-dedans le jeu de circonstances autres que celles qu'il avait fait intervenir. On peut rappeler iei ce qu'il dit lui-même : le fait que chez les descendants d'une plante 284 ANDREAS SPRECHER un des sexes est favorisé dans certaines limites parait être une particularité individuelle, et cet individualisme trouve son expression lorsque les cas observés sont en petit nombre, landis que dans un grand nombre il est compensé ; de sorte que la proportion constante se manifeste. Revenons à mes expériences et calculons maintenant la moyenne, l'indice de variabilité, l'erreur moyenne des chiffres obtenus en 1909 et 1910 pour les parcelles amendées diffé- remment. M Ex p. 100, CHANVRE O' ou ©. 6 E > n (OS TO) de Hongrie. ete en p100lensps 1008 (o] E 19 Sans engrais..... 3 099 | 46,17 13,83 49,85 0,895 | 100 : 116,5 DIPPEO PRE RC Eee 3 444 | 47,33 52,67 49,92 0,85 100 : 111,3 PIN te ane 2932 | 47,34 52,66 49,93 0,92 100 : 111,2 1/2 (OCT € Me REPAS 2271 | 47,86 52,14 49,95 1,04 100 : 109 HOYCaO RENE 3432 | 48,19 51,81 49,96 0,85 100 : 107,5 GPO RIONT SEE 3 607 | 47,93 52,07 49,95 0,83 100 : 108,6 79 N + CaO........… 3 456 49,01 50,99 49,99 0,85 100 : 104 89° Fum. complète. 3 459 | 45,27 54,73 49,77 0,846 100 : 120,8 DS 25 700 | 47,380 | 52,611 49,931 0,311 100 : 411 Y'a-t-1l entre ces différents amendements une différence no- table dans la proportion des sexes ? Les plantes des parcelles fuméesavecl'azoteetlachaux montrentla plusgrande variabilité, car l'indice de variabilité ou déviation étalon y estle plus grand ; par contre les plantes des parcelles amendées avec une fumure complète présentent le plus petit indice de variabilité, par con- séquent ce sont elles qui varient le moins. | | | | | | | | La différence entre les parcelles 7 et 8 est = + 3,74 p. 100. E diff. — ÿ0,852 +0,8462— + 1,2. | | | À | | | | | | | | Î Ici la différence est trois fois plus grande que l'erreur moyenne el l’on pourrait, à la rigueur, admettre qu'il y ait une différence entre les parcelles fumées avec l'azote et la chaux et celles amendées avec une fumure complète. Cette dernière aurait donc augmenté la proportion des femelles, ce qui con- firmerait l’idée de plusieurs savants. Je n'ai qu'à rappeler RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 285 Duesixe (1) Kiess (2), Nusssaum et Mavpas (3) etc., qu'une nourriture riche favorise la proportion des individus fe- melles. Mais 1l ne faudrait pas conclure trop vite dans ce sens, comme nous le verrons encore plus loin ; en tout cas il ne faudrait pas interpréter ces faits en faveur de la non-détermi- nation du sexe dans les semences. Puisqu'un grand nombre des graines ensemencées avaient péri, il faut admettre avec CUENOT, que ni une nourriture insuffisante, ni une provende riche, ne peuvent influer sur le sexe ; seulement, avee une nourriture abondante, 11 y a moins de femelles qui périssent qu'avec une nourriture peu variée, qui ne cause pas la mortalité des mâles. Ceci explique peut-être pourquoi l'indice de variabilité diminue surtout avec une fumure complète. Si nous prenons encore la différence entre les parcelles 5 et8, c'est-à-dire entre celles amendées avec du calcaire et celles avec fumure complète, nous obtenons le chiffre + 2,92 p. 100. L'erreur moyenne est = + 1,2 p. 100. Ici la différence n’est pas sûre, puisqu elle n’est que deux fois plus grande que l'erreur moyenne ; les différences entre les autres parcelles le sont encore moins, car l'écart est le plus grand entre 7 et 8 et entre o et8. Le plus grand écart entre Les nombres proportionnels des femelles et des mâlesse trouve, pour le chanvre de Hongrie, chez les plantes issues de petits fruits ayant germé après un ou deux Jours sur les parcelles 2 et 7. M M E Ce} en p. 100|en p. 100 J . 100!en p. 100 o (e) en p. I00|en } a —— HN CaO..:.:...... 36,5 63,5 48,14 | + 2,9 100 : 174 5 51,58 48,42 GIE + 2,96 | 100 : 93,8 La différence entre les deux parcelles est Hide ete (4) Duesixe (C.), Die Regulierung des Geschlechtsverhältnisses bei der Ver- mebrung der Menschen, Tiere und Pflanzen (Jenaische Ztschr. f. Na- turwissenschaften. 17. Bd. Neue Folge 10. Bd., 188#, p. 593-940). (2) Kuess (G.),-Ueber d. Verhältnis d. männl. u. weibl. (Geschlechts in der Natur. lena, 1894). (3) Nusssaum et Maupas, Modes et formes de reproduction des Nématodes (Arch. zool. expér., 1901, vol. 1). 280 ANDREAS SPRECHER D'après ce calcul, nous aurions une différence réelle due à la fumure inégale entre les deux parcelles : l'azote et la chaux auraient favorisé la production des femelles et l'acide phos- phorique celle des mâles. Cela paraît extrêmement douteux, vu que l’ensemble des parcelles 2 et 7 n’appuie absolument pas cette conclusion, puisque les parcelles 2 donnent pour 100 mâles 111 femelles, et les parcelles 7 donnent pour 100 mâles 10% femelles. Nous avons ici certainement affaire à une plante dont la zone ouamplitude de variation esttrès étendue — les déviations étalon l'indiquent très clairement— et ilfaudrait calculer 4 fois l'erreur moyenne pour empêcher que l’on ne prenne un jeu du hasard pour une différence réelle, provoquée par notre intervention. Le triage des fruits d'après la couleur à donné le résultat suivant : M E en p. 100 e (o ç en p. 100|en p. 100 10 Fruits foncés....... 4 268 48,71 51,29 49,98 | + 0,76 | 100 : 105 20 Fruits clairs 4 680 47,09 52,91 49,91 | + 0,73 | 400 : 112,3 + 41,62 + 4:05 Par conséquent, cette différence est sans valeur. Le triage des fruits d'après la grandeur et le poids à donné le résultat que voici : Poids M moy.d’une graine ç E en p. 1400[en p. 100 ; (oi © en p. 100/en p. 100 10 Petites graines d'un diam. plus petitque 3mm,2.| 0,0123 5 46,21 53,79 49,85 | + 0,93 [100 : 116,4 20 Grandes grai- nes d’un diamè- tre plus grand que gmm,2 0,76 |100 : 108,7 La différence (1— 2) +1,69, et E diff. =+1,2. Nous voyons que la différence est à peine plus grande que l'erreur moyenne ; ellene veut donc rien dire. SaccarDo (1) avait tiré de (4) Saccarno (P.-A.), Sulle cause determinanti la sessualità (loc. cit). EE RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 287 ses expériences la conclusion que les semences moins déve- loppées, et par là plus petites et plus légères, donnaient plus d'individus femelles. J. LAURENT (1) à constaté que les petites graines donnent plus de plantes mâles que les grosses, S'il y à différence, nos recherches donneraient raison plutôt à SaccarDo. Mais, malgré que les fruits foncés d’un côté et les grands de l'autre aient donné une plus grande proportion de mâles que les fruits clairs et les pelits, on ne peut pas affirmer que cela arrive toujours et dans toutes les conditions, puisque nos calculs nous ont montré que la différence est sans signification et se trouve en dedans des limites de la variabilité de cette espèce. Les caractères extérieurs que nous avons examinés ne per- mettent done aucune conclusion sur le sexe. Prenons maintenant les plantes obtenues dans les parcelles qui ont élé ensemencées avec les fruits ayant germé tôt, et les autres récoltées dans les parcelles qui ont été ensemencées avec les fruits ayant germé après trois el quatre jours, enfin celles provenant des parcelles ensemencées d’une façon très serrée avec des fruits non triés. M M z n en p. 100[en p. 100 g E ; o : Q O (e) en p. 100|en p. 100 fo Plantes issues de graines germées tôt.| 10.115 47,9% 52,06 | 49,95 + 0,49 100 : 108 20 Plantes issues de graines germées tard.| 5,972 46,97 53,03 19,908 + 0,64 100 : 412 3° Plantes issues de | graines non triées..| 7.682 46,13 53,87 | 49,85 + 0,56 100 : 116 É La différence entre 1 et 2 — + 0,97. à E différence — + 0,806. | Les fruits germés tôt donnent une proportion de pieds mâles | légèrement plus grande, mais ici, de même que pour les fruits | foncés et clairs, la différence n'est pas suffisamment accusée | pour que l’on puisse la considérer comme réelle, si Fon ne veul | pas se contenter d'appréciations défectueuses. | La différence entre 3 (très serré) et les plantes de 1910, qui | (4) Laurent (M.-J.), Une nouvelle hypothèse sur le déterminisme du sexe | (Comptes rendus de l'Association française pour l'avancement des sciences. | Congrès de Lyon, 1906). | 288 ANDREAS SPRECHER par suite d'une très grande mortalité se trouvaient assez écartées, est = +2,05 ; E diff. — + 0,94. Cette différence n’est que de deux fois la valeur de l'erreur moyenne, voilà pourquoi elle est douteuse. Si elle était réelle, elle ne parlerait guère en faveur de la théorie de Duesin@ (1), basée surtout sur les expé- riences de HorFManx (2) avec Rumex acetosella et Spinacia, d'après lesquelles l’état serré des plantes produirait une plus forte proportion de mâles, et l’état clairsemé une plus forte proportion de femelles. DuxsinG ramène tout ceci à une question de nourriture, et il désigne de noms appropriés les femelles comme le sexe de l'abondance et les mâles celui de la disette. Fiscu {3) avait émis l’idée que les semences qui fournissent des plantes mâles germent généralement plus vite que celles qui donnent des plantes femelles. Examinons les chiffres qui ont conduit Fiscn à Üirer cette conclusion. Prenons d’abord les expériences qu'il a désignées par Le + i et là. (De l'expérience li il a choisi les plantules les plus vi- goureuses et les plus avancées et les à plantées à part (1) et voici les résultats : EN P. 100 : s o é 100 Q RE il ya © ä © TNT Sr 2.201 865 1.336 64,74 39,3 60,69 ER Re 151 69 82 84,1% 45,69 54,30 Nous trouvons pour Li +, o—= 48,83; E = +1,04; E2— 1,0816 — in o = 49,81; E — + 4,05; E2—16,4025 (li + d)— li, = +6,39; E diff. = + 4,18. La différence est douteuse, puisqu'elle n’est pas même deux fois plus grande que l'erreur moyenne. Si j'ai bien compris, li + 4, est l’ensemble des deux expé- riences li + 1. Si on déduit donc les chiffres de l'expérience B, de ceux de l'expérience Li + à, on on obtient pour P : n — 2050 dont 796 © et 1 254 © : M = 38,83 p. 100 S ou 61,17 p. 100 ©; (4) Duesine (C.), Die Regulierung des Geschlechtsverhälltn (loc. cit.). (2) Horruanx (IL), Ueber Sexualität (loc. cit.). (3) Fiseu (C.), Ueber die Zahlenverhältnisse des Geschlechtes beim Hauf. (loc. cit.). RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES- SEXES 289 o=—1=È1#8 13 p. 100:0 où. 9: PER 07: De 01. Cette différence n’a point de valeurnon plus, l'erreur moyenne est trop grande par rapport à la différence. Ce que Fisex à ob- servé n’est certainement pas autre chose que le fait du hasard, etil y a des réserves à faire à l'égard de sa conclusion que les semences produisant des plantes mâles germent en général plus vite que celles donnant naissance à des individus femelles, Examinons en même temps les chiffres qui ont amené Frsen à dire que les graines qui mürissent en premier lieu sur la plante mère donnaient davantage de pieds femelles. EN p. 100 EXPÉRIENCES n e) © 10 Et CET a À ilya © d © ANA U PA MES AA NET : 203 34 169 22:82 16,74 83,26 ITS ENS 465 103 362 0845 | 9945 | 7784 AU ROBE RER 571 229) 349 63,61 38,88 61,13 NID eee nes 612 288 324 88.88 47,05 52,94 AI ÉTAGE ARE CRIER 560 242 348 60,92 37,85 62,15 AIS NE 647 313 334 0371 | 4838 | 51,62 Due BR otre a nie 3.058 4.472 1.886 62,14 38,32 61,67 Calculons la déviation étalon et l'erreur moyenne pour &« et _ f (les deux extrêmes) et pour le total =: ç en p. 100 E en p. 100 | 37,33 2,62 6,864% 19,97 1,96 3,8416 48,61 0,88 0,7744 | La différence a — f — + 31,64 p. 100; E diff. = + 3,3 p. 100. _ Cette différence est presque 10 fois plus grande que l'erreur \moyenne; nous avons donc des motifs suffisants pour la consi- dérer comme réelle. Les premiers fruits qui mürissent sur une plante contiennent par conséquent en majeure partie des se- mences femelles. | La différence a — 2 = + 21,58 p. 100: E diff. = + 2,76 p. 100. | == f—2 = +10,06 p.100; E diff. = +28 — ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série, 1913, xvrr, 19 290 ANDREAS SPRECHER Ces deux différences aussi sont réelles. Reste encore à savoir si ce résultat de Fiscx n'est pas individuel. Puisque Fiscx n’a opéré qu'avec les descendants de deux plantes, dont l’une n’a pas du tout donné un résultat aussi positif que celui que nous venons de rapporter, ilest très plausible que l'expérience avec un grand nombre de plantes ne soit pas si concluante. Le fait que NozL, en ensemençant des graines soigneusement récoltées d’après leur position sur la plante mère, n’a pas constaté une localisation des sexes suivant les régions dont elles provenaient semble appuyer cette manière de voir. Si l’on additionne dans les expériences de BUZAREINGUES les plantes issues de graines du sommet de l’inflorescence et les autres provenant de graines du milieu et enfin celles issues de fruits qui s'étaient développés à la base de l'inflorescence, on obtient les chiffres suivants : Œ. GRAINES DU SOMMET D. GRAINES DU MILIEU C. GRAINES DE LA BASE TOTAL G EN pe 0 EN 0) OS ou © (o] (e) ON DE 3.638 47,74 59,25 + 49,94 |. +082 D'OR MES 7.591 49,67 50,32 L 49,99 | + 0,573 CUS SEC 2.772 49,42 50,58 L 49,99 | + 0,95 Total. 14.001 49,12 50,87 : | +-49,98- | 0e Différence a—b= + 1,93; E diff. = + 1; — a—c= +1,68; E diff. — + 1,26. La première fois, la différence n’est pas même 2 fois plus grande que son erreur moyenne, elle est donc sans valeur, et la seconde fois la différence n’est pas beaucoup plus grande que l'erreur moyenne et ne prouve rien non plus. Nous avons vu que BUzZAREINGUES avait tiré de ses résultats la conclusion RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 291 que les graines du sommet de la plante donnent plus de pieds femelles que celles de la base et du milieu de lépi, ce qui est contraire à l'observation de Fiser. Si nous prenons maintenant le chanvre de mes expériences de 1910, celui de Hongrie et celui de Brisgau séparément, nous aurons la table suivante : M M 5 E PLANTES ISSUES DE L en p. 100 {en p. 100 en p. 100 |en p. 100 Chanvre |a. fruits à nervures. ile / 49,983| 1,55.|100:: de Den EAns —.. ; 0 ,! 49,999 73 |100 : Hongrie. |[c. — mélangés... 49,998 100: 49,993] 1,13 |100 : Chanvre |e. Fruits à nervures. 4,26 | 55,7: 49,66 2,0 100 : ! .de , — sans — . 43 ,6 5 49,88 100 : Brisgau. |g:. — mélangés. 46,65 )3. 49,88 “) 100 : De cos seul Se N 5,02 5. 49,84 3 [100 : Le chanvre de Hongrie de l'année 1910 se distingue par:une très grande variabilité. La déviation étalon: se rapproche dans les trois cas (a, b,c) et pour l’ensemble (4) de 50 p. 100, done du maximum qu'elle peut atteindre dans la variation alterna- tive. La différence entre a et best — +1,45; E diff. = Æ 3,13. , Cette différence est sans valeur et de même toutes les diffé- rences entre les autres lots du chanvre de Hongrie. La différence du total des deux années — 1909 el 1910 — est pour le chanvre de Hongrie 52, 888 p. 100 — 49,2 p. 100 — 3,688 p. 100; E dif —+1,17. Voilà une différence qui est trois fois plus grande que l'erreur moyenne, mais nous ne pouvons dire avec certitude que la différence soit réelle, et que l'année 1910 ait augmenté la proportion des mâles, car à quoi attribuer ce résultat ? Le chanvre de Brisgau, ayant été abso- | lument dans les mêmes conditions, n'a rien donné de pareil. Il : ya eu en 1910 tant d'accidents par suite du mauvais temps, de l'intervention des souris, ete., que le nombre de 1931 prantes sur 14400 fruits ensemencés nous fait comprendre combien grande fut la part du hasard ; et vu l'énorme variabilité du 292 ANDREAS SPRECHER chanvre, il faut calculer 4 fois l'erreur moyenne des différences au lieu de 3 fois. La même chose peut être dite des différences (4—e) et (d—h) La première est — + 7,03 p.100 et E diff. + 2,53; La seconde est — +4,78 — etE diff. — + 1,52; ces différences sont également 3 fois plus grandes que leur erreur moyenne respective. Si nous notons la différence des deux moyennes qui se trouventle plus écartées chez le chanvre de Brisgau, nous avons celle entre e et f, qui est = +2,37 p. 100 et E diff. — 3,12: Cette différence est tout à fait sans valeur. En ce qui concerne les caractères extérieurs des fruits de Can- nabis sativa pris en considéralion jusqu'à présent, à savoir : leur couleur (foncée ou claire), leur grandeur, leur poids, leurs nervures très visibles ou l'absence de nervures, nous pouvons conclure qu'ils ne trahissent en aucune manière leur sexe, et que celui-ci doit se manifester par des caractères bien plus intimes, échappant pour le moment à l'investigation de l'homme. La moyenne, l’indice de variabilité, l'erreur moyenne des chiffres obtenus en 1910 pour le chanvre de Hongrie et celui de Brisgau issu des parcelles amendées différemment, donnent la table que voici : M E ; : Ci) en p. , -100. ECMERSS $ M A en p.100.!en p. 100. 1° Sans engrais.... l 49,947 5 49,953 Chanvre |: 55, 49,718 de ) 49,916 Hongrie je 49,988 3910. 5 49,918 N + Ca0 p 49,978 Fum. complète. 50,68 49,995 49,659 19,888 19,863 19,611 49,816 49,931 49,833 49,882 Sans engrais.... » Chanvre de Brisgau 1910. Se HS RE HS GOUDOEA Dr OUI IWOR Co 9 © RO 9 1-1 Fum. complète. Prenons les parcelles 3 et 6 pour le chanvre de Hongrie, RE. RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 293 comme élant celles où l'écart de la proportion des sexes est le plusmarqué : 3 — 6 — +8,28 p. 100; E. diff. = 4,33. Cette différence est très peu sûre, et, puisque c’est La plus grande parmi les parcelles du chanvre de Hongrie en 1910, nous pouvons négliger les autres entre les différentes parcelles, sachant d'avance qu’elles sont sans valeur. Nous pouvons dire la même chose des différences entre les parcelles du chanvre de Brisgau. Les deux plus dissemblables sont 4 et 6 avec une dférence de +3,61 p. 100 et uneE diff. de Æ 4,68. Cette der- nière étant plus grande que la différence, celle-ci n’est d'aucune valeur. Parmi les plantes issues de fruits triés, nous trouvons le plus grand écart sur les parcelles 3 et 6 pour Le individus provenant de graines à nervures prononcées M M = EL a en p. 100. | en p. 100. d ; (GAS IE ei © en p. 100. | en p. 100. DONS A in moe 13 32,87 67,12 46,97 5,0 100 : 204 60 P2O5+ K20....1 6% 53,12 46,87 49,89 6,2% 100 : 88 Différence — + 20,25; E diff. = + 8,31. Cette différence n'est pas sûre du tout, puisqu'elle n’est pas même trois fois plus grande que l'erreur moyenne. Nous voyons clairement par cet exemple combien facilement le fait d'opérer avec un nombre réduit de cas peut conduire à des déductions erronées. Si la parcelle 3 donne pour 100 20% ,et la par- celle 6 pour 100 SG‘ seulement 88 ©, on aurait pu en conclure que l'azote favorise le développement d’une plus forte propor- tion de femelles et l'acide phosphorique et la potasse celui des mâles. Il n'en est rien. D'après ce qui précède, nous pouvons dire que le maximum du nombre proportionnel des femelles se trouve deux fois dans . des parcelles fumées avec de l'azote, et le minimum trois fois dans les parcelles amendées avec l'acide phosphorique el là | potasse. S'il v à là une différence, ce serait contraire à ce que 29% ANDREAS SPRECHER E. Laurenr indique pour l'épinard. Mais je répète que toutes les différences que J'ai trouvées ne sont pas autre chose que la preuve d'une très grande variabilité dans la proportion des sexes. Cette variabilité est due certainement à d’autres causes que celles visées par mes expériences ; leur effet disparait dès que l’on opère avec un nombre suffisamment élevé de plantes. A. Querecer (1) à très bien expliqué ce phénomène à propos d'une loi trouvée par J. BernouLzr, appelée par Poisson « la loi des grands nombres », et par lui « la Loi des causes acciden- telles, parce qu'elle indique comment se distribuent à la longue une série d'événements dominés par des causes constantes, mais dont des causes accidentelles troublent les effets. Les causes accidentelles finissent par se paralyser et il ne reste en définitive que le résultat qui se serait invariablement reproduit chaque fois, si les causes constantes seules avaient exercé leur action. » Si J'affirme que la variabilité du chanvre a une cause, je ue veux nullement dire que le sexe ne soit pas fixé dans la semence; seulement cette semence, une fois germée, rencontrera des difficultés qui seront surmontées différemment suivant la force et l'adaptabilité des germes au milieu. La proportion du sexe manifestée au moment de la floraison ne serait pas autre chose que la résultante des causes constantes etaccidentelles agissant sur les germes et les moyens qu'ont ceux-ci d'y répondre, Mais, les influences accidentelles et petites variations dues à l'indi- vidualisme disparaissent quand on opère avec de grands nombres; nous obtenons alors un résultat constant correspon- dantaux causes constantes, et le calcul de l'erreur moyenne peut nous préserver des conclusions prématurées tirées d'un trop petit nombre d'expériences. Proportion des sexes chez Rumex acetosa. Comme Je l'ai déjà dit, HorrmanN avait trouvé chez Bumer acelosa à l'état sauvage pour 100 mâles 349 femelles, et en culture pour 100 mâles 173 femelles. Mais lé nombre total des cas observés était restreint. (1) Quererer (A.), Du système social et des lois qui Le régissent. Paris, 1848. RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 295 _ Voici mes résultats pour les différents amendements : M M Q E FUMURE. n. en p. 100. | en p.100. | en p. 100. . OM O ei © ou @ en p. 109. 19 Sans engrais,..| S06 28,0% 71,96 |+ 44,92 | + 1.58 100 : 256 DORE OS NE se 684 28,34 71,64 45,07 4,72 100 ; 252 DOUNE ARTE JD EE 847 29,75 70,25 45,71 1,57 100 : 236 OT POSE ERES 607 32,19 07,21 46,94 1,9 100 : 205 SOMCAORMEREEE LE. 64% 34,00 66,00 47,37 1,87 100 : 194 69D2OS-FK?0 . ...| 839 29,32 70,68 45,52 1,57 100 : 241 70. N + CaO....... 817 25,22 74,78 43,42 1,52 100 : 296 89 Fum. complète.| 805 28,80 14:19 45,29 1,59 100 : 247 6 049 29,33 70,67 45,52 0,585 100 : 241 Ce qui frappe au premier abord, c'est la proportion très grande des femelles. Sur le nombre total, il ÿ a, pour 100 mäàles, 2%1 femelles, donc presque 2,5 fois plus de femelles. L'indice de variabilité est moins grand que celui du chanvre. Nous n'avons que deux parcelles qui diffèrent considérablement du résultat général. Ce sont les parcelles 5 et 7, dont l'écart est de== 8,18 p.100; E..diff. — +2,41 p.100. Cette différence est plus de trois fois plus grande que l'erreur moyenne, néanmoins je ne peux la considérer comme étant causée réel- lement par les amendements. Comment expliquer le fait que l'azote et le calcaire ensemble donnent une beaucoup plus grande proportion de femelles que les deux engrais utilisés séparément, surtout que le calcaire qui favoriserait le déve- loppement des mâles? Les parcelles 7 ont fourni passablement plus de plantes et il y aurait possibilité que sur les parcelles 5 la mortalité ait surtout atteint les femelles. Mais encore une fois pourquoi le calcaire aurait-il agi iei de cette façon el sur les parcelles 7 d'une autre? Ici encore il faut calculer l'erreur moyenne quatre fois pour pouvoir attribuer à la pro- babilité qu'il v ait une différence causée par les conditions que l’on a failintervenir dans l'expérience, «une valeuréquivalente à celle de la certitude ». Les autres différences entre les diverses parcelles sont sans aucune valeur, puisque l'erreur moyenne est presque partoul plus grande que la différence elle-même. Par exemple : 206 ANDREAS SPRECHER 89— 10 = + 0,76 p. 100; E diff. — + 2,24 p. 100. 89 — 20 = + 0,44 ER E diff. REC 2 ou = go = 304008 1e dit 003 0 80 40 9 00 LE Qt = ou 80 — 50 — + 5,20 = E diff. = + 2,45 = go Go 080, Edit #00 800 358 2 PR dit 2000 Nous pouvons donc conclure que les différents engrais n’ont pas eu d'influence sur la proportion du sexe chez Rumer acetosa. Le résultat général diffère un peu de celui de HoFFMANN, mais le nombre de 194 cas, que cet expérimentateur a obtenu avec l'oseille en culture, est trop petit. La forte proportion des femelles m'a beaucoup étonné; cependant, comme HorrManx en a trouvé chez l’oseille sauvage une plus considérable encore, j’ai abandonné l'idée qu’elle au- rait pu avoir été causée par une grande mortalité des mâles dans mes expériences. J'ai eu l’occasion de faire quelques dénombrements d’oseille à l’état sauvage. Le long d’un chemin au versant Est des Chur- firsten, J'ai trouvé en été 1911 les chiffres suivants, en prenant le plus grand soin de ne pas compter les multiples tiges d’une plante pour autant d'individus. M (ox E ñn. (@} Ô en p. 100. | en p. 100. | en p. 100. [re CH: 708 (ef d'ou Q en p. 100. 410 270 96 17% 35,00 64,44 |+ 47,86 |£ 2,910 100 : 181 29 204% 60 144 29,41 70,59 45,56 3,190 109 : 240 3° 380 130 250 34,21 65,79 47,44 2.434 100 : 192 49 311 119 192 ‘| 38,26 61,74 48,60 2.756 100 : 161 50 396 120 276 30,30 69,70 45,95 2,309 100 . 230 Go 240 77 163 32,08 67.92 46,67 3,012 100 : 242 70 338 100 238 20,59 70,41 45,6% 2,483 100 : 238 46,95 1,015 Comme nous le voyons, les deux résultats — celui des plantes cultivées et celui des plantes à l’état sauvage — diffèrent quel- que peu. Ni l'un ni l'autre ne correspond probablement à la proportion constante. N'ayant pas compté le nombre des fruits ensemencés, je ne puis dire combien de semences ont avorté; mais, en tout cas, nombre de plantules ont péri et la propor- tion de 100: 241 ne correspond certainement pas à la propor- RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 297 tion des sexes dans les semences, même si l'on admet que ceux-là ont été déterminés en nombres inégaux dans celles-ci, contrairement à l’idée de Nozz, qui veut que la proportion des sexes oscille autour de la valeur 1 : 1, idée juste sans doute pour beaucoup d'organismes dioïques, si l’on pouvait les elassifier à l'état embryonnaire. Cette expérience demande à être répétée avec de plus grands nombres de cas observés, pour faire dispa- raître l'influence des causes accidentelles et individuelles. Le triage des fruits n’a pas produit d'effet non plus. Le dé- nombrement des plantes d’après la grandeur des fruits ense- mencés n'a été fait que sur deux parties du champ. Voici les résultats : M M G n. en p.100. | enp 100, | en p. 100. OM SO0E i Ë © G 7e © |enp. 100. * E ; a. Fruits grands. | 1 685 31,87 68,13 | 46,59 | 1,13 1004:2213;7 b. — moyens.| 4 424 29,07 70,92 45,40 152 100 : 244 c.. — petits... 738 30,48 69,51 46,02 1,69 100 : 228 a—b= +28 p.100; E diff. — + 1,65 p. 100. (Per 1,39 E diff. = + 2,03 == b—c— 1.41 — Edité — +2,07 = De ces différences, 11 n’y à que la première, entre & et à, qui soit plus grande que l'erreur moyenne, mais elle aussi est sans valeur. Je suis done obligé de noter ici le même résullal néga- üf que pour le chanvre : Les amendéments différents et le triage des fruits d'après la grandeur n'ont pas exercé d'influence sur la proportion des sexes chez Rumex acelosa. | Bien que l’on ait réussi, chez les plantes inférieures, à sup- primer à volonté l’un ou l’autre des sexes, cela ne veut pas dire que les causes déterminantes agissent partout de la même manière. Toutefois, la reproduction sexuelle étant pareille chez tous les organismes, il y à une grande probabilité pour que la différenciation des sexes repose sur des données physiologiques qui sont partout les mêmes. Voilà pourquoi je ne doute pas que l’on arrive un jour à quelque chose de positif aussi avec les phanérogames dioïques. 298 ANDREAS SPRECHER D'après Pranrz (1), les prothalles de Fougères cultivés sans azote ne produisent point d'archégones, et, selon KLeBs (2), une diminution de lumière a le même effet sur les prothalles ; le même auteur a observé avec Vaucheria, en cultivant cette algue dans une atmosphère raréfiée ou à une température élevée, une suppression de l'organe femelle et la formation des orga- nes mâles à sa place. KLEBs pense que ces expériences pour- raient être le pointstratégiqueque la physiologie de la formation des sexes devrait prendre comme point de départ. Un champignon, l'Ustilago riolacea, réussit à provoquer la formation d’étamines dans les fleurs femelles de Melandrium (3), ce quiprouve qu'il à un moyen de stimuler les caractères latents à se manifester. Révélera-t-1l un Jour son secret aux hommes ? Pourra-t-on influencer le tissu embryonnaire, la substance nucléaire, l’idioplasme ou les « Gene » (dans le sens de JOHANNSEN (4), ou comme on se plaira à l'appeler? Cette voie nouvelle qui s’entr'ouvre devant nous est sans doute hérissée de difficultés et avec nos moyens grossiers d’investi- galion nous sommes bien loin d'y avoir accès. D'autre part, on pourrait changer la proportion des sexes d’une plante en sélectionnant des individus qui dévient de la norme. Mais encore ce serait sans influence sur la physiologie des organismes et l’on ne toucherait pas du tout ainsi au pro- blème de la détermination du sexe. On pourrait se demander pourquoi il y à chez Aiumer une telle proportion de femelles, tandis que chez le chanvre les deux sexes se tiennent de très près. Pour Mercurialis annua, Heyer (5), avait trouvé pour 100 femelles 106 mâles, propor- tion que l’on trouveexactement chez l'homme. STRASBURGER (6), indique, chez Melandrium album, pour 100 mâles 128 femelles, (4) Pranre (K.), Beobachtungen über die Ernährung der Farnprothallien u. d. Verteilung d. Sexualorgane (Bot. Ztg., 1881, p. 753). (2) Kress (G.). Ueber das Verhältnis d. männl. u. weibl Geschlechts in der Natur. lena, 1894, p. 18). (3) Gran (A.), Sur l’hermaphroditisme du Lychnis dioica atteint d’'Ustilago (C. R. Ac. Sc. Paris, t. CVII, 1888, p. 663). (4) Jouaxxsex (W.), Elemente der exacten Erblichkeitslehre. lena, 1909. (5) Hever (Fr.), Untersuchungen über das Verhältnis d. Geschlechtes, etc. (loc. ‘cit.). (6) SrrassurGEr (E.), Versuche mit diôcischen Pflanzen, etc. (loc. cit.). RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 299 expérience faite avec 10662 individus. Chez les chevaux il y a, d'après Duesix& (1), sur 100 mâles 102 femelles. Chez les grenouilles, 11 y a au commencement bien plus de femelles (2), et chez certains papillons le contraire. Toutes ces différentes proportions sont constantes, reposant sur des différences phy- siologiques héréditaires. Et ces dernières doivent être utiles pour le maintien de l'espèce dans la lutte pour l'existence. Le grand nombre de plantes femelles est certainement utile à l’oseille en vue d’une riche production de semences. Aumex acelosa est une plante anémophile, et une seule plante mâle peut produire du pollen pour beaucoup de plantes femelles. n'y à donc rien d'étonnant à ce que le sexe mâle soit en nombre plus réduit. Mais, au fond, on pourrait dire la même chose à propos du chanvre ou de la mercuriale, qui pourtant ne mon- trent, la dernière par exemple, non seulement aucune réduction du nombre des mâles, mais encore une augmentation sur les femelles. Il y a sans doute autre chose à considérer. Mercuria- lis annua et Cannabis sativa sont des plantes annuelles, tandis que Rumer acetosa est une plante persistante qui se maintient donc par de puissantes racines. Si elle n’a pas perdu, comme certaines plantes bulbeuses, la sexualité, elle est du moins en train de réduire le nombre de ses plantes mâles. Nous verrons dans le chapitre du dimorphisme que, pour Rumezx acetosa, les plantes mâles sont bien plus petites que les plantes femelles et leur variabilité est moindre. Dans la lutte pour l'existence elles ont moins de chance de réussir que les femelles plus vigoureuses. Sommes-nous ici en présence d'une forme vouée, sinon à. la disparition, au moins à une forte réduction, ou d'une forme nouvelle en train de se déve- lopper? Ce problème est naturellement lié à la question: pour- quoi et quand la diœeie s’est-elle développée? Nous n'en savons absolument rien. Nous ne savons pas si la diæcie est sortie de l’'hermaphroditisme ou si c’est l'inverse qui à eu lieu. Les uns, aujourd'hui de beaucoup les plus nombreux, acceptent la première hypothèse, les autres la seconde. Tous (1) Duesive (C.), Die Regulierung d. Geschlechtsverh, etc. (loc. cit... (2) Gigsnemm (A.), Ueber die Zahlenverhältnisse der Geschlechter bei Rana fusca (Pfhügers Arch., 1882, p. 13). q I 300 ANDREAS SPRECHER ont peut-être raison, car il ÿ a possibilité à ce que chez telle plante dioïique les sexes soient séparés dès l’origine, ce que Decpixo (1) et PraiN (2) admettent par exemple pour Canna- bis, que chez telle autre la diœcie soit dérivée de l'hermaphro- ditisme, ce que Maccarari (3) prétend être le cas pour le chanvre. Norz aussi penche vers cette manière de voir à propos de Cannabis ; 11 explique que la diæcie en général s’est produite à la suite d’une inégale répartition de la tendance mâle dans les grains de pollen : une forte prévalence de la tendance mâle donne le sexe mâle, la tendance mâle récessive donne le sexe femelle. Decrixo place Cannabis parmi les plantes dioïques chez les- quelles l’unisexualité est inhérente, primitive et nécessaire, et PRAIN, s'appuyant sur des faits tératologiques, lui donne pleine- ment raison. Il est très probable que Æumer appartient aussi à celte calégorie de plantes dioïques, plutôt qu'à celle oùla diœcie est dérivée. Dezpixo cite la fâmulle des Polygonacées comme un exemple typique où l'évolution conduit des formes dioiques (fumer acetosa et Rumex acetosella) à des formes monoïques anémophiles et monoïques entomophiles. La diæ- cie de fumer acelosa serait done d'après cet auteur, comme celle du chanvre, inhérente et primitive. N'ayant pas fait moi- même suffisamment de recherches dans cette direction, je lais- serai cétle question ouverte. MARGARETE V. UExKUELL (4), dans une étude sur la phylo- génie des formes florales et de la répartition des sexes chez les Composées, se demande pourquoi les espèces dioïques ne montrent pas une plus forte proportion d'individus femelles, proportion si utile pour la plante. Elle ne connaissait que les (1) Decrino (F.), Sull'opera « La distribuzione dei sessi nelle piante » del prof. F. Hrcorsranp. Note critiche (Atti d. soc. ital. di Sc. Nat., vol. X, fase. HI. Milano, 1867). (2) PraiN (D.), On {he morphology, teratology and diclinism of the flowers Of Cannabis (Scientific memoirs by officers of the med.. and sanit. dep. of the government of India. New series, N° 12. Calcutta, 1904). (3) Macemnairr, Sessualita, anatomia del frutto e germinazione del seme della Canapa (Cannabis sativa). (Boll. d. R. Staz. agraria di Modena. Nuova serie, vol. IX, 1889, p. 4-29, IV Tav.). (4) V. Uexkuert-GYLLENBAND (M), Phylogenie der Blütenformen u. d. Geschlechterverteilung bei den Compositen. Inauguraldissertation, Zürich, 1901. RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 301 expériences de Hever avec Mercurialis el ignorait ce que HaBErLANDT avait déjà dit à propos du chanvre en 1876. Voilà Rumer acetosa qui vient à l'appui de sa conclusion que la prépondérance de la gynomonœæcie et gynodiæcie sur l’'andromonæcie et l'androdiæcie est utile pour la plante. Si l’on peut admettre, qu'en général, la prépondérance des formes femelles se montre non seulement chez les Composées mais encore dans beaucoup d’autres familles, les plantes dioïques en particulier ne forment pour la plupart pas d’excep- tion à cette règle. LE DIMORPHISME SEXUEL CHEZ CANNABIS SATIVA et RUMEX ACETOSA. Joannsex (1) distingue, chez les organismes dioïques, des phénotypes qui diffèrent Le oi (par leur sexe : mâle et femelle), et d’autres qui diffèrent quantitativement par leur longueur, leur poids, ete. Beaucoup de caractères sexuels secon- daires sont des phénotypes quantitativement différents. Is sont en relation étroite avec le phénotype qualitativement diffé- rencié, c’est-à-dire avec les caractères sexuels proprement dits. Ils doivent commencer à se développer immédiatement après la différenciation des glandes sexuelles, car on ne peut les expliquer autrement qu'en admettant une diffusion des sub- stances produites par ces glandes dans le soma. Plus les sexes sont chimiquement différents, et partant absolus, plus les | substances sécrétées sont différentes et plus la différence entre les caractères sexuels secondaires est accusée, surtout si les conditions de vie des deux sexes ne sont pas pareilles. C'est pour cela que nous rencontrons tant de stades différents dans ile polymorphisme sexuel, en particulier chez les animaux. De toutes les différences que l’on trouve entre les deux sexes, soit ‘chez les plantes, soit chez les animaux, soit chez l'homme, très peu ont été mesurées sur un grand nombre de cas. | (1) JonannseN (oc. cit.) a créé deux termes : le phénotype et Le génotype, ic'est-à-dire le type réalisé et le type en puissance ; le premier étant le résul- tat d'un développement du génotype influencé par divers facteurs exle- irieurs. | 302 ANDREAS SPRECHER Querezer {1}, il y à un demi-siècle déjà, a publié les résultats de ses importants travaux de statistique appliquée à l'homme. Aujourd’hui, c'est principalement PEARsoN (2) qui a calculé la variabilité comparative chez les hommes et chez les femmes pour la grandeur, le poids du corps, le poids du cerveau, les dimensions du crâne, la force du poignet, etc. Pour les animaux domestiques Marcai (3) a étudié les faits se rapportant : 19 À la grandeur et au volume du corps, spécialement à la hauteur de l’encolure, à la longueur du torse (de l'épaule à la croupe), à la largeur du thorax et au poids vivant ; 20 Au squelette et spécialement à la boîte cranienne et au bassin, avec les indices relatifs ; 39 À la musculature et aux formations graisseuses ; 49 À la masse du cerveau ; 50 À Ja peau et aux productions phanérotiques (c’est-à-dire aux caractères sexuels secondaires extérieurs). Il donne des chiffres d’après ses mesures et d’après celles de CoRNEvIN, mais il n'indique que rarement le nombre des cas observés. En ce qui concerne le règne végétal, on sait depuis longtemps que les individus mâles, chez les algues, les mousses et les fou- gères, sont plus petits que les femelles. Ces différences sont aussi très prononcées chez quelques phanérogames dioïques. Le chanvre nous donne un des exemples les plus anciennement connus de dimorphisme sexuel végétal. Une analogie mal com- prise avec le règne animal a fait prendre pendant longtemps la plante la plus forte pour la plante mâle (4). N'ayant pas trouvé (1) Querecer (Ab.), Anthropométrie. Bruxelles, 1870. (2) Peansox (K.), Vide l’'énumération de ses nombreux travaux chez DAven- port (C. B: Statistical methods, 1904). (3) Marcar (Ezi0), Geschlechtsdimorphismus bei Tieren u. Haustieren (Jkrb. f. wissensch. u. prakt. Tierzucht, 1906, p. 82). (4) La mésapplication des noms sexuels était générale en Europe il y a trois cents ans comme elle l’est aujourd’hui dans les Indes. Dacecnamps (Hist. Gen. Plant., p.497 !1587)) est l’un des derniers systématiciens qui ontdécrit le sexe portant les semences comme Cannabis mâle, le sexe avec fleurs «inutiles et vanescentes » élant pour lui Cannabis femelle. La même erreur prévaut encore dans les campagnes, le chanvre mâle est connu en Allemagne comme « Fimmel», le chanvre femelle comme « Mäschel » ; en Angleterre le chanvre mâle est ou était nommé « Fimble Hemp », et le chanvre femelle «Carle Hemp ». Tandis que tous les peuples parlant des langues romanes ou germa- RES SEE RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 303 dans la littérature de chiffres se rapportant à la longueur, au poids, etc., des individus mâles et femelles des plantes dioiques, je me suis efforcé de donner, pour quelques plantes à sexes séparés, des chiffres de mensuration. J'ai prissur chacune de mes parcelles amendées différemment, et dans chaque série, une certaine quantité de mâles et de femelles de chanvre de Hongrie, en ayant soin de ne mesurer que des plantes étant, autant que l’on pouvait voir, au même stade de développement. Elles ont été réparties suivant leur longueur en un grand nombre de classes, dont chacune à une étendue de 10 centimètres. Les plantes les plus courtes étaient longues de 30 à 40 centimètres, et les plus longues de 230 à 240 centimètres. niques, de même que les Indo-Persans, renversent les sexes, en Russie, le Dr Baraun a informé l’auteur que le peuple, comme les habitants de la Chine et du Japon, appellent les plantes portant graines les femelles, et les autres qui portent les étamines les mâles. (Traduit d'après D. Prain, loc. cit.) ANDREAS SPRECHER 30% « Y G L G ET NPA LT IGN Er Em OCR ESP 890) 780) TOP ESS AINONT) 9801) RG IGN SE PRE Enr « L L T 7 6 9 6 87 | ST | 86 | SG | 66 | ST | 67 | ST | 97 | Gr | $ psg |" du00 ‘um 08 | — « « J « « [a G [a 6 & 127 6 0Fr 6 OT GT £T 07 6 8 G ROCCO OS EDP ANT Us SE « € « « « c y ç 7 £ & & 9 GPU TS | LOI 08 STATS OT AT EE O2 ER RO: d 00e CPE AE ET CE RC EE a AR 9 UE SL 4 2 EE PE AE ER ES po re) « « « LC « « « J T [e ra $ y CT e TI CT 6 9 6 G DÉBATS OR e DRASS RU a « « « « J « « g « « Q [a L 6 £T 7 6T LT Of OT 9 COPIES De SAEENT € o « « « « « [ « T T G G & 7 $ 9 G G « (s & L RTE RS Or d'ou « « « « « « T « « G G g e G JE £ Gr 127 F 9 OT DO AIO ND Ke 0>A SIPISU9 surs of j * Gez | gcc | GC | SOC | G67 | G87 | GLY | GO | GGF | GT | GET | SCT | GYY | GOP | G6 | G8 | GL | G9 | GG | Gy | GE : Sojjouey So mod neojqu} 9 10À ù CA AN ELA 7 NE Po OO 7 2 ER RSS OS SR A 1 2 0 PO OS A A ET 2 RE et < 0 | Sr | LE | SF) 06 | SG | Sy | 97 | 87 | ST | 8 6 7 016 G & L € tt aqoqduos ‘un 08 | = L « F & 6 STI ET | 8T| LIT |GrIS “ & $ G G Y U M OR EE No LES KG } « « L £ 9 6 41 | 67 | SG | LG | 97 | 56 | 67 | 6 8) 8 S OS OO: deo be CC PAG HA 2 ES SP CN ET 2 EC D A OS EN ED) Le « y ce S S Y ç 07 | Fr | Gr | ST | SF | 97 |8 € 9 a & & SE D RAC) à 2 lt L cs G ü G G £ 6 Y € | 1619 61 | L 6 L G F RSR D es ON Net « « L a £ £ & 8 SI $ F 9 & & L F < fs « RE re ee a LOI TION) BIC « « « / « A £ ( 9 (e] 9 07 L à 6 9 ; G (a He STCTAUO SUES 07 à G7e | SOC | S67 | S87 | SL | G9 | GGT | GYT | GET | CF | GYY | GOT | G6 | S8 | GL | G9 | GG | y | GE : SOTUUU SOI ANOË nvarqe]} 9[ HIOA } } RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 309 Si on calcule pour chaque parcelle et le {otal la moyenne ; ST re , d’après la formule M = D + d = D + 1 la déviation étalon n TN Me ï ST —d?, n d’après la formule « — formules dont 11 à été 100. 6 UE reur moyenne d'après la formule E = 6 : ŸN; on obtient pour les mâles et pour les femelles les chiffres suivants : question plus haut, le coefficient de la variation » — , l'er- M c U E M +3E en cm. en cm. en Cm. en cm. en cm. 98,5 | 35,00 | 35,53 | 3,91 | 86,77 — 110.23 197,4 | 37,27 | 29,95 | 5,56 [110,72 — 144,08 106,14! 32,78 | 30,88 | 3,34 | 96,12 — 116,16 114,83| 34,37 | 29,93 | 3,15 [105,38 — 124,98 106,47| 28,54 | 26,8 2,92 | 97,71 — 115,23 102,64| 31.52 | 30,71 | 2,33 | 93,65 — 109,63 198,14! 37.33 | 29,13 | 3,19 |118,57 — 137,71 8o 222 | 154,7 | 42,22 | 27,3 2,83 [146,21 — 163,19 121,06! 41.24 | 54,0 117,0 — 125,0 “19 2 80,00! 33,33 | 41,66 9: 68,21 — 91,79 20 ) 105,65| 33,52 | 31,72 s 90,83 — 120,47 30 1 82,5 | 30,48 | 36,94 ; 74,01 — 90,99 — 96,7 4° K:0. 88,00| 29,87 | 33,94 9 | 793 5° Ca0 É 89,57| 31,5 | 35,17 28 | 79,72 — 99,42 5 80,00! 29.21 | 36,51 72,94 — 87,06 102,21! 37,41 | 36,6 92,31 — 119,11 115,46! 41,14 | 35,63 | 2,66 [107,48 — 123,44 95,2 | 37,35 | 39,23 91,57 — 98,83 Existe-t-il une réelle différence dans la longueur des plantes provenant des diverses parcelles ? Prenons le plus grand écart entre les moyennes : c’est pour les mâles 980m,5 dans la par- celle sans engrais et 1540m,7 dans la parcelle avec fumure com- plète — 56002. E diff. = + VE? + E! = + V3,912 + 2,83 = — 4,82 La différence est plus de 10 fois plus grande que l'erreur moyenne, elle est donc réelle; elle est causée par les conditions nutritives beaucoup plus favorables. Pour favoriser le développement en longueur du chanvre nous avons encore l'acide phosphorique (donné seul), et l'azote et la chaux (donnés ensemble) qui réalisent un milieu sensi- ANN. DES SC, NAT. BOT., 9e série. 1913, xvir, 20 306 ANDREAS SPRECHER blement plus propice que l'absence d'engrais. Pour les femelles le cas est le même. La plus grande différence se trouve aussi entre les parcelles 1 et 8 — 35°mM,46. E diff. = + 3,93 X 2,662 = + 4,74. Cette différence est réelle aussi. La potasse semble favoriser un peu davantage la longueur des mâles, mais autrement les différents sels minéraux employés paraissent influencer les deux sexes d’une manière analogue. Ce n’est nullement le sexe femelle, comme DuesixG voudrait nous le faire croire, qui réagit le plus à un changement dans les conditions de vie, au moins en ce qui concerne la longueur. C'est la parcelle sans engrais qui présente pour les deux sexes la plus grande variabilité, puisque le coefficient de variation est: le plus grand ; ensuite vient la parcelle 3 avec azote. La par- celle 2 avec acide phosphorique montre le plus petit coefficient de variation. Ces différences de variabilité reposent sans doute sur la nutrition différente. Si, à l'exemple de PEARSON, nous comparons les coefficients de variation des mâles avec ceux des femelles, nous constatons que la variabilité des femelles est partout passablement plus grande. Le plus petit coefficient de variation des femelles (parcelle 2) est encore plus grand que le plus grand des mâles (parcelle 1 exceptée). Les erreurs moyennes sont partout assez élevées, car le nombre des cas mesurés n’est pas très grand. Quelle est la différence entre la longueur moyenne des deux sexes? Elle est de 250n,86; E diff. — + \/1,32? + 1.2/2 = + 1,8. La différence est plus de 10 fois plus grande que l'erreur moyenne, elle est réelle, mais cette fois elle est causée par la différence de sexe, el chose intéressante, les mâles sont plus hauts que les femelles chez le chanvre. Sion construit avec les chiffres obtenus par mes mensurations de longueur un polygone de variation ou courbe empirique, en reportant sur l’abscisse (axe des X) les valeurs successives des doubles classes (écart 20 centimètres), et sur l'ordonnée (axe des Y) le nombre des cas observés pour chaque double classe, on obtient, après avoir relié le milieu des rectangles par un trait, RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 307 une courbe légèrement asymétrique. Le sommet de la courbe des femelles se trouve sensiblement à gauche du sommet de celle des mâles (fig. 1). D'après Davexeorr (1) les courbes multimodales fausses sont 30 50 %n qQ 110130 150 470 190 210 230 7 M Mé 9 . Fig. 1. — Courbe empirique montrant la répartition en doubles classes des lon- gueurs chez les femelles (sw) et les mâles (=>) du chanvre de Hongrie. M © — moyenne des femelles, M © = moyenne des mâles. le résultat de trop peu d'observations ou de classes trop peu nombreuses pour le nombre des variantes. Plus de variantes et des classes ayant une plus grande amplitude font disparaitre bien des faux sommets. C’est pour cela que J'ai opéré avec des doubles classes. Si l’on veut répartir les chiffres obtenus sur le schéma de la courbe de variation idéale (2) ou courbe binominale théorique, qui embrasse un champ (aréal) de 10000 individus, il faut pre- mièrement calculer la répartition pour 10 000. En divisant l'écart d’une classe de la moyenne (M) par la déviation étalon (5), on 4) Davewrorr (C.-B.), Statistical methods. London, 1904, p. 39. 2) Le schéma d’après Jonannsex m'a été fourni par la maison G. Fiscner, ( ( à lena. 308 ANDREAS SPRECHER obtient la valeur étalon des écarts que l’on marque sur l'abscisse par des points. Sur ces points on érige des lignes verticales qui formeront les côtés des rectangles dont l’aréal correspond au nombre d'individus calculés pour 10000 dans chaque classe. La hauteur de chaque rectangle est indiquée par le chiffre que l’on obtient en divisant le nombre d'individus pour 10 000 dans chaque classe par la valeur étalon de l'écart des classes entre elles multiplié par 10, ou plutôt par 20, puisque nous avons opéré avec des classes doubles. On obtient ainsi des courbes 50 Fig. 2. — Comparaison graphique des variations de longueur observées chez le chanvre femelle (===) et mâle (=>) de Hongrie, avec la courbe binomi- nale « idéale » (JonannseN, Zlemente der Erblichkeilslehre). — Les chiffres de la base indiquent la position de la moyenne M (0), de la déviation étalon + ç (I) ainsi que + 2 o (2) et + 3 © (3). correspondant plus ou moins à la courbe idéale, comme l'indique la figure 2. Nousvoyons que, soit lacourbe desmäles,soit celle des femelles, est légèrement asymétrique. On peut calculer le coefficient d'asymétrie d’après la formule : S = (E Be Pie a) : ot. ñn n (Les lettres ont la même signification qu'auparavant.) Pour les mâles S est = + 0,205 et pour les femelles $ — + 0,484. JOHANNSEN appelle « petites » des asymétries dont le coefi- cient est au-dessous de 0,25 et « importantes » celles au-dessus de 0,5. Nous trouvons donc pour les femelles une asymétrie positive sensiblement plus grande que celle des mâles, qui est également positive. | | RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 309 La vraie asymétrie peut, d'après JoHANNSEN, être causée par des circonstances extrêmement différentes. En ce qui concerne mes expériences, nous ÿ voyons comme cause possible d’asy- métrie en premier lieu des conditions de vie différentes (fumures diverses) et peut-être un matériel qui n'était pas uniforme au point de vue génotypique, c'est-à-dire constitué par une popu- lation ou groupe de types différents. On pourrait être tenté d'expliquer l'asymétrie, comme Querecer l’a fait, en admettant que les influences extérieures qui causent les déviations de la moyenne agissent plus fortement dans une direction que dans l'autre. Mais Kapreyn dit que c’est seulement pour les puis- sances peu élevées qu'une inégalité des 4 et à donne une asy- mélrie dans la répartition des chiffres. Pour les puissances élevées, par exemple (4 + 4) et plus, l'asymétrie est sans importance (V. JomanxsEN, p. 175). En biologie, il ne peut s'agir que de puissances élevées comme expression des innombrables influences qui agissent en sens opposé pendant le développement des individus; voilà pourquoi nous ne pouvons rendre responsable de l'asymétrie une influence prépondérante dans une direction. Si maintenant on fait la répartition des différentes longueurs en choisissant dans les huit parcelles soit les plantes issues de graines non triées, soit celles issues de graines à nervures, soit enfin celles issues de fruits sans nervures, on obtient pour les mâles et les femelles les fréquences suivantes : ANDREAS SPRECHER 310 FAO ER LÉ) C9" GG. VF LES FHAOT —7 1876 Ss°r £8'ce 70°GE 9°TOY — 9°98 g'a 68'87 £°T# SWSVT — &L‘007 6'G £°38 £S'LE S'OST — 7Y66)F YL'Y VY°TS 88°6£ GO‘6GT — FIG‘ ETI 79° 00'LE 18‘%7 ‘HO NA U£ FN ‘NO NA I a ‘KO N4 © GY'£8 9%°66 FY6 £Y'LOT LO'GGT £T'VGr ‘KO NE surs — % °°" "'SOANAIDU 9948 — 08 lo) t+etetee: 911] UOU SJ of ss. ns SsUrS ES € | HR SOU ATIUD IAE M O7 TO me 0 : 44 SHNSSI SHLNV'TId À :JU91{0 UO ‘ouUYÂOU AN9UH [ ‘UOTJEHEA 9P JUOI9] 909 9] ‘UO[RJ9 UOTUIA9P €] ‘ouu9ÂOU EJ JUE[NOTEO U gez | que | avc SOC | S67 | G87 | SZ | G97 | GT | GYY | GEV | SCT | GYF | GOT | 6 58 SL | G9 gg tt" "Sa4nAddUu SUeS Soure18 9p SOnsSi SoJUE(] °°° y°!t*SOINAJOU ® (l [e) SOUIRIS 9p SONSSI SOJUEId \ soouonbory serieteetee SOI} UOU SOURIS 9P SONSSI SOJUPId , °°° V°ES9INAIIU SUBS | \ SOURIS 9p SONSSI S9JUE]d | "tt?" t:"SainAIIU ® O teste. :s00) uou SOURIS 9 p SONsS1 SOUL / RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 311 Y a-til une différence entre la longueur des plantes issues de graines avec nervures, et de celles issues de graines lisses et sans nervures bien visibles ? Pour les mâles la différence est = 150,64. E diff. = + 1,712 + 2,922 — + 3,36. La difé- rence, étant cinq fois plus grande que l'erreur moyenne, peut être considérée comme réelle. Pour les femelles, la différence est — 160M,01; E diff. = + V1,552 + 2,652 — + 3,07 ; la différence est réelle comme celle pour les mâles. Les graines avec nervures donnent donc des plantes plus lonques. Est-ce parce qu'elles sont plus vigoureuses ou parce qu'elles proviennent d’une variété génotype qui devient plus longue que celles issues de graines sans nervures ? La première hypothèse est la plus probable, puisque le pouvoir germinatf des graines avec nervures est aussi plus grand que celui des graines sans ner- vures. La variabilité de la série 1 est plus grande que celle des deux autres séries, et cela se comprend aisément, puisque les fruits n'en ont pas été triés. La déviation étalon indique très clairement le triage. Le même travail a été fait pour le chanvre de Brisgau. Voici les résultats pour les mâles et pour les femelles : ANDREAS SPRECHER = 2 31 SL | 08 | Or ‘‘’çduo9 ‘un; ÉMOTI EAN Oz + sOcd cl retire OU) OI cotes ON C£ À DRE CARRE ra |; i eee O ec 9 10m LATE SIPASUD SUES ST FT ST =] + DON0r OT IG SH 20 co 2 [duos “un A OCO MEN ; "Oz 7 eOzd °:"0t) ci MON ee Did SIBISU9D SULS ee GI — — = — = 4H GU D — — SON GMNS NON = 1 20 © GA À 29 I GI GI © 20 : ges | sec | Gye | 02 | G67 | G87 | SLT | GOT | SSY RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 912 D'après ces chiffres on a calculé la moyenne (M), la déviation étalon (5), le coeflicient de variation (1), l'erreur moyenne (E) : , M c Ù E M + 95E en cm. | en cm, | en cm. | en cm. en cm. 49 Sans engrais......... 89 88,82 | 30,3 34,11 | 3,21 | 79,19 — 98,45 DORE O PR ET een à se T4 93,874| 30,83 | 32,84 | 3,66 | 82,89 — 104,85 SON RER ie aus e soaseit 121 104,256! 26,1 25,03 2,37 97,15 — 111,37 LORRÉDPERPERS EE 50. . 68 |117,5 31.31 | 26,65 | 3,8 |106,1 — 128,9 DORULO MR miel eeieine eve 141 [103,23 | 27,34 | 926,48 | 2,303| 96,32 — 110,14 GORDON O6 0... 128 |108,672| 36,182] 33,3 3,2 99,07 — 118,27 HLANEERGAUE,.-. 2... 147 [126,56 | 34,8% | 27,54 2,875 | 117,93 — 13,19 8° Fum. compl.........| 207 |147,65 | 43,44 | 29,49 | 3,02 |138,6 — 156,71 DO En rstera nie jets 972 |116,06 | 40,19 | 34,63 1,28 [112,0 — 120,0 19 Sans engrais......,.. 112 76,7 32,0 41,74 3,02 67,64 — 85,76 DOMDE DAME ete sait re 77 88,12 | 32,64 | 37,04 3,72 76,96 — 99,28 DOMINER ele en 2 asie .| 455 88,8 29,4 33.12 2,36 81,72 — 95,88 LORD Peel deu 81 100,55 | 37,42 | 37,21 4,16 88,0 — 113,0 DONC RON Re cle eee cu 15% 89,61 | 31,604| 35,27 2,54 82,0 — 97,23 CORPS ESREO ee... 151 88,38 | 38,68 | 43,76 3,15 78,93 — 97,83 RHONE REG AO....,....... 155 |120,6 40,17 | 33,31 3,22 |111,0 — 130,26 8° Fum. compl.......... 246 |138,37 | 50,65 | 36,06 3,23 |1928,68 -— 148,06 DR D te etes ete ceretere 1.131 |102,0 43,53 | 42,63 4,29 98,0 — 106,0 Quelles sont iei les différences de longueur entre les plantes des différentes parcelles ? Nous constatons la plus grande diffé- rence entre les parcelles { et 8. Pour les mâles, cette différence est de 58cn,83. E diff. = + 3,212 + 3,022 = + 4,4. La diffé- rence est réelle puisqu'elle est plus de 10 fois plus grande que l'erreur moyenne. Pour les femelles, la différence est de 61em,67. E diff. — +4,42. Si, pour le chanvre de Hongrie, la différence n'était que huit fois plus grande que l'erreur moyenne, ici, par contre, elle est 14 fois plus considérable. Outre l'azote et la chaux donnés ensemble, c'est la potasse qui favorise encore le développement des plantes en longueur (nousavons fait cette remarque aussi pourle chanvredefongrie); elle favorise surtout les plantes mâles. Les résultats sont tout à fait analogues à ceux donnés par le chanvre de Hongrie; c'est du reste compréhensible, puisqu'il s'agit d'une seule et même espèce quoique de provenance différente. Quelle est la différence entre la longueur moyenne des deux sexes chez le chanvre de Brisgau ? Elle est de 146,06, donc pas- sablement plus petite que celle trouvée pour le chanvre de Hongrie. E diff. — + 1,28? + 1,292 — — 1,81. La différence 31% | ANDREAS SPRECHER est 8 fois plus grande que l'erreur moyenne, par conséquent réelle ; le sere mâle se distinque donc par un port plus élancé. On a souvent prétendu que c’estle cas chez certains arbres dioïques, par exemple le Ginkgo biloba, l'Aianthus glandulosa, ete. GogseL (1) doute que ces assertions reposent sur quelque chose de fondé. S'il est vrai que les mesures n’ont pas été faites de manière à convaincre tout le monde, l'observation citée plus haut n’en à pas moins une certaine justesse. HeYER (2) avait déjà remarqué que les mâles, chez lechanvre, étaient plus élancés que les femelles, et mes mesures donnent pleinement raison à ce savant. J'ai constaté que l’on peut reconnaître les mâles déjà avant la floraison à leur plus grande hauteur. Ceci repose sur des observations faites en passant et non sur des mensurations. On arriverait peut-être aux mêmes résultats avec d’autres espèces dioïques, si quelqu'un voulait se donner la peine de mesurer. (1) Gogsez (K.), Ueber sexuellen Dimorphismus bei Pflanzen (Biolog. Cen- tralbl.; Bd. XXX, Nr. 20, 21, 22). (2) Hever (Fr.), Untersuch. ü. d. Verhältnis d. Geschlechtes, etc. (loc. cit.). pl &'LOY — ZL9‘T6 9° 16°6 16€ 1 L°66 986 ‘'SOINAIOU SUPS — of |} 87607 — 98C6 Le G 67°07 LLG°TY L9'S0T 76e SIMON 9948, — 66 [#0 FS'eSt — S87'S0T 90€ TV'er €r'6 99'YTT 098 ‘Son? UOU SJ of } = F£Gr — 9L'807 PTS 3668 SL‘Ye S0'9TF £03 ['SOINAIOU SURS — 0€). Le RS OET — VS'LET di FES Vy'cE LS'£ET £LG "'SOUNAIOU 99 — 0% | ‘0 7 QETET — OS'TIT £'e &L'07 0767 JF TGT 986 ‘:°t°"S9d) UOU SYNAM of ) [ea] “e ‘NO NAS FN ‘KO NA I 0 *0 ‘NO N4 NN °N : HA S4ASSI SHLNYTd A = 2 Il E A « « L L l 9 ‘e & ?T | Gr | 8 F1 | 96 | S6 | 76 | 88 | LT | 57 | Fr [9 DA SPA ANT sues sou El 4 -IR1S 9P SAnSSI SAJUPId 0€ + Fe S fs ( & Y 12: 6 ( LY | OT | LV | 06 | 66 | 06 | 1% | 96 | 6€ | 96 | 5e | 97 | V7 RS "SOINAIOU % SOU | 0€ <« -IPI5 9p SAnssi SAJUEIA 08 5 a l l & & g ( $ $ FT | 6718 YU | 97 | 6 | SV | 16 | 76 | 16 | LE | Sv | Or | 87 °°° à °77"Ss9g1d} uOou sou \ Es _ -IRIS 9P Sonssi SaJUEId of ee D nm < S « K G € Y L L 6 | #7 | ST | GY | 66 | cé | SG | 8 L SFr 16 £ £ |°°°°'"SainaAœu suts sou = _ -IVIF Op SOnsSI SoJUE[d 0€ | ee ea) \ « L G } 9 g GP | LV | LV | %6 | LG | LG | L6 | SG | 66 | 8 | 97 |7 9 g (is h 7 SOJNAIOU R SOU QE = -IPIS 9pP Sanssi S9JUEId 0% = _ } (a 4 £ L 9 G 07 | 9 87 | LE | ST | 66 | O7 | ST | 31 | #7 | LV | LV | ST IS G RS RSR uou sou \ a =] -1PI15 9pP .SOnsSt SAJUEIA op / = — | — | — | |" | | |" | — | | — | — | — | | | — | | | | | — | —— A Gye | GES | SCC | GTS | SOC | 67 | G87 | SLT | GO7 [48 sy) ser] cer) cyr| cor | c6 | se | ge | co | go | y | ce : jims mb 99 sajpouioy se] anod Jo sopeur sep anod ouuop 6 - 4 { JUAUIUPYOI 9JH09P pOyJOUL ej jueams soureag sep o8er oj soude p soqquerd sop uoreoyissep e7 316 ANDREAS SPRECHER Pour les mâles, la différence entre les plantes issues de semences avec nervures, el celles provenant de fruits sans ner- vures est de 70,70. E diff = -EV2,442 29922553 93; ici la différence n’est pas sûre. Pour les femelles elle n’est que de 3mM,2, c'est-à-dire tout à fait inutilisable; par contre, entre les séries 1 et 3, elle est pour les femelles, 15m, 19. E diff. = + V3.,062 + 2,62 — +3,06: ici la différence est réelle. Pourquoi les plantes issues de graines avec nervures mani- festent-elles à peine une plus grande longueur que celles dérivant des fruits lisses el sans nervures bien visibles, tandis que pour le chanvre de Hongrie nous avons trouvé une réelle différence ? Le triage n’a probablement pas été fait avec tout le soin désirable, et pourtant la force vitale des graines avec ner- vures est 101 également plus considérable, puisque sur le même nombre de graines ensemencées il en a réussi davantage que dans les autres séries. Ce n’est pourtant pas le fait que les plantes out poussé plus serré qui les à empêchées de s’allonger dans la série 2, carlenombre des plantes observéeschezle chanvre de Hongrie est beaucoup plus grand pour la série 2 que pour la série 3; néanmoins celles de la série 2 étaient plus longues. lei comme précédemment, la déviation étalon et le coefficient de variation sont plus grands là où les semences n’ont pas été triées. Le mélange des graines représente donc de nombreuses varialions que l’on pourrait au besoin sélectionner, et par con- séquent les champs de chanvre sont d'ordinaire constitués par des populations de différents « génotypes ». Comme fumure, c’est l'amendement complet qui a le plus favorisé la hauteur des plantes. Ce résultat était attendu, car le sol du champ d'expérience est pauvre. Pour le chanvre, l'azote ajouté à la chaux paraissait manquer le plus, puisque cet amendement après la fumure complète a donné le résultat le meilleur. Nous trouverons en /umer acetosa une plante qui a d’autres besoins, comme nous verrons plus loin. Ayant constaté une certaine relation entre le coefficient de Pasymétrie, la moyenne et le coefficient de variation, j'ai addi- tionné les plantes mâles comme les plantes femelles des par- celles 1 des deux expériences 1909 et 1910, ainsi que celles des parcelles 8. a 1 SEXES S R LA VARIABILITÉ DE S SU HERCHE x A REC LT0S'0 LS05‘0 LSLO‘T 6670 896€'S3 LS9L'VF GG68°9€ o8 68‘ICI 687 2197912 01819 8 a sis ose Le] G8G'LL er fn Éomiee see à ) o F°£6 Ha 0. 2,9 \ : O[NOTUA UO SNSSOP-19 SaIJJI{o so] soude. G9z S } & £ } “ 7 £T « « « « 962 | Gyc | GEZ | ec « ÉLTA L 66 | 0G I « 1h « 3 +6 | 06 | 66 | F£ « |« 8 I G08 | G6T | G8T | SLT es | 8€ « J Le | 8e » |e S97 | 67 = # L- SYT GET | SGr | Gr Se AC MCD ONE 2 A A SERRE ECTS A ES £G $ OT £T rai G e » ...... {. HO ) cn bee GP Peel AlNOr ere ect SA) GOT | G6 | G8 | GZ | Go | GG | gy | qe “SATIAOU VI 318 ANDREAS SPRECHER L'excès est une précision mathématique qui traduit en chiffres de combien la répartition des variantes observées est au delà ou au-dessous de la répartition binominale idéale ; 1l se calcule d’après la formule : Dfxt kdSfas 6d?Sfx? Excès — [CE 2e + CE _ sa) ; s | — 3 (JOHANNSEN). La détermination de l'excès est donc simplement la suite de celle de l’asymétrie, puisque, au lieu d'opérer avec la troisième puissance, on opère ici avec la quatrième. Si l’on compare les coefficients de l’asymétrie des plantes provenant des parcelles 1 (sans engrais) et ceux des plantes ayant erû dans les parcelles 8 (fum. compl.), on a la preuve que l’asymétrie dans la longueur peut être modifiée par la nutrition. L'indice du coefficient de l’asymétrie devient négatif quand il y à une nutrition riche et positif quand celle-ci est moins avantageuse. Nous pouvons dire que là où la nutrition à été la moins bonne l'excès est devenu aussi positif. Ceci est vrai pour les plantes femelles des parcelles sans engrais où l'excès de + 1,15 peut être considéré comme grand, puisque JonAnNNsEN appelle une courbe faiblement excessive où hyperbinominale si lexcès en est au-dessous de + 0,4. Mais ce n'est plus vrai pour les plantes des autres parcelles, où nous avons trouvé des coeffi- cients d'excès négatifs assez considérables. Si les courbes calculées et reportées sur le schéma de la courbe idéale (fig. 3 et 4) montrent l’asymétrie assez claire- ment, il en est autrement pour les excès dont les représen- lations graphiques ne correspondent pas aux calculs; mais nous devons nous rendre à l’évidence que la caractéristique d’une courbe excessive positive n’est pas seulement un trop grand nombre de variantes au milieu, mais encore aux extrémités des ailes, et des variantes trop peu nombreuses sur les flancs des deux côtés. Voilà pourquoi il se trouve là où il y a répar- tition avec excès positif, plus de variantes en dehors des limites a Ce Dans mes courbes, par contre, ces caractères réalisant une courbe excessive positive se rencontrent seulement dans la RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 319 courbe de la répartition des plantes femelles cultivéés sans engrais, et cela du seul côté droit. “ Fig. 3. — Comparaison graphique des variations de longueur observées chez le chanvre mâle (Hongrie et Brisgau réunis), soit des parcelles sans engrais (———}), soit des parcelles avec fumure complète ( ———— }, avec la courbe binominale «idéale » (JoHANNSEN, Elemente der Erblichkeitslehre). — Pour l'explication des chiffres de la base, voir figure 2. Les courbes avec excès négatif ne se caractérisent pas non à O plus par le seul fait qu'elles ont des variantes trop peu nom- ' ——— 1 1 NY ] NN R 1x NT + “ Ep Se CN SE i LS le) 36 PT 16 le) 16 26 36 Fig. 4. — Comparaison graphique des variations de longueur observées chez le chanvre femelle (Hongrie et Brisgau réunis), soit des parcelles sans engrais (————), soit des parcelles avec fumure complète ( «idéale ». — Pour l'explication des chiffres ----—), avec la courbe binominale de la base, voir figure 2. breuses au milieu, mais encore parce que leurs flancs pré- sentent un renflement et s’infléchissent trop brusquement vers 320 ANDREAS SPRECHER la base. L'un ou l’autre de ces caractères se trouve réalisé dans mes autres courbes, voilà pourquoi l'indice du coefficient de l'excès calculé est négatif. Certains caractères de plantes, comme la longueur, le poids, etc., qui dépendent dans une large mesure des conditions exté- rieures, montrent, à ce qu'il paraît, assez fréquemment dans la répartition de leurs variantes, soit de l'asymétrie, soit de l'excès. Ayant opéré avec la longueur des plantes, le résultat que j'ai obtenu pour les plantes des parcelles sans engrais et celles des parcelles avec fumure complète estdonce compréhensible et moins intéressant que celui de VoGLer (1), qui à trouvé pour la fré- quence des fleurs ligulées de CArysanthemum parthenium L. Bernh. des moyennes très différentes suivant la provenance des plantes. D'une forte plante d’un sol non amendé, il a compté les fleurs ligulées de tous les capitules et des chiffres obtenus il à calculé entre autres aussi le coefficient de l’asymétrie — + 0, 733. Les mêmes opérations faites avec deux plantes d'une terre amendée lui ont donné un coefficient de l’asymétrie de — 0,488, et il conclut que l'indice du coefficient de lasy- métrie dépend de la nutrition. (4) Voccer (P.), Neue varialionsstatistische Untersuchungen an Compositen (Jhrb. d. St. Gallischen naturw. Gesellsch., 1910, 32 pp.). ES RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEX GY'OTT Æ 97'90T LO‘TOF = ££°96 ‘TT = FS'CTT ‘NO NAH£S FN 99‘0 + 6S'SE GS'°77 680 F 8T°Tr LL'0F 160 F 80‘ 1% 07 ne | "NO NA 6 Le'8 6 TT "KO NE NW 660 7 GS0 & corset & neSS 39 OUSUOH retsettet © nvSsug 39 OUISUOT SYGT 1913, xvr1, 21 *‘QUU9 OU AN94 I9 6 : SOIJJIU9 SO 1910 À [ 19 UOTJETICA 9P JU9191/J009 9[ ‘UOTE]9 UOT} -PIA9P ®] ‘ouuoÂOU ®[ ‘JUOUWIAIEUIPIO JIUJ SUOAB] SNOU OUUON “I9[N9TV9 mod uO SolfJIo S99 soude ( Ê 3 E © £r£ |86S Leg [ere |e ST [SLT |GST m eu E O€T |SFT LGT OT |60f S £8T |6ZI est |0%T 5 un — | — | — — | — | —— nn : A 692 | qqz | Sy | GES | ACC G6r | S87 gqt | cyr | GET | Sep | GT | O7 | 6 | S8 | SL | 9 | GG | Gÿ | GE ; | Z 2 < : JU91]{0 UO ‘SOJOU] so onb isure ‘neëstiq op In[99 9p SOJRUL SO] J9 OHISUOF 9p 2AIAUCUO NP SOJEUI Se] UUOJIPPE UOT IS 322 ANDREAS SPRECHER La différence entre les mâles et les femelles est de 19cm 57, E diff. = +0,89? + 0,912= +1,27. Ladifférenceest quinzefois plus grande que l'erreur moyenne, par conséquent réelle. En melltant le chiffre de 100 pour la longueur des femelles, la lon- gueur des mâles sera d'à peu près 120 (1). Nous pouvons donc dure comme conclusion que les mâles, mesu- rés à la même époque que les femelles — pendant la floraison — offrent une longueur plus considérable. En sera-t-il de même longtemps après la floraison? Quelques mensurations faites en automne 1911, sur des plantes issues de semences récoltées en 1910, m'ont permis de répondre à cette dernière question. Les plantes mâles étaient complètement passées et jaunies et les femelles portaient des fruits. Voici les chiffres : 35145155 |65 |75 | 85 | 95 1051145/125435/145155|165|175185/195)205 —| | — |__| — | — — | —— | — | — | —— | — | — | —|— ee 24! 42! 661 931142/1941278/282/288/280/175|112| 52] 37] 19! 10! 2 | 2 | Le _- © ds LE 641103/149/203/273[2921332/256/2 9]128| 76! 38| 28! 141 3| 3 | » C9... 2.098 106,43 28,844 27,101 0,6297 | — 0,013 |—0,0536 — 0,206 COMITE ER 2.355 | 93,913 30,00 31,944 0,6182 | + 0,267 La différence entre la longueur moyenne des deux sexes est de 12em,517, E diff. — æ+ Y0,62972 + 0,61822 — 0.88. La différence est quatorze fois plus grande que l'erreur moyenne, par conséquent réelle ; mais elle n’est plus si grande qu'au moment de la floraison, ce qui prouve que les plantes (1) D’après Pearson, la longueur des femmes comparée à celle des hommes serait dans un rapport de 100 à 108,07 PA RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 029 femelles n’ont pas atteint le maximum de leur croissance au moment du complet épanouissement floral des mâles. Toutefois la différence entre la longueur des deux sexes reste réelle. Si l'on suppose la longueur des femelles égale à 100, celle des mâles sera environ de 113. La moyenne des deux sexes est restée au-dessous de celle de l'année précédente. Cela peut être dù à l’action du temps chaud et sec; 1l faut noter que les semences provenaient de quelques exemplaires seulement et non plus d’un grand nombre de plantes ; 1l est possible que ce fait trouve ainsi son expression dans les descendants. Puisque le coefficient de variabilité est pour les deux sexes passablement plus petit, on pourrait admettre non sans raison que le choix de peu de plantes mères a réduit la variabilité dans la longueur des plantes descendantes. En 1911, de même qu'en 1910 la variabilité des femelles est plus considérable que celle des mâles : La plus grande exigence des femelles vis-à-vis de la nourri- ture trouve son expression, comme en 1910, dans le coefficient de l'asymétrie, qui est pour les femelles positif, tandis que pour les mâles il est négatif quoique très petit. Pour le poids des deux sexes chez le chanvre je n'ai malheu- reusement pas fait de pesées assez nombreuses. Je veux néan- moins indiquer les quelques chiffres obtenus. Les plantes fraiches ont été réparties suivant leur poids en douze classes dont chacune a une amplitude de 10 grammes. 45 | 55 | 65 | 75 | 85 | 95 | 105 | 115 2101220042 6 45 | 32 | 41 | 10 D’après ces chiffres on calcule : n M EN GR. | G U E Plantes ot... 166 3165 19,23 61,0% 1,49 IR ORNE 158 42 25,1 59, T6 2,0 La différence entre les moyennes de poids des mâles el des femelles est de 108r,5. E diff. — + V/1,492+ 22 = + 2,49. 324 ANDREAS SPRECHER Les femelles présentent donc un plus grand poids bien que leur longueur soit moindre; cela indique qu’elles sont plus tra- pues et plus feuillues. Elles ont en outre une plus grande varia- bilité dans le poids, comme elles ont une plus grande variabilité dans la longueur. Pour fumer acelosa nous avons les classes et fréquences suivantes : 55 | 65 | 75 | 85 | 95 | 105 | 415 | 425 | 135 | 145 | 155 | 165 o / 1° Sans engrais..| 4 8 | 23 | 33 | 29 | 16 8 1 » » » » DOBD2OD ED 4 | 14% | 27 | 42 | 20 | 11 b) 1 » » » » ss | BONE ere PA RAR PIE TN EN SE) y il 1 » » » AO OR ECREn 1 2 | 43 | 29 | 4111.38 | 42/1 2 » » » » 3 DO CAD eee 2 6 | 17 |.32 | 48-1 30 | 14 4 » » » » & f 6° P205 + K20...| 3 | 40 | 24 | 42 | 52 | 20 | 8 l » » » » NO NEC C0... 06 MIO INOS RO 0RIMO NEA 5 » » » » » Æ \8oFum.compl...| 1 5 | 44 | 47 | 52 | 43 | 13 2 » » » » Se 23 | 72 |168 307 |316 |208 | 69 | 12 | 4 | » | » | ». nn 1° Sans engrais ..| 3 | 21 | 34 | 40 | 42 | 38 | 48 | 36 | 32 | 40 n » AI 20 DED PRES 2 | 44 | 22 | 41 | 42 | 49 | 36 | 23 | 16 | -9 [2 | » 2 | DONS 5. | 46) 24.197 :) 451183 21100 | 702-425 4221003% 505 SAN 2O SR LE » 3 | 5 | 144030 137107221275 160 2326 SGA O re. 1 3 PA45 À 4901 22 390 450 4700 RS) 27h OA Ef 60 P205 + K?20...| 7 | 47 | 25 | 20 | 37 |.53 | 64 | 56 | 38 | 24 | 10 | 14 NON EMICA DEEE 6 | 29 | 38 | 48 | 49 | 47 | 40 | 29 | 19 | 3 | » » Æ \$o Fum. compl...| » |- 3 | 7 | 22 | 34 | 63 | 88 | 87 | 60 | 19 | 8 | » ALI DE 24 1106 |167 [231 |301 [409 |493 [423 [309 1124 | 63 | 21 Dee ..| 23 | 72 [168 1307 1316 1208 | 69 | 12 | 1 » » » OECNORR Re 47 |178 1335 1538 [617 [617 1562 |435 1310 1124 | 63 | 21 Parmi les plantes à plusieurs tiges, on a choisi pour les mensurations la plus longue. La plupart des plantes présentaient le même stade de développement. Certains des mâles étaient un peu passés, d’autres portaient encore des étamines fraiches. Parmi les femelles il y en avait qui possédaient déjà de jeunes fruits, les autres présentaient encore leurs stigmates. Garcke (1) donne pour Rumex acetosa une hauteur de 30 à 60 centimètres. Scxinz et KezLer (2) indiquent 30 à 100 cen-. timètres. Si nous calculons maintenant la moyenne, la déviation étalon, le coefficient de variation, l'erreur moyenne, nous trouvons pour les mâles et les femelles les chiffres suivants : (1) GarGkE (A.), Ilustrierte Flora v. Deutschland. Berlin, 1898, p. 824. (2) Scuiwz (HL.) et Kezcer (R.), Flora d. Schweiz. Zürich, 1900, p. 152. M | E M +3E ç en cm. en cm, en cm, — 88,11 | 14,6 1,33 | 84,12— 92,1 84,5 | 43,0 1,248| 80,76 — 88,24 90,92 | 13,3. 1,01 | S7,89— 93,95 41,07 | 94,57 —: 97,99 1,13 | 89,74— 96,52 60 P205 + 50 ,2 | 43,29 | 14, 1,04 | 86,08 — 92,32 7° N + CaO 4 14, 63 1,98 | 80,26— 87,94 SOAEUMEACOMPI.. ... :.... ; 2, 0,94 | 91,18 — 96,82 0,41 | 88,97— 91,43 103,48 | 23,1: 1,32 | 99,52 — 107,44 101,88 1,3 | 97,98 — 105,78 109,2 0 0,96 |106,32— 112,08 120,5 ÉE . | 4,04 [117,38 — 123,62 119,37 | 23,6 1,38 [115,93 — 193,51 110,28 1,29 |106,41— 114,14 97,27 | 21,23 1,21 | 93,64— 100,9 113.57 | 47,53 0,88 [110,93 — 416,21 110,23 | 22,54 0,44 [108,91 — 111,55 Ce qui frappe ici tout d'abord, c'est que le plus grand écart dansleslongueurs de plantes de Rumer ne se trouve pas entre la parcelle sans engrais et celle avec fumure complète, comme c'était le cas pour le chanvre. Évidemment l’oseille a d’autres besoins ; c’est à l'amendement de la potasse qu'elle réagit le mieux. Iei l'azote et la chaux donnés ensemble ont produit les plantes les plus petites ; pour le chanvre, au contraire, ils ont produit ies plus grandes (exception faite des parcelles avec fumure complète). Si nous calculons les différences entre la longueur moyenne des plante de la parcelle 4 et celles des autres parcelles, et en même temps leur erreur moyenne, nous obtenons la table sui- vante pour les mâles et pour les femelles : Diff. E diff. Diff. E diff. 4 minus 8......... RG e 0,78 1,42 6,93 1,36 RM DE Pr aetsinenses à 1,65 4,55 1,13 4,73 4 — De en Mein 3,86 1,47 41,3 1,41 4 — (ER TE 5,28 1,49 10,22 1,65 ES RIRE RO De ë 6,67 4,71 17,02 1,68 4 — De nee ne 10,28 1,64 18,62 1,67 4 Ce nantes 10,68 1,67 23,93 1,59 326 ANDREAS SPRECHER Pour les mâles, la plus grande différence (K?20 — N + Ca0) est six fois plus grande que l'erreur moyenne; pour les femelles, elle est, pour les mêmes parcelles, quatorze fois plus grande AE D ÉR Ercel 50 60 YO 80 go 100 10 110 130 140 150 160 170 M4 M'e Fig. 5. — Courbe empirique représentant la répartition en classes simples des lon- gueurs observées chez les plantes mâles (=) ct femelles (--—=- ) de Rumex acelosa. M © — moyenne des mâles; M Q — moyenne des femelles. que l'erreur moyenne. L'amplilude de variation des femelles est en général beaucoup plus considérable que celle des mâles ; pour les premières, la déviation étalon (s) el le coefficient de variation (u) sont dans toutes les parcelles passablement plus grands que pour les seconds. Chose curieuse, la fumure complète présente, soit pour les mâles, soit pour les femelles, la plus petite variabilité, tandis que pour le chanvre ce n’était pas ainsi. Serait-ce une indication que ARumex acetosa est génotypiquement plus uni- forme que Cannabis saliva? Un point beaucoup plus important que la différente longueur des plantes provenant de parcelles diversement fumées, c’est la différence entre la longueur moyenne des deux sexes qui estici RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 2 de 20 cm. 03; E diff. — Æ V0,412 + 0, 442 = + 0,6» c’est-à- dire trente-trois fois moins grande que la différence. Les mâles sont donc passablement plus pelits que les femelles. Si on suppose pour la moyenne des mâles le chiffre 100, la moyenne des femelles serait de 122. Le dimorphisme est bien accusé. La plus grande 452 409 350 Fig. 6. — Comparaison graphique des variations de longueur réparties en classes simples chez les mâles (—=——) et les femelles (=== ) de Rumex acelosa, avec la courbe binominale «idéale » (JonanNsen, Elemente der Erblichkeitslehre). — Pour l'explication des chiffres de la base, voir figure 2. variabilité des femelles est certainement en rapport avec leur plus grande vigueur. Le polygone de variation représenté par la figure 5 donne la répartition graphique des femelles et des mâles. Cette courbe, calculée. pour 10 000 individus et reportée sur la courbe idéale de la manière indiquée plus haut, s’écarte fort peu de celle-ci, tant pour les mâles que pour les femelles (fig. 6). Toutefois nous constatons une légère asymétrie qui n'est plus positive comme celle remarquée sur les courbes du chanvre, mais bien négative. Le coefficient d’asymétrie est pour les mâles de — 0,131, et pour les femelles = — 0,182.L'indice négatif du coefti- cient d’asymétrie montre que la nutrition de l’oseille à été meil- leure que celle du chanvre, malgré le terrain et la fumure iden- tiques. Abstraction faite du pouvoir électif différent des racines pour les sels minéraux qui se trouvent dans le sol, je m'explique ainsi la meilleure nutrition de Æwmer : celui-ci, ayant eu au moment de la mensuration deux ans d'existence, à pu, grâce à 328 ANDREAS SPRECHER son système de racines plus développé, tirer un parti des sub- stances nutrilives contenues dans le terrain. La classification des plantes de Rumezx issues de graines triées donne la table suivante : PLANTES ISSUES DE FRUITS 55 | 65 | 75 | 85 | 95 |405/415112511351145 1551165 A .( 4° Les plus grands...| 8! 54| 80/1011149/16812201169/119| 44| 31| 5 FLÉQUENCES LS Moyens. 2.0.0 15| 46! 651104/105/168/180/160/103| 47| 12] 5 ® 3° Les plus petits....| 1| 6] 21! 26) 47] 73] 95] 94| 88) 33) 20} 11 ve ( 1° Les plus grands...| 6! 39] 9011461146] 79] 25| 6] »| »| »| » Fréquences | % Moyens 2"... 16| 25] 5311421105] 77| 23] 3| »| »!| »| » 3° Les plus petits....| 1| 8| 25| 49! 65] 52] 21| 4] »| »| »| » | D'après ces chiffres on calcule : M E M +3E en cm en cm. en cm, ÉURRS 1.148 1108,74 | 22,48 | 20,67 | 0,66 [106,76 — 110, 72 Fréquences ® }2.,..... 1.010 [108,17 | 22,46 | 20,76 | 0,71 [106,04 — 110,3 (CDR RAR 543 [117,74 | 21,95 | 18,05 | 0,94 [114,89 — 120,53 CRT ONE 537 | 89,04 | 43,61 | 45,28 | 0,58 | 87,3 — 90,78 Fréquences © À2°....... m4 | 89,56 | 14,57 | 16,27 | 0,74 | 87,43— 91,69 Q 99 oise 225 | 94,07 | 13,45 | 14,3 0,89 | 91,4 — 96,74 Nous voyons ici le phénomène contraire à celui que nous avons observé chez le chanvre. Les plus petites graines donnent les plantes les plus longues; mais, ne nous y trompons pâs: ici, ce n’est pas autre chose qu’une question d'espace et de nutrition. Sur une étendue égale nous avons 1685 plantes issues des fruits les plus grands, 142% plantes issues de fruits moyens et738 pro- venant de petites graines. Si l’on suppose les premières égales . à 100 p. 100, les secondes donnent 84,5 p. 100 et les troisièmes 43,8 p.100. Les premières ont donc une vitalité plus de deux fois plus considérable que les troisièmes ; on peut admettre pour celles-e1 que les plus vigoureuses seules se sont développées et ont trouvé des conditions plus favorables, étant moins serrées que les premières el les secondes; ici la lutte pour l'existence a été trop inégale et les plus faibles ont péri. Il n’en est pas ainsi pour le chanvre. Les plantes issues de graines sans ner- vures sont beaucoup moins nombreuses: par contre, elles nesont RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 329 pas plus longues, elles sont au contraire plus petites que les autres. Cela parle bien en faveur d’une différence génotypique entre les graines du chanvre, que les conditions extérieures ne peuvent changer. En fait d'amendement, c’est la potasse qui favorise le plus lalongueur des plantes, pour les mâles comme pour les femelles; et ce n’est nullement une questionde place comme nous l’avions constaté pour les plantes issues de petites graines, puisque sur trois parcelles seulement (3, 6, 8), il y a développement d’un plus grand nombre de plantes. Nous parlons intentionnellement de l'influence des fumures sur la longueur seule. La longueur ne correspond pas nécessairement au rendement en général. Pour le chanvre, nous avons vu que les mâles, bien que plüs grands, ont un plus petit poids. Outre la différence de longueur et de poids, il existe certai- nement d'autres différences morphologiques entre les sexes. D’après Hevyer les mâles ont des entre-nœuds plus longs que les femelles. La substance organique des femelles est de bonne heure plus considérable que celle des mâles. Jusqu'à présent je n'ai pas fait dans cette direction d'observations basées sur des mesures, Je n’ai donc rien à ajouter. » ÉTUDE CRYOSCOPIQUE Dans une étude très suggestive, J. Laurent (1) parle du rôle considérable de la pression osmotique dans les phénomènes biologiques, notamment en ce qui concerne la forme el la structure des plantes. Dans un second travail (2) il émet l’idée que « si le type femelle coïncide réellement avec une pression osmotique plus élevée, on doit trouver dans les caractères anatomiques des végétaux des différences d'un sexe à l'autre en rapport avec ces différences osmotiques. » L'application des principes qu'il a exposés dans sa première étude «indique que les pieds femelles auront une lige plus épaisse, avec des cellules d'un plus grand diamètre». Pour le moment je n'ai pas examiné (4) Laurenr (J.), Les facteurs de la structure chez les végétaux (Extrait du Bulletin de la Soc. d'étude d. se. nat. de Reims). (2) Laurenr (J.). Une nouvelle hypothèse sur le déterminisme du sexe (loc. cit.) 330 ANDREAS SPRECHER s'il existe vraiment des différences anatomiques entre le sexe mâle et le sexe femelle ; mais LAURENT m'a donné l'idée de faire des expériences cryoscopiques avec des plantes unisexuées, el je suis pleinement d'accord avec lui quand il dit : « Les recherches nouvelles d'anatomie expérimentale auront done besoin d’être complétées désormais à la fois par l'étude des échanges gazeux dans les conditions mêmes du développement de la plante, et par la détermination de la pression osmotique interne à l’aide de la cryoscopie ou d'essais de plasmolyse. » J'ai entrepris avec les deux plantes, Cannabis et Rumex, des expériences pour vérifier si le point de congélation des extraits végétaux est abaissé chez les types femelles, comme le veut la théorie de LAURENT. Méthode. La détermination du point de congélation a été faite à l'aide du crvoscope de BEcKMANN. Celui-ci se compose d’une éprou- vette assez grande et forte, fermée par un bouchon. Ce bouchon a deux trous, l’un au milieu pour un thermomètre divisé en centièmes de degré, l'autre laisse passer un fil en platine dont l'extrémité recourbée, entourant le thermomètre, est destinée à remuer le suc. Cette éprouvelte plonge dans une autre plus grande, qui plonge elle-même dans le milieu réfrigérant, placé dans un récipient plus ou moins grand, dont le couvercle est percé, au milieu, d’un trou pour l’éprouvette. Un autre trou laisse passer un thermomètre qui indiquera la température du milieu réfrigérant, car celle-ci ne doit pas descendre trop au-dessous du point de congélation du liquide à examiner. J'ai fait construire pour mon usage un récipient à couvercle, pouvant contenir deux éprouvettes, afin que l’on puisse faire deux déterminations à la fois. La Httérature indique passablement de modifications apportées au cryoscope, et surtout au thermomètre, qui doit être très exact. Le thermomètre de BECHMANN n’a pas de zéro fixe, el 1l faut déterminer celui-ei de temps en temps. PanTA- NELLI (1) recommande l'appareil de FRIEDENTHAL à zéro fixe, (4) Pawraxezut (E.), Zur Kenntnis d. Turgorregulationen bei Schimmel pilzen (Jhrb. f. wissensch. Botanik, Bd. XL, Heft 3, p. 303). RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 331 el Sani (1) la modification de l'appareil BEeckmanN par HAIDENHAIN à Zéro également fixe. SILvERMAN (2) à rempli l'espace entre l’éprouvette extérieure et intérieure avec de l'alcool méthylique, ce qui a donné, d’après lui, de meilleurs résultats pour le point de congélation du vinaigre que si l'espace avait été rempli d'air. J'ai constaté pour ma part qu'avec la présence de l'alcool méthylique le refroidissement se fait d’une manière plus rapide et plus régulière. Lorsque l’on à un grand nombre de déterminations à faire, il n’est pas indifférent qu'elles puissent s’exécuter dans le moins de temps pos- sible. Les sucs ont été extraits au moyen d’une presse à fruits, « tutti frutti », construite pour les usages culinaires. Jai obtenu ainsi d'assez bons résultats : Les tissus ont été comple- tement écrasés, le résidu était presque sec au toucher. Les sucs ont été filtrés immédiatement après l'extraction à travers un linge, et ensuite on les à versés dans des cylindres gradués fermés à l'émeri pour empêcher l’évaporation. Puisqu'il faut autant que possible expérimenter avec des sucs extraits au même moment (car la température, l'humidité et l'insolation ont une grande influence sur la pression osmotique), il à fallu placer les cylindres dans une glacière afin de garder les sucs frais et non fermentés. Ceux-ci sont naturellement bien loin d'être clairset, avant d'y déterminer le point de congélation, je les ai tous filtrés à travers des filtres « sine cineribus ». La filtration s’effectuait chez les différents sucs d’une manière très inégale. Les uns filtraient lrès lentement — surtout ceux provenant des plantes femelles et je les ai filtrés dans la glacière même — pour empêcher qu'ils se détériorent et s'évaporent. Quelques-uns filtraient si mal que j'étais obligé de les diluer de moitié avec de l’eau distillée, comme PanrANELLI le recommande pour des sucs concentrés. De Vries (3) à de plus coagulé lalbumine en chauffant soil (4) Samui (H.), Lehrbuch der klinischen Untersuchungsmethoden. 5. Auf, 1909, p. 744. | (2) Siuverman (A.), Die Erniedrigung d. Gefrierpunktes v. Essig als Kontrolle seiner Zusammensetzung. (Chemikerzeitung. Jhrg. XXXV, 1911, p. 43). (3) Vies (H. px), Eine Methode zur Analyse der Turgorkralt (Jhrb. f. wis- sensch. Botanik, Bd. XIV, 188%, p. 427). 392 ANDREAS SPRECHER les organes avant l'extraction des sues, soit les sucs eux-mêmes. Mais puisque les corps albuminoïdes ont un poids moléculaire très élevé et exercent même à l'état ionisé une très faible pres- sion osmotique (1) (le poids moléculaire de l’albumine de l'œuf a élé évalué à 13000 — Hæger, physik. Chemie, p. 18), ils ont par conséquent peu d'importance dans les phénomènes osmotiques ; étant donné que certains sels, par exemple les phosphaltes et l'acide citrique en présence de Ca, peuvent être précipités par la chaleur comme l’albumine (D£ Vries), on peut parfaitement ne pas tenir compte de l’albumine dans la ervo- scopie des sucs végétaux. Le sang est un très bon exemple pour montrer le peu de pression osmotique qu'exercent les corps albuminoïdes. On sait qu'ils y forment 92 p. 100 des corps dissous. Or, si on les éloigne au moyen de la coagulation, la pression osmo- tique du sang n’en est que peu modifiée (H&BER). Il va sans dire que si l’on veut étudier la pression osmotique de l'un ou lautre des tissus d’une plante, la méthode cryo- scopique opérant avec le suc de la plante entière ne peut être employée. Le suc contient l’eau et les substances dissoutes de lissus très divers : le xylème livre son eau, le phloème la sève élaborée, le parenchyme cortical et celui du cylindre central donnent leurs sucs cellulaires, qui ne sont pas nécessairement semblables. Pour connaître approximativement la pression osmotique dans les cellules d'un tissu, on se sert depuis plus d’un demi- siècle d’une méthode introduite dans les sciences biologiques par PrinGsnem et NarGeLr : la plasmolyse. De VRries (p. 544) dit à propos de cette méthode que la détermination de la force turgescente, en cherchant d’une part la plus faible concentration du salpêtre qui produit encore de la plasmolyse et d'autre part la plus forte concentration qui ne produit pas encore une plasmolyse, ne conduira pas, dans la généralité des cas, à des résultats satisfaisants, parce que cette concentration est dans la plupart des tissus très différente pour chaque cellule prise séparément, etqu'une détermination exacte sera donc rarement (4) Roserrson (T.-B.), Die physikalische Chemie der Proteine. Nebersitzung von F.-A. Wyneken. Dresden, 1912, p. 290, t. ff. = RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 339 possible. En outre, les faibles degrés de plasmolyse n'échapperont que trop facilement à l'observation dans certaines cellules des tissus parenchymateux, surtout dans celles avec suc cellulaire non coloré. J'ai constaté combien est difficile l'observation de la plasmolyse pouvant donner des résultats valables pour le total de la plante ; trop de facteurs personnels peuvent jouer un rôle. Néanmoins, les quelques expériences que j'ai faites avec des coupes transversales dansles tiges placées dans des solutions de nitrate de potasse de concentration différente donnèrent des résultats correspondant assez bien à ceux de la cryoscopie, De VRies a fait des essais qui lui ont prouvé que la pro- portion du sue parenchymateux par rapport aux sucs extraits d’un organe tout entier est si prépondérante que l'influence des autres tissus se trouve en dedans des limites des erreurs d'observation possibles (p. 543). Cela peut être vrai pour certaines plantes dans certaines conditions et là où il ne s’agit que d’un seul organe, mais nous verrons plus loin que l’on trouve des résultats différents dès que l’on opère séparément avec les tiges et les feuilles. D'après la loi de Van C’Horr la pression osmotique d'une solution correspond à la pression que la mème substance exercerait sous forme de gaz ou de vapeur sous le même vo- lume et à la même température. Si on dissout d’une substance la quantité (en grammes) égale à son poids moléculaire dans un litre d’eau, on obtient une pression osmolique de 22,4 atmosphères. Depuis les travaux de Raouzr (1) nous savons que « l'abais- sement du point de congélation d’un dissolvant ne dépend que du rapport entre les nombres de molécules du corps dissous et du dissolvant ; il est indépendant de la nature, du nombre, de l’arrangement des atomes qui composent les molécules dis- soutes » (Raourr) (2). Puisque le point de congélation d’une solution s’abaisse avec le nombre de molécules qui y sont dissoutes, c’est-à-dire avec la concentration, on peut, en (4) Raouzr (F.-M.), Sur le point de congélation des liqueurs alcooliques (C.'R. Ac. Sc., Paris, t. XC, 1880, p. 865). (2) Raovwr (F.-M.), Loi de congélation des solutions benzéniques des subs- tances neutres (C. R. Ac. Sc., Paris, t. XCV, 1882, p. 187). 334 ANDREAS SPRECHER déterminant son point de congélation, évaluer sa pression osmolique et son poids moléculaire comme Raouzr l'a pro- posé (1). Sous une pression de 22,4 atmosphères l’eau gèle à — 19,85, et cette température est le point de congélation pour toute solution qui contient, dissous dans un litre d’eau, le poids moléculaire d’un corps. « L'abaissement du point de congélation dû aux différents corps qui existent, à l'état de mélange, dans deux litres d’eau, est la somme des abaissements produits séparément par chacun de ces corps, lorsqu'il existe seul dans le même volume d’eau » (Raourr) (2). S'ilne se produit pas de réactions chimiques entre les différents corps dissous dans une solution, la pression osmolique qu'ils exerceront ensemble sera done égale à la somme des pressions parlielles que pro- duirait chacun des corps sil était dissous seul dans le même volume de dissolvant. Ces données permettent de calculer la pression osmotique d'un suc végétal simplement comme suit : De A X 2e 1,85 Le résultat ne sera naturellement qu'approximatif, mais néanmoins suffisamment exact pour des recherches de ce genre. A l'exemple de Maquexxe (3) on déduit par le calcul, du résidu sec du suc et du point de congélation, « le poids molé- culaire que devrait avoir une substance supposée unique pour donner, sous le même poids, la mème température de congé- lation ». C'est le nombre ainsi calculé que MAQUENNE désigne sous le nom de « poids moléculaire moven ». De ce poids mo- léculaire moyen, calculé d’après la formule : rs 1,85 D m. = , (1) Raourr (F.-M.), Loi de congélation des solutions aqueuses des matières organiques (C. R. Ac. Sc., Paris, t. XCIV, 1882, p. 1517). (2) Raouur (E.-M.), Recherches sur le partage des acides et des bases en dissolution par la méthode de congélation des dissolvants (C. R. Ac. Sc., Paris, t. XCVI, 1883, p. 1653). (3) Maquenxe (L.), Sur le poids moléculaire moyen de la matière soluble dans les graines en germination (C. R. Ac. Sc., Paris, t. CXXV, 1897, p. 516). RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 399 on peut dire ce que nous avons exprimé à propos de la pression osmotique trouvée par la formule citée plus haut : le résultat n’est qu'approximatif, mais avec un peu de circon- spection, il peut servir grosso modo à comparer l’état moléculaire de différents sucs. P = pression osmolique; À — point de congélation; pm —= poids moléculaire moyen; rs — résidu sec du suc ; 22,4 = pression du poids moléculaire d’une substance en grammes dis- sous dans un litre d'eau; 1,85 — point de congélation de l'eau à une pression de 22,4 atmosphères. Voici les résultats crvoscopiques pour ÆRrner acelosa mâle : NOMBRE POIDS ; ren POINT DATE des Le rs PRESSION . DISRIES à LT ; osmolique PARCELLES. de Ja extrailes plantes extrait congélation jour une en IL du suc. récolte P Te _e en cmc. du suc. : analyse | grammes. P. n. ju v. A, ER : 24 jui 1 40 » — 0,61 7,38 es \24 Juin. 4 0,61 x DRAM". feuillet | 42 375 203 | — 0695 | 841 é Juin. 1 65 42 NS 6,66 A5 27 — 1 50 34 — 0,53 6,42 >20)5 FE ONE Jon — 1 120 78 | 050. | 744 : (20 — 2 38 21 — 0,722 | 8,74 SLT ON EE EE | 4 juillet. 5 (Plantes misérables). | — 0,67 8,11 4 —- y » » — 0,668 8,09 \ LR 1 (5 tiges). » — 0,6 7,26 LOBRCOE enr sers I 2 » » — 0,69 8.35 } 4 L » » — 0,64 T1) \12 — L TÙ quil — 0,67 8,11 4 — 5 » » — 0,62 160 DOACAD Er temrere 4 — 5 » » — (6,59 7,14 LE 8 178 109 — 057 || 6,9 5 : 29 juin L 144 70 — 0,592 HAT 6 P205+ K°0...... 120 1 155 72 | — 0,693 | 8,39 70 N + CaO........ | # juillet. 5 » » — 0,64 7,75 ë 24 juin il 101 T0 — 0,6% 1,1 8° Fum. complète... {3 juillet n 70 40 | — 0,6 7.26 | Total : 74 plantes, dont 39 ont eu 812 centimètres cubes de suc; le point moyen de congélation est d'après le calcul — 00,6337, et la pression moyenne sera de 7,67 atmosphères. 336 ANDREAS SPRECHER Voici les résultats pour Rumer acetosa femelle : DIFFÉRENCE DNS ) v entre PARCELLES. de la n. P k A. PE la pression EN en gr. | en cmce. ne cu o 0 1 | 18 » | —0:825|:.1635 2 20403 NRUNS engrais. }{9 juillet.| 42 | 400 | 210 |— 0,62 | 7,51 + 0,9 27 juin. 1 | 109 78. | 0,576) M6.06 1227013 do Pi0s \97 — 1 77 52 |— 0,602! 7:29 | — 0,87 É RTE RE RSS j29 — 1 | 85 55 | 0,59 | 7,14 29 1 | 50 31 |— 0,538! 6,51 + 2,93 go N (4 juillet.| 4 » » [= "0,639. 778 MER 088 Re es : . Le dela AE 3 ) » |— 0,596| 7,24 + 0,88 2: LAQULEE 3 » » | -0,643| 742 | 046 PE CO MEN EE L RE 3 » » 0 Ti26 NP 24009 / 4. — 3 » » |— 0,64 7,15 0 is 9 | 330 | 205 |— 0,645] 7.81 + 0,3 : RES 7 » ÿ : | — 0,585|- 708210220029 RE NE 2 Us = 7 | 204 | 443 |— 0,585) 708 | — 0,18 o pros LK20 (29 juin. 1 | 41 74 |— 0,542] 6,56 + 0,61 PAR 0e es o | 488 | 9 |- 056! 68 EC 4 juillet.| 3 : » |— 0.565 6,84 | -L 0,95 TON Cages er 4 — 4 » » |— 0,57 | 6,9 4 M 8 » » |— 0,55 6,66 8e Hum démolie (equin 1 | 92 60 |— 0,607 TPE 0 pa CmpIEre juillet.| 3 | 207 | 450 |— 0,57 | 6,9 + 0,36 Total : 78 plantes, dont 39 ont donné 1149 centimètres cubes de suc; le point moyen de congélation est, d'après le calcul, — 00,5957, et la pression moyenne sera done de 7,21 atmos- phères. En moyenne, la différence entre la pression osmotique des mâles et celle des femelles est d'environ une demi-atmosphère, ce qui est assez considérable par rapport à la pression de 7 à 8 atmosphères que j'ai trouvée en général chez Rumex. En expérimentant seulement avec des feuilles provenant de plantes mâles et femelles de la parcelle 4, où les plantes étaient le plus fraiches, j'ai trouvé pour les mâles, dans 50 grammes, 40 centimètres cubes de suc, et ce dernier avait A = 0,505 et P — 6,14; pour les femelles, dans 200 grammes, 136 centi- mètres cubes de suc, dont, A = 0,465 et p = 5,63. La différence pour les feuilles seules est la même que pour les plantes entières, c’est-à-dire une demi-atmosphère. Autrement la pression dans les feuilles des plantes mâles comme des plantes femelles est un peu moindre que dans les plantes RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES SOU entières, ce qui impliquerait une plus forte pression dans les tiges. Les résultats avec Rumex acelosa nous montrent en tout cas que la concentration du sue chez ces plantes est extrêmement variable suivant les individus, suivant le temps et suivant la fumure. ANN. DES SC. NAT. BOT., 9e série. 1913, xvr, 22 ‘338 ANDREAS SPRECHER Premiers résultats avec Cannabis satira, mâle et femelle : NOMBRE VOLUME POINT POIDS DAT des PRESSION px pentes de ae oi osmotique PARCELLES. de la extraites | plantes | se q ce pour une | en op ACER du suc. récolte. analyse. B': | cm.c. |0 centigrade. n. / 22 juillet \ (chaud et venteux). 25 juillet | (beau temps). 1° Sans engrais. 20 juillet (pluie). 23 juillet (pluie). (beau temps). \ 23 juillet | l \ (pluie). | ——————— | | 21 juillet | 22 juillet (chaud ; et venteux).| LORD Res 25 juillet (chaud et venteux). ss... (pluie). 23 juillet (pluie). 20 juillet (pluie). Û 70 N + Ca0.....… 22 juillet | | (chaud et venteux). l | { NÉ En | 19 juillet | / 19 juillet ( (pluie). 8° Fum. compl.s 22 juillet (chaud \et vénteux). A O |— 0,75684 Q |— 0,71279 Dans cette expérience, la pression osmotique des mâles ne RECUERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 339 peut malheureusement pas être comparée avec celle des femelles, puisque les plantes Get ® n'ont pas été récollées en même temps, dans aucune des parcelles. Les unes ont été cueillies par un temps pluvieux et froid, les autres par des journées chaudes et venteuses. J'ai constaté, comme pe VRies (/oc. cil., p. 560) que le point de congélation du suc est très sensible aux condi- tions extérieures : une série de Journées pluvieuses abaisse sensi- blement la pression osmotique: par contre, un beau temps chaud et venteux cause une concentration du suc des plantes. Ce fait est compréhensible; il est du reste connu depuis longtemps qu'un beau temps chaud rend les fruits plus sucrés. Toutce qui active la transpiration concentre le suc des plantes, d'abord dans les feuilles et ensuite, grâce à la diffusion plus ou moins rapide des substances, aussi dans les autres parties. La pression moyenne du suc extrait des mâles est de 9,164 atmosphères, et celle du suc extrait des femelles de 8,631 atmosphères. La différence est d’une demi-atmosphère, comme celle trouvée chez Aumer. Les pressions osmotiques constatées iei chez le chanvre sont assez élevées, DE VRies avait remarqué en général 5 à 7 atmosphères (1) dans les organes en formation, mais la pression pouvait descendre à 5,5 et monter jusqu'à 9 atmosphères; la moyenne de mes expériences est probablement plus élevée parce que les plantes avaient à peu près terminé leur croissance. Pour pouvoir comparer la série des mâles avec celle des femelles, j'ai récolté les plantes, mâles et femelles, d’une par- celle en rnème temps, et le suc a été extrait immédiatement de la manière décrite plus haut. Pour connaitre le résidu sec du suc, ainsi que son contenu en substance organique et en sels minéraux, j'ai évaporé le liquide dans un godet en platine et l'ai séché complètement à 1009 dans le vacuum ; après avoir noté le poids, j'ai calciné le résidu et pesé à nouveau; la diffé- rence entre la première et la seconde pesée indique ce que le suc contient de substance organique. Les chiffres contenus dans les colonnes de la table ci-contre sont le résultat de deux ou (4) La pression osmotique du sang des mammifères est d'environ 7 atmo- sphères et reste à peu de chose près constante, grâce à la régulation de la concentration par les reins. ANDREAS SPRECHER + | GY£ 671 tEv GT 9£2 Q L9£‘L9 70707 GY€8‘O |GIGT | 0L5| OL à LG L9Y 882 VI 9L 9 886 8L 8LS'OT 9€L8‘O |c0s 0%08| €L re) tua JW OUR SUN dN VW AT | ORAN UR Fee 8 CT OST 78°66 G0‘OT € 0 |06s |9ec | 8 Ô SCT L'eT LL'YSG 7c'89 1107 GES‘ 0 OST | SL S ON 98'ST SIC 9#°99 GL‘0 Gce | 926 8 Ô « « « Ges‘0 GOT | 67? 8 Oo TEST 80‘YT 90‘0G FV°49 LL TL 8 Ô £'TLT L'eF r'O0L S'ES OT | 976 8 O F'6£T ‘LT GS'LY £LY'OT 198 0 067 | 788 S Ô S‘GGT 10‘9r 5689 9LL‘01 680 02 GT 8 lo) L'TST A 88 Les'0r &68 0 008 | 577 OT Ô OLT GG'YT 99°29 LES‘OT G68‘0 097 | co 1 lo) c'eT 86‘€L SY°LS FE TT 6660 |01 |#ir | 8 ) « « GS'LS Fa9'1T 96‘0 |SS GT $ © G'SOT 8'£T L6°GG £t ‘69 056 a'0 S 7A 8 Ô G'OLT « « 6?‘9L co'or gg ‘0 LG GL $ 9 IST a6'ET G89 &1°09 8086 I8‘o | 07r |0SS | Gb Ô G'69T c'e F9 6°LL 6&'01 cs‘0 G9 CF G re) ud Fo) *) D “ons a[ suep -18 BETA Le Sa}noss1p ay ed ARE RÉRUE) saouvsqns ons up L aa ded id av a -d "AXAS sop (sa:puoo) ARE Re 211 N99[Ou XNBIQUTU eubrue$10 pee Sdi0d S'TAS AIS AGISEU 9[JOWO)F 39 OVU ‘201/0$ ‘(omyd) uryeui “orrnf 2 ‘(sduroy ne9q) Jorrml cs ‘urjeut orrml 83 ‘Ipru-sorde dormi 1e ‘(qa94n09 sdtu9) Ipruu-soude jorrnl 68 ‘(sduo) neoq} rpru-soade jorrml 13 “(sduoy nvoq) unyeu ‘errml ss | (5: (sduo7 neoq) urpetu | sorrml 63 “270991 E[ 9P ALVA | | | | | | l | | | | | | **‘[du09 ‘UNIT 08 tete O8) + N of "O3 + «0O:d 09 © x 4 © don ere ENT ne sOzd °G ‘‘‘SBISU SUES 0 "S4TIHIU VA SQDUUDE) 29AE SJeJjn _ 1 SPU090G RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 341 plusieurs déterminalions faites chacune avec 10 centimètres cubes de sue. D'après les expériences qui précèdent, on pourrait conclure qu'il existe chez le chanvre une petite différence entre la pres- sion osmotique des plantes femelles et celle des plantes males. En moyenne cette différence est d’à peu près une demi-atmo- sphère, le résidu sec du suc est par conséquent plus considérable dans le liquide extrait des mâles — un peu plus de 10 grammes par litre de sue. Les cendres subissent une petite diminution chez les mâles, de sorte que la substance organique est plus grande chez ceux-ci, dans le même volume de sue — environ 12 grammes par litre. La pression osmotique plus forte des mâles serait donc due à la présence de substances organiques, telles que les sucres et les acides organiques, et non aux sels minéraux qui sont partout en assez petite quantité en compa- raison des substances organiques, fait constaté également par DE VRies. Ce même auteur à montré que chez Heracleum Sphondylium la concentration du suc est le plus élevée au mo- ment où la plante a terminé sa croissance, el que la participa- tion du glycose à la force turgescente augmente avec l'âge Jus- qu’à 55 p. 100. Ce fait peutnous donner l'indication quedans mes expériences la différence de pression osmotique entre plantes mâles el femelles est simplement une question de développement. Bien entendu, les plantes d'expérience étaient du même âge et, autant qu'il était possible de le voir extérieurement, au même stade de développement. Mais les mâles ont terminé leur déve- loppement entier avec la floraison, tandis que les femelles doivent encore müûrir les semences. Les premiers présentent sans doute beaucoup plus tôt que les secondes des caractères de vieillesse, voilà pourquoi nous avons trouvé, en pleine floraison, plus de substance organique qui s'accumule probablement en vue d’une lignification plus complète ; les femelles restent plus longtemps en sève et possèdent par conséquent des cellules moins épaissies. La quantité des cendres, faiblement en dimi- nution chez les mâles, correspond toujours à un surplus de substance organique. Là où la substance élaborée est activement employée pour lareconstitution de nouvelles cellules, les cendres 342 ANDREAS SPRECHER entrent pour une plus grande part dans les corps qui causent la pression osmotique. Le taux pour 100 du résidu see chezles mâles, plus élevé que celui des femelles, ne produit du reste pas une élévation de pres- sion osmotique proportionnée. Si la moyenne de résidu sec chez les femelles est de 67,367 grammes p. 1. et produit une pression de 10,10% atmosphères, la moyenne de résidu sec chez les mâles devrait produire plusde pression que nous n’en avons trouvé : 67,367 : 10,104 — 78,988 : x: x = 11,847 atmosphères Or nous avons trouvé seulement 10,578 atmosphères. Cela indique que, dans le suc des plantes mâles, il y à plus de corps à poids moléculaire élevé que chez les femelles; ces corps sont par conséquent moins actifs dans les phénomènes de l’osmose ; ce qui parle encore en faveur de l’idée que les plantes mâles ne sont pas au même état de développement actif que les plantes femelles. Quelle est la différence entre les deux sexes en ce qui concerne la répartition des glandes sécrétrices et des laticifères el combien le contenu des organes sécréteurs d’une plante participe-tl au suc extrait de cette plante ? Ces deux questions restent ouvertes. Il est connu que les trichomes sécréteurs sont beaucoup plus répandus chez les plantes femelles. Si l'on calcule le poids moléculaire moyen des substances dissoutes dans les sucs, d’après la formule indiquée plus haut, on arrive à un résullat qui confirme ce qui a été dit de la manière la plus frappante. La moyenne du poids moléculaire des substances dissoutes dans les sucs des mâles est de 167,271, pour les femelles elle est de 149,345. Pendant l'été 1911 j'ai continué mes recherches cryosco- piques avec Spinacia oleracea et Cannabis, et les quelques résultats obtenus sur la dernière plante ‘peuvent trouver place ici. Il était avant lout intéressant de constater l'influence des deux années 1910 et 1911, si différentes à beaucoup de points de vue. Si l'été de 1910 a été pluvieux et froid, celui de 1911 a eu un record de sécheresse, de chaleur et surtout de clarté. Citons d’abord l'expérience pour laquelle les tiges et les Qu RECHERCHES SUR LA VARIABILITÉ DES SEXES 343 feuilles d’un certain nombre de plantes ont élé examinées séparément. PARCELLE. ensemencée. (eau { o P205 “on \ le 31 mai. . | \ DATE | à de la S [ORGANE.|n. AU À récolte. | % | 3 août $ Fe ICO es eg tiges )61| 714/145/0,9 A/10,807 1 04,25 jp] 82,45 QII,S 16/193,786 feuilles 10! s2h1,21 ÿla,651 Ÿ 130,31 Ÿ 113,15 Ÿ 117,16 Ÿ 199,234 3 à (eau © Ÿ Ÿ fe | tig es)9,6!| » | Ÿ | je feuilles! |1160/160/1,23 Ÿ|14,803 Ÿ {133,7 Yha7.2 Ÿl16,5 Ÿ/201,093 Ÿ Nous voyons que la concentration du sue est beaucoup plus grande dans les feuilles que dans les tiges. Il n’y à là rien d'étonnant quand on pense à la transpiration qui a lieu surtout dans les feuilles et qui, par un temps sec et chaud, est considé- rablement augmentée. La proportion des sels minéraux étant à peu de chose près la même chez les deux sexes, la substance organique est beaucoup moins grande dans les tiges des femelles. C’est donc surtout dans lestiges que se manifeste à cette époque du développement la différence entre plantes femelles et plantes mâles. La tige des femelles reste plus longtemps herbacée. Dans la tige des mâles, il y a plus de substance organique en vue d’une lignification prochaine. Le résidu sec du suc des tiges c'devrait produire par rapport à celui des tiges © plus de pression que nous n’en avons trouvé : 61,95 : 9,686 — 94,95 : æ; æ — 14,136 atmosphères. Nous avons trouvé seulement 10,897 atmosphères. IT y a donc dans le suc des tiges & plus de corps à poids moléculaire élevé, et le poids moléculaire moyen est l'expression de ce fait. Pour les feuilles, ce poids est à peu près le même chez les deux sexes. Le résidu sec des feuilles chez les mâles et chez les femelles a produit aussi, par rapport à celui des tiges, une pression trop peu élevée. Nous avons chez les mâles par exemple : 94,25 %410,89%—1480/31: %; x — 15,066 400/0,8 ÿ 9,686 ÿ 61.95 ÿ 50,1 ÿ 11,85 ÿ 143,259 Ÿ 344 ANDREAS SPRECHER La différence n’est pas très grande, mais pour les femelles il en est autrement : 61,95 ; 9,686 = 133,7 : æ;,œ = 20,904 atmosphères, Ici la différence est de 6 atmosphères. Les produits élaborés ont dù passer, grâce à l'assimilation et la transpiration intense, à des formes de poids moléculaire plus élevé. Voici quelques résultats obtenus avec des plantes entières : e om LT'SST| 7er Ycc 99 | L9%‘6L €0‘FT| 160 | « « « Ô : 2" SOoo4ed soigiuiop S1041} sep auua40y _ GY0'TLT| ST9‘GT L£0'FL S990'TI 5160 « « « re) FA £ CE Ÿ 899*867 £8 6 VW SLTS | 96 À 888 01 À 688 0 $6 718 of ‘PI ‘IEU 6 292U9U9SU9Y e ‘ ‘ nt de : sd ne9q) }n0v cg ‘0e BR MasesoslA geo ÎY cotes [Y o'ac LA coctc LA ece‘o enr ee | op | © À (Simernuea)iuor cz ot) A SUR LA VARIABILITE À SSL'TT Ÿ ST9"L8 ÿ 0%‘66 ÿ LSG‘TT ÿ 660 | GOT Î|SF£ 07 Ô PI ‘TOUL G 2920U0U8U0 Gt TT Ÿ Gç'O0G | LO'TOT Ÿ SOT‘GI Y 007 | SL ÉTAS ( D L6'er |Ÿ a'09 ÿ ce EL ÿ LS'OT ÿ €L8'0 | 067 1098 ( Ô ; PI ‘IUI 6 2990002sU9 € € € « sdtu97 neo 10 5 dt C “ Ÿ éorlA cer [Ÿ oz‘oz [Ÿ cgzs [Y s‘nilŸ ceco L'or los RS A A UE Om sun “PI "IQUI JE 29U99SU0 ‘(sduey nvoq) 300 07 5 + # “ _ << SA = + << RE — = © —<——