Note sur la direction des tiges des plantes vers la lumière

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NOTE

Sur la direction des tiges des plantes vers la lumière.

Par M. Decandolle.

De tous les phénomènes que présente la vie des végétaux, il en est peu qui paroissent aussi extraordinaires que l’énergie et la constance avec lesquelles leurs tiges se dirigent vers la lumière. Jusqu’ici, non-seulement aucun physiologiste n’a donné l’explication de ce fait, mais même il s’est trouvé des écrivains qui, plus poètes que naturalistes, ont attribué cette direction à quelque espèce d’instinct ou de volonté des végétaux. Je crois pouvoir prouver, en peu de mots, qu’elle est une conséquence simple et nécessaire des lois connues de la végétation. Ce que j’ai à dire à cet égard paroîtra même si élémentaire, que chacun s’étonnera de ne pas l’avoir vu dans tous les livres, et qu’on ne me pardonnera peut-être de l’avoir écrit qu’à raison des divagations auxquelles on s’étoit porté sur ce sujet.

Tout le monde sait qu’on désigne sous le nom d’étiolement l’état de blancheur argentée et d’alongement extraordinaire qu’acquièrent les plantes crues dans l’obscurité. Tous ceux qui ont étudié cette maladie savoient déjà, et je me suis assuré par des expériences directes, que l’étiolement n’est point une maladie générale, mais un phénomène local. Si l’on expose à la lumière du jour une plante étiolée, elle acquiert en deux jours une couleur verte sensiblement égale à celle des plantes crues en plein jour. Si on n’expose à la lumière qu’une partie de la plante, soit une feuille ou une branche, la partie éclairée acquiert seule de la verdeur. Si on recouvre une place quelconque d’une feuille d’un corps opaque, cette place reste blanche, tandis que le reste devient vert. La blancheur des feuilles intérieures des choux pommés est un étiolement partiel, et il seroit facile d’en citer mille autres exemples. L’étiolement est donc certainement une maladie locale, et non générale.

D’un autre côté, c’est une seconde proposition tout aussi certaine, qu’entre l’étiolement complet et la verdeur complète, il existe tous les degrés possibles d’intermédiaires déterminés par l’intensité de la lumière. C’est ce dont on s’assure facilement en suivant la coloration d’une plante étiolée qu’on expose au grand jour : elle présente successivement tous les degrés de la verdeur. J’avois déja vu d’une manière particulière le même phénomène, en exposant des plantes étiolées à la lumière des lampes. Dans ces expériences (consignées dans le 1er. vol. des Mémoires des Savans étrangers), j’ai vu non-seulement la coloration arriver graduellement selon la durée de l’exposition à la lumière, mais je me suis assuré qu’une certaine intensitsé de lumière permanente ne donne jamais aux plantes qu’un certain degré de coloration. Le même fait se présente facilement dans la nature, lorsqu’on examine les plantes crues dans les abris et dans les forêts, lorsqu’on suit l’état des feuilles qui se recouvrent les unes les autres pour former les têtes des choux pommés.

Examinons maintenant l’état d’une plante qui n’est pas éclairée également de tous côtés, comme on le voit dans les forêts, et mieux encore sur les plantes cultivées dans les chambres ou les serres chaudes. La partie de la tige exposée à la moindre lumière doit nécessairement être un peu plus étiolée que l’autre ; par conséquent, elle doit s’alonger un peu davantage, tandis que les fibres situées du côté éclairé deviennent, au contraire, un peu plus courtes et plus roides : mais il est évident que cette inégalité d’alongement entre les fibres des deux côtés opposés ne peut pas avoir lieu sans que l’extrémité de la tige tende à s’incliner du côté des fibres les plus courtes, c’est-à-dire, du côté de la lumière.

On voit donc que, si cette théorie est vraie, l’énergie avec laquelle les plantes se dirigent vers la lumière doit être proportionnée à l’inégalité de la dose de lumière qu’elles reçoivent sur les deux côtés, et à la faculté plus ou moins grande d’étiolement que possède chaque plante ou chaque partie de plante, à raison de sa structure. C’est ce que je vais prouver par des faits, la plupart connus il est vrai, mais qui seront autant de confirmations de mon hypothèse.

1°. Il n’y a que les parties des plantes susceptibles d’étiolement qui possèdent cette tendance à se diriger vers la lumière : c’est ce dont chacun peut s’assurer en examinant dans une serre mal éclairée les branches dirigées vers les croisées. On remarquera que ce sont toujours les jeunes pousses susceptibles d’exhaler du gaz oxigène, qui se dirigent vers la lumière, et que l’énergie de cette direction est plus grande dans les tiges les plus herbacées, où le phénomène de l’étiolement est aussi le plus remarquable. Dans les forêts, on observe souvent les branches ou tiges ligneuses elle-mêmes tordues pour atteindre une clairière, mais c’est que l’inégale distribution de la lumière a duré plusieurs années ; les branches se sont courbées dans leur état de verdeur, et se sont solidifiées en l’état où elles se trouvoient : c’est ce dont je me suis assuré par des mesures directes. Qu’il me soit permis d’observer ici qu’il seroit possible de tirer parti de cette propriété des végétaux, pour former des bois courbes à l’usage des arts, en dirigeant convenablement la lumière autour de certains arbres.

Dans les exemples que je viens de rappeler, on pourroit croire que, si les branches anciennes ne se courbent pas, c’est uniquement à cause de leur dureté : et en effet, il est bien évident que plus la branche sera flexible, plus une même dose d’étiolement partiel la fera courber ; mais un exemple frappant va me servir à prouver que, dans les branches les plus flexibles qu’on puisse trouver, la direction vers la lumière n’a point lieu lorsqu’elles manquent de la faculté de décomposer le gaz acide carbonique par la lumière. Cet exemple est la cuscute. Je me suis assuré, par des expériences directes, qu’elle ne se dirige pas vers la lumière ; que, mise sous l’eau au soleil, elle n’y décompose pas de gaz acide carbonique, et par conséquent peut s’alonger également sur les deux côtés, quoiqu’inégalement éclairée.

Tout le phénomène gît donc dans l’alongement partiel produit par l’étiolement ; mais on sait d’ailleurs que l’alongement s’opère principalement dans les vaisseaux, lesquels entraînent pour ainsi dire avec eux le tissu cellulaire. Par conséquent, plus une partie de plante ou une plante aura de vaisseaux, plus elle devra se diriger vers la lumière. Dans les plantes totalement dépourvues de vaisseaux, cette direction doit être à peine sensible, parce que les cellules arrondies croissent toujours à-peu-près également en tous sens ; c’est pourquoi cette direction vers la lumière est presque nulle dans les cryptogames, comme certaines algues composées seulement de tissus cellulaires arrondis. Celles des cryptogames qui, comme les mousses, par exemple, sont composées de deux sortes de tissus cellulaires, l’un à cellules arrondies, et l’autre à cellules tubulées, se rapprochent des végétaux vasculaires par ce dernier organe, susceptible de plus ou moins d’alongement, et on y remarque déja une tendance lente et foible vers la lumière. Enfin, les plantes munies de vaisseaux, et dans ces plantes les tiges, qui sont les organes les plus abondans en vaisseaux, présentent cette tendance de la manière la plus énergique.

Je crois donc avoir prouvé, par la combinaison de ces faits, que le phénomène jusqu’ici inexpliqué, de la direction des tiges vers la lumière, rentre sans peine dans les lois connues de l’étiolement.