Si l'on plaçait des êtres vivants dans un liquide dont une partie seulement serait éclairée, l'autre partie restant dans l'obscurité, et que l'on voie tous les êtres vivants quitter la partie éclairée pour aller se mettre à l'ombre, pour se réfugier dans la partie obscure, qui ne considérerait ce phénomène comme essentiellement vital, comme une action de l'ordre le plus élevé, exprimant à la fois la sensibilité, la conscience, le jugement, la volonté, et la motilité ? Cette action se réalise avec des substances purement minérales.

Fig. 92 - Phototropisme négatif. Une goutte d'eau teintée, placée dans la moitié éclairée d'une solution saline, la quitte pour se réfugier entièrement dans la moitié obscure.

On prend une cuve dans laquelle on met une solution saline, on en éclaire la moitié, l'autre moitié restant dans l'obscurité; dans la partie éclairée, près de la partie obscure, on met une goutte d'eau teintée d'encre de Chine: on voit immédiatement les particules de charbon s'enfuir de la partie éclairée et se réfugier dans la partie obscure. La figure 92 est une photographie du phénomène prise au moment où la goutte teintée a passé presque complètement dans la partie obscure. Une poudre blanche, phosphate ou carbonate de calcium précipité, donne le même résultat.

Fig. 93 - Le pigment d'une goutte d'eau teintée, placée dans une solution saline, se réfugie et se concentre dans un cercle obscur.

En raison de l'importance de ce phénomène, j'en multiplie les démonstrations. La figure 93 est la photographie d'une cuve contenant une solution saline éclairée par un faisceau lumineux dans lequel est un cylindre d'obscurité; dans la partie éclairée, je mets une goutte d'eau teintée qui diffuse, et l'on voit la façon curieuse dont les particules de charbon, entraînées par les courants de diffusion, viennent se concentrer dans la région obscure.

Fig. 94 - Une goutte d'eau teintée est placée dans une solution saline, dans un cercle éclairé, elle se réfugie par des courants réguliers dans la région obscure.

La figure 94 est la photographie d'une expérience semblable, mais faite en inversant la lumière et l'obscurité.

Dans la cuve contenant la solution saline et placée dans l'obscurité, je projette seulement un étroit faisceau lumineux cylindrique; sur le bord de la partie éclairée, je mets une goutte d'eau teintée, elle diffuse et, avec une remarquable régularité, s'enfuit vers la partie obscure. La photographie, prise à un moment où le phénomène est déjà avancé, montre la surface éclairée où a été placée la goutte, et tous les courants par lesquels elle s'est dirigée vers la partie obscure.

Pour ces expériences, j'ai employé la lumière blanche, contenant par conséquent les rayons calorifiques, mais leur action sur la solution était, pendant la durée de l'expérience, insensible au thermomètre, et cependant l'action de la lumière sur la diffusion est beaucoup plus marquée, bien plus intense, que celle de la chaleur dans les expériences exposées dans les alinéas précédents.

Les substances minérales en suspension dans les liquides sont donc très sensibles aux effets de la lumière sous l'influence de laquelle elles accomplissent des mouvements étendus. Le phototropisme, la photophobie, sont des manifestations de haute sensibilité considérées jusqu'ici non seulement comme des réactions essentiellement vitales, mais comme les plus délicates des réactions vitales. On voit qu'avec des substances õninérales, les forces, physiques les reproduisent identiquement, à moins que l'on ne prétende à une différence essentielle dans le caractère négatif du phototropisme, mais le phototropisme négàtif est très commun chez les êtres vivants; tous les êtres vivants manifestent un phototropisme négatif lorsque la lumière est très intense. L'amibe Pelomyxa palustris étend et agite ses pseudopodes dans l'obscurité, et, à la lumière, les rétracte et se met en boule. La plupart des cellules pigmentaires s'étalent à la lumière et se ramassent en petites sphères dans l'obscurité. Les pigments rétiniens changent suivant l'éclairement. Les granulations chlorophylliennes, dans les cellules végétales, changent de position et de forme par les alternatives de lumière et d'obscurité. Peut-on penser que, suivant les méthodes de la biologie actuelle, il suffise d'observer ces faits pour en comprendre le mécanisme physique? La conduite scientifique consiste-t-elle à admettre, comme on le fait jusqu'ici, que la compréhension de ces faits est inaccessible, qu'ils sont le résultat du dynamisme vital, et que ce qui est vital est et doit rester mystérieux ? Ou bien la conduite scientifique consiste-t-elle à chercher l'interprétation physique des phénomènes observés chez les êtres vivants par des études comme celles de ce livre, comme celles de ce chapitre, où l'on recherche expérimentalement l'action de la lumière, sur les liquides, sur les suspensions, sur les solutions analogues à celles dont sont formés les êtres vivants ?

On doit, pour les actions chimiques de la lumière, entreprendre et poursuivre des études analogues aux précédentes pour les actions mécaniques. Les actions chimiques de la lumière sont aussi nombreuses dans le monde minéral que dans le monde organique, il n'existe pas entre elles de différences essentielles, pas d'autres différences que celles qui séparent une réaction chimique d'une autre. D'ailleurs la photochimie, comme l'osmochimie, est une science qui doit devenir très étendue, et qui est à peine commencée.

Fig. 95 - Goutte d'eau teintée dans une solution saline parcourue par un courant électrique.

L'orientation et les mouvements dans les liquides parcourus par un courant électrique ont beaucoup occupé les savants sous la désignation de galvanotropisme, on a étudié le galvanotropisme pour les êtres vivants, pour les substances organiques, pour les albuminoïdes. On a décrit des mouvements remontant le sens du courant électrique, anotropisme, d'autres descendant le courant, cathotropisme. Si l'on étudie le phénomène avec des substances en suspension dans la solution parcourue par le courant électrique, on constate que la substance en suspension est presque toujours attirée vers le pôle le plus voisin, quel qu'il soit. La figure 95 est la photographie d'une goutte d'eau teintée d'encre de Chine, mise dans une solution saline, à égale distance des deux pôles. Malgré les différences présentées par les directions des courants qui convergent vers l'anode et vont, vers la cathode, en divergeant, on voit cependant que la suspension est attirée par chacun des deux pôles. J'ai observé le même phénomène avec tous les albuminoïdes que j'ai essayés, sérum, ovoalbumine, etc., une goutte mise dans une solution saline entre deux électrodes s'est toujours orientée et dirigée vers l'électrode la plus voisine.

Il y a lieu de se demander si ces phénomènes de galvanotropisme ne sont pas simplement des cas d'osmotropisme, produits par les changements de concentration, résultant des réactions autour des électrodes. Si l'on emploie pour électrodes de très longs tubes recourbés, remplis de la solution même que l'on étudie, de façon à ce que l'étude des tropismes dans le courant soit hors de l'influence des changements de concentration autour des électrodes, on n'observe plus aucun tropisme. Les divers phénomènes signalés plus haut résultent donc bien des changements de concentration de la solution autour des électrodes, et tout ce que l'on a désigné jusqu'ici comme galvanotropisme, pour être admis, doit être repris et constaté en éliminant l'influence des changements de concentration aux électrodes. Mes expériences m'ont révélé qu'après cette épreuve il restera bien peu de chose, rien peut-être, de l'énorme travail consacré par les savants, à l'étude de cette question.

Méme les résultats obtenus avec des électrodes parfaitement impolarisables, faites du métal du sel de la solution, ne sauraient être admis, car, par suite des différences de vitesse des ions, dès que le courant est établi, il se produit une différence de concentration entre les liquides qui entourent chaque électrode. Ces exemples montrent à quel point la connaissance de la physique des liquides est nécessaire à l'interprétation des phénomènes biologiques.

Fig. 96 - Rhéophobie d'une goutte d'eau teintée dans une solution de nitrate de zinc parcourue par un courant électrique, entre deux électrodes de zinc.

Si l'on étudie les effets du courant électrique sur une goutte d'eau teintée d'encre de Chine dans une solution d'un sel de zinc entre deux électrodes de zinc, on obtient des effets remarquables d'orientation et de mouvement. On a des champs électrolytiques qui, malgré leur netteté, semblent défier l'interprétation, par leurs caractères, et surtout par leur variabilité. Au début de l'électrolyse, on obtient un effet inconnu jusqu'ici: les particules de charbon fuient le courant, elles s'échappent de part et d'autre en lignes perpendiculaires à sa direction, parallèles à la direction que prend l'aiguille aimantée sous l'influence du courant; il s'agit non pas d'une orientation, mais d'une convection, les particules de charbon s'éloignent du courant, il y a une sorte de rhéophobie. La figure 96 est une photographie de ce phénomène. Si, après cette expérience, on met une nouvelle goutte d'eau teintée, l'effet n'est plus le même, il se produit des effets polaires dus sans doute aux différences de concentration résultant de l'inégalité de vitesse des ions.

Fig. 97 - Action à distance d'un fragment de nitrate de potassium sur une cellule artificielle.

Parmi les phénomènes de la sensibilité, ceux qui déterminent Ie rapprochement des sexes et la fécondation sont des plus marqués et des plus mystérieux. "La déformation de l'ovule en saillie, provoquée à distance par le spermatozoïde, dit Sachs, est la chose la plus surprenante dans le phenomène de la fécondation." La biologie synthétique permet d'obtenir, dans des conditions physiques comparables, un phénomène analogue. La figure 97 est la photographie d'une cellule artificielle, hypotonique, dans une solution non saturée, de nitrate de potassium, à une petite distance est un cristal de nitrate de potassium; et l'on voit que non seulement la cellule artificielle s'est déformée, à distance, en saillie vers le cristal, mais encore que celui-ci; à distance, exerce son action jusque dans l'intérieur de la cellule dont les lignes de circulations sont manifestement influencées par la présence du cristal. C'est par la détermination du mécanisme physique de phénomènes comme celui-ci que l'on peut espérer la révélation du mystère de l'amour.

Si l'on appliquait aux phénomènes étudiés dans ce chapitre le langage biologique, on dirait: lorsqu'on met une goutte d'eau dans une solution saline, les molécules salines, poussées par la soif, se précipitent sur la goutte d'eau qu'elles boivent et, après s'être désaltérées s'en éloignent. On dirait que les particules de charbon teintant l'eau, et l'eau elle-mêmè, ont de la photophobie, qu'elles fuient la lumière, qu'elles n'aiment pas la chaleur, et que, lorsqu'elles ont à choisir, elles préfèrent la fraîcheur et l'ombre. On dirait que l'eau aime le sucre ou le sel sur lesquels elle se jette avidement dès qu'on lui en offre. Les tropismes étudiés dans ce chapitre sont identiquement les mêmes que ceux des êtres vivants auxquels on applique ce langage. Pourquoi ce langage est-il plus ou moins légitime dans un cas que dans l'autre ?