Biosphère

“ Cette diffusion est une propriété commune à toutes les matières vivantes avec ou sans chlorophylle : c’est la manifestation la plus caractéristique et la plus importante de la vie dans la biosphère, le signe essentiel par lequel on distingue la vie de la mort, c’est une forme de l’englobement de tout l’espace de la biosphère par l’énergie de la vie. Cette diffusion provoquée par la multiplication, se manifeste dans la nature ambiante par l’ubiquité de la vie, son accaparement de tout espace libre, si elle ne rencontre sur son chemin aucun obstacle insurmontable qui y mette un frein. ”

“ La chimie de la biosphère est toute pénétrée par les phénomènes de la vie, par l’énergie cosmique absorbée par elle, et ne peut être comprise même dans ses traits les plus généraux sans que la place occupée par la matière vivante dans le mécanisme de la biosphère soit mise en lumière. ”

“ Le Soleil a complètement transformé la face de la Terre, transpercé et pénétré la biosphère. Dans une large mesure, la biosphère est la manifestation de ses rayonnements ; c’est un mécanisme planétaire qui convertit ceux-ci en des formes nouvelles et variées d’énergie terrestre libre, énergie qui change entièrement l’histoire, ainsi que la destinée de notre planète. ”

“ Les organismes vivants, mécanismes transformateurs d’énergie, sont des formations d’une espèce particulière nettement distinctes de tous les systèmes atomiques, ioniques ou moléculaires, qui bâtissent la matière de l’écorce terrestre hors de la biosphère, ainsi qu’une partie de la matière de la biosphère. ”

“ En outre, il est évident que, si la vie venait à disparaître, les grands processus chimiques infailliblement liés avec elle disparaîtraient aussi, sinon dans toute l’écorce terrestre, du moins à sa surface, la face de la Terre, la biosphère. ”

“ Il est essentiel à l’heure présente de rassembler dans le temps le plus court le plus grand nombre possible de faits empiriques exprimés quantitativement.
On ne saurait tarder à y réussir, dès que la haute portée de la biosphère dans les phénomènes vitaux deviendra évidente.
Peut-être cet essai, dont l’objet est de mettre cette portée en lumière, ne passera-t-il pas inaperçu.
Je joins comme appendice à la traduction française mon discours — L’évolution des espèces et la matière vivante — qui me semble compléter les idées établies dans « la biosphère ». ”

“ On peut affirmer que normalement chaque rayon de Soleil déterminera une semblable transformation de l’énergie, transformation qui peut être envisagée comme une propriété de la matière vivante, comme sa fonction dans la biosphère. ”

“ Dans les sciences géologiques plus encore que dans la biologie, on doit rester sur un terrain purement empirique et éviter les représentations matérialistes et vitalistes.
Dans l’une de ces sciences, la géochimie, on se heurte à chaque pas à des phénomènes de la vie. Ici, les organismes sous forme de leurs ensembles, les matières vivantes, en sont les agents principaux.
La matière vivante prête à la biosphère un aspect absolument extraordinaire, jusqu’à présent unique dans l’univers. ”

“ D’autre part, tout l’oxygène libre de la biosphère n’est créé à la surface terrestre que par suite de l’échange gazeux des plantes vertes. Cet oxygène libre est la source principale de l’énergie chimique libre de la biosphère. ”

“ L’étude de l’action des radiations solaires sur les processus terrestres nous permet déjà d’envisager la biosphère en première approximation, d’une manière scientifiquement précise et profonde, comme un mécanisme à la fois terrestre et cosmique. ”

“ Ce caractère terrestre, spécifique de la transmission de la vie, est déterminé par les limites que les propriétés et le caractère de la Terre comme planète, de la biosphère comme phénomène cosmique, posent à la manifestation du mécanisme de la multiplication. ”

“ Cette particularité de l’histoire géochimique des organismes se manifeste encore avec plus de netteté dans leur matière vivante, dans leurs ensembles. La loi d’économie est ici observée dans d’innombrables phénomènes biologiques. Les atomes entrés sous quelque forme dans la matière vivante, une fois entraînés dans ses tourbillons vitaux séparés, ne rentrent qu’avec difficulté, et peut-être, ne rentrent pas du tout dans la matière brute de la biosphère. ”

“ Toujours est-il que l'atmosphère biotique primitive, hypoxique par rapport à celle que nous avons l'habitude de considérer, a permis la formation de chlorophylle, synthèse capitale qui a contribué à l'enrichissement en oxygène de la biosphère. ”

“ Les organismes occupent un espace limité, et unique pour tous. Ils habitent un espace d’une structure déterminée, un milieu gazeux ou un liquide pénétré de gaz. Il y aura des limites différentes pour chaque organisme, selon le caractère de son processus de multiplication.
Une suite nécessaire de ce principe, c’est la limitation de toutes les grandeurs qui déterminent les phénomènes de multiplication des organismes dans la biosphère. Il doit exister des nombres maxima d’individus pouvant être créés par différentes matières vivantes. ”

“ Nous ne nous arrêterons pas ici sur cette constante importante de la vie dans la biosphère [4] , constante encore peu étudiée. Il est évident que la densité maxima d’une couche continue d’organismes (type de lentilles d’eau ou de protococcus) ou d’un centimètre cube complètement rempli de plus petites bactéries (§ 29) correspond au nombre maximum d’individus pouvant exister dans la biosphère. ”

“ Ces êtres vivants ne se trouvent pas profondément. A partir d'une certaine température (donc en descendant à l'intérieur du globe) , ils ne peuvent plus vivre, la chaleur les tue. D'autre part, dans l'intérieur du globe aussi, les gaz sont raréfiés et l'oxygène nécessaire à la vie n'existe plus en quantité suffisante. Notre biosphère ne peut donc être qu'assez superficielle. Mais vers l'extérieur, dans l'atmosphère, la biosphère s'élève assez loin, Les oiseaux et toute une multitude de petits êtres, comme les insectes, ou d'êtres infiniment petits, comme les microbes, vivent dans l'atmosphère. ”

“ On éprouve quelque peine à se figurer l'extrême importance de la matière vivante dans les temps géologiques, aussi a-t-on cru bon, dès le début, de bien éveiller l'attention à son endroit, ne seraitce que pour justifier cette appellation de biosphère, et souligner toute sa valeur. ”

“ Les deux essais La biosphère dans le Cosmos et Le domaine de la vie, qui constituent ce volume sont indépendants l’un de l’autre, mais reliés par le point de vue commun exposé plus haut. La nécessité de leur élaboration est apparue à l’auteur lors des études sur les phénomènes de la vie dans la biosphère, qu’il poursuit depuis l’année 1917. ”

“ Si nous ignorons le mécanisme des organes vivans, au moins connaissons-nous les fonctions qu’ils remplissent et pouvons-nous exprimer clairement le rôle qu’ils jouent dans le monde physique. Avec de l’eau et des matières azotées qu’ils prennent au sol, avec un gaz qu’ils recueillent dans l’air, les végétaux composent de la matière organique, qu’ils accumulent dans leurs tissus et qu’ils tiennent en réserve pour l’usage des animaux. ”

“ M. Faivre analyse avec grand soin les modifications que le climat, la station, exercent sur les formes végétales ; les plantes ont des formes secondaires, naines, ombreuses, faméliques, frimaires, qui témoignent de la flexibilité organique. L’influence de la température sur le pelage des animaux est bien connue. Les êtres se mettent toujours en harmonie avec la nature physique qui les enveloppe. L’art humain a tiré un merveilleux parti de la flexibilité des organismes vivans. Veut-on agir par exemple sur les végétaux, que de moyens s’offrent à l’horticulteur ! ”

“ Même action sur le milieu extérieur : absorption d'oxygène, absorption des liquides et des substances, dissoutes comme base de l'alimentation, dégagement d'acide carbonique, émission de vapeur d'eau ou transpiration, dégagement de chaleur et parfois de lumière, etc.
En résumé, on voit qu'il existe un grand nombre de caractères, et précisément les plus importants, qui sont partagés par tous les êtres vivants, sans acception d'animal ou de plante. C'est ce fonds commun qui est le terrain propre de. la Biologie, tige dont la Zoologie et la Botanique ne sont que les deux branches. ”

“ N'est-ce pas par une combinaison des couches terrestres assemblées avec les gaz de l'atmosphère, la chaleur et la lumière du soleil, que se sont formés les premiers germes de la vie organique, d'où sont sortis les végétaux et les animaux; n'est-ce pas sous leur influence constante qu'ils croissent, se modifient, se développent, se transforment et donnent naissance aux types variés qui caractérisent les différentes époques paléozoïque, secondaire, tertiaire et quaternaire qui sont comme les âges de notre globe ? ”

“ Dès les temps infiniment reculés, où les premiers éléments de la vie organique apparurent sur la terre, chaque plante et chaque animal ont été soumis à la même grande loi de modification physique. Son action irrésistible s’est exercée sur toutes les formes de la vie, pendant que la terre parcourait ses cycles d’évolution géologique, climatérique et organique. ”

“ Un peu de chaleur commence l’évolution, et, à partir de ce moment, la matière organique, absorbée par les tissus naissans, transportée par des vaisseaux qui se forment, prend sa place dans les organes qu’elle constitue. Pendant tout ce temps, la plante et l’animal vivent sur leur propre fonds sans rien prendre au dehors ”

“ Depuis le jour où, grâce au microscope, l’organographie végétale fut révélée, et la physiologie végétale fondée, on découvrit entre celle-ci et la physiologie animale de frappantes analogies. Les deux sciences s’appuient l’une sur l’autre et se complètent l’une par l’autre. De cette alliance féconde naît une science plus vaste, une physiologie générale, qui nous enseigne que la vie est une et que les mêmes principes la régissent depuis ses manifestations les plus humbles jusqu’à son plus haut point d’épanouissement. ”

“ Partout sur son passage, l'eau excite la vie, le sol se couvre de bois, de pâturages et les oasis surgissent du désert : sans eau pas de végétaux, sans végétaux pas d'animaux. Pour des myriades d'organismes des deux règnes, l'eau est un milieu biogénique, comme est pour d'autres l'air atmosphérique. Mais, de plus, l'eau est l'élément fondamental de ce que nous appelons le milieu intérieur, aussi pénètre-t-elle jusqu'au centre des dernières particules organisées de la matière vivante. ”

“ Photogénèse végétale. Champignons et microbes lumineux.
La production de la lumière est un phénomène commun aux animaux et aux plantes. Sur des végétaux supérieurs, elle a été observée un assez grand nombre de fois, mais jamais étudiée expérimentalement, de sorte qu'on ne peut affirmer qu'elle soit chez eux de même nature que chez les animaux. Chose remarquable, on ne l'a guère signalée que sur des parties végétales dépourvues de chlorophylle et se comportant, au point de vue de la nutrition, à peu près comme les tissus animaux. ”

“ Peu de questions ont donné lieu à autant de confusions et à autant de débats que celle de la respiration des végétaux, sur laquelle pourtant on a fondé, de notre temps, le dualisme vital. Pendant longtemps on n'a rien connu de la physiologie des plantes, et en particulier rien de leurs rapports avec l'atmosphère ou de leur respiration. A tous les points de vue, les manifestations vitales ont été plus ignorées dans le règne végétal que dans le règne animal, et l'on peut dire que c'est la physiologie animale qui a toujours précédé et poussé en avant la physiologie végétale. ”

“ Une même espèce végétale, ou tout au moins un même organe appartenant à une plante donnée, sont souvent susceptibles de se développer indifféremment dans les milieux les plus divers, la terre, l'eau, l'air, etc. Par cela même, les plantes se prêtent mieux que les animaux aux recherches qu'il est nécessaire de poursuivre pour trouver la réponse à la question que nous nous sommes posée.
Influence du milieu souterrain. — La racine est un organe presque toujours souterrain ; la tige est, au contraire, généralement aérienne. ”

“ A côté des rayons biotiques, à longueur d'oncle supérieure à 3.ooo A, qui constituent le plus puissant facteur de la vie végétale et qui sont captés par la fonction chlorophyllienne, utilisant leur énergie photo-chimique pour opérer la synthèse des diverses substances constituantes de la plante, il y a les rayons abiotiques qui sont nuisibles pour la plante. ”

“ Vous connaissez le mécanisme admirable qui fait vivre les plantes aux dépens des déchets de l’existence animale, tandis que celle-ci, à son tour, s’entretient par l’absorption des tissus végétaux. Cycle infini et véritablement providentiel, bien fait pour frapper vivement l’imagination. En indiquerai-je les phases caractéristiques ? La vie des animaux s’accompagne d’une combustion lente de leurs tissus par l’oxygène de l’air aspiré dans les poumons, et transporté sur les globules du sang jusqu’aux extrémités du corps. ”

“ C'est à peu de distance de l'écorce, entre le liber et l'aubier, que s'organisent et se superposent les lames cellulaires, les filaments fibreux ou les vaisseaux dont l'assemblage constitue la couche ligneuse, le centre organico-vital où se passe le phénomène de Chimie vivante du végétal, et d'où résulte non-seulement l'action de la vie pour l'individu, mais encore cette application successive de cônes concentriques qui se recouvrent, s'emboîtent les uns les autres, et marquent chaque année, ou plutôt chaque époque solaire qui a protégé sa nouvelle évolution... ”