Fisiologia vegetale

Prefazione

La prima edizione di questa Memoria era incompleta: in essa mancava lo sviluppo dell’ultimo corollario, cioè che l’umor nutritivo o plastico nelle piante è l’ascendente o non il discendente. — Ciononpertanto essendo già da me sconvolto gran parte dell’edificio fisiologico vegetale, prima di condur a termine il lavoro, volli sentire il giudizio della stampa scientifica, che m’aspettava severo. Con mia somma sorpresa esso fu indulgente; e si ritenne quella memoria meritevole d’esser letta. — La tolleranza mi diede animo. Rifeci ed ampliai quanto aveva già pubblicato, e vi aggiunsi, quanto mi parve opportuno a sostenere l’ultima conseguenza. Con ciò quell’edificio fisiologico sarebbe completamente rovesciato e ricostruito. — Io non pretendo imporre le mie opinioni. Mio solo desiderio è che la presente Memoria venga esaminata. Se i miei ragionamenti non meritano una discussione od una confutazione, la meritano certamente i fatti che li appoggiano.

Milano 25 giugno, 1860.

Introduzione

Se v’ha un fenomeno nella fisiologia organica che possa servire alla spiegazione di quasi tutti gli altri, certamente è quello della nutrizione. — Ma questo fenomeno cominciò ad essere studiato sperimentalmente soltanto verso la fine del secolo scorso, in seguito ai progressi della chimica.

Ora non è mia intenzione quella di trattenervi sopra gli errori invalsi nella fisiologia animale avanti questa epoca, dovuti alla inesatta o poca diffusa cognizione dell’anatomia, ed all’assoluta ignoranza della composizione chimica dei diversi organi costituenti il corpo umano, e delle diverse sostanze alimentari. Solo dirò che meglio non erano conosciuti i fenomeni fisiologici vegetali. Il seme era destinato a riprodurre la pianta, l’aria e l’acqua ad alimentarla, e la terra a sostenerla e man- tenerla in bilico contro la furia dei venti. Si diceva questo è un terreno buono, e quest’altro no; questo è da frumento, quello da segale, quell’altro da bosco, da prato, da vigna, ecc.; si argomentava dall’effetto che, per lunga esperienza, erasi osservato nelle varie piante coltivate, ma non si andava più in là. La concimazione, la quale variava nei suoi effetti secondo le varie materie a tal’uopo adoperate, o secondo le piante coltivate, non era meglio spiegata. Dicevasi, come assioma sperimentale, il tal concime fa bene alla tal pianta, ed il tal’altro alla tal’altra. Tutta la fiducia era riposta negli ingrassi animali e specialmente in quelli da stalla: i concimi inorganici erano adoperati alla cieca, o trascurati affatto. La rotazione, o successione naturale ed artificiale delle piante sullo stesso spazio di terreno, teneva per unica base una lunghissima sperienza; variava secondo le località; era sancita e comandata dall’abitudine, ma non era spiegata. Chi avesse domandato agli avi nostri perchè un terreno coltivato sempre colla stessa pianta diminuisca mano mano di prodotto, mentre, cambiandosi il genere della pianta, si può avere ancora un buon risultato, certamente avrebbe sentito rispondersi vaghe ed insufficienti supposizioni di simpatie e di antipatie fra le varie piante, o di stanchezza del terreno a dar sempre lo stesso prodotto. — Sol verso la fine dello scorso secolo si credette d’aver trovata la spiegazione, dicendo che gli escrementi d’una pianta erano dannosi alla pianta istessa, quando venisse nuovamente coltivata sullo stesso spazio di terreno, laddove potevano tornar utili alla vegetazione d’una pianta di genere diverso. Ma coll’incominciare del secolo presente, e coi successivi progressi, la chimica, col mezzo delle analisi, ci mostrò l’intima composizione dei terreni e le differenze dei loro componenti; pose in chiaro come le piante non vivessero soltanto di aria e di acqua, ma eziandio di sostanze inorganiche, non già create da loro stesse, ma levate dal suolo. Le ceneri, che le piante abbandonavano per mezzo della combustione, rappresentare la quantità di questi materiali inorganici; i quali poi, pel numero, qualità e proporzioni, variavano da pianta a pianta, indicando con ciò un diverso bisogno. — Da tali semplici premesse risultava dunque evidente che, non essendo tutti i terreni dell’egual composizione, non tutte le piante potevano egualmente prosperarvi; e che una data coltivazione, ripetuta sullo stesso spazio di terreno, doveva più o meno prontamente esaurirlo di quei materiali inorganici che gli erano specialmente necessarj, lasciandovene altri, utili od indispensabili alla coltivazione d’una pianta diversa. Gli stessi principj diedero ragione dei diversi effetti della concimazione, a norma delle diverse sostanze adoperate, o delle diverse piante concimate, avendo essa per effetto il riparare le perdite fatte dal terreno, ed il fornirlo delle sostanze utili e speciali per ciascuna coltivazione. D’onde l’importanza dei concimi inorganici quasi finora sconosciuta.

Ecco pertanto ridotta al grado di scienza esatta l’agricoltura, la quale aveva sempre vagato nell’incerto, e largamente pagato una lunga sperienza, coi fallati prodotti o colle spese senza frutto. Ora la base è più complessa, ma e più sicura per chi l’abbia una volta conosciuta. Esattamente ora si spiegano gli effetti della rotazione, e della concimazione, conoscendosi l’intima composizione dei terreni e delle piante. — Appropriare le piante al terreno, o fornir questo artificialmente delle sostanze che quelle richiedono. Far succedere a piante che esigono alcune sostanze, piante che ne esigano di diverse, lasciando tempo al terreno di preparare nuovi materiali in sostituzione di quelli che furono levati, ecco le principali norme della concimazione e della rotazione.

§ 1 - Come siasi finora spiegata la nutrizione vegetale

Ma un fenomeno venne finora esaminato soltanto nell’effetto ultimo; e questo è il modo col quale vengono dalle piante assimilate le sostanze atmosferiche e terrestri; vale a dire che non si è ancor bene intesa la nutrizione, ossia la vera maniera colla quale funzionano le radici e le foglie. — Leggasi pure, a tale riguardo, qualunque scritto di fisiologia vegetale, e si vedrà che la nutrizione delle piante è spiegata press’a poco come segue. — Le foglie, ne’ vegetali, fanno l’ufficio dei polmoni negli animali, servono cioè alla respirazione, assorbendo l’acido carbonico dell’atmosfera come, negli animali, i polmoni assorbono l’ossigeno. — L’Acido carbonico assorbito viene scomposto nel tessuto delle foglie, le quali rimandano l’ossigeno e trattengono il carbonio a profitto dell’organismo vegetale. — L’idrogeno e l’ossigeno vengono somministrati dall’umidità. L’azoto l’avrebbero da quello dell’aria, previamente combinato ai materiali terrestri. — Fin qui per le sostanze gasose ed atmosferiche. — Le sostanze inorganiche vengono disciolte dall’umidità terrestre, e sono, dalle radici, assorbite in istato di soluzione. Questa soluzione di sostanze nutritive sale per gli strati del giovane legno, col nome di succhio o linfa ascendente; si porta all’estremità dei rami, e penetra nella sostanza parenchimatosa delle foglie. Colà, per mezzo degli stomi, si mette in contatto degli agenti atmosferici, perde parte dell’acqua, presentando un fenomeno di traspirazione; si modifica, si elabora, ed acquista facoltà formativa, o plastica. Così ridotta la primitiva soluzione, col nome di Cambio, succhio o linfa discendente, ritorna in basso verso le radici, passando fra il libro e l’alburno, al disotto della corteccia. Le forze che mantengono questa circolazione dal basso in alto, e dall’alto in basso, sono: l’assorbimento del liquido per opera delle spugnette che stanno alle estreme radici; la capillarità dei tessuti; il dilatarsi del liquido assorbito nel passare dalla terra in un mezzo più caldo; l’espansione dei gas producentisi nel solidificarsi del succhio; e sopratutto il movimento d’endosmosi e d’esosmosi del liquido per le cellule vegetali, ajutato dalla traspirazione che si fa per mezzo delle foglie e della corteccia.

Così si spiega non solo l’ascesa del liquido dalle radici verso le foglie, ma eziandio la discesa del succhio dalle foglie verso le radici; poichè il movimento d’endosmosi si fa nella direzione del liquido meno denso verso quello più denso; cioè, dapprima dal basso in alto, perchè il succhio appena assorbito riesce il più acquoso; indi dall’alto al basso, perchè la traspirazione rende il succhio discendente sempre più denso quanto più lo si considera verso le radici. La pianta s’inalza ed aumenta di volume per sovrapposizione di strati di succhio discendente, o cambio organizzatosi al disopra dell’alburno precedente.

Non voglio però tacere che sul modo di circolazione del succhio, e su quello col quale i vegetali aumentano di diametro, i fisiologi non sono ancora perfettamente d’accordo; ma, quanto vi esposi è il metodo più comune di considerare la circolazione, e l’opinione contraria di alcuni verte soltanto sopra cose accessorie. Tutti però sono d’accordo sopra i seguenti principali punti, cioè:

Le piante, per le radici, assorbono dal terreno i materiali nutritivi in istato di soluzione.

Le foglie funzionano come i polmoni negli animali; cioè respirano, assorbendo il gas acido carbonico atmosferico, che decompongono immediatamente, appropriandosi il carbonio ed eliminando l’ossigeno.

Le foglie, colla traspirazione, facilitano l’ascensione del succhio carico di materiali nutritivi; e questo succhio, giunto nel loro parenchima, viene modificato od elaborato dagli stomi che lo mettono in contatto degli agenti atmosferici.

Per questa modificazione, il succhio, fattosi plastico o nutritivo, prende il nome di cambio o succhio discendente, ed è quello che aumenta e ripara l’organismo vegetale.

I vegetali (specialmente dicotiledoni) aumentano per sovrapposizione di cambio organizzato e solidificantesi, non già per intuscezione.

§ 2 - Di una opinione esposta da Justus Liebig

Nel 1857, venne da esposto un dubbio sopra la maniera finora accolta del funzionare delle radici; e questo semplice dubbio varrebbe, secondo me, se non a confutare gli effetti ultimi e pratici, almeno a demolire quasi tutto l’attuale edificio fisiologico. Delle parole del Liebig pochi se ne occuparono, e questi quasi tutti Italiani: i più vi passarono oltre con una specie di sprezzo, pel timore di dover rinunziare alle già radicate opinioni. Non credo quindi inopportuno il ripetere brevemente quanto la Gazzetta Universale d’Augusta riportava nel num. 215, 21 giugno 1857. In quell’articolo, il Liebig, dopo d’aver mostrata l’importanza di rendere al terreno quei materiali (gli inorganici od incombustibili) ch’esso soltanto può somministrare alle piante, mentre agli organici o combustibili provvede l’umidità e l’aria atmosferica, parla dell’opinione da lui specialmente professata sul modo d’assimilazione dei materiali inorganici.

Credeva dapprima, ci dice, che alle piante si apportasse il nutrimento disciolto nell’acqua piovana mista ad acido carbonico, e che la maggiore o minor prontezza d’assimilazione dipendesse dalla maggiore o minor solubilità dei materiali in quel veicolo solvente. Aveva pertanto assomigliato una pianta ad una spugna, posta per metà nel terreno umido e per metà nell’aria libera, la quale assorbisse nel terreno l’umidità che perdeva nell’atmosfera. Perciò le soluzioni passassero colle molecole nelle radici, e da queste nell’organismo della pianta che si appropriava il disciolto. Credeva gli alimenti posti a qualche distanza dalle radici poter essere parimenti assimilati, quando il liquido solvente ne li portasse a contatto. Credeva finalmente di poter dire che, se una parte di potassa e mezza parte d’acido fosforico bastavano per un raccolto, una quantità doppia o tripla di questi materiali potesse servire per due o tre raccolti. — Or bene, soggiunge il , tutto ciò fu un grande errore.

Dall’azione che l’acqua e l’acido carbonico esercitano sulle rocce, aveva dedotta l’azione d’entrambi nella terra arabile, e la deduzione era falsa. Filtrando acqua attraverso terra arabile, nell’acqua filtrata non rinviensi nè potassa, nè silice, nè acido fosforico od ammoniaca in istato di soluzione. La terra adunque non cede alcuna soluzione, e l’acqua nulla trascina con sè, tranne che pel dilavamento meccanico. Che anzi la terra, non solo non cede, ma trattiene la potassa, la silice, l’ammoniaca; e, quando si filtrino simili sostanze in soluzione e mescolate coll’acqua di pioggia attraverso la terra coltivabile, nel liquido filtrato più non si riscontrano. Inoltre, i materiali più attivi o più importanti, sono trattenuti con maggior facilità. Così, filtrando pel terreno coltivabile una soluzione di silicato di potassa, la potassa è trattenuta per intiero, e la silice soltanto in parte. Sciogliendo fosfato di calce, preparato di recente, e fosfato di magnesia nell’acqua satura di gas acido carbonico, dopo la filtrazione, nell’acqua non rinviensi più traccia di fosfati. Una soluzione di fosfato di calce nell’acido solforico diluito, o di fosfato di magnesia ed ammoniaca in acqua acidulata d’acido carbonico, filtrata pel terreno, in seguito alla filtrazione, nell’acqua non rinviensi più traccia di fosfati. Filtrando una soluzione di sal marino, questo passa all’incontro per intero; filtrando cloruro di potassio, resta il potassio; e ciò perchè la potassa entra nella costituzione di tutte le piante e la soda solo per caso. Solo il solfato e nitrato di soda cedono qualche cosa; laddove i consimili sali di potassa, cedono l’alcali per intero. L’urina, le acque di letamajo, le soluzioni di guano, filtrate per la terra, perdono tutta l’ammoniaca, la potassa e l’acido fosforico.

Questa proprietà della terra non ha limite, ma non è eguale in tutte; le terre silicee assorbono e trattengono meno delle altre. Diversa inoltre può essere l’azione verso taluna delle varie sostanze. Un terreno calcare argilloso, ma povero di sostanze organiche, toglie tutto al silicato di potassa: se è ricco di materie organiche trattiene soltanto la potassa.

Il terreno contiene i materiali indisciolti, ma in uno stato appropriato all’assorbimento per mezzo delle radici, le quali, stringendo direttamente le particelle terrose, ricevono per esse gli alimenti, comunicando loro la solubilità mancante, e l’attitudine ad essere assorbiti. La superficie terrestre sarebbe adunque destinata a raccogliere e conservare tutte quelle sostanze che sono indispensabili alla vita organica. Questa facoltà assorbente del terreno ci spiega in qual modo alcuni terreni si mantengano fertili, quantunque posti in condizioni sfavorevoli, cioè a sottosuolo assai permeabile.

Se le piante, in forza dell’evaporazione delle foglie, traessero i loro alimenti dalle soluzioni che trovano nel terreno, dovrebbero prendere ed assimilarsi tutto quanto trovano disciolto, l’alimentazione sarebbe affatto dipendente dalle circostanze esterne, e verrebbe ad essere esclusa ogni scelta. È pertanto probabile che le piante prendano direttamente il nutrimento dalle particelle del terreno in contatto coi succhiatoj delle radici, e che esse muojano quando il nutrimento giunge loro in istato di soluzione. Certo è però che la pianta nell’ingestione dei materiali utili deve concorrervi coll’evaporazione per mezzo delle foglie; mentre il terreno manterrebbe la sorveglianza acciò non s’introducano materiali dannosi. Il terreno, nulla cedendo all’acqua, deve concorrervi per un’intima cagione operante nelle radici, e questa cagione e questo suo modo di agire meritano d’essere studiati.

Piante da orto, levate colle loro radici intatte, se facciansi vegetare entro una tintura azzurra di lacca muffa, la colorano in rosso: dunque le radici emettono un acido. La tintura così arrossata ridiviene azzurra colla bolitura: quindi, l’acido è il carbonico.

§ 3 - Conseguenze del dubbio esposto

Tale è la ritrattazione del , tale l’esposizione del dubbio sul modo col quale vengono assorbiti od introdotti nell’organismo vegetale i materiali terrestri nutritivi. Le conseguenze naturali di questo nuovo modo di considerare l’azione reciproca del terreno e delle radici, sono:

1.° Che le foglie assorbono e non decompongono l’acido carbonico.

2.° Che finora si confuse assorbimento con assimilazione.

3.° Che la scelta e l’elaborazione dei materiali nutritivi viene fatta dalle radici e non dalle foglie, e che perciò, sono inammissibili le escrezioni.

4.° Che l’umor nutritivo dev’essere l’ascendente e non il discendente.

Queste conseguenze sembreranno azzardate, perchè in contraddizione con quanto finora asseriscono concordemente tutti i naturalisti. Quindi, se per sostenerle non posso valermi delle asserzioni o dei ragionamenti dei fisiologi, mi varrò dei fatti da loro stessi citati, e di quelli che più in grande e più evidentemente ci presta la natura. Il fenomeno ultimo, ossia il risultato dei fenomeni vegetativi finora non ha variato, e mi varrò di questo per indagarne le cause.

§ 4 - Se le foglie decompongono l’acido carbonico atmosferico non sono paragonabili ai polmoni degli animali

Intanto si può dire che il modo d’agire, finora attribuito alle foglie, a torto paragonerebbesi a quello dei polmoni negli animali, perchè alle foglie si dà non solo la facoltà di assorbire, ma eziandio di scomporre un gas levato della miscela atmosferica; e perchè si diede loro per dippiù l’ufficio di organo dirigente, incaricandole dell’elaborazione del sugo nutritivo.

Potrebbe opporsi non essere necessario che i fenomeni fisiologici vegetali siano affatto identici a quelli degli animali di un ordine superiore, sia nella quantità, sia nel modo di manifestarsi e di agire: e che la respirazione e la digestione nei vegetali può benissimo avvenire col mezzo d’un solo organo. Ma tutto ciò non è consentaneo all’unità di piano che domina in ogni formazione e fenomeno organico, ad onta della diversità di forma e modo di manifestarsi, dovuto alla speciale condizione nella quale vive ciascun essere. E finalmente sarebbe contrario al fatto. — Perciò non può dirsi diverso il sistema respiratorio d’un mammifero da quello d’un pesce. I pesci, obbligati a respirare quel poco d’aria che trovasi nell’acqua, debbono avere i polmoni esterni ed in contatto con essa, poichè, se li avessero interni come i mammiferi, sarebbero obbligati ad introdurre ed espellere una quantità straordinaria di liquido per ottenere abbastanza aria od ossigeno con che respirare. Avendo polmoni esterni, la loro superficie riesce in contatto con una quantità d’acqua rinnovata dal continuo movimento dell’animale e dell’acqua stessa, ed assorbono l’ossigeno senza bisogno di inspirazione e di espirazione. Le diverse con- dizioni in cui vivono queste diverse specie di animali, producono la diversa posizione dei polmoni ed una differenza nel modo di manifestare la loro funzione, ma non alterano punto il processo della respirazione.

Pertanto, ad onta della diversa struttura e disposizione, non che dei diversi principj assorbiti, io rassomiglio le foglie dei vegetali ai polmoni degli animali acquatici, sembrandomi per tal modo di poter meglio spiegare i fenomeni fisiologici vegetali.

§ 5 - Le foglie assorbono e non decompongono l’acido carbonico atmosferico

Cominciamo ad esaminare l’ufficio delle foglie. — Dicono i fisiologi che le foglie assorbono e decompongono l’acido carbonico, trattenendo il carbonio e restituendo l’ossigeno all’aria. — I polmoni negli animali, per mezzo dell’inspirazione, assorbono invece l’ossigeno atmosferico; questo ossigeno passa nella circolazione sanguigna arteriosa assieme colle materie assimilate, portandosi fin dove questa, anastomizzandosi in sottilissimi vasellini, serve all’aumento o riparazione dei varj organi, cioè dove esercita una vera azione chimica, ossidando il carbonio superfluo. Avvenuta questa ossidazione, l’acido carbonico formatosi, per mezzo del sistema venoso, vien tradotto ai polmoni, da dove sfugge per le cellule polmonari durante l’espirazione. L’azione chimica di nutrizione, e la combustione del carbonio o formazione di acido carbonico, sono un’operazione interna operata dal tessuto degli organi e dagli estremi vasi arteriosi, ed è quella che svolge e mantiene il calore per tutto l’organismo animale. Se la combustione avvenisse nei polmoni, per mezzo dell’ossigeno atmosferico inspirato sul carbonio portatovi dal sangue venoso, assai considerevole do- vrebbe essere il calore sviluppatesi in questi organi, confrontato con quello delle altre parti del corpo. Ma non è così, ed i polmoni non presentano maggior calore di quello che può svilupparsi per effetto dei vasi capillari incaricati della loro riparazione. I polmoni adunque assorbono semplicemente l’ossigeno dalla miscela atmosferica senza esercitare alcuna azione chimica, ed il calore dell’aria espirata è dovuto all’ambiente dal quale deriva, e non già ad un’azione chimica.

All’incontro, secondo i fisiologi, le foglie sarebbero dotate della facoltà non solo di assorbire acido carbonico, ma eziandio di quella di decomporlo, esercitando una vera azione chimica; e stando alla quantità d’ossigeno espirato, senza per ora esaminare da qual parte possa venire, avrebbero una grande ed estesa azione, capace di fornire un notevole inalzamento di temperatura, riconoscibile in molteplici circostanze. Ma questo inalzamento di temperatura, o fu inavvertito finora, o nessuno potò riscontrarlo.

Se poi le foglie decomponessero l’acido carbonico atmosferico, dovrebbero sviluppare una quantità d’ossigeno corrispondente alla quantità di carbonio assimilato, il che non avviene; come non avviene per l’acido carbonico negli animali, nei quali, questo gas, non corrisponde esattamente alla quantità d’ossigeno inspirato e necessario alla formazione dell’acido carbonico.

L’acido carbonico espirato dagli animali è minore dei 15 per % di quanto dovrebbe essere nel caso che la combustione del carbonio succedesse nei polmoni per mezzo dell’ossigeno inspirato. Una quantità maggiore dell’ordinario viene espirata quando nell’alimentazione animale siavi sovrabbondanza di materie vegetali amilacee, dolci, od alcooliche; ed allorquando maggiore sia l’alimentazione, nel caso d’aumento o di forte riparazione dell’organismo; e ciò, perchè, in simili circostanze, mag- giore è la quantità di carbonio abbandonato come inutile. — D’altra parte, negli individui vecchi, gracili, ammalati, deperenti, i quali prendono poco o nessuno alimento, che poco o nulla s’assimilano degli alimenti presi, minore è la quantità d’acido carbonico esalato. Per il che può dirsi essere l’assorbimento dell’ossigeno proporzionale alla nutrizione, aumentando o diminuendo a norma dell’aumentare o del diminuire di quella, e della qualità delle sostanze ingeste.

Nè diversamente succede ne’ vegetali. Le foglie non sviluppano una quantità d’ossigeno corrispondente a quella dell’acido carbonico assimilato; più spesso è maggiore, e talvolta esalano ben anco acido carbonico. Le sperienze, finora adotte per provare la scomposizione chimica dell’acido carbonico, provano soltanto che le foglie l’assorbono, emettendo ossigeno. — Ponete, si dice, una pianta in vaso sotto ad una campana di vetro, ove penetri la luce, e nella quale, l’aria, non essendo rinnovata, debba lasciare una traccia delle modificazioni portate dalla vegetazione, e vedrete che l’aria rinchiusa è privata di tutto l’acido carbonico, mentre in essa vien aumentata la quantità dell’ossigeno. — Ebbene che significa questo? Se al posto d’una pianta, vi si fosse posto sotto un animale, avremmo trovato assorbito l’ossigeno, ed aumentata invece la quantità d’acido carbonico, senza perciò credere che il polmone dell’animale abbia ossidato il carbonio. Senza supporre un’azione chimica, l’animale avrebbe continuato ad emettere acido carbonico finchè potè mantenere la respirazione coll’ossigeno, o finchè abbia avuto carbonio da abbrucciare; indi avrà cessato di vivere. Lo stesso avviene della pianta. Questa assorbirà acido carbonico finchè ve ne sarà nell’aria contenuta sotto la campana, ed eliminerà l’ossigeno proveniente dalla nutrizione. Ma l’ossigeno eliminato dalla pianta non sarà punto in relazione colla quantità d’acido carbonico assorbito e che si vorrebbe decomposto; come l’acido carbonico eliminato dall’animale non rappresenta esattamente la quantità d’ossigeno inspirato (Vedi § 1334. Nouveau systéme de Physiologie végétale). Le foglie immerse nell’acqua abbandonano ossigeno ed anche acido carbonico; ma questo non spiega altro che l’eliminazione dell’ossigeno e dell’acido carbonico contenuto; eliminazione che cessa dopo un certo tempo, e che può essere dovuta alla maggior densità del mezzo in cui si trovano le foglie. Anche le foglie, di recente staccate dalla pianta, modificano l’aria contenuta sotto una campana di vetro, ma la loro azione cessa presto, e la diversa proporzione dei gas sotto la campana, è dovuta soltanto ad un resto di vitalità nell’assorbire l’acido carbonico e ad un principio di deperimento nell’eliminazione d’altri gas. Fra questi trovasi non solo l’ossigeno, ma eziandio l’azoto ed un poco d’acido carbonico; e tale fenomeno dura finché siasi stabilito un equilibiio fra i gas contenuti nell’interno delle foglie e quelli dell’ambiente. Se si fossero poste molte foglie sotto la campana pneumatica, si sarebbe raccolta un’aria a bella prima eguale a quella che si ottenne lasciando in altre circostanze le foglie sotto una campana. In ogni caso dovrebbesi tener conto dell’aria raccolta fra gl’interstizi delle materie organiche (Vedi Raspail, § 1330, 1335, 1336, 1339, 1340, 1347. Opera succitata). Nè devesi poi dar gran peso a sperienze fatte in condizioni anormali; le foglie staccate dalla pianta si possono considerare morte; nè mai, a mio credere in tale stato, funzioneranno come le foglie aderenti alla pianta vegetante. Nessuno vorrebbe desumere l’azione del polmone vivente, da quella che presentasse un pezzo di detto polmone, tolto da un animale appena spento, e posto sotto una campana contenente aria atmosferica. — Inoltre, in presenza di una certa quantità di foglie poste sotto la campana, quando realmente scomponessero l'acido carbonico dovrebbesi scorgere quel sensibile aumento di temperatura, che mai si verifica. Insomma, la regola che deve servir di guida allo sperimentatore, è quella d’osservare il vegetale mentre vegeta, e mentre ciascuno de’ suoi organi funziona normalmente.

§ 6 - Che debbasi pensare dell’acido carbonico esalato dalle foglie durante l’oscurità

Ma che dirassi della funzione inversa, attribuita alle foglie nell’oscurità, d’esalare acido carbonico?

D’onde, dice il Pichat, questa esalazione più che la normale composizione non comporti? Il spiega un tal fenomeno aggiungendo: “Sarà mestieri convenire che mancando la luce, scema o cessa il processo plastico della vegetazione: le spongiole proseguono il loro ufficio di procacciare dal suolo acido carbonico, ed il carbonio di questo acido non trovando luce, mediante la quale comporre la materia verde, viene esalato in ispecie dalle più giovani cellole dell’epidermide o dai loro meati intercellolari.„

Ed altrove.

“La luce agisce di tal guisa che la foglia piglia il carbonio e rigetta l’ossigeno, mentre all’oscuro esala quello, e questo s’appropria. Nelle piante anzi sembra che cessando nella notte la facoltà di espellere l’ossigeno e ritenere il carbonio, le radici rechino nel fusto l’acido carbonico disciolto nell’acqua assorbita, e l’acido stesso rimanga in dissoluzione nel succhio: quest’acqua s’evapora a traverso le foglie, e con essa l’acido carbonico che vi si trovava disciolto.„

Ora io farei al Pichat le seguenti domande:

Come possono le piante esalare acido carbonico, se quello che assorbono per mezzo delle foglie vien decomposto immediatamente?

Come mai le radici possono recare alle parti verdi esalanti l’acido carbonico del terreno, ed assorbito nel terreno, se quest’acido lo si fa servire soltanto a sciogliere i materiali terrestri, e che nel terreno non vi si trova mai in tale abbondanza quale l’esalazione potrebbe farlo supporre?

Nei terreni sprovvisti d’acido carbonico dove prendono le radici quest’acido da esalare durante l’oscurità per le parti verdi?

Per verità, difficile sarebbe l’avere una risposta soddisfacente.

§ 7 - L'acido carbonico assorbito è in relazione colla quantità dei materiali assimilati

§ 7. — L'acido carbonico assorbito è in relazione colla quantità del materiali assimilati.

Un’altra analogía, che ha la respirazione vegetale colla respirazione animale, la troviamo in ciò che l’assorbimento dell’acido carbonico è in ragione dell’alimento che le radici possono prendere, aumentando cioè o diminuendo a norma che i materiali nutritivi siano in maggiore o minore quantità. Questo fatto ricevette una conferma dalle recenti sperienze istituite dal , allo scopo di mostrare l’influenza dell’azotato di potassa sulla vegetazione (vedi Journal d’Agr. prat. 5 décembre 1858), e che io qui riporto in un breve prospetto. Prese egli due vasi contenenti sabbia bianca quarzosa; vasi e terra furono lavati in molt’acqua per scacciarne i sali solubili, indi tutto fu calcinato al calor rosso. In un vaso pose due semi di girasole (helianthus), aggiungendo 0gr.,080 di azotato di potassa (salnitro), ed all’altro 0gr.,160: l’umidità venne fornita per mezzo di acqua distillata.

| Azotato di Potassa somministrato | Azotato di Potassa assorbito | Giorni di vegetazione | Peso delle secche ritenuto quello de' semi | Acido Carbonico decomposto per giorno

2 piante di girasole dell'altezza l'una di 0m., 31 l'altra di 0m.,26 | 0gr.,080 | 0gr.,045 | 89 | 10,1 | Cent. cub. 8,7

2 piante simili dell'altezza l'una di 0m.,43 l'altra di 0m.,23 | 0gr.,160 | 0gr.,087 | 89 | 18,3 | Cent. cub. 17,6

NB. Nell’ultima colonna posi Acido Carbonico decomposto e non assorbito, onde non alterare menomamente quanto venne esposto dal Boussingault.

Le succitate sperienze, a mio parere, dimostrano evidentemente il bisogno di una grande quantità d’acido carbonico, anche nel caso di vegetazione stentata qual’è la riportata, per modo che dovrebbesi rendere sensibile l’azione chimica decomponente delle foglie, quando realmente la compissero. E dimostrano una strettissima relazione fra l’ufficio delle foglie e quello delle radici, cioè che l’assorbimento dell’acido carbonico non fu in proporzione della superficie presentata dalle foglie, ma piuttosto in proporzione della quantità d’alimenti inorganici assimilati.

Inoltre, se l’assorbimento dell’acido carbonico aumenta coll’aumentare dei materiali inorganici terrestri servienti alla nutrizione, possiamo anche riconoscere ch’esso diminuisce quando questi materiali vengano a diminuire; e che cessa quasi interamente allorché più non esistano materiali, o che intervengano cause perturbatrici dell’assimilazione.

Osservate come si comporti una pianta posta ad un tratto a vegetare in sabbia pura, ove non trovi che una minima parte di quanto abbisogna pel proprio nutrimento. Somministrate alle piante sostanze inutili alla loro nutrizione, o che siano in condizioni difficilmente assimilabili, e vedrete le foglie soffrire od anche cadere siccome inutili, non avendo più un motivo da funzionare. Alterate la respirazione, togliendo in parte le foglie; ponete una pianta repentinamente ove non possa ricevere che luce diffusa; collocatela nell’oscurità, o in qualche ambiente freddo, e la nutrizione si troverà più o meno scemata, secondo la maggior o minor quantità di foglie levate, o secondo il maggior o minor grado di oscurità o di freddo. Grande è la differenza di vegetazione che passa fra una pianta cresciuta nelle stanze abitate o nelle serre, ed altra istessa che goda dell’aria libera; come diversa e la vegetazione d’una pianta che cresca in luoghi dominati dai venti e soggetti a forti balzi di temperatura, in confronto di quella che goda di una temperatura quasi uniforme, e d’un’atmosfera tranquilla. In tutti questi casi è la respirazione che viene ad essere modificata, ma è pure la nutrizione che si modifica a seconda di quella.

Lo stesso si verifica negli animali. Quando si diminuisca o si tolga loro interamente il cibo, i polmoni inspirano un’eguale quantità d’aria, ma la respirazione, ossia l’assorbimento dell’ossigeno, diminuisce o cessa affatto. Alterate la digestione per mezzo di sostanze che rendano gli alimenti meno intaccabili dal sugo gastrico, od alterate questo in modo che più non agisca normalmente su di essi, e vedrete immediatamente alterarsi la respirazione e la circolazione sanguigna, come ve lo proverà il freddo che invade il corpo. E questo complesso di sintomi può giungere a tanto da sospendere affatto la respirazione, e produrre l’apoplessia. — Procurate, in altro modo, che i polmoni più non possano agire normalmente, obbligando l’animale a respirare un’aria meno ricca d’ossigeno o proporzionatamente più ricca d’altro gas inetto alla respirazione, e vedrete immediatamente alterarsi le funzioni digerenti ed assimilatorie, in guisa da produrre disturbi gastrici, macilenze e perfino la morte, mostrando con ciò la stretta relazione e dipendenza che esiste fra questi due fenomeni fisiologici.

Negli animali vecchi, ammalati o deperenti, nei quali il tubo digerente più non elabori, od elabori incompletamente le sostanze nutritive ingeste, avviene che la respirazione, oltre al rallentarsi, in gran parte rivolge la propria azione sui materiali già stati assimilati, e li consumi. La pinguedine e l’adipe scompajono; il tessuto cellulare si assottiglia e si svuota; i muscoli si rendono esili; e perfino le ossa perdono di volume, di consistenza e di peso, finchè la respirazione, non trovando più nè alimenti nuovi, nè materiali già assimilati da elaborare, cessa affatto. Lo stato letargico cui vanno soggetti alcuni animali è pure una prova di quanto si espone.

Fenomeni eguali avvengono ne’ vegetali quando deperiscono e muojono. Le piante deperenti, morte in terra, guaste nelle radici, e munite di poche foglie, danno colla combustione una minor quantità di ceneri e di gas combustibili che non quelle tagliate dal suolo ancor viventi. Le piante verso la maturanza, e quelle le cui radici più non funzionano per una circostanza qualunque, cominciano col diminuire la respirazione, indi elaborano anch’esse i materiali del proprio fusto.

§ 8 - Le foglie funzionano come i polmoni degli animali comunicando all’umor discendente la facoltà di nuovamente servire alla nutrizione

Finora insomma non si ha alcun certo criterio il quale ci porti a ritenere che le foglie decompongano l’acido carbonico assorbito, laddove al contrario molte circostanze ci conducono a credere che le foglie, al pari de’ polmoni negli animali, assorbano l’acido carbonico dall’aria, e per la circolazione discendente lo traducano sino alle radici, ove rendano i succhiatoj capaci d’intaccare ed elaborare i materiali nutritivi terrestri, esercitando un’azione analoga a quella che esercita il sugo gastrico sugli alimenti introdotti nello stomaco. L’assorbimento adunque dell’acido carbonico per parte delle foglie costituirebbe una vera inspirazione, cioè un fenomeno che precede la digestione e l’assimilazione; e l’esalazione dell’ossigeno sarebbe un fenomeno susseguente, una vera espirazione d’un materiale eccedente alla nutrizione.