Une histoire des transmutations biologiques/De la force vitale à la radioactivité

À cette époque les alchimistes préparent l'apparition de la chimie en tant que domaine scientifique.

La théorie standard va devenir la conservation de la matière, au niveau des atomes. Mais quelques expérimentations montrent alors des anomalies dispersées, inexplicables et qui intriguent les chercheurs sans qu'ils arrivent à la moindre explication.

Entre 1579 et 1644, un saule transmute de l'eau en bois

Saule pleureur

Jean-Baptiste van Helmont, un alchimiste précurseur de la chimie, voulait démontrer que la théorie des quatre éléments alchimiques n'était pas valable.

Helmont a fait pousser un jeune saule dans une caisse de bois contenant 90 kg de terre séchée au four. Il a couvert le pot d'un couvercle en fer étamé perforé de petits trous. Il exprime qu'il n'a pas tenu compte des chutes de feuilles et que de la poussière a pu s'envoler et se re-déposer. Après arrosage, durant cinq ans, avec de l’eau de pluie filtrée sur tamis ou de l'eau distillée si nécessaire, il a observé que le poids de l’arbre avait augmenté de 76 kg, tandis que celui de la terre n’avait diminué que de 57 g. La terre ayant quasiment le même poids, c’est donc l’eau qui s’est changée en bois, en écorces et en racines. Pour les alchimistes, l'élément alchimique "eau" était ainsi transmuté en élément "terre".

Helmont expliquait que s'il provient de l'élément "eau", l'élément "terre" n'est pas élémentaire, donc que l'élément « terre » n'en était pas un et que la théorie des quatre éléments n'était pas valide. Toutefois, ces quatre "éléments" correspondent à notre époque aux états de la matière (solide, liquide, gaz, plasma).

Malgré toutes ses imprécisions, cette expérimentation novatrice préfigure les suivantes, pendant 400 ans, jusqu'à notre époque.

La plupart des expérimentations sur les transmutations biologiques suivent ces étapes de démonstration :

1. mesurer ou évaluer tous les entrées des éléments chimiques de matière,
2. laisser vivre l'organisme biologique,
3. mesurer ou évaluer toutes les sorties des éléments chimiques de matière,
4. calculer les différences entre entrées et sorties de chaque élément,
5. en conclure que les quantités de ces éléments ont varié et que le phénomène de transmutation biologique existe.

Au XVIII^e siècle, la vie peut créer de la matière grâce à la « force vitale »

Au XVIII^e siècle on attribue les réactions organiques à une « force vitale », ou une « force de vie ».

À cette époque Albrecht Daniel Thaer (1752-1828) montre que dans certaines circonstances la plante change le calcium en silicium, d’après lui le calcium proviendrait du potassium.

En 1832, Lampadius pensait que le silicium des plantes provenait de leur formation dans la plante.

1777 : Antoine Lavoisier et la conservation de la matière

Antoine Lavoisier (1743-1794)

En 1661, le chimiste Robert Boyle (1627-1691) comprend la nécessité de différents éléments chimiques et commence à considérer la matière comme composée de particules primaires (atomes).

À cette époque la chimie est en train de se constituer en domaine scientifique ayant ses propres lois.

En 1777, Lavoisier propose deux lois :

• dans un système fermé, dans lequel se produisent des réactions chimiques, le poids total de matière est invariable.
• le poids total de chaque élément qui compose les substances est inchangé.

Pour les réactions purement chimiques (presque toutes), elle reste vraie. Dans le cas où il y a en même temps des réactions nucléaires (fission ou fusion), totalement inconnues à cette époque, la masse des noyaux des constituants de départ et d'arrivée est différente. C'est le cas des interactions dues à la radioactivité, aux rayons cosmiques ou aux neutrinos qui traversent la matière. C'est aussi le cas lors des transmutations biologiques qui combinent des réactions chimiques et nucléaires.

1797 : Des graines de céréales « créent » de la matière

De 1795 à 1797, l'Académie des Sciences de Berlin organise un concours pour déterminer si les éléments chimiques que l’on trouve étaient déjà là, ou ont été fabriqués par la « force vitale ». C’est Schrader qui gagne le concours. Il fait germer des graines de blé, d'orge et de seigle dans de la fleur de soufre et de l'eau distillée. La comparaison des analyses des germes et des graines montre que de la matière a été créée (éléments chimiques).

1799 : La poule produit du calcium

Louis Nicolas Vauquelin (1763-1829)

En 1799, Louis-Nicolas Vauquelin, membre de l’Académie des Sciences, étonné par la quantité de chaux que produisent les poules, étudie leur ponte. Il nourrit une poule uniquement d'avoine et, en 10 jours, elle produit 4 œufs et des fientes. Kervran rapporte la description très détaillée de Vauquelin (, pages 45 à 47).

Le bilan de phosphate de chaux est de 11,9 g dans les fientes moins 5,9 g dans l'avoine, donc une augmentation de 6,0 g.

Le bilan de carbonate de chaux est de 2,5 g dans les fientes plus 19,7 g dans les coquilles d'œufs moins presque rien dans l'avoine, donc une augmentation de 22,3 g.

Le total des sels calciques sortants est de 34,2 g (11,9 g de phosphate + 22,3 g de carbonates) alors que l'avoine n'en contenait que 5,9 g et la poule presque rien. La sortie des sels calciques sortants est donc 5,75 fois le total des entrants. Puisque le calcium n'est pas venu des entrées de l'expérience, il est forcément venu d'un autre élément chimique. Vauquelin a évalué aussi une perte de silice (de 1,3 g) trop faible pour correspondre à la formation de calcium.

Les compositions des œufs trouvées par Vauquelin correspondent aux valeurs de Fausta Setti classiques vers 1975 et sont donc fiables.

La poule est donc capable de former la coquille de ses œufs soit à partir du calcium, lorsqu'elle en dispose, sinon à partir d'un autre élément chimique.

En 1799, Louis-Nicolas Vauquelin, qui étudie la ponte des poules, après ses analyses, termine ainsi : « Je ne donne, au reste, ces résultats que comme des aperçus auxquels l'expérience m'a, en quelque sorte, conduit malgré moi, et auxquels je ne puis encore accorder une confiance entière ; mais s'ils paroissent de quelqu'intérêt, j'engage les chimistes à les répéter, et à les varier de diverses manières (...) ; et, si nous arrivions aux mêmes résultats, ce seroit un grand pas de fait dans la philosophie naturelle, et beaucoup de phénomènes, dont la cause est inconnue, seroient expliqués » ^, page 48. Flaubert évoque indirectement Vauquelin dans Bouvard et Pécuchet.

Vauquelin est prudent car il n'a fait qu'une expérience, mais il a bien compris que certains processus biologiques ne suivent pas la conservation de masse établie par Lavoisier pour la chimie minérale.

En 1975, Kervran, qui rapporte cette expérience, ne l'a pas lui-même reproduite, mais invite des chercheurs à le faire, et avec dosage du potassium K, probable origine du calcium dans ce cas (K+H:=:Ca).

1807 : La moutarde et le radis formeraient du potassium

Henri Braconnot (1780-1855)

En 1807, Henri Braconnot, un chimiste réputé, montre la formation de potassium avec la germination de graines de moutarde et de radis. Cependant, des expériences faites par Lessaigne (1821), Jablonski (1836), de Sausure (1767-1845) ont contredit ces résultats, ils ne trouvèrent aucune variation de concentration en éléments chimiques.

1820 : Concours, les éléments inorganiques sont-ils fournis de l’extérieur ?

Dans les années 1820, la Société Royale de Science de Goettingen avait organisé un concours anonyme pour répondre à la question suivante : « Les éléments inorganiques que l’on trouve dans les plantes sont-ils des composés essentiels des plantes vivantes, nécessaires à leur développement, et sont-ils fournis de l’extérieur ? ».

La question se pose parce que les contradictions persistent.

1821 : Aucune variation de concentration en éléments chimiques

Cependant, Lessaigne (1821), Jablonski (1836), de Saussure (1767-1845) ne trouvèrent aucune variation de concentration en éléments chimiques.

"expérience récente de M. Lessaigne. Cet habile chimiste répéta de la manière suivante les expériences de M. Théodore De Saussure" :

• 10 grammes de graines de sarrazin, arrosées et poussées jusqu'à 6 cm de hauteur, donnent les mêmes résultats que 10 grammes de graines non germées, après réduction en cendres :
• 190 mg de phosphate de chaux, 25 mg de carbonate de chaux et 5 mg de silice.

1822 : L'incubation des œufs augmente le carbonate de calcium

En 1822, le physiologiste anglais Prout étudie l'augmentation du carbonate de calcium à l'intérieur des œufs de poules en cours d'incubation, et montre qu'elle ne provient pas de la coquille.

1831 : La germination des graines de cresson produit des minéraux

En 1831, Choubard fait germer des graines de cresson dans des coupes en verre propres et montre que les pousses contiennent des minéraux qui n'étaient pas dans les graines.

1832 : Silicium formé dans la plante

En 1832, Lampadius pensait que le silicium des plantes provenait de leur formation dans la plante.

1838 : Théoriquement, la cellule est un système matériel sans variation de masse

À cette époque, on commençait à pouvoir observer au microscope le noyau de la cellule et cela avait déjà été fait sur des végétaux.

En 1838, Théodore Schwann l'observe aussi dans le corps des animaux et expose sa théorie de la cellule :

• la cellule est l'unité de base du règne végétal et du règne animal.
• "L'ancienne formule de Descartes posant en principe qu'il n'y a pas deux mécaniques, l'une pour les corps bruts, l'autre pour les corps vivants et que partout les lois de la nature sont identiques, a été reprise victorieusement par l'école physiologique moderne."

1842 : La quantité de matière ne change pas

En 1842, Wiegmann et Polstorff ont montré que :

1. si la graine se développe dans un milieu non nutritif, avec seulement de l’eau distillée, la croissance s’arrête lorsque les réserves d’éléments inorganiques sont épuisés.
2. les composés inorganiques de la plante ne peuvent pas être considérés comme des produits du processus de la vie ;
3. la quantité de matière ne change pas au cours de la germination.

1844 : Le cresson forme du soufre

En 1844, un savant allemand, Vogel, sème des graines de cresson dans du verre pilé, sous cloche de verre, les arrose d'eau distillée, et analyse l'air de la pièce où il ne trouve pas de souffre.

Quelques mois après, le cresson cultivé sans souffre contenait 0,63% de souffre, le double de celui de la semence, contre 1,34% pour le cresson cultivé normalement, 5 fois celui de la semence. C'est donc que le cresson forme du soufre. Jöns Jacob Berzelius rapporte l'expérience dans son traité de chimie minérale, végétale et animale .

1850 : Variation de la quantité de magnésium dans des plantes

En 1850, Circa, Lauwes et Gilbert observent une variation inexplicable de la quantité de magnésium dans les cendres des plantes.

1873 : Des graines et des plantes augmentent potassium, phosphore, magnésium, calcium et soufre

En 1873 le baron Albrecht von Herzeele montre que dans certaines graines et jeunes plantes, poussant dans de l'eau distillée, le contenu de potassium, phosphore, magnésium, calcium et soufre, augmente au-delà de la disponibilité de ces éléments.

Il publie des travaux sur l'origine des substances inorganiques. Cette phrase vient de lui : "Ce n'est pas le sol qui apporte la plante, mais la plante qui apporte le sol. .

Rudolf Hauschka publiera plus tard, dans ses propres ouvrages, plusieurs textes originaux de Albrecht von Herzeele, dont « Naissance des matières inorganiques » de 1876.

De 1875 à 1883, Von Herzeele a aussi fait plusieurs centaines d'essais qui l'ont convaincu de la possibilité de transmutations biologiques dans l'huile de baleine.

1910 : La radioactivité à haute énergie

Radioactivité alpha par émission d'un noyau d'hélium

Vers 1910, les physiciens commencent à explorer les transmutations par les réactions nucléaires fortes et à comprendre l'intérieur des noyaux atomiques.

La radioactivité à haute énergie peut traverser la matière et provoquer des variations de composition chimique et des variations de masse globale dans un système qui alors n'est plus fermé.

Cette radioactivité à haute énergie n'est pas compatible avec la vie ; elle la perturbe et la détruit. Par contre les faibles énergies (entre forte et chimique) ne sont pas étudiées à cette époque, ni leurs relations avec les processus biologiques.

La conservation de la matière s'étend à l'association masse et énergie par la correspondance $e=mc^{2}$.