III. — Acides et alcalis

Pendant tout l'hiver qui a précédé la saison d'expériences de 1907, j'avais longuement médité une théorie dont mes recherches de cet été ont été la vérification. Déjà au commencement de novembre 1906, dans ma première leçon à la Sorbonne, j'en avais fait connaître les grandes lignes et je l'ai exposée par écrit dans un article donné à la Rivista di Scienza (vol. II, n^3) et dont des retards d'origine diverse ont différé la publication. Cette idée, devant être développée dans les conclusions générales, je ne ferai ici que l'indiquer. Les phénomènes essentiels de la division peuvent être rapportés à des coagulations et liquéfactions successives de colloïdes protoplasmiques. Si l'on pouvait les déterminer tous dans leur ordre naturel par des réactifs appropriés, on forcerait la division à se produire. Pareille chose est impossible^ mais il se pourrait qu'il suffît de produire les premières coagulations et liquéfactions nécessaires dans l'ordre voulu, pour que le processus se continuât de lui-même jusqu'au bout sous l'action des seules forces internes. Pour l'œuf, ces premiers phénomènes semblent être la formation de la membrane vitelline, puis la dissolution de la membrane nucléaire. J'ai donc pensé que, si je réussissais à provoquer le premier de ces phénomènes par un acide et le second par im alcali, j'aurais des chances de déterminer la parthénogenèse toute entière.

Le succès a dépassé mes espérances.

J'ai d'abord opéré avec HCl et AzH^, puis j'ai essayé d'autre acides et d'autres alcalis, pour m'arrêter finalement au tannin et à l'ammoniaque. J'ai opéré d'abord en eau de mer hjrpertonique, puis je suis arrivé peu à peu à l'isotonie et à l'essai de tous les sels de Peau de mer en solution hyper ou isotonique. Ce sont là autant de séries d'expériences qu'il faut décrire à part.

Solutions hypertoniques avec HCl et AzH^, — Ma première application de l'idée théorique indiquée ci-dessus a été faite

par HCl ©t Az H* en solution hypertonique. J'ai tout de suite obtenu des larves.

De très nombreux essais m'ont permis de fixer comme suit le procédé.

V Solution hypertonique forte (Voir page 453, note, sa composition), additionnée de HCl décinormal à la dose de 17 gouttes pour 50 cmc, 5 à 6 minutes ; puis additioii d'eau distillée de manière à ramener la concentration moléculaire à 0,95 et d'ammoniaque en quantité suffisante pour saturer tout l'acide et alcaliniser légèrement la liqueur (34 gouttes d'une solution décinormale titrée). Les œufs doivent séjourner dans ce second liquide 1 h. 20 ; ils sont ensuite lavés et décantés 2 ou 3 fois à la manière ordinaire, pour enlever le réactif et laisser agir l'eau de mer pure. Si on supprime soit HCl au l^^ temps de l'opération, soit AzH^ au second, les résultats deviennent aussitôt nuls ou insignifiants, tout comme avec la liqueur hypertonique seule. Si on emploie AzH^ avant HCl le résultat est tout à fait nul. Ce traitement m*a donné de très jolis succès, mais seulement dans la première partie de la saison, par une température d'environ 15°, jusqu'au 15 juillet environ ; après cela il s'est montré infidèle, et, comme les solutions isotoniques actionnées par le tannin me donnaient des résultats très supérieurs, je l'ai abandonné (1).

Autres acides comparés à HCL — De nombreux essais comparatifs ont été faits entre divers acides employés tous à la même dose, même nombre de gouttes d'une solution déci-

(1) J'«i d'abord fixé la concentration de la solution qol, employée seule pendant toute la durée de l'expérience, me donnait les mellleuiB résultats. C'est la solution hypertonique forte. J'ai Axé de rnSme, par de nombreux essais* les doses d'HCl et d'Ax H' convenables. Je procédais d'abord par substitution et lavage, c'est-à-dire que les œufo traités par la solution acide étaient lavés, pois transportés dans la solution alcaline. J'ai bientôt remplacé ce traitement laborieux par on plus simple où, sans ma donner la peine de laver, je saturais simplement HCl par la quantité convenable d'Az H' et ajoutais en plus la quantité nécessaire pour la légère alcalinisatlon de la liqueur. J'ai fait mes premiers essais avec des solutions empiriques au centième ; J'y ai substitué ensuite des solutions décinormales titrées à l'acide oxalique. Il faut, pour 50 cmc. de solution. 17 gouttes d'Ha décinormal. puis 24 gouttes d'Az H' décinormal, dont 17 pour la saturation d'HCl. D'autres essais m'ont permis de reconnaître qu'il y avait avantage à employer une solution hypertonique plus faible pendant le 2* temps de l'opération, et c'est ainsi que j'ai fixé, par de très nombreux essais, le procédé indiqué dans le texte principal.

normale. A cette très faible concentration, l'ionisation devait être à peu près complète pour tous. A ne prendre que les résultats de une ou deux expériences, on pourrait croire à une grande inégalité entre eux, les uns étant très supérieurs à HCl, les autres très inférieurs. Mais si Ton continue les expériences, on s'aperçoit que les résultats changent de sens, tel acide qui s'était montré très supérieur à HCl devenant égal ou inférieur et inversement. Finalement je considère comme s'équivalant à peu près les acides, chlorhydrique, azotique, sulfurique, oxalique, acétique et formique. Cependant, s'il fallait absolument les classer par ordre de mérite, je mettrais l'acide azotique le premier et le sulfurique le dernier. J'ai essayé sans grand avantage un mélange à proportions diverses de ces divers acides.

Très inférieurs aux précédents se montrent les acides phosphoriquc, citrique, lactique, tartrique, butyrique et valérianique. L'acide borique est franchement plus mauvais encore (1).

Autres alcalis comparés à AzH^. Substances diverses. — J'ai essayé de substituer d'autres alcalis à AzH^ soit après h traitement par HCl, en solution hypertonique, soit après le traitement par le tannin. La soude et la chaux s'équivalent à peu près et sont peu inférieures à l'ammoniaque. Le sulfite de soude donne quelques résultats. KOH est mauvais, montrant des propriétés cytolisantes et tératogènes marquées (2).

(1) J'ai obtenu quelques blastules dans cette série d'expériences avec les acides phéniqne ot picrique, mais leur étude a été reprise d'une façon plus étendue et plus détaillée avec celle des divers phénols, dans une série spéciale d'expériences faites sous mes yeux par M. de Beanrhamp» et qui a été publiée sous nos deux noms (Voir C. B. Ac. Se. Paris, séance du 4 novembr« 1007). L'acide chromique m'a donné une blastule. Quant à l'adde carbonique, à quelque dose que j«

'aie employé, il s'est montré ou inefflcaoe (petites doses), ou très nocif (doses fortes). Cest là un ait bien singulier en présence de l'eiUcacité si grande de cet acide avec les œufs d'Astéries,

(2) Après Ha en solution hypertonique, CaC H' donne des résultats passables, mais sans aucun avantage sur Ak H'; NaOHde môme. KOH, au contraire, est franchement nocif, n donne naissance & quelques Jolies blastules, mais la plupart sont altérées, irrégulières, difformes; beaucoup S3nt soudées par 2, 3 et même 4. Ces formes tératologiques n'évoluent pas. Après le traitemeat au tannin, employées en guise d'ammoniaque et à doses diverses, l'optimum ayant été cliercfaé pour chacune des substances : CaO'H' et NaOH donne des résultats aases bons; KOH es* très inférieur; 00* Na', chimiquement neutre, mais qui a des propriétés d'alcali, donne quelques blastules. Le SO^ Na', chimiquement neutre aussi, mais qui bleuit le tournesol, donne des ré-

Solviiona pures de NaCl avec HCl et AzH^ ou NaOH, — U étadt intéressant de rechercher si les sels de l'eau de mer autres que NaCl étaient nécessaires à la parthénogenèse. Je ferai connaître plus loin, à propos du procédé au tannin et à l'ammoniaque et dans les conclusions générales, où gît l'intérêt de cette question. Je me contenterai pour le moment de l'énoncé des résultats que je dois donner à cette place pour ne pas rompre l'ordre méthodique de l'exposition. Le point essentiel à retenir est que j'ai obtenu des larves avec des solutions pures de NaCl sans aucun autre des sels de l'eau de mer, soit en solution hypertonique soit en solution isotonique, selon la saison, et surtout que j'ai pu en obtenir en substituant NaÔH à AzH^ après le traitement par HCl, en sorte que les œufs n'avaient pas été abordés par d'autres ions que ceux de NaCl, puisque l'acidification était faite par HCl et l'alcalinisation par NaOH, abstration faite, bien entendu des ions H et OH Sans lesquels les actions acide et alcaline ne pourraient s'exercer (1).

Tannin et ammoniaque.

Après avoir constaté que le traitement par les acides et les alcalis en deux opérations successives donnait de bons résultats, j'ai pensé que, si vraiment c'était à titre de coagu-

•oltatB aues inconstants, parfois presque égaux à ceux de Az H', le plus souvent notablement inférleon ou même franchement mauvais. Je trouve dans mes notes, essayés Je ne sais trop pourquoi, PO* Na' H et PO* Na H', le premier est très médiocre, le second franchement mau* vaifl.

(1) Voici quelques détails sur ces expériences. En juin, par une température de 15^ j'ai obtenu des larves avec les concentrations suivantes : 0,950, 1,075, 1,200. La concentration maxima compatible avec une éciosion est 1,3 ; j'ai obtenu cependant quelques vilaines larves avec 1,5» qui est l'extrême limite. C'est avec une concentration de 1,200 que j'ai obtenu, le 23 juin, par 15", des larves avec Ha et NaOH.

Jo n'ai rion obtenu avec NaCl à In couoentratiou de 0,788, qui est celle où sa conductivlté est la même que celle do l'eau do racr, en employant HCl et Az H' aux doses ordinaires. Mais en augmentant ces doses (30 à OO gouttes d'UCl et 2 à 5 cmc. d'Az K\ y compris ce qui est nécessaire pour U saturation d'HCi). j'ai eu des éclosions en solution de concentration 0,650 SDtonique à l'eau de mer, tandis que l'eau de mer elle-même ne donnait rien avec des doses variées des mêmes réactifs. Enfin, au commencement de juillet, j'ai eu» avec la solution isotonique de Na Cl* de meilleurs résultats qu'avec HCl, en substituant à celui-ci les acides azotique formlque, oxalique, aux mêmes doses, ou un mélange de ces quatr» acides.

458 YVES DELACE

lants que les acides intervenaient, j'aurais toutes chances d'améliorer le résultat en substituant aux acides une substance qui, en outre de ses fonctions acides et des propriété» générales qui en découlent, aurait des propriétés coagulantes particulières. C'est à ce titre et avec cette idée préconçue que j'ai essayé le tannin.

Le succès, ici encore, a dépassé mes espérances.

Lorsque, par de nombeuses expériences, j'ai eu fixé les conditions de son emploi, je me suis trouvé en possession d'un réactif qui est pour les Oursins à peu près ce qu'est CO^ pour les Astéries. Au lieu de recueillir péniblement le matériel destiné à l'élevage, j'ai eu chaque jour de pleins bocaux de larves grouillantes qu'il me fallait jeter, faute de pouvoir les utiliser toutes.

Voici le procédé tel que je l'ai fixé.

Au véhicule, solution hjrpertonique ou autre (la question sera étudiée dans un chapitre spécial), j'ajoute 28 gouttes d'une solution décinormale de tannin pour 60 cmc. de solution. Je laisse les œufs dans ce liquide 5 à 6 minutes seulement ptiis j'ajoute 30 gouttes d'une solution d'ammoniaque décinormale, titrée à l'acide oxalique. De ces 30 gouttes, 28 servent à la saturation du tannin, 2 servent à Talcalinisation très légère de la liqueur. Les œufs sont laissés 1 h. dans cette solution. J'avais d'abord procédé par substitution, sortant les œufs de la solution tannique et les transportant après lavage rapide dans la solution ammoniacale, mais j'ai bien vite reconnu que le procédé par neutralisation, en outre qu'il simplifie considérablement les manipulations, donne des résultats supérieurs.

J'ai même reconnu, vers la fin de la saison, qu'on pouvait sans inconvénient, sinon même avec avantage, préparer d'avance la liqueur tannique et ammoniacale (23 gouttes de l'ime et 30 gouttes de l'autre dans 50 cmc. du véhicule) et y laisser les œufs pendant 1 h.

Il se forme dans ces conditions un précipité floconneux,

probablement colloïdal. On peut le rejeter par décantation, mais il est préférable de le répartir dans le liquide en agitant celui-ci avant de le verser dans les coupes. Un précipité semblable se forme en petite quantité dans le procédé ordinaire, dans les coupes, lorsqu'on ajoute à la solution tannique contenant les œufs depuis 5 minutes les 30 gouttes de la solution ammoniacale (1).

Grave est la question de savoir comment agissent le tannin et Tammoniaque. Elle sera abordée dans les conclusions générales du chapitre 1^^. (V. p. 492 et suiv.).

Composition du véhicule dans le procédé au tannin

ET A l'ammoniaque.

Le liquide que j'additionne de tannin et d'ammoniaque a beaucoup varié dans sa composition. L'action du tannin et de l'ammoniaque est si énergique qu'elle permet le développement dans des liquides auxquels on n'aurait point osé songer avant sa découverte. Cela m'a permis de rejeter plusieurs

(1) Je dob donner ici quelques explication» sur \o titre des solutions de tannin et d'aniinoniaqae. Four ce dernier, la concentration moléculaire correspondant à la solution normale a ét^' prise, empiriquement, égale à celle qui neutralise goutte pour goutte la solution normale d'acide oxalique (en tenant compte de ce que ce dernier est divalent). Il était nécessaire de faire ainsi, faute de connaître la teneur en As H' (plutôt en AzH* OH) de la solution d'alcali fournie par le mar^ cliand. La solution décinormale contenait 25 gouttes de cet alcali volatil pour 100 cmc. d'eau dis» tillée. Pour le tannin, on sait qu'il existe quelque indécision sur sa vraie nature. Nous l'avons considéré comme un éther-sel formé de la soudure de deux molécules d'acide galllque, la fonction acide CO OH de l'une des molécules s'unissant à l'une des 3 fonctions phénol OH de l'autre