CHAPITRE Il

Ovogenèse et Œuî.

$ I. — HISTORIQUE

L'œuf, facile à observer chez les Hépatiques où il n’est revêtu que d’une assise de cellules, fut assez exactement décrit par les premiers observateurs.

UXGER [1839] décrit dans l’archégone de ÆRiccia glauca une masse centrale de mueus incolore dont l’aspect est trouble et granuleux. I] la considère comme formée par deux substances, l’une homogène, incolore, plus fluide, l’autre granuleuse (1).

Les indications données par HorMEIsTER [1851] ne sont pas sensiblement différentes. Chez Pellia epiphylla, les cellules centrales de l’archégone se remplissent bientôt après leur formation d’un mucus granuleux au milieu duquel est un noyau transparent (2). La même structure se retrouve dans les œufs de Marchantia polymorpha (3) et de Targionia hypophylla (4). Bien que l’auteur ne décrive pas explicitement les autres espèces étudiées par lui, on peut présumer, d’après les figures qu’il en donne, qu'il a reconnu chez elles des détails analogues.

STRASBURGER [1870] donne une description surtout anatomique de l’archégone de Marchantia polymorpha. La cellule centrale d’un stade jeune est remplie de cytoplasme finement granuleux et jaunâtre. Au centre, se trouve ungros noyau. Cette cellule se divise en deux. La cellule supérieure ou cellule du canal contient un petit noyau (5). La cellule infé-

Rae OX > <] CRUE

rieure donne l'œuf, dont le noyau est très gros. Ce noyau présente à son sommet une tache réceptrice (Empfängnissfleck) (L).

Janezewski [1872] fit porter ses recherches sur les Ricciées et sur les Marchantiées. Dans le premier groupe, la cellule superficielle destinée à donner l’archégone se renfle en papille, et son cytoplasme devient plus dense vers le sommet. La région apicale s’isole pour donner la cellule initiale du jeune archégone. Le protoplasme y est fortement réfringent (2). L'œuf mûr est formé d’un cytoplasme homogène à la périphérie, granuleux et opaque vers le centre. Au milieu, se voit une région plus claire, qui est sans doute le noyau (9)

Chez les Marchantiées, l'œuf mûr est clair et présente en son centre un noyau plus clair encore. Il n’y a pas de tache réceptrice (4).

Kxny [1890], dans sa monographie de Warchantia polymorpha, note simplement que l’œuf possède un gros noyau et une région apicale plus claire (3). Cette région n’est autre que la tache réceptrice (6).

Gayer [1897] voit chez Preissia un œuf formé d'un protoplasme très réfringent à structure réticulée ou plutôt granuleuse. Le noyau (7) est bien visible et très chromophile. Sa structure est réticulée, et il renferme plusieurs nucléoles pourvus eux-mêmes de nucléolules (8).

Chez Sphærocarpus terrestris, l'œuf a un protoplasme grossièrement granuleux (9). Son noyau renferme un gros nucléole contenant un ou deux nucléolules (10).

Chez Anthoceros, l'oosphère (11) est une grosse cellule eranuleuse de 90 à 100 » de diamètre environ; son noyau possède deux zones très distinctes : l’une intérieure très foncée, avec un nucléole plus clair, l’autre extérieure moins foncée sur laquelle on voit une sphérule claire et un granule foncé. Ces deux derniers corps sont hétérogènes. Pour l’auteur, le granule foncé est apporté par l’anthérozoïde et se

(A) P. 418. (5) P. 384. (9) PI. VII, fig. 15. (2) Col. 383 (6) P. 385. (10) P. 182.

(3) Col. 385-386. (7) PI. fig. 39. (11) Fig. 150.

(4) Col. 388 (8) P. 192.

fusionne avec la sphère claire, qui est vraisemblablement une sphère directrice (1).

GARBER [1904] note chez l'œuf de Ricciocarpus natans un protoplasme d’abord un peu vacuolisé, mais devenant rapidement plus dense à cause de l'augmentation des substances de réserve qu'il contient. Les grains d’amidon sont si nombreux à ce stade qu'on peut les voir même au faible grossissement (2).

CLaPp [1912] voit également chez Aneura pinguis un œuf large et rond dont le cytoplasme contient de nombreux grains d’amidon (3).

SCHERRER [1913-1914], chez Anthoceros, décrit un chromatophore et des chondriosomes dans toutes les cellules profondes de l’archégone. Il les retrouve dans l'œuf (4). Les chondriosomes s’y présentent sous forme de grains et de bâtonnets plus ou moins longs (5). À côté d’eux se trouvent des gouttelettes et des anneaux plus gros que les chondriosomes, mais se colorant de même. L'auteur n’en propose aucune interprétation.

Haupr [1921] étudie l’évolution des organes sexuels chez Reboulia hemisphærica. I ne donne aucune description cytologique des premiers stades. Cependant, on peut déduire de ses dessins qu'il a vu dans les cellules initiales des archégones un protoplasme plus dense vers le sommet (6). Cette ceilule se divise par une cloison transversale, et, au stade bicellulaire, la cellule apicale présente un contenu plus dense que la cellule basale (7).

L’œuf mûr renferme beaucoup de «plastides » et de nombreuses gouttelettes d'huile. Celles-ci persistent dans les premiers stades évolutifs de l'embryon (8).

RickeTr [1923], chez Ricciocar pus, décrit brièvement l’archégone avant et pendant la fécondation. L’œuf mûr a un cytoplasme dense fortement chromophile et de structure délicate. Il n’y a pas de tache réceptrice (9). Si l'œuf n’est

(1) P. 298. (6) Fig. 14.

(2) P. 167. (7) Fig. 15-16 (3) P. 183 et fig. 33. (SINP 0e.

pas fécondé, il se désintègre, ce qui se manifeste d’abord par une augmentation de sa chromaticité, puis par une contraction notable (1).

Peu après la fécondation, le protoplasme devient finement réticulaire et plus tard alvéolaire (2), ce qui, pour l’auteur, correspond à un changement sinon dans sa structure, du moins dans sa substance (3).

Enfin, en 1924, P.-A. DANGEARD reprend l’étude de l’œuf de Marchantia polymorpha et, grâce aux techniques modernes, met en évidence quelques détails nouveaux. L’œuf jeune renferme un cytoplasme dense parsemé de petites vacuoles, un gros noyau central et des «mitoplastes » longs et flexueux entre lesquels se distinguent de nombreux «cytosomes » sphériques (4). Plus tard, l’amas chromatique présent dans le noyau jeune se désagrège ; les « mitoplastes » sont remplacés par des « sphéroplastes » dont le diamètre est égal à trois fois celui des « cytosomes », que l’on retrouve ici sans changement. Des vacuoles sont aussi présentes. Certaines renferment des « endochromidies ».

$ 11. — RECHERCHES PERSONNELLES

1. MATÉRIEL VIVANT. — Marchantia polymorpha. — L’archégone de Marchantia, plus transparent que celui d’Æylocomnium Splendens à cause de sa paroi réduite à une seule assise cellulaire, se prête à une étude relativement aisée.

Les cellules pariétales sont petites. Elles renferment des chloroplastes réduits dans lesquels l’eau iodée colore deux ou trois minuscules grains d’amidon. Ces chloroplastes sont rejetés contre les parois latérales et profondes des cellules par une vacuole centrale très développée. Quelques grains réfringents sont présents parmi les chloroplastes. lei encore, leur faible dimension ne permet pas d'affirmer s'ils se colorent ou non par l'acide osmique.

L'œuf est granuleux et grisâtre, et aucun chloroplaste n'ysest visible. L'eau iodée est sans action et, après un séjour

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prolongé dans ce réactif, aucune coloration ne se manifeste qui puisse s’interpréter comme due à la présence dans l’œuf d’une quantité même minime d’amidon. Par contre, l’acide osmique provoque un brunissement rapide de cet œuf, et on peut alors distinguer dans son cytoplasme, grâce à leur coloration noire, des gouttelettes d'huile quelquefois d’assez grandes dimensions.

2. MATÉRIEL FIxXÉ (méthode de REGAUD). — Lunularia cruciata (PI. XI, fig. 1, 5 et 7). — Les archégones prennent naissance aux dépens d’un massif cellulaire à peu près hémisphérique inséré dans une cavité creusée dans la partie supérieure du thalle, un peu en arrière de la région génératrice. Ce massif, ou réceptacle archégonial, est constitué par des cellules assez différentes de celles qui constituent le thalle. Elles sont toutes identiques, et aucune ne se spécialise dans la synthèse des oléocorps. Leurs dimensions sont plutôt réduites. Leur noyau central est pourvu d’un nucléole peu chromophile et environné d’un cytoplasme assez dense creusé de vacuoles de dimensions moyennes. Le chondriome est représenté par des grains parfaitement isodiamétriques et par de courts bâtonnets (PI. XI, fig. 5).

Les archégones se différencient aux dépens des cellules superficielles de ce massif cellulaire. La cellule initiale d’un archégone se renfle et se divise en deux par une cloison transversale (PI. XI, fig. 1). Leur forme exceptée, ces deux cellules diffèrent peu de la cellule initiale. Il convient toutefois de noter que le cytoplasme de la cellule apicale est plus dense et que les vacuoles y sont réduites au point d’y être invisibles. En outre, le noyau est sensiblement plus gros. Cette augmentation du rapport nucléo-protoplasmique n’est d’ailleurs pas étonnante chez une cellule ayant, au moins provisoirement, la valeur d’une génératrice. Le chondriome n’a pas changé d’aspect. Cependant les bâtonnets paraissent s’alloncer et se transformer en chondriocontes plus ou moins sinueux.

Après un certain nombre de divisions, l’archégone réalise un massif cellulaire qui différencie une cellule centrale entourée d’une assise pariétale.

Les cellules constituant cette paroi (PI. XI, fig. 4) ne diffèrent que par des détails minimes de la cellule initiale et par conséquent aussi des cellules du réceptacle qui lui ont donné naissance. Le noyau, toujours central, possède un nucléole si peu chromophile qu'il est généralement impossible de l’apercevoir. Il existe cependant, comme on peut s’en rendre compte au moyen d’autres techniques. Les vacuoles sont devenues fort grandes. Elles sont séparées les unes des autres par des travées cytoplasmiques délicates, où se retrouve un. chondriome analogue à celui que j'ai décrit dans les cellules du réceptacle.

La cellule centrale constitue l'œuf (PL XI, fig. 2 et 3). Elle est nettement différente des autres par sa forme ovoïde et par ses dimensions, qui sont plus grandes. De plus, son cytoplasme dense ne permet de reconnaitre aucune vacuole. Le chondriome est formé de mitochondries et de chondriocontes sinueux et enchevêtrés extrêmement abondants. Certaines régions cytoplasmiques en sont néanmoins privées. Ces régions, de forme circulaire, correspondent certainement à des vacuoles dont on peut ainsi deviner l'existence (PI. XI, fig. 2). Le noyau, très gros, présente un nucléole bien marqué.

Certains œufs de plus grand diamètre présentent des éléments fuchsinophiles plus ou moins ovoiïdes et dérivant évidemment des chondriosomes préexistants (PI. XI, fig. 7). On pourrait les interpréter comme des chloroplastes. Mais les individus de Lunularia cruciata étudiés ici étant tous femelles et les œufs n'étant, par conséquent, jamais fécondés, il faudrait admettre que les chloroplastes, d’abord absents, apparaitraient avant la fécondation, c’est-à-dire à un moment où ils sont au moins inutiles. Il est plus vraisemblable de considérer ces renflements du chondriome comme un début de dégénérescence. On peut, d’ailleurs, en suivre les étapes caractérisées par une déformation des éléments fuchsinophiles, par une augmentation de leur volume relativement à celui de l'œuf, et enfin par leur fusion plus ou moins complète intéressant aussi le protoplasme ambiant qui, en définitive, se colore tout entier par la fuchsine acide.

Marchantia polymorpha. — Le matériel étudié, récolté

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trop tard, et d’ailleurs non fécondé faute d'individus mâles, présentait des œufs en complet état de dégenérescence et dans lesquels aucun détail intéressant ne pouvait être reconnu. J'ai simplement noté, dans les cellules de la paroi, la présence de chloroplastes assez petits, mais parfaitement caractérisés et souvent amylifères. Toutefois, 1l m'est impossible de dire s'ils sont présents dès le début de l’évolution de l’archégone ou s'ils apparaissent à une époque déterminée, — peut-être au moment où la maturité de l’œuf s’accomplit, — dans les cellules pariétales.

3. MATÉRIEL FIXÉ (méthode de BATAILLON). — Lunularia cruciata (PI. XI, fig. 8). — Les préparations obtenues par cette méthode donnent des résultats qui sont un peu différents de ceux que fournit le matériel fixé par la méthode de R£eGaup. Ajasi qu'on pouvait s’y attendre, le cytoplasme, mal fixé, présente l'aspect régulièrement alvéolaire souvent décrit par les auteurs. Le protoplasme est irrégulièrement granuleux, et certaines granulations peuvent se colorer par la safranine si la différenciation n’a pas été suffisamment poussée.

Le noyau de l’œuf (PI. XI, fig. 8), comme ceux des cellules voisines, présente un gros caryosome. C’est là un fait à retenir. Il est en effet intéressant de noter que, chez le gamèête mâle, le caryosome disparaît (rapport nucléolo-nucléaire égal à 0), tandis que, chez le gamète femelle, il est très développé (rapport nucléolo-nucléaire égal à 0,1). Il garde ici, même au moment où la cellule non fécondée n’est pas susceptible de mitose, l’aspect d’un noyau de cellule génératrice.

4. MATÉRIEL FIXÉ (méthode de CHaMPpyY). — Lunularia cruciata (PI. XI, fig. 6, 9 et 13). — Comme je l’ai indiqué plus haut, le réceptacle sur lequel sont insérés les archégones et aux dépens duquel 1ls se forment est constitué par des cellules toutes identiques (PI. XI, fig. 13). Le cytoplasme, creusé de vacuoles fort apparentes, renferme un noyau à nucléole très net. Aucun chondriosome n’est visible. Par contre, des gouttelettes sphériques colorées en noir par l'acide

osmique parsèment irrégulièrement le protoplasme. Elles sont relativement petites et de diamètre variable.

Des gouttelettes analogues se retrouvent durant toute l’évolution de l’archégone. Lorsque celui-ci est encore un massif cellulaire indifférencié, elles sont présentes dans chacune de ses cellules, qui sont alors exactement identiques à celles du réceptacle.

Dans l’archégone adulte, les cellules de la paroi et l'œuf ne diffèrent guère que par leurs formes et leurs dimensions. Notons simplement que l’œuf (PI. XI, fig. 6), moins abondamment vacuolisé, renferme un gros noyau à nucléole fuchsimophile relativement volumineux. Les globules osmiophiles y sont un peu plus développés et plus nombreux que dans les autres cellules (PI. XT, fig. 9). Leur nombre et leurs dimensions s’accroissent encore, en même temps que la fuchsinophilie de la cellule augmente lorsque l'œuf vieillit et se désorganise sans être fécondé. On voit alors assez fréquemment un noyau encore net au milieu d’un cytoplasme contracté vivement coloré en rouge et bourré de globules osmiophiles souvent très gros.

Un stade antérieur présente çà et là, parmi les globules osmiophiles, des masses fuchsinophiles irrégulièrement ovoïdes parsemant le protoplasme. Ces masses fuchsinophiles rappellent vaguement l'aspect des plastes, et un examen insuffisamment approfondi pourrait à tort les faire interpréter comme tels. En réalité, leur apparition, qui marque le début de la désorganisation cellulaire, en est très certainement l’un des premiers résultats.

Marchantia polymorpha. — Les cellules situées immédiatement à la base de l’archégone sont identiques à celles que j'ai décrites au même endroit chez Lunularia cruciata. Leur protoplasme peu vacuolisé renferme un noyau de dimensions et de constitution normales. Les globules osmioréducteurs, également répartis dans le cytoplasme, sont petits et assez réguliers. Mais les cellules plus profondes du réceptacle, bien qu'encore très différentes des cellules végetatives proprement dites, présentent, contrairement à ce qui se passe chez Lunularia, des chloroplastes très nets. Ces chloroplastes se re-

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trouvent dans les cellules pariétales de l’archégone. Ils sont assez développés et le plus souvent rejetés latéralement par une grosse vacuole centrale. Des globules osmiophiles très abondants parsèment le protoplasme. Ils sont sphériques, de diamètre variable et, en moyenne, plus développés qu'ils ne l’étaient dans les cellules du réceptacle.

Les œufs sont, comme je l’ai déjà indiqué, dans un état de désorganisation qui n’en permet pas l’étude. Néanmoins, on peut reconnaître (surtout dans les préparations non colorées) des globules osmiophiles souvent groupés en amas plus ou moins distincts. Leur disposition est sans intérêt en raison de l’état cytologique de la cellule qui les contient; mais leur présence à ce stade et dans les cellules qui donnèrent naissance à l’archégone permet raisonnablement de supposer que l’œuf en contenait au moment de sa maturité.

$ III. — RÉSUMÉ ET CONCLUSIONS

L’ovogenèse des Hépatiques est peu différente de celle des Mousses. Elle nécessiterait à peine une description différente si les globules d’oléorésine présents ici comme dans toute cellule d’Hépatique ne réalisaient un élément nouveau, quoiqu'à vrai dire assez secondaire.

La cellule initiale de l’archégone se développe aux dépens d’un massif archégoniophore, qui paraît généralement privé de chloroplastes. Le chondriome de ses cellules est, au moins chez les espèces que j’ai étudiées, constitué uniquement par des mitochondries et des chondriocontes. Il paraît cependant probable que le type plaste-mitochondrie puisse également être réalisé, et, en fait, chez Marchantia polymorpha, les cellules profondes du massif répondent à ce type, dont les cellules superficielles ne s’éloignent que par un passage progressif de la forme plaste à la forme chondrioconte. Dans tous les cas, et quel que soit le type de chondriome réalisé, toutes les cellules du massif archégoniophore présentent des globules de substance résineuse relativement petits et de diamètre variable.

La cellule initiale de l’archégone, au début de sa différen-

ciation, ne se distingue en rien des cellules avoisinantes. Elle se renfle rapidement vers l'extérieur et, par un processus analogue à celui que j'ai décrit chez les Mousses, sépare une cellule apicale et une cellule basale. Comme chez Hylocomium splendens, le cytoplasme de la cellule apicale est plus dense que celui de la cellule basale. C’est là un caractère embryonnaire qui témoigne de l’activité génératrice de la cellule en question. Îl se manifeste d’ailleurs avant qu’elle ne soit isolée, et JANGzEwsKk1 l'avait noté dès 1872.

Les cloisonnements répétés subis par la cellule apicale donnent rapidement un massif cellulaire sur la structure cytologique duquel je n’insisterai pas. Elle répond en tous points à celle de la cellule initiale. On en connaît l’évolution ultérieure. Elle a pour résultat la constitution d’un organe en forme de bouteille, dont la paroi, réduite à une assise cellulaire, renferme au niveau de son col une série de cellules destinées à disparaître.

Les cellules de la paroi évoluent vers le type adulte. Les noyaux y sont petits et les vacuoles grandes. Cependant les chloroplastes y sont toujours réduits. Même dans les archégones âgés observés chez Marchantia, leurs dimensions étaient minimes et, lorsqu'ils renfermaient quelques grains d’amidon, très inférieures à celles des chloroplastes présents dans les cellules du thalle.

Cette réduction des chloroplastes se retrouve poussée à son degré extrême chez Lunularia cruciata. Chez cette espèce, le chondriome demeure au stade chondrioconte-mitochondrie, et cela quel que soit l’âge de l’archégone considéré. J’ai déjà signalé à maintes reprises les interprétations auxquelles cette diversité de structure pouvait donner lieu. lei encore, elle peut tenir à l’état physiologique différent de l’organe (qu’il s'agisse de son âge, de l’influence médiate de la fécondation ou plus simplement des conditions d’existence auxquelles il est soumis), ou à un état d'équilibre structural propre à l'espèce. Cette dernière hypothèse paraît d’autant plus plausible que les deux espèces, récoltées à la même époque et dans des endroits analogues, étaient l’une et l’autre représentées uniquement par des pieds mâles. De plus,nous avons

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vu que le massif archégoniophore de Marchantia différencie des chloroplastes à un niveau où il ne s’en trouve aucun chez Lunularia.

Dans tous les cas, iei comme dans le massif ’archégoniophore, on retrouve les grains osmioréducteurs correspondant aux oléorésines propres aux Hépatiques. [ls ont les caractères que j'ai décrits plus haut.

Dès sa différenciation, l’œuf, dérivant de cellules sans chloroplastes, en est lui aussi privé. Son évolution, très simple, consiste en un accroissement de ses dimensions et en un développement surabondant de son chondriome. Ainsi est réalisé le cytoplasme granuleux et incolore vu par UNGER [1839], Hormeisrer [1851], SrrAsBuRGER [1870), Janc- ZE WSKI [1872], KNy [1890] et Rickerr [1923].

Les chondriosomes présents dans l'œuf sont, comme chez les Mousses, des chondriocontes et des mitochondries, ce qui correspond à la description de P. A. DancEarp [1924]: mais je n’ai jamais vu les chondriocontes («mitoplastes ») devenir des plastes (« sphéroplastes »), comme le décrit cet auteur. Il est possible et même probable que, au moment où l’œuf fécondé va germer, il prenne des caractères de cellule génératrice. À ce moment, il peut différencier des chloroplastes. Mais, bien que l'indifférence morphologique du chondriome soit extrême chez les Muscinées, cette différenciation ne parait jamais avoir lieu avant la fécondation. A cet égard, mes préparations réalisées aux dépens de pieds femelles isolés sont formelles. Il est vrai que, lorsque la fécondation n’est pas réalisée, les chondriosomes se vésiculisent et présentent des aspects faciles à confondre avec des plastes. Mais une étude soigneuse des archégones plus âgés y fait voir un accroissement et une coalescence progressive de ces renflements, en sorte que les œufs non fécondés ont, en définitive, un cytoplasme dans lequel le protoplasme proprement dit fait presque complètement défaut, mais est remplacé par une substance fuchsinophile irrégulière en forme et en distribution.

Cette fuchsinophilie progressivement croissante de lœuf non fécondé correspond sans nul doute à l’augmentation

ANN. DES SG, NAT., BOT., 10e Série, 1928. + 0e

de chromatieité décrite par Rickerr [1923]. Mais cet auteur, laute d’une technique suffisante, ne saisit pas la cause de ce phénomène ni les rapports qu'il a avec l’histoire du chondriome.

Je n’affirme cependant pas, d’une façon absolue, Pabsence nécessaire de chloroplastes dans l’œuf des Hépatiques. SCHERRER [1913-1914], dans un travail qui donne une impression de conscience rarement rencontrée ailleurs, en décrit en effet dans l'œuf d’Anthoceros. Il est donc possible que les €sphéroplastes » de P.-A. DANGEARD soient des plastes vrais. Ainsi s’expliquerait la formation de l’amidon décrit par GARBER [1904] chez ÆRicciocarpus natans et par CLapp [1912] chez Aneura pinguis. Mais l'insuffisance évidente de ces derniers travaux impose de n’en accepter les résultats qu'avec une grande prudence. Je n’ai, dans tous les cas, jamais trouvé d’amidon dans l'œuf vierge, ni lorsque son chondriome répond au type chondrioconto-mitochondrial, ni lorsque les chondriocontes ont subi un début de vésiculisation. Et c’est là une raison de plus qui empêche d'attribuer à ces renflements la valeur de plastes.

Les globules. osmiophiles se retrouvent dans l'œuf. Ils y sont plus abondants que dans les cellules voisines, ce qui est sans doute en rapport avec un métabolisme plus actif. J'ignore quel est leur sort au moment où l’œuf germe, et je ne puis par conséquent affirmer de façon absolue qu'ils ne jouent pas ici le rôle de substances de réserves. J'ai cependant noté qu'ils augmentent en nombre et en volume dans les cellules en voie de dégénérescence. Ce n'est certes pas là un fait qui vienne à l'encontre de l'hypothèse énoncée ci-dessus. Il paraît pourtant plus plausible, à cause de cela, de les considérer comme un produit de désintégration sans rôle trophique et qui, dans la cellule vivante, réalise une enclave au moins inutile, que le protoplasme tolère mais n'utilise jamais.