II. — PHÉNOMÈNES INTIMES DE LA FÉCONDATION

C'esî: sur le trajet de l'ovaire à la trompe, ou mieux encore au niveau du pavillon de la trompe, que se produit la rencontre des spermatozoïdes avec l'ovule, la fécondation, comme le prouvent les grossesses péritonéales ettubaires.

Quant au phénomène même de la fécondation, il résulte de la pénétration des spermatozoïdes dans l'épaisseur même de l'ovule.

Le rôle du spermatozoïde dans la fécondation et sa pénétration au sein de l'ovule ont été longtemps méconnus. Après la découverte des filaments spermatiques et à l'époque même où quelques auteurs exagéraient l'importance de cet élément au point d'y voir unejminiature de l'être futur, d'autres auteurs, peut-être par réaction contre

1 Arra. Desprès. Études sur quelques points de l'anatomie et de la physiologie du col de l'utérus. (Bulletin de VAcad. de mérJecine. 1869, t. XX^IV. p. il3l.)

ropiniûn précédente, tendaient à restreindre pin.^ulièrement le rôle du spermatozoïde. Pour eux, la partie liquide du sperme aurait seule joui de la propriété fécondante, et si l'on tiouvait dans ce liquide des éléments, des animnlcules, doués de mouvements, on n'attribuait à ces mouvements d'autre rôle que celui d'agiter perpétuellement la liqueur fécondante, d'y entretenir la vie, d'y empêcher la putréfaction ! Bien plus, quelques-uns plaçaient la faculté fécondante non pas même dans le liquide, mais seulement dans une émanation subtile, dans une vapeur qui s'en serait dégagée, et cette théorie, dite de Vaura seminnlis, était si généralement admise vers la fin du dixhuitième siècle que Sj^allanzani, auquel nous devons les premières; tentatives expérimentales sur la génération, crut devoir en faire une réfutation en règle. L'expérience de Spallanzani fut très simple. mais très démonstrative (1787). °Ayant pris deux cupules en forme verres de montre, il plaça dans l'une du sperme de grenouille et dans l'autre des œufs de grenouille fraîchement pondus ; l'albumine qui entoure ces œufs les rendait adhérents à la cupule, de sorte qu'il put renverser celle - ci et la superposer dans cette position à celle qui renfermait le sperme. Or, dans ces conditions, quoiqu'il laissât longtemps ces éléments de la génération dans cet état de voisinage, mais non de contact, la fécondation n'avait pas lieu, quoique rien n'empêchât Vaura seminalis de s'exhaler et d'atteindre les œufs. Mais si, prenant ensuite un peu de ce sperme et quelques-uns de ces œufs, il les mélangeait dans un autre vase, il voyait la fécondation s'opérer, c'est-à-dire que les œufs se développaient ultérieurement (segmentation et apparition de la gouttière médullaire, etc.). Une autre expérience de Spallanzani, non moins démonstrative que la précédente, et qui a été bien souvent répétée depuis lors, notamment par Prévost et Dumas, consiste à filtrer du sperme au-dessus d'un vase renfermant des ovules. La partie liquide du sperme traversant seule le filtre à l'exclusion des spermatozoïdes, la fécondation ne se produit pas ; plus le filtre est épais, moins il y a d'ovules fécondés (avec le filtre mince, le microscope montre qu!il passe quelques spermatozoïdes). Ces expériences sont suffisamment claires par elles-mêmes pour qu'il soit inutile d'y insister ; elles démontrent qu'il faut absolument le contact direct de l'élément mâle avec l'élément femelle pour que ce dernier soit fécondé.

Voyons maintenant comment l'élément mâle pénètre l'ovule. De deux choses Tune : ou bien l'ovule est entouré extérieurement d'une coque, c'est-à-diro d'une meuiljrane d'enveloppe résistante, ou bien il est dépourvu do toute enveloppe solide. Dans le premier cas, qui est celui des poissons osseux, par exemple, la coque est percée en un point d'uu orifice extrêmement petit, le micro fyle, orifice in-

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fuudibuliforme dispose de telle façon qu'il ue peut livrer passage à plus d'un spermatozoïde à la fois. Quant au ca;i oii il n'existe pas de coque autour de l'ovule, c'est de beaucoup le plus général, c'est celui de l'ovule de la femme et des mammifères en général. Mais, dira-t-on, n* y a-t-il pas alors la mem.brane vitelliue qui fait obstacle à la pénétration du spermatozoïde? 11 est prouvé aujourd'hui qu'un grand nombre d'ovules sont simplement entourés, au moment où la fécondation va s'accomplir, d'une zone pellucjde. c'est-à-dire d'une couche plus dense, d'aspect particulier, mais qui, à l'état normal, est toujours îiuide et perméable. Fol (de Genève) a montré qu'eu mettant en contact avec l'ovule des liquides contenant des vibrions, ceux-ci traversaient cette couche pellucide et se retrouvaient dans le vitellus : à plus forte raison, la zone pellucide est-elle perméable pour les spermatozoïdes. Quant à la membrane vitelline, en tant que membrane résistante et imperméable aux corpuscules figurés, c'est une formation secondaire qui n'existe pas sur l'œuf non fécondé : à peine le premier spermatozoïde a-t-il pénétré dans le vitellus, qu'on voit l'ovule s'enkyster presque subitement, par condensation de sa couche périphérique, et en vertu d'une sorte de phénomène cataly tique dont on ne saurait préciser davantage la nature.

Il nous reste à voir maintenant comment s'opère la fusion de l'ovule et du spermatozoïde, et quels sont les résultats de cette fusion, phénomènes jusqu'à ces derniers temps mal connus et longtemps réputés mystérieux. C'est sur l'œuf des animaux à fécondation externe qu'il a été tout d"abord possible de suivre toute la série de ces phénomènes. L'œuf des limnées et des planorbes, mollusques qui vivent dans nos étangs, et qu'on peut se procurer facilement, a surtout servi à ces observations, qui ont été reprises et complétées récemment sur l'œuf des oursins et des étoiles de mer, ainsi que sur celui des poissons. Mais notons tout de suite un fait important. Certaines phases du processus qu'on a pu saisir sur l'œuf des animaux supérieurs s'y sont montrées absolument les mêmes que sur Tœuf des espèces à fécondation externe, si bien que nous sommes pleinement autorisés à conclure de cette similitude partielle à une identité complète, et, partant, à combler les lacunes que présente encore l'histoire de la fécondation chez les vertébrés les plus élevés, par la connaissance plus complète que nous en avons chez les êtres placés plus bas dans la série.

Rappelons d'abord la série de phénomènes dès longtemps décrits par Ch. Robin, e!; que les recherches récentes sont venues confirmer en en montrant la signification intime. Ces phénomènes. qui préludent à la fécoudUion,raccompai^nent et la suivent, sont, d'après les études sur les œufs d'invertébrés : {'^disparition de la vésicule gerruinative ;'2^ excrétion des globules polaires; 3° apparition du noyau vitellin; \^ segtnenlation di'f ritelluSf La fécondation proprement dite, c"esî à-dirç U

pénétration du spermatozoïde, se place, el cela est parfaitement exact, soit entre la première et la deuxième phase, soit entre la deuxième et la troisième.

l'ï II était reconnu depuis longtemps que la disparition de la vésicule germinative est le signe de la maturité de l'diuf. Quant à la question de savoir si cette disparition est réelle, s'il s'agit d'une véritable dissolution, ou si la vésicule tlevient simplement moins visible en changeant de place, on n'était pas jusqu'ici parfaitement d'accord là-dessus. Dans l'opinion de Gh. Robin, la vésicule disparaîtrait; nous verrons qu'il n'en est rien.

2o Après la disi)arition de la vésicule germinative, le protoplasma devient transparent en un pôle de l'œuf. Cette calotte sphérique, au niveau de laquelle les granulations vitellines ont absolument disparu, se soulève bientôt sous forme d'une saillie hyaline et translucide, d'abord hémisphérique, puis conoïde, sorte de bourgeon résultant d'une véritable gemmation de la substance liquide du vitellus. Puis la saillie s'étrangle à sa base, et, cet étranglement se prononçant de plus en plus, elle finit par être complètement séparée du vitellus, et se présente alors sous la forme d'un globule plein de protoplasma amorphe; c'est le premier globule polaire, dont la formation peut être presque aussitôt suivie de celle d'un second globule identique. Rien n'est plus facile à observer que cett^ émission des globules polaires sur l'œuf des limnées et des planorbes. vers le mois de février. Ces globules, dont la signification n'a pas laissé que d'intriguer les observateurs, ont été qualifiés de polaires, parce que le premier sillon de segmentation du vitellus a pour point de départ constant le pôle au niveau duquel ils se forment; on les a appelés encore, pour la même, raison, sphères de direction, globules de directioyi ; ils sont nommés aussi quelquefois globules de rebut, parce qu'une fois excrétés ils tombent en deliquium et ne servent plus à rien.

3° Peu de temps après la sortie du dernier globule polaire, on voit apparaître par genèse — nous en sommes toujours à l'ancienne description, — au centre du vitellus. un corps sphérique, brillant, dense et homogène ; c'est le noyau vitellin, qui marque une ère nouvelle dans l'existence de l'œuf. Son apparition n'a lieu, en effet, qu'après que la lécondation s'est opérée.

Cherchons maintenant à connaître les choses telles qu'elles sont réellement, et à mettre face à face les faits, tels qu'on les décrivait jusqu'ici, et tels que nous les montrent aujourd'hui les travaux des observateurs récents. Ces travaux, qui ont si profondément modifié l'état de la science sur cette question, ont été poursuivis simultanément par trois embryologistes qui observaient isolément et sans avoir réciproquement connaissance de leurs recherches: H. Fol (de Genève), lians le golfe de Messine et au laboratoire de zoologie maritime de Xaples ; 0. Hertwig, dans les mêmes parages, et Selenka, à Rio- Janeiro. Les résultats auxquels ils sont arrivés sont parfaitement concordants, et, leurs observations se complétant les unes par les autres, c'est une description moyenne en quelque sorte que nous alloqç

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donner, sans nous attacher à suivre l'un d'eux de préférence. Nous distins-uerons ici deux ordres de phénomènes : A. phénomènes reliant la disparition de la véhicule germinative à l'émission des globules polaires; B. phénomènes reliant la sortie des globules polaires à l'apparition du noyau vitellin.

A. Sur l'œuf récemment pondu d'un stelléride (Aster ias glacialis, 0. F. Millier^ œuf présentant une couche périphérique plus molle, non condensée en membrane, un contenu granuleux, mais transparent, avec une vésicule germinative presque toujours excentrique, on voit cette vésicule, après quelques minutes de séjour dans l'eau de mer, se transformer en une tache plus claire Cette tache change alors de forme : elle s'allonge en un fuseau qui se met à voyager dans l'intérieur du vitellus et se déplace vers le pôle supérieur de l'œuf; ce fuseau est à ce moment tantôt transversalement, tantôt verticalement dirigé, et si alors on fait agir sur lui l'acide acétique (ou picrique), ou même sans avoir recours à aucun réactif, on peut voir chacune des extrémités de ce fuseau devenir foncée et former comme un centre d'attraction autour duquel les granulations vitellines viennent se grouper en formant de? traînées rayonnantes. En même temps, dans l'intérieur du fuseau se dessinent des filaments qui relient ses deux pôles l'un à l'autre, et qui semblent formés d'un protoplasma plus réfringent que le milieu dans lequel il est plongé. On a appelé ces tilaments rayons ou filarû^nts bipolaires, en raison de leur direction. La figure tout entière du fuseau, avec ses extrémités en étoiles, constitue ce que Fol a nommé un amphiaster; chacune de ces éioiles est un aster.

On voit alors l'ampbiaster se rapprocher de plus en plus de la jjéripnérie de l'œuf, périphérie avec laquelle, à un moment donné, un des

asters se trouve en contact Cet asle:repousse devant lui une petite, portion du protoplasma ovulaire, et la surface de l'œuf se soulève à son niveau pour former une sorte de bosse parfaitement transparente; cette protubérance s'allon:e de plus en plus, puis elle s'arrondit au sommet, tout '-.' r- *v'v/:' ;.<-■!' '/VV'. en se resserrant à la base, et finit

" " '■ c'-'i''- V.-'i"'^"*:-" par se détacher du vitellus pour con-

FiG. il6. - Portion d'œuf d'As- stituer le premier globule polaire terias glacialis au moment où (fig. 1~6). Les réactifs montrent que le premier globule polaire se la moitié interne seulement de l'amdélache et le reste du fuseau phiaster est restée dans le vitellus. S9 rétracte dans Tœuf. tandis que sa moitié externe en est

sortie avec le globule polaire qu'elle constitue essentiellement. Après une période de repos assez brève, l'aster disparu se reforme dans le vitellus. l'ampbiaster se reconstitue avec ses deux étoiles et son fuseau à filaments bipolaires, en sor!e que nous obtenons exactement la même image qu'au moment oii le premier globule polaire allait se former ; puis la même série de phé-

noménes se reproduit, et un second globule de rebut est excrété, entraînant avec lui, comme précédemment, une moitié d'amphiaster. Il reste dans l'œuf, en définitive, la moitié à peu prés de la vésicule germinative, ou plus exactement la moitié du second amphiaster de rehxi.t, sous forme d'une vésiculedans laquelle les réactifs montrent une disposition rayonnée (aster, fip'. 177). ?fe'^

A ce moment, ce reliquat de la vé- __ — ■r.\.(,A7jyvTrrrr:^~^

sicule cermmative se condense pour ,--'<?^,^•.•:%■^.-v^;.^,^^4'V•^^■•^^'--•-■r" iDrmer un petit noyau arrondi qui 'C^^i'^lùi^^:-:'^^^^^^^::^^^'^ abandonne la périphérie de l'œuf et '^:'.'î^^^^-i^}^^^l-^^X^:-:^-^ se déplace lentement d'abord, puis de ^ïï':^\t^,1^^!^^^(?^^^J'.^-'

plus en plus vite, vers le centre du '•'•'.'o-.v-C.-.^ •.'-•"••■-• -■=.-"

vitellus. Ce corpuscule est ce qu'on Kig. 177. — Portion de l'œuf d'A?appelle le pronucleus femelle ou lerias glacialis immédiatement fls?^r /Vm.?Z;^; ce n'est pas encore le après la formation du second noyau vitellin, mais seulement la globule polaire. - (Empruntée moitié de ce noyau, que nous allons ^ Fol. Fécondation.) voir provenir de la fusion du pronucleus femelle avec un pronucleus mâle émané du spermatozoïde.

Tels sont les phénomènes qui rattachent la prétendue disparition de la vésicule germinative à l'émission des globules polaires ; il est maintenant certain que la vésicule germinative ne se- liquéfie pas, comme on le croyait il n'y a pas longtemps : nous venons de voir, en etTet, que même après quelles globules polaires s'en sont détachés, il reste encore quelque chose d'elle à l'intérieur de l'œuf. Ce quelque chose, c'est le pronucleus feraelle. Avant d'aller plus loin, donnons la signification d'une dénomination de date récente, celle de fv.sea^' de direction. Le fuseau de direction — ainsi nommé pour le disùnguer du fuseau de segmentation dont nous allons avoir à parler (p. 638) — n'est pas autre chose que Vamphiaster précédemment décrit.

B. Nous arrivons maintenant à ce moment si important du processus Je la fécondation où, les spermatozoïdes abordant l'ovule, une vie nouvelle semble être communiquée à celui-ci. Cette question de la pénétration dans le vitellus de l'élément fécondîiteur a été parfaitement étudiée, dans ces derniers temps, par Fol et par Selenka. Ces observateurs, faisant tomber sur des œufs d'oursin parvenus à maturité la semence du mâle, ont vu se dérouler sous leurs yeux le spectacle le plus intéressant auquel il puisse être donné à un naturaliste d'assister. Si l'on place sous le microscope des œuts ainsi fécondés artificiellement, on voit le champ parcouru par les spermatozoïdes qui avancent lentement et droit devant eux grâce aux mouvements ondulatoires de leur flagellum vibratile. Toutes les fois que la tête d'un spermatozoïde arriva au contact de la couche périphérique, molle et pellucide, de l'œuf, le spermatozoïde reste pris, et les mouvements de sa queue ne tendent qu'à le faire s'enfoncer davantage dans cette couche molle. Toutefois, la plupart des zoospermes ne pénétrent que peu avant dans Tépaisseur de cette couche, et x^estent prés de sa surface ; quelques-uns seulement, en