ÉLÉMENTS DE LA CELLULE

Ces éléments sont au nombre de trois dans une cellule de Chlorophyte : l°le cytoplasme; 2° le chromatophore ; 3" le noyau.

1» LE CYTOPLASME

Le cytoplasme est l'élément fondamental, celui qui tient directement sous sa dépendance la vie de la cellule .

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les autres formations cellulaires ne sont que des différenciations de cette substance en vue de fonctions spéciales.

A) Disposition du cytoplasme.

Le cytoplasme affecte, dans la cellule des Chlamydomo- . nadinées, des dispositions variées dont il est utile de caractériser les plus fréquentes.

Dans beaucoup de genres et d'espèces, le cytoplasme forme un cordon pariétal, dirigé suivant l'axe de la cellule {Çhlorogonium euchlorum, Cercidîum elongatum,Chlamydomonas Dilli, C. ovata, etc.) ; il peut donner naissance à des trabécules simples ou ramifiés qui, en général, restent au contact de la membrane; quelquefois cependant certains de ces trabécules traversent le chromatophore dans toute son épaisseur ; ce cordon se renfle, en son nilieu, dans les Çhlorogonium et les Cercidium ; le noyau se trouve logé dans ce renflement.

Le cytoplasme forme, dans d'autres espèces, un axe central qui, partant de l'extrémité antérieure du corps, s'étend plus ou moins loin vers le bas. Dans le ChlamydomonasMonadina,\\ est très gros et atteint presque l'extrémité postérieure de la cellule; vers le milieu du corps, au miveau du pyrénoïde, on remarque une sorte d'étranglement, dans lequel est situé le noyau. Généralement, l'axe cytoplasmique est moins développé ; il ne dépasse guère la moitié ou le tiers antérieur de la cellule {Cartevia muUifilis, Ç. cordiformis, Chlamydomonas Reinhardi, etc.) ; le cytoplasme semble alors enfermé dans une sorte de chambre limitée par le chromatophore. Nous avons rencontré quelquefois des trabécules partant du cytoplasme et traversant le chloroleucite dans toute son épaisseur, pour atteindre la membrane : cela est assez fréquent dans le Cartevia cordiformis,plua rare dans le Chlami/domonas Monadina, A coté de ces deux dispositions principales, il en existe

quelques autres qui se rencontrent moins souvent ; elles méritent cependant d'être signalées.

Dans le Phacotus lenticularis, le cytoplasme forme une sorte de calotte à la partie antérieure de la zoospore ; mais quelquefois, l'un des bords se continue sous la paroi jusqu'à l'extrémité postérieure du corps ; la disposition est alors à peu près celle que nous avons mentionnée dans les Chlorogonium et le Chlam.ydomona.s Dilli.

Dans les espèces qui précèdent, la disposition du cytoplasme montre bien quelques variations du type général qui leur est propre, ainsi qu'on a pu s'en assurer dans la première partie de ce travail ; mais, dans aucune, ces variations ne sont aussi nombreuses que dans le Chlamydomnoas variabilis. Quelques zoospores possèdent une chambre antérieure presque aussi développée que celle du Ch. Monadina ; d'autres, plus nombreuses, ont leur cytoplasme refoulé à la partie postérieure du corps ; de cet amas irrégulier, situé sous la membrane, partent des trabécules qui traversent le chromatophore ; l'un d'eux se rend à la base des flagellums.

Dans l'étude de la disposition du cytoplasme, il existe un facteur dont il faut nécessairement tenir compte : il s'agit de la nutrition holophytique. .

11 résulte de nos observations qu'avec une nutrition holophytique intense, c'est-à-dire avec des cultures soumises à un éclairage forcé, la quantité de cytoplasme diminue dans une très grande proportion. Le chloroleucite, par le fait du surcroît d'activité, augmente de volume ; non seulement il se remplit d'amidon, mais très vraisemblablement il fait des emprunts au cytoplasme qui se réduit et devient achromatique; c'est surtout dans le Chlamydomonas Dilli que nous avons observé cette diminution du cytoplasme : le noyau se trouvait reporté au contact direct de la membrane et on distinguait souvent àpeinequelques traces du protoplasme incolore qui, le long de la bande pa-

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riétale, reliait le noyau àla base des flagellums. Les choses se passent de la môme façon dans le Clilamydomonas variabilis, le Phacotus lenticularis, et probablement dans toutes les espèces. D'un autre côté, une augmentation de cytoplasme peut se produire dans la cellule soumise à un éclairage insuffisant : la variété |3 du Chlorogonium euchlorum était restée quelque temps dans une bouteille de verre jaune ; c'est sans doute à cette cause qu'il faut attribuer la réduction du chloroleuciteet l'augmentation correspondante du cytoplasme : la disposition de ce dernier ne répond plus alors à la description que nous avons donnée ; il forme une enveloppe continue autour du chloroleucite.

En résumé, la distribution du cytoplasme et sa quantité sont sous la dépendance de la nutrition. La nutrition holophytique, favorisant le chloroleucite, détermine une diminution du cytoplasme qui perd en même temps ses propriétés chromatophiles. La nutrition superficielle s'effectuant au travers de la membrane, aux dépens des substances organiques dissoutes dans l'eau, amène une augmentation de volume du cytoplasme. Dans la nature, l'équilibre s'établit entre ces deux nutritions, car la zoospore règle elle-même son éclairage ; dans les cultures qui ont lieu dans des soucoupes ou dans des cuvettes de moyenne grandeur, la zoospore n'a pas le moyen de se préserver de l'action des rayons lumineux, lorsqu'elle devient trop intense ou trop prolongée.

On doit tenir compte également, dans l'étude de la disposition du cytoplasme, du fait que des trabécules protoplasmiques précèdent toujours l'apparition des cloisons ; il en résulte que la distribution du cytoplasme dans les cellules-mères est souvent différente de ce qu'elle était dans les individus ordinaires. De même, le cytoplasme, dans les jeunes zoospores, immédiatement après la division, est loin d'avoir toujours la situation qu'il occupera dans la zoospore adulte.

B) Structure du cytoplasme.

La structure du cytoplasme, envisagée chez les animaux et les végétaux, a donné lieu à des divergences d'opinion considérables : avant de décrire ce que nous avons observé chez les Chlamydomonadinées, nous nous bornerons à indiquer sommairement quelles sont les principales théories en présence (1).

La théorie réticulaire a de nombreux partisans qui admettent que le protoplasma est constitué, comme le squelette d'une éponge, par un réseau à mailles plus ou moins larges. Pour Ileitzmann, le réseau est formé par de fins filaments anastomosés entre eux et contractiles ; les mailles du réseau sont remplies par une substance moins dense, semi-fluide ; pour Leydig, au contraire, le réseau de fibrilles ou spongioplasma n'est pas contractile : c'est la substance homogène renfermée à l'intérieur des mailles qui possède cette propriété ; dans la théorie réticulaire, les points d'entre-croisement des filaments représentent les granulations protoplasmiques.

Butschli considère le protoplasma comme luie substance homogène criblée d'une infinité de petites vacuoles renfermant un liquide inerte; ces vacuoles, qui mesurent à peine 1 fx de diamètre, sont arrondies ou parfois polyédriques par pression réciproque.

Flemming distingue, dans le protoplasma, une substance filaire ou mitome, composée par des filaments granuleux ou des bâtonnets indépendants, le tout plongé dans une substance intermédiaire amorphe qui est le paramitome.

Nous arrivons à la théorie granulaire d'Altmann qui

(1) Consulter Henneguy : Leçons sur la cellule. Paris, 18D6, p. 31-62. — Hertwig: La cellule elles tissus, traduction Charles Julin. Paris, 1894, p. 19-26.

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arrive, par des méthodes spéciales, à mettre en évidence dans les cellules des granulations qui sont tantôt isolées, tantôt réunies en filaments; il leur attribue le rôle d'organismes élémentaires évoluant dans une substance fondamentale indifférente et se multipliant par division ; ce sont des bioblastes.

L'intérêt paraît se concentrer actuellement sur la théorie alvéolaire de Butschli et la théorie filaire de Flemming. Unna est arrivé à distinguer dans le protoplasma alvéolaire des fibrilles différenciées, et Flemming, en discutant les résultats obtenus par Unna, s'efforce de concilier sa théorie avec celle de Butschli ; il admet qu'il existe une fine vacuolisation dans la substance décrite par lui sous le nom de masse interfilaire ou paramitome, et que, dans les travées d'un système alvéolaire, il y a place pour un système de fibrilles (1).

Strasburger, dans ses derniers travaux, admet pour le cytoplasme une structure alvéolaire et une structure filaire ; ces deux structures correspondent à des protoplasmes ayant des propriétés et des foncti'ons différentes.

Ce savant avait depuis longtemps distingué dans la cellule le « formatives cytoplasma » (2) ; plus récemment il le désigna sous le nom de kinoplasma. Le kinoplasma. tient sous sa dépendance les mouvements de la cellule î il comprend le fuseau achromatique, le centrosome et les stries radiaires, les flagellums et la papille des zoospores, la partie antérieure du corps des anthérozoïdes et leurs cils vibratiles (3). A ces diverses parties, il faudrait encore ajouter, d'après des travaux plus récents, l'ecto-

{!)• Consulter : Ueber den Bau de Bindegewebezellen und Bemerhungen ûber die structur der Zellsubstanz in allgemeinen. (Zeitschrift f. Biologie, Bd. xxxiv, 1897.)

(2) Strasburger : Neue Unlersuchmigen ûber den Befruchtungsvorgange bei den Phanerogamen, p. 108, 1884.

(3) Strasburger : Histol Beitrâge, TIeftIV. Schwarmsp., Gameten, pfl.inzliche Spermatozoiden und das Wesen der BefruchUing, 1892, p. 60, 131.

MÉMOUIE SUR LES CHLAM VDOMONADINÉES 163

plasme, la plaque cellulaire et, sans doute aussi, la membrane nucléaire. La seconde partie du cytoplasme est le trophoplasme : il est le siège des phénomènes nutritifs de la cellule.

Cette distinction a été adoptée par un grand nombre d'histologistes; les élèves de Strasburgerl'ont développée, complétée et généralisée dans une série de mémoires qu'il serait trop long d'énumérer ici : ces mémoires ont d'ailleurs paru réunis sous un titre commun (l).

Le kinoplasme prend, sous l'action de la triple coloration de Flemming (safranine, gentiane, orange), une nuance violette, alors que le trophoplasme se colore en jaune ou en brun ; la chose a été constatée par Harper dans les ascospores d'Erysiplie, par Osterhout dans les Equisétacées, par Mottier chez les Phanérogames, par Swingle chez les Sphacélariées, par Strasburger dans les Fucus, etc. (2).

De ces divers travaux, une conséquence importante semble se dégager : le kinoplasme et le trophoplasme auraient une structure différente qui pourrait servir à les caractériser; le premier montrerait une structure fîlaireet le second posséderait une structure alvéolaire; ainsi se trouveraient conciliées les deux théories de Flemming et de Butschli.

Strasburger n'hésite même pas à abandonner les expressions de kinoplasme et de trophoplasme, pour leur substituer celles de plasma filaire et de plasma alvéolaire (3). Ces dernières sont employées dans la dernière édition d'un traité de Botanique bien connu (4).

(1) Cytologische Studien aus dem Bonner botanischen Institut (Jahrb. fur wiss. Botanik. Bd. xxx, Heft 2 et 3, 1897).

(2) Cytologische Studien : toc. cit.

(3) Strasburger ; Die pflanzlichen Zellhâute (Jahrb. f. wissensch. Botanik, Bd. xxx. Heft 4, 1898).

(4) Strasburger, Noll, Schenk et Schimper : Lehrbuch diïr Botanik fur Hochschulen. léna, 1898.

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Dans la cellule au repos, on ne distingue en général que la structure alvéolaire; la structure filaire a disparu. On peut supposer que le cytoplasma filaire prend au repos une structure alvéolaire ; on peut également admettre que ses filaments serpentent dans les. mailles du réseau alvéolaire. Ce qui rend sa distinction impossible dans ces conditions, c'est que les réactifs actuellement employés ne le différencient pas du plasma alvéolaire.

Il y a cependant un exemple où le plasma filaire continue à être visible dans la cellule au repos. Lorsqu'on examine, en effet, les grains de pollen mûrs du Lilium Martagon, en employant la triple coloration de Flemming, on constate que le cytoplasme de la cellule génératrice se colore en violet, alors que celui de la cellule végétative prend une nuance brune. Strasburger croit avoir constaté que le premier a une structure filaire et le second une structure alvéolaire.

La sensibilité du plasma filaire aux réactifs colorants, pendant la division du noyau et la bipartition de la cellule, s'accuse au moment où le nucléole se dissout ; il est probable que la reconstitution des nucléoles dans les noyauxfilles entraîne une diminution de volume de la masse filaire.

Nous n'avons pas tous les éléments nécessaires pour nous faire une opinion arrêtée sur la valeur de ces diverses théories relatives à la structure du cytoplasme ; nous avons peine à croire, cependant, que les idées de Strasburger et de ses élèves puissent être acceptées définitivement sans plus ample informé. Elles exigent la présence presque exclusive, dans toute cellule au repos, de cytoplasme alvéolaire. D'après Butschli, les alvéoles sont des espaces clos de toutes parts ; elles renferment un liquide aqueux ; le diamètre des alvéoles est en général inférieur à 1 p.. Strasburger admet que les vacuoles prennent directement naissance aux dépens des alvéoles.

Notre travail n'a pas, comme objectif principal, l'étude de la structure du cytoplasme ; nous avons employé presque exclusivement comme réactif fixateur l'alcool absolu ; la plupart de nos méthodes de coloration s'appliquaient plus spécialement à l'étude du noyau ; nous pensons cependant que nos observations mettent en évidence une structure du protoplasma plus complexe et surtout plus variée qu'on ne tend à l'admettre.

Il est arrivé assez fréquemment que le cytoplasme n'a présenté aucune différenciation appréciable (1) ; il semblait complètement hyalin et homogène, sans aucune trace d'alvéoles, de vacuoles ou de granulations ; il ressemblait à la substance qui constitue le fuseau nucléaire, sauf, bien entendu, la présence de stries achronîatiques. Cette apparence s'est rencontrée autour du noyau dans les Chlorogo7iium, avant et pendant la division du noyau dans le Phacotus lenticularis, pendant la formation des zoospores, dans les trabécules épais qui indiquent les lignes de séparation des cellules-filles chez plusieurs espèces, etc. Comme ce cytoplasme était chromatophile, il est à peu près certain qu'un système d'alvéoles, même très délicat, ne serait point passé inaperçu. Nous admettons donc l'existence d'un cytoplasme homogène.

Mais il faut bien remarquer que le cytoplasme homogène n'est pas toujours chromatophile : il peut rester plus ou moins incolore sous l'action des réactifs. Nous en avons trouvé un très bon exemple dans une récolte de Carteria multifilis : chez toutes les zoospores, les quatre flagellums se continuaient directement sans transition avec la substance du cytoplasme qui occupe la partie antérieure du corps ; ce cytoplasme était dense et sans aucune trace de différenciation ; il y avait identité absolue,

(1) Nous disposons cependant de deux excellents objectifs apochromatiques de Zeiss.

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semble-t-il, entre sa constitution et celle des flagellums; le noyau était très distinct et bien coloré.

Nous avons rencontré d'autres protoplasmes achromatiques, mais à un degré souvent moindre, en particulier dans le Chlamydomonas Dilli, lorsque les zoospores son^ soumises à un éclairage intense.

r On peut donc distinguer, dans la cellule des Chlamydomonadinées, un cytoplasme homogène qui est chromatique ou achromatique, selon les circonstances.

Lorsque, dans un Chlorocjonium, on part de l'amas central homogène chromatophile qui entoure le noyau et s'étend à une distance plus ou moins grande, on assiste souvent à la formation d'un cytoplasme réticulé. En effet, des trabécules se détachent du cytoplasme homogène et se dirigent en s'amincissant et en se ramifiant vers les deux extrémités du corps ; c'est surtout à la partie antérieure que le phénomène s'observe avec le plus de netteté ; il s'agit bien là d'un réseau formé par des trabécules, ou des fibrilles plus fines ; on ne saurait songer un seul instant à un système clos d'alvéoles ; il est difficile d'autre part de supposer que les alvéoles existent dans les fibrilles elles-mêmes, car celles-ci peuvent être excessivement minces. L'une de ces fibrilles suit un trajet rectiligne en se détachant du réseau et elle se rend au nodule d'insertion des flagellums.

En outre du cytoplasme homogène^ il existe donc dans la cellule un système réticulé.

Nous avons retrouvé cette structure avec la plus grande netteté dans le cytoplasme en forme de croissant du Phacotus lenLicularis ; les mailles du réseau sont de grandeur variable, de forme polyédrique ; les rubans cytoplasmiques qui forment les cloisons sont homogènes, et peu colorables ; l'un d'eux se dirige en droite ligne à la base d'insertion des flagellums, et il est un peu plus sensible que les autres aux réactifs colorants ; nous avons vu

également un réticulum dans les premières récoltes de Chlamijdomonas Dilli ; le cytoplasme qui le constituait était chromatophile et les mailles, très irrégulières, avaient des dimensions en général très faibles.

2» On peut donc distinguer dans la cellule des Chlamydomonadinées un cytoi^asme réticulé, qui est chromatique ou achromatique selon les circonstances.

La théorie réticulaire comprend deux sous-théories : dans l'une, le protoplasma serait composé d'un réticulum contractile, avec un contenu liquide non contractile ; dans l'autre, qui est soutenue par Leydig, Nansen, Griesbach, Schâfer, le réticulum ne serait que le soutien non contractile d'une substance contractile interposée entre ses mailles.

Or, ici, le doute n'est pas permis ; le réticulum seul est constitué par du cytoplasme ; c'est lui qui se continue avec la substance contractile des flagellums ; c'est lui qui joue le rôle d'élément vivant dans la cellule ; nous avons vu comment le réticulum se forme aux dépens du cytoplasme homogène dans les Chlorogoniuvi ; on peut assister dans le Phacotus lenticularis au phénomène inverse : les mailles disparaissent et le cytoplasme redevient homogène.

La substance qui remplit les mailles n'est pas coagulable ; c'est de l'eau, ou du moins c'est un liquide aqueux ; on ne saurait lui attribuer un rôle actif ; ce n'est pas un élément vivant de la cellule.

Il semble bien d'ailleurs que cette substance intermédiaire n'est pas la même partout. Prend, Paladino, Schmidt, Ed. Van Beneden pensent qu'elle est semi-fluide : c'est le paraplasma. Carnoy et ses élèves la désignent sous le nom d'enchylema. Fabre-Domerg admet que, chez les Infusoires, le paraplasma a les mêmes propriétés chimiques que l'enchylème ou hyaloplasme.

Les divergences de vue, dans la théorie réticulaire, por-

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tent donc d'une part sur l'importance du réticulum, et, d'autre part, sur la valeur de la substance contenue dans les mailles.

Nous venons de dire que chez les Chlamydomonadinées, il existe un système réticulé dont le réseau est de nature cytoplsLsmique, alors que la substance contenue dans les mailles est un liquide inerte.

Quelques observations faites sur la variété p du Chlorogonium euchlorum nous amènent à penser qu'un système réticulé peut avoir, dans certains cas, une autre signification.

Certains individus ont un cytoplasme chromatophile ; d'autres possèdentun cytoplasme incolore ; quelques-uns présentent un mélange des deux ; ce sont ces derniers qu'il faut examiner. Le cytoplasme chromatophile dessine a l'intérieur du cytoplasme incolore un réseau d'aspect fort variable, formant ici des amas compacts, là se dispersant en stries festonnées^ ailleurs se ramifiant plus régulièrement.

C'est la généralisation du phénomène que l'on observe à la partie antérieure du corps dans les zoospores ; le filet protoplasmique qui vient des flagellums est plus chromatique que le reste du cytoplasme ; il dessine une ligne colorée distincte^ alors même que la substance qui f entoure devient coagulable et même légèrement chromatophile.

3° Nous admettons doncl'existence d'un second système réticulé formé par le mélange de cytoplasme chromatophile et de cytoplasme incolore.

On ne saurait évidemment être trop réservé dans une question oùily a presque autantd'opinions différentes que d'observateurs. Cependant on nous permettra de faire remarquer qu'un certain nombre des exemples déstructure filaire pourraient peut-être se rapporter à un mélange de cytoplasme chromatophile et de cytoplasme incolore.

D'un autre côté, il est bien certain que la distinction que

nous venons de faire dans la structure réticulée n'est pas toujours facile à établir ; par le fait même de l'activité fonctionnelle de la cellule, le liquide des mailles peut renfermera un moment donné de nonibreuses substances qui proviennent soit de l'action des pepsines sur les albuminoïdes, soit d'autres transformations chimiques ; dès lors, la densité et les propriétés de la substance intermédiaire se modifieront et pourront se rapprocher de celle du cytoplasme lui-même.

Nos observations sur la cellule des Chlamydomonadinées ne nous permettent pas d'accorder une grande importance k \8i structure granulaire d' Altmann.

Les granulations que nous avons rencontrées dans les diverses espèces qui font l'objet de cette étude, appartiennent à plusieurs types différents.

a) Le cytoplasme renferme dans sa masse des granulations excessivement petites, dont on ne saurait exactement fixer ni la taille, ni le volume ; c'est une sorte de fine poussière ; à la limite, il devient totalement impossible de décider si l'on a devant soi un cytoplasme homogène ou un cytoplasme granuleux ; cette indécision, nous l'avons éprouvée plusieurs fois avec certains individus de Chlamydomonas Monadina et aussi avec des gamétosporanges de Chlorogonium euchlorum; mais il ne s'agit là, très probablement, que d'un simple précipité de substances protéiques provenant soit de l'action des réactifs, soit de l'activité nutritive.

b) D'autres granulations se rencontrent çà et là dans les cellules ; leur présence, si elle était générale, pourrait être interprétée en faveur des idées d'Altmann. Ce sont, en effet, de petites sphères très régulières, pressées les unes contre les autres ; la grosseur est sensiblement égale pour toutes dans un même individu ; elles ont une réfringence un peu supérieure à celle du protoplasme. On peut les observer, à l'état vivant, dans les zoospores

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du Chlamydomonas ovata ; elles forment un amas plus ou moins large au-dessous des vacuoles contractiles, dans l'espace resté libre entre le point d'insertion des flagellums etle chromatophore ; nos notes portent qu'elles se colorent par l'hématoxyline. On retrouve des granulations semblables et au même endroit dans quelques-uns des gamètes du Chlorogonium euchlorum. Chez les individus ordinaires de cette dernière espèce, le chloroleucite gêne l'observation directe ; mais si l'on traite des zoospores par l'iode, un certain nombre d'entre elles montrent nettement ces granulations, non seulement à l'avant, mais aussi à l'arrière, au-dessous du chromatophore ; elles se colorent en jaune pâle. Nous avions espéré un moment que la méthode d'Altmann nous permettrait de les retrouver un peu partout ; il n'en a rien été.

Dans cette méthode, on colore avec une solution de fuchsine acide, chaufféejusqu'àproductionde vapeurs; on lave ensuite dans une solution alcoolique saturée d'acide picrique et additionnée de deux volumes d'eau distillée. Les pyrénoïdes, dans nos essais, ont pris une belle couleur rouge et ils se détachaient avec la plus grande netteté sur le fond un peu jaunâtre du protoplasma : mais les granulations elles-mêmes, quoique visibles, ne se montraient nullement fuchsinophiles. Il est vrai que nos matériaux d'étude avaient été fixés à l'alcool absolu et non au mélange de bichromate de potasse à 5 0/0 et d'acide osmique à 2 0/0, comme le recommande Altmann.

Nous ne pensons pas qu'il y ait lieu d'insister davantage pour le moment sur la théorie granulaire ; parmi les partisans de cette structure, certains, comme les frères L. et R. Zoja, n'attribuent pas aux granules un rôle aussi important que celui d'organismes élémentaires ou bioblastes ; ils se contentent d'admettre que ces éléments qu'ils désignent sous le nom de plsistidules fuchsinophiles ont une fonction nutritive ; ils sont d'avis que le cytoplasme ren-

ferme d'autres éléments vivants à l'état figuré ou à l'état amorphe (1).

Nous nous bornerons à les considérer, lorsqu'ils existent, comme un simple produit de la nutrition au même litre que les autres granulations qui nous restent à étudier.

c) Il s'agit ici de véritables globules atteignant la grosseur des grains d'amidon ; nous les avons trouvés à l'intérieur du cytoplasme dans les zoospores et dans les sporanges du Chlamydomonas variabilis. Sur les individus vivants, ils se présentent avec l'aspect de grains d'amidon ; mais l'action de l'iode leur communique simplement une teinte jaunâtre ; ils ne se colorent ni par l'hématoxyline ni par le picro-carmin ; ils sont entourés par le réseau cytoplasmique. Ce réseau est formé de cloisons minces : la structure alvéolaire qu'il possède est due à la présence de ces éléments figurés. Nous ignorons comment ces éléments se forment au sein du cytoplasme : ce sont probablement des dépôts de substance protéique mis en réserve. Il est à remarquer que le cytoplasme, dans beaucoup de sporanges, était à peu près complètement achromatique.

d) On rencontre chez plusieurs espèces une substance de réserve qui s'accumule dans le cytoplasme àl'étatde globules, degranules et de granulations. Ces éléments se colorent, comme la chromatinedunoyau, avec l'hématoxyline et le picro-carmin : c'est pourquoi nous les avons désignés sous le nom de grains de chromatine ; on pourrait aussi leur appliquer le nom de gra.ins fachsinojDhiles, k cause de leur allinité remarquable pour la fuchsine.

On sait qu'Erlich et ses élèves (2) ont montré qu'il existe à l'intérieur de beaucoup de cellules animales dos granulations colorables : les unes éosinophiles, qui sont

(1) Zoja L. e R. : Inlorno ai plasliduli eosinofili (Memorie del R. Inst. Lomboi-do di Se. e. L., XVI, 1891).

(2) Consulter Henneguy : La cellule, loc. cit., p. 233.

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sensibles aux colorants les plus acides; les autres amphiphiles, qui, dans un mélange, retiennent à la fois le colorant acide et le colorant basique ; les granulations basophiles se colorent par les réactifs basiques ; il existe également des granulations neutrophiles qui se colorent dans les réactifs neutres, tels que le bleu de méthylène ; enfin, une variété de granulations basophiles se distingue de la première, par une coloration différente.

Bsaucoup d'auteurs se sont occupé de ces éléme ts que Ton a rencontrés un peu dans tous les tissus animaux. Nicolas, étudiant des cellules glandulaires, a constaté que les granulations se colorent par la fuchsine acide ; Saint- Rémy qui a étudié ces grains fuchsinophiles dans les cellules chromophiles de l'hypophyse chez plusieurs vertébrés, admet qu'ils apparaissent dans le cytoplasme sous forme de fines granulations : elles grossissent en perdant de leur afiinité pour la fuchsine et disparaissent sans qu'on sache exactement de quelle façon.

Le Chlamydomonas Monadina est, de toutes les Chlamydomonadinées que nous avons étudiées, celle qui se prête le mieux à l'observation des grains fuchsinophiles, ou grains de chromatine.

Sur des échantillons fixés à l'alcool absolu, il suffit de faire agir quelques minutes une solution de fuchsineacide; on lave avec une solution concentrée d'acide picrique dans l'alcool. Si l'opération est bien réussie, on peut avoir des cellules dans lesquelles ces granulations sont colorées en beau rouge, à l'exclusion de tout autre élément cellulaire.

En employant un mélange de fuchsine acide, d'orange G et de vert de méthyle, on arrive quelquefois à colorer en rouge le pyrénoïde et les granules, alors que le cytoplasme conserve une teinte verte.

Il est d'ailleurs plus pratique, pour étudier les grains fuchsinophiles, de se servir tout simplement du picro-carmin et de l'hématoxyline ; de la sorte, on obtient des pré-

parations durables, et les autres éléments de la cellule sont beaucoup mieux différenciés.

Ces granules, dans le Chl. Monadina,sont situés dans le cytoplasme à la partie antérieure et à la partie postérieure du corps, au voisinage du chromatophore ; ils sont sphériques ; leur grosseur est variable ; certains ont un diamètre de 2 f- ; d'autres sont beaucoup plus petits. Leur taille est souvent à peu près égale dans une même cellule. La substance qui les constitue est homogène ; par ses diverses réactions, elle semble être voisine de celle qui entre dans la constitution du pyrénoïde et du nucléole, avec quelques différences secondaires : ainsi son degré d'électivité est encore plus grand que celui du nucléole.

La présence de ces granules n'a rien d'absolument constant : quelques individus en ont une centaine environ, peut-être davantage; d'autres n'en possèdent que quelques-uns ; certains en sont totalement dépourvus.

Nous avons retrouvé des granules identiques dans le Ghlorogonium euchlorum, lovsdels^ formation des gamètes ; ils sont de plus petite taille ; leur présence sert à indiquer la direction des trabécules cytoplasmiques, alors même que ceux-ci sont indistincts du fait de leur ténuité ou d'une coloration insuffisante. On ne les trouve d'ailleurs que dans les jeunes gamétosporanges ; au moment de la séparation des gamètes, ils ont complètement disparu.

Aux deux espèces précédentes, il' faut ajouter le Clilamijdomonsis ya,riahilis.

Ces grains, dont le nombre et la grosseur varient selon les individus, sont, dans les zoospores, fréquemment au contact de la membrane ; dans les sporanges, ils se trouvent à la limite du cytoplasme.

Ces grains dechromatine sont, pensons-nous, destinés à pourvoir aux besoins de la division : dans le ChUmydomonas Monadina,ils étaient encore abondants à la première bipartition du noyau ; ils avaient disparu dans les cellules-

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lîlles. Nous avons noté, comme un fait exceptionnel, l'existence de quelques granules dans de jeunes zoospores encore renfermées dans la cellule-mère. Notre opinion est encore confirmée par les observations faites sur les Chlorogonium.

Ces grains disparaissent dans les gamétosporanges aux dernières bipartitions du noyau. Or le noyau, d'abord unique, donne naissance en très peu de temps à seize ou trente-deux noyaux-filles ; il est naturel de supposer qu'il a besoin d'utiliser une réserve abondante de chromatine pour maintenir aux noyaux des gamètes une quantité suffisante de cette substance.

C) Les 'flagellums.

Les flagellums sont au nombre de deux dans la plupart des genres et des espèces ; il n'y a d'exception que pour les Carteria dans lesquels le nombre des flagellums est de quatre. Leur longueur est très variable ; en général, elle est à peu près celle du corps lui-même ; parfois,cependant, elle atteint le double, comme dans le Chlamydomonas variabilis et le Carteria multifilis.

a.) Structure des flagellums. - Les flagellums ont un diamètre à peu près égal dans toute leur longueur ; toutefois, lorsqu'ils sont très longs, comme dans le Chlamijdomonas variabilis, ils s'amincissent sensiblement vers leur extrémité.

L'étude des flagellums présente del'importance aupoint de vue des théories générales sur la structure du protoplasma; elle montre mieux que toute autre considération les divergences qui séparent ces théories.

Il y a d'abord à considérer un premier point : Quelle estlanaiwre des flagellums?

On s'accorde assez généralement à penser que la substance qui constitue les flagellums est plus ou moins voi-

sine du cytoplasme. Ainsi llertwig dit que « les flagellums consistent en une substance homogène, dépourvue de o-ranulations et ressemblant, sous ce rapport, à de courts et minces pseudopodes formés exclusivement d'hyaloplasme » (i). D'après Klebs, la substance des llagellums n'est pas identique avec le cytoplasme ; mais elle en est très voisine (2). Comme les flagellums prennent quelquefois directement naissance, sous les yeux de l'observateur, aux dépens de pseudopodes (3), nous ne pensons pas qu'il soitmême nécessaire de faire la réserve indiquée par Klebs. Il existe diverses sortes de cytoplasmes qui diffèrent par leur réfringence, leur densité, leur homogénéité, leur chromatophilie ; la substance qui constitue les flagellums n'est pas autre chose que l'une de ces variétés, caractérisée par sa faible réfringence et son peu d'électivité pour les substances colorantes. D'ailleurs, n'avons-nous pas vu, dans le Carteria multifilis, le protoplasme des flagellums se continuer sans aucune transition avec celui qui remplit la chambre antérieure ?

■Le second point est le plus difïicile à résoudre : Quelle est la structure exacte des flagellums?

Butschli (4), Klebs (5), Hertwig (6) ont admis que les flagellums étaient formés d'une substance homogène.

Kunstler est d'un avis différent ; pour lui, les flagellums sont constitués par une série de nodules en chapelet, recouverts par une membrane commune ; les nodules ou sphérules sont séparés par une matière intermédiaire. Cette interprétation fait partie d'une théorie sphérulaire

(1) Hertwig : La cellule, traduction Julin, 1894, p. 73.

(2) Klebs : loc. cit. . ....

(3) P.-A. Dangeard: Contribution à l'éHUde des organismes inférieurs

(Le Botaniste, 26 série, p. 29-31).

(4) Butschli: Protozoa (Bronn's Klassen and Ordnungen, 1889).

(5) Klebs : loc. cil.

(6) Hertwig : loc. cit.

176 P..A. DANGEARD

sur la structure du protoplasme ( I). Cette théorie a été modifiée profondément et plusieurs fois par l'auteur (2); dans un travail tout récent, ce savant essaie de la réunir et de la confondre avec la théorie alvéolaire de Butschli (3) Nous ne pouvons savoir exactement la valeur accordée actuellement par Kunstler à la striation des flagellums « Il y a bien longtemps, dit-il dans son dernier travail" p. 198, que j'ai signalé l'aspect strié transversalement des flagellums en général, de sorte que ces filaments montrent une alternance de lignes sombres etclaires correspondant sans doute, à une structure alvéolaire. » Plus loin p 21o' on trouve l'observation suivante sur la structure du'pro' toplasme : « Sans vouloir prendre ici une attitude définitive et affirmer l'existence et la réalité positive de ces faits de structure, ]e me contenterai d'indiquer quelques-unes des apparences que dévoile le microscope »

Dès l'année 1 890, notre opinion était que l'aspect nodument" ^'^^^^1 lu ms résultait 'du traite-

"lîLd F r ''r' ''''''' ' ^'^«^ l'avis d Alfred Fischer (5) qui s'exprime de la manière suivante

chreiben hegt kein Grund vor. In Gegentheil sprechen

in FoTr " Kornchen tr

m Folge ausserer Einwirkungen entstehen. »

Nous exprimerions volontiers la même opinion au sujet

t xl^'iss'r du protoplasma (Bull. se. du Nord

Franl', 1882) ~ ^^"'"''"'-^ ' '''^-^^ i^/a,e».. (Bull. soc. zool de

du No!^i"t XXXriILt"" ^'-'^-nona's inteUinalU (Bull. se.

(Le *i£t::.;^T:2ie,Tl7r"°" " ''''''

(5) A. Fischer : Ueber dip r^io.^i ■ ■ wiss. Botanik, t. XXVI, 1894, p 203)!" ^^^^ellaten (Jahrb. fur

de la distinction en « flimmergiessel » et « peitschengiessel » que Fischer, à l'exemple de Loffier (1), fait parmi les fiagellums. Il se trouve que ceux du Chlorogonium euchlorum sont rangés parmi les « peitschengiessel » ; ils seraient munis de petites ramifications.

Dans toutes les Chlamydomonadinées que nous avons étudiées, les fiagellums se sont montrés comme des filaments de cytoplasme homogène et non ramifié ; de plus, ce cytoplasme est achromatique. Il ne faudrait pas trop généraliser cependant : Kunstler avait remarqué dans les n.age\\umsd\iTrachelomonashispidaetdGVOxijrrhismarina. une sorte d'axe plus coloré ; il y distinguait même souvent de fins trabécules transversaux, divisant la fente axiale en parties assez courtes. J'ai retrouvé cet aspect dans les Trachelomonas, mais je n'ai pas vu de cloisons transver-

I sales : nous pensons que ces fiagellums doivent être considérés comme formés par un axe de cytoplasme homogène chromatophile entouré de cytoplasme incolore ; c'est une différenciation analogue à celle que nous avons signalée dans un des types de structure réticulée. h) Mode d'insertion des fiagellums. — Les fiagellums se • détachent de la partie antérieure de la cellule, soit directement, soit par l'intermédiaire d'une papille.

Le plus souvent, ils se continuent simplement dans le cytoplasme après s'être réunis en un filet unique ; ce der- J nier n'est visible que dans le cas où il est un peu plus chromatophile que le cytoplasme environnant ; on l'aper- § çoit assez bien dans le Chlamydomonas variabilis,^ le Phacotus leniicularis, etc. ; on réussit parfois à le suivre jusqu'au voisinage du noyau.

Déjà, dans le Phacotus, à l'endroit où les fiagellums s'unissent dans le cytoplasme, il existe un petit renflement

(1) Loffler : Bact. Centralbl. 1889, VI, p. 2lB.

178 P. A. DANGEARD

plus colore que le reste ; chez les Chlorogonium, ce renflement est devenu un petit nodule réfringent colorable ; on doit se demander quelle est sa signification.

La question des rapports des centrosomes avec la formation des cils vibratiles esta l'ordre du jour ; les travaux les plus récents téndent à prouver que les centrosomes tiennent sous leur dépendance, non seulement les mouvements qui se produisent à l'intérieur même de la cellule, mais aussi ceux qui déterminent le déplacement de cette cellule.

Moore, Meves et Lenhossek ont vu, dans les spermatides des Sélaciens, de la Salamandre et du Rat, la première ébauche du filament axile de la queue du futur spermatozoïde apparaître en rapport avec deux centrosomes situés à la périphérie de la, cellule ; les recherches récentes de Meves établissent que, dans les cellules séminales de différents Lépidoptères, il existe des filaments qui sont en rapport d'une part avec les centrosomes situés à la périphérie de la. cellule et qui, d'autre part, se terminent librement dans la cavité ampuUaire (1). Henneguy a confirmé et précisé sur quelques points les résultats annoncés par Meves ; il a reconnu également que dans les cellules à cils vibratiles bien développés, telles que celles des branchies des Lamellibranches, le renflement qui existe à la base de chaque cil se comporte, vis-à-vis des divers réactifs colorants, exactement comme un centrosome (2).

En ce qui concerne les végétaux, il existe déjà un certain nombre de travaux où la question se trouve soulevée, sinon résolue.

En 1895, Belajeff remarqua dans les cellules spermatogènes des Fougères la présence d'un corps colorable qui

(1) Meves : Ueber Centralkôvper in mannlichen Geschlechlzellen von Sohmellarlingen (Anat. Anzeiger, t. XIV, n" d, d897).

(2) Henneguy : Sur le rapport des centrosomes avec les cils vibratiles (Comptes rendus, Acad. se. no 13, 28 mars 1898).

s'étirait en un filament également très sensible aux réactifs, et placé à la partie antérieure de l'anthérozoïde ; dans une série de notes successives (1), il a étendu depuis ces résultats aux Characées et aux Equisétacées; il a montré que chez les Fougères et les Equisétacées en particulier, les cils vibratiles prennent naissance sur ce corps.

De son côté, Weber, étudiant la spermatogénèse des Zamia, trouvait dans la cellule-mère un corps colorable qui vient se dérouler à la périphérie de la cellule-fille, pour constituer une bande spiralée à la surface de laquelle se développent des cils vibratiles ; il lui a donné le nom de blépharoplaste (2). Cet organe a été vu également par Hirase dans le Ginkgo hiloha et par Ikeno dans le Cycas revolutsL (3).

Ikeno considère le blépharoplaste commeun centrosome qui augmente beaucoup de volume et donne insertion aux cils ; s'appuyant sur ses travaux et ceux de Belajeff,il étend cette hypothèse à la spermatogénèse des Characées, Filicinées, Equisétacées, Cycadées et Ginkgoées (4).

L'identité absolue des blépharoplastes et des centrosomes n'est pas encore complètement démontrée chez les végétaux ; la dernière note de Belajeff sur ce sujet (5) laisse la question en suspens.

C'est dans ces conditions qu'il m'a paru intéressant de

(1) Ces diverses notes sont indiquées dans l'historique de son travail,

cité plus loin. ■ i> m

(•^) Herbert J. Webber : Peculiar structures occuring in the Fouentube ofZamia. (Botanical Gazette, vol. XXIII, no6, June, 1897).- The developpemeniof the anlherozoids of Zamia (7d. vol. XXIV,no 1, July,l897).

(3^, Hirase • Notes on the atlraclion-sphères in the Pollen- cells of Ginkgo biloba (Bot. Mag., Tokyo, v. VIII, 1894). G. Ikeno and L Hirase ; Spermatozoids in Gymnosperms (Annals of Botany, XI, 18J7).

(/i) J Ikeno • Zur Zenntniss des sogenannlen centrosomahnlichen korpers im Pollen schlauche der Cycadeen (Flora, Bd. 85, 1898, Heft 1).

(5) Belajeff : Ueber die cilienbildner in den spermalogenen Zellen (Berichtederdeutschen botanischen Gesellschaft, Bd XVI, Heft 5, juin 1898).

180 P.-A. DANGEARD

signaler le petit nodule d'insertion des flagollums chez le Chlorogoniwn eucJdorum.

Rien ne permet de le considérer comme un centrosome ; il y a même contre cette assimilation des raisons qui semblent convaincantes. En effet, en attribuant à ce nodule la signification de centrosome dans le Chlorotjonium, il faudrait admettre que ces corpuscules deviennent plus visibles après la division du noyau, ce qui est contraire à tous les précédents ; de plus, ce serait un centrosome sacrifié, puisqu'il est abandonné avec la membrane vide du sporange, lors de la sortie des cellulesfilles ; il serait nécessaire, d'autre part, qu'il y eût, dans la cellule-mère, d'autres centrosomes pour présider aux divisions nucléaires.

On voit donc que, si le nodule d'insertion des flagellums est réellement, dans certains cas, un centrosome, ce dont il est encore permis de douter, sa signification n'est pas la même partout.

2° LE CHROMATOPHORE.

Le chromatophore tient une grande place dans la cellule des Chlamydomonadinées ; son volume est, en général, de beaucoup supérieur à celui du cytoplasme ; il est toujours coloré en vert ; c'est donc un chloroleucite. Les doubles colorations nous ont permis de le délimiter nettement dans toutes les espèces ; il possède une individualité bien marquée qui ne disparait que dans les zygotes âgés : encore faudra-t-il de nouvelles recherches pour savoir ce qu'il devient exactementàce moment (1). Ajoutons que, dans la variété |3 du Chlorogonîum euchlorum, il nous est arrivé de rencontrer quelques individus dans lesquels cet élément ne présentait aucune différenciation permettant de le séparer du cytoplasme.

(1) Voir 3« chapitre-

A) Disposition et forme du chloroleucite.

La forme du chloroleucite est en relation directe avec celle du protoplasma, puisque le corps est rempli par ces deux éléments réunis.

Lorsque le cytoplasme est disposé en une couche longitudinale, placée directement sous la membrane, le chloroleucite constitue lui-même un gros cordon parallèle à l'axe ; il se trouve aminci au milieu dans les Chlorogonium.he cytoplasme subit à cet endroit un élargissement correspondant qui renferme le noyau. La variété (3 nous a présenté quelques modifications intéressantes ; dans certains individus, le chloroleucite avait une forme ovale massive : le noyau se trouvait reporté vers le haut, et à son niveau, il y avait une légère dépression du chloroleucite. Chez d'autres individus, le chloroleucite étant divisé en deux masses indépendantes, celle du haut était peu volumineuse et souvent arrondie, celle du bas était au contraire très développée ; le noyau se trouvait situé dans l'intervalle.

Le Cercidium elongatum, qui possède un chloroleucite semblable à celui des Chlorogonium, présente parfois aussi des phénomènes anormaux ; les deux moitiés du chloroleucite se réduisent à un très faible volume ; un long trabécule les réunit : on voit très bien cette disposition sur le vivant.

Dans le Chlamydomonas Diiii, la couche cytoplasmique se recourbe à l'extrémité antérieure et à l'extrémité postérieure du corps, de telle sorte que le chloroleucite a une forme ovale et massive. Il en est de même dans le Lobomonas Francei, avec quelques variations sur lesquelles il est inutile d'insister.

Dans les exemples qui précèdent, le chloroleucite et le cytoplasme sont placés l'un à côté de l'autre ; parfois

182 P.- A. DANGEARD

même, le cytoplasme tend à entourer complètement le chloroleucite ; dans ceux qui vont suivre, c'est au contraire le chloroleucite qui entoure le cytoplasme.

Chez le Chlamydomonas Monadina, cet élément enveloppe comme d'une calotte le gros cordon protoplasmique axial ; il s'épaissit vers le milieu du corps, au niveaudu pyrénoïde et du noyau. On passe par des transitions ménagées au chloroleucite en cloche, tel qu'il se rencontre dans les Chlamydomonas Reinhardi, C. angulosa, etc., et dans les Carteria multifilis et C. cordiformis.

Enfin, le chromatophore massif du Phacoius lenticularis et surtout celui du Chlamydomonas variabiiis peuvent présenter des échancrures plus ou moins pro/ondes pour recevoir une partie du cytoplasme et I3 noyau.

B) Structure du chloroleucite,

La structure du chloroleucite présente des modifications analogues à celle du cytoplasme ; elles ont surtout été étudiées dans la variété (3 du Chlorogonium ouchlorum.

Nous avons rencontré dans cette espèce des chloroleucites à substance homogène peu ou point chromatophile ; chez d'autres individus, la substance chromatophile dessinait un réseau irrégulier sur un fond incolore; plus rarement, les mailles du réseau chromatique renfermaient un liquide aqueux. -

Cette constitution du chloroleucite correspond tout à fait à celle du cytoplasme, telle que nous l'avons décrite.

Mais, si nous envisageons maintenant le chromatophore dans l'ensemble de la famille, nous constatons qu'il présente des caractères communs assez nombreux; il s'agit alors de cellules ayant une nutrition holophytique normale. L'organe travaille ; il est le siège de transformations chimiques dont nous ignorons la nature exacte. Le rôle

de ce chloroleucite consiste à effectuer la synthèse de l'amidon sous l'influence des rayons lumineux, 'si nous considérons le chloroleucite lorsqu'il est bourre d'amidon, sa structure est fort simple; il est constitué par un réseau alvéolaire dont les cloisons sont souvent très minces; chaque alvéole renferme un granule amylacé • le protoplasme des cloisons est homogène et peu colorable. Dans ce cas, le chloroleucite possède donc une structure alvéolaire qui peut être d'une grande netteté, si les colorations sont un peu accentuées.

En général, on distingue parfaitement le cytoplasme d'avec le protoplasma du chloroleucite : le premier est plus chromatophile que le second.

Toutefois la distinction s'efface, lorsque les cultures restent longtemps exposées à la lumière ; le cytoplasme se raréfie et perd quelquefois son électivité pour les réactifs colorants ; le chloroleucite, par contre, augmente de volume, et il arrive à remplir preèque complètement la cellule.

Nous n'avons jamais rencontré d'amidon en dehors du chloroleucite, dans le cytoplasme ; s'il s'en produit quelquefois, le fait doit être assez rare.

Le mode de formation de l'amidon à l'intérieur du leucite vert est encore entouré delà plus grande incertitude.

La plupart des théories sur l'assimilation chlorophyllienne font intervenir une décomposition de l'acide carbonique- le carbone avec les éléments de l'eau donnerait l'amidon, alors que l'oxygène mis en liberté se dégagerait C'est assez généralement l'aldéhyde formique (CIl^O) qui est considéré comme un des termes transitoires de la formation d'amidon (Baeyer, Boussingault, Berthelot, Kékulé).

On aurait d'abord : CO^ + = COIP + 0^ L'aldéhyde formique par polymérisation donnerait un hydrate de carbone de la forme glucose: (COH^)" =

184 P.-A. DANGEARD

Enfin, par déshydratation, ce glucose fournirait l'amidon : c"ir=o" — iro = cnv'o\

Bokorny a môme cherché à prouver expérimentalement que la transformation de l'aldéhyde formiqueen amidon a lieu réellement par la cellule verte, en l'absence d'acide carbonique.

L'oxyméthylsulfite de sodium se dédouble à une température peu élevée en aldéhyde formique et en sulfite

acide de sodium : CH= < ^-^'^^=011^0 + SO'NaH.

Or, dans une atmosphère privée d'acide carbonique, en présence de la lumière, l'addition d'un millième d'oxymé thylsulfite, à une solution nutritive ordinaire, permet au Spirogyramajuscula de former en peu de temps une grande quantité d'amidon ; le lot témoin auquel on n'a rien ajouté, ne présente aucun granule amylacé (1).

Bach fait intervenir également l'aldéhyde formique dans la production d'amidon (2): cet aldéhyde formique résulterait de la décomposition d'un acide carbonique hydraté, selon la formule

SCO'W- = 2C0*H^ + H^O -H C.

Enfin, d'après Orato, l'anhydride carbonique C0=, pénétrant dans la plante, y serait en dissolution sous la forme d'acide orthocarbonique C(OH)'.

On aurait alors production d'un phénol hexavalent d'après la réaction : 6C(0II)* = C«H'=(OH)« + 60- + 6H=0.

Ce phénol éprouverait une modification moléculaire qui le transformerait en glucose : C^H''(OH)'^ — CH'-O*'.

On doit se demander si le protoplasme ne joue point un rôle plus direct dans la formation de l'amidon.

^^^^'f^^i^ildung aus verschiedenen Sloffen (Benchte derdeutsch. bot. Gesell., 1888).

mS/f!ri' ^r^'J^''^'''' ^ des phénomènes chimiques de Vassi-

ZllZmS) '^'"^'^'^^^ Pl-ntes à chlorophylle (Comptes

MÉMOIRE fjUR LES CHLA.MYDOMONADINÉES 185

D'après Sachs, il n'est pas impossible que certains principes constitutifs du protoplasme chlorophyllien prennent part à la formation de l'amidon et subissent à cet effet des dédoublements. « Cette possibilité acquiert quelque vraisemblance par ce fait que, dans de nombreux cas, la substance des grains verts diminue et finit par disparaître au fur et à mesure que les grains d'amidon qu'ils renferment s'accroissent (1). t> Sachs admet d'ailleurs que le sucre est la matière première la plus prochaine d'où dérive l'amidon.

Belzung est plus affîrmatif (2). Selon lui, le chloroleucite naît, sous l'action protoplasmique, de la synthèse de matière amijlacée et d'un complexe d'autres substances empruntées au suc cellulaire; inversement, il peut reconstituer son hydrate de carbone générateur en se décomposant. L'amidon dérive de la décomposition des principes

Iprotéiques chlorophylliens, comme une gouttelette grasse procède d'un dédoublement du protoplasme ; c'est une sorte de sécrétion. Mais, en outre, un grain d'amidon, se déposant a l'intérieur d'une vacuole,. peut être le point de départ d'un leucite.

Dans les Chlamydomonadinées, à aucun moment de son existence, la cellule en multiplication n'est dépourvue do chloroleucite; nous n'avons donc pas à discuter son origine ; à chaque bipartition du corps, le chloroleucite se trouve lui-même divisé ; un trabécule cytoplasmique s'intercale entre les deux moitiés et marque la place de la cloison de séparation des cellules-filles. Nous avons vu que parfois des prolongements du cytoplasme ordinaire perforent le chloroleucite dans toute son épaisseur; nous ignorons s'il existe des cas analogues dans d'autres cellules végétales.

(1) Sachs: Expérimental Physiologie, 1865, p. 327. ('2) Belzung : Marche totale des phénomènes amijlochlorophylliens (Extrait du Journal de Botanique, 1895, p. 39).

486 P. -A. DANGEARD

Nous ne voulons nullement mettre en doute les observations de Beizung sur l'origine des leucites, dans les plantes qu'il a étudiées : mais nous croyons pouvoir dire que le leucite des Chiamydomonadinées ne peut prendre naissance dans une vacuole, aux dépens de grains d'amidon et de suc nucléaire. Les deux chloroleucites qui prennent part à la formation de Tœuf conservent quelque temps leur individualité ; puis, la couleur verte disparaît, faisant place à un pigment jaunâtre ; la cellule se remplit de grains d'amidon serrés les uns contre les autres ; à ce moment, il devient difficile de distinguer les chloroleucites et de savoir s'ils se fusionnent comme le noyau ou s'ils restent distincts. Ce qui est certain, c'est que les chloroleucites qui apparaîtront à la germination de l'œuf ne peu- Vent être qu'une différenciation du cytoplasme général, soit que la distinction entre le protoplasme du corps et celui du leucite ait persisté, soit qu'elle ait momentanément disparu. Les grains d'amidon, à aucun moment, ne sont dans une vacuole commune; ils continuent dans l'œuf à être entourés d'une mince couche de protoplasma au contact. Le substratum des leucites de germination, s'il n'est pas distinct du cytoplasme proprement dit, continue donc tout au moins à être formé par du protoplasme alvéolaire ; celui-ci pourra simplement augmenter sa masse en digérant les grains d'amidon et l'huile.

En résumé, si le chloroleucite perd à un moment donné dans Tœuf son individualité, ce qui est encore douteux, le substratum des futurs chloroleucites de germination est toujours néanmoins dénature protoplasmique.

Dans les Chiamydomonadinées, nous n'avons jamais rencontré de grains d'amidon dans une vacuole avec du suc nucléaire; le protoplasme est toujours au contact même du grain, qui se trouve ainsi logé dans une petite alvéole.

Nous nous sommes servi, pour l'étude des grains d'ami-

don, d'iodure de potassium ioduré et de teinture d'iode

étendue d'eau.

Le premier de ces réactifs qui venait d'être prépare, laissait incolores tous les éléments de la cellule, sauf les granules amylacés et le pyrénoïde : la coloration qu'il fournit varie du jaune au jaune brun.

Le second réactif a une action un peu différente : il colore en jaune le protoplasme et les granules prennent une couleur brun-foncé, noire ou bleue.

D'une manière générale, les réactions sont irrégulières et varient, pour ces granules, non seulement dans des individus différents, mais aussi dans la même cellule.

L'iodure de potassium ioduré, ne colorant pas le cytoplasme et les noyaux, est très avantageux pour étudier la distribution' des granules amylacés ; mais il ne peut servir ici à les distinguer de la dextrine ou du glyco-

gène. ,

Les plus gros grains d'amidon ont été rencontres dans le Phacotus lenticularis, le ChlsLinydomonas variabilis, le C. Dilli et le Carteria muUifûis ; ils sont globuleux, de grosseur égale et remplissent la masse du chloroleucite : ils ne sont séparés que par des travées très minces de protoplasma homogène. Chez les Chlovogonium, les granules amylacés sont moins nombreux en général, beaucoup plus petits et de taille inégale ; quelques-uns sont arrondis, d'autres sont allongés en courts bâtonnets ; ils sont plongés au sein d'un protoplasme assez abondant. Le Chlsimydomona,s ovata. possédait peu d'amidon et les grains étaient petits : les autres espèces présentaient des cas intermédiaires. Ces différences de grosseur et même de forme ne sont que relatives, puisque chez le Chlorogonium euchlorum les granules amylacés sont, dans l'œuf, beaucoup plus gros que dans les individus végétatifs ; leur forme est devenue uniformément globuleuse.

188 P.-A. DANGEARD

La couche mince d'amidon qui recouvre les pyrénoïdes semble être le plus souvent compacte : son épaisseur est parfois inégale.

Si nous nous demandons d'où vient l'amidon, nous sommes d'accord avec Belzung pour y voir un produit dérivé du protoplasme et à ses dépens. On voit très bien, chez les Chlamydomonadiuées, par ce fait que l'organisme est unicellulaire, que la formation de cet hydrate de carbone correspond à une diminution de la substance du chloroleucite et du cytoplasme lui-même (Chlamydomonas variabilis, Clil. Dilli).

On a formulé diverses opinions sur la structure des chloroleucites.

Schmitz leur attribue une structure réticulée (1) et Frommann pense que les mailles du réseau sont limitées par des fibrilles qui se croisent en tous sens : ces mailles sont arrondies ou polyédriques (2) : les angles du réseau sont renflés et se montrent comme des points plus sombres. Pringsheim décrivait le chloroleucite comme étant formé par une substance fondamentale spongieuse dont les lacunes irrégulières étaient remplies par le pigment chlorophyllien (3). Meyer admet aussi une substance fondamentale incolore ; mais d'après lui la chlorophylle se trouve sur des grains spéciaux, « grana », dispersés en plus ou moins grand nombre dans la masse ; cette dernière opinion est admise par Zimmermann(4). Schwarz a fait de nombreuses observations sur les chloroleucites : il en conclut que leur substance se compose de chloroplastine insoluble dans les alcalis et le suc gastrique et

(1) Schmitz : Beitràgs zur kenntniss der Chromatophoren (Jahrb f. w. Botanik, 1884, Bd. XV, p. 173).

(2) Frommann : Beobachtungen ûber slruktur und Bewegungers des Proloplasmas der Pflanzenzellen, iSSO, p. 6.

(3) Pringsheim : Ueber Lichlwirhuncj ùnd chlovophrMunclion in dev n'anze (Jahrb. fur. wis. Botanik, Bd.XII p 313)

(4) Zimmermann: Die Botanische mikroleohnih, Tubingen, 1892, p.l99.

de métaxine soluble dans l'eau. La chloroplastine constitue des filaments dispersés plus ou moins parallèlement et réunis par une substance intermédiaire qui est la métaxine: il n'y a point de véritable réseau. Les fibrilles ne sont point uniformément imprégnées de chlorophylle ; elles renferment des vacuoles et des sphères qui ont une couleur verte plus intense et sont identiques aux grains de Meyer ; la substance intermédiaire ne paraît pas contenir de pigment (1).

D'après l'ensemble de nos observations sur les Chlamydomonadinées, le chloroplasme se comporte exactement comme le cytoplasme : nous avons vu que chez les Chlorogonium, il s'est montré homogène, réticulé ou vacuolaire ; ordinairement peu sensible à l'action des réactifs nucléaires, il est parfois cependant chromatophile.

Le chloroleucite renferme le plus souvent de nombreux grains d'amidon ; il possède alors la structure alvéolaire: chaque alvéole limitée par une mince couche de chloroplasme homogène contient un granule amylacé. Deux remarques sont nécessaires : les grains d'amidon sont ordinairement globuleux ; ils sont entourés au contact par la substance vivante ; par suite, les cloisons sont renflées en certains points: delà, un aspect plus ou moins noduleux du réseau ; ces nodules ne sauraient être toutefois confondus avec les grains de Meyer : nous n'avons rien vu qui puisse être, dans la famille que nous étudions, assimilé à ces derniers. La seconde remarque est celle-ci : lorsque les grains d'amidon sont disposés régulièrement dans le chloroleucite, ce qui est fréquent, la structure a l'apparence fibrillaire ; en effet, les cloisons des alvéoles semblent se continuer dans une même direction : on a

(1) Schwarz : Die morphologische und chemische Zusammenselzung des Protoplasmas (Beitrâge zur Biologie der Pflanzen, t. V, 1892) p. 41-42).

190 P.-A. DANGEARD

ainsi deux systèmes principaux de fibres qui se croisent sous un angle variable.

La chlorophylle imprègne le protoplasma du chloroleucite ou chloroplasme ; cela ne fait pour nous aucun doute : mais il est possible que ce pigment puisse diffuser plus ou moins dans le cytoplasme environnant et peutêtre dans les vacuoles. C'est surtout chez les Chlorogonium que la chose se remarque ; il est certain que la limite du chloroleucite est dans beaucoup de cas moins nette et plus étendue sur les individus vivants qu'après la fixation.

C) Le pyrénoïde.

L'absence de pyrénoïde n'a été constatée que rarement (Chlarnydomonas varicihilis, Chl. reticulata Dill) : les autres espèces en possèdent un ou plusieurs ; leur forme est ordinairement sphérique, plus rarement allongée en ruban [Chlarnydomonas Monadina).

Les espèces qui n'ont qu'un pyrénoïde sont les plus nombreuses : il est alors placé soit au milieu de la cellule {Lobomonas Francei^ Chlamydononas Dilli,C. ovata, etc.), soit plus bas (Chl. Reinhardi, etc.). Dans les espèces à chloroleucite en cloche, le pyrénoïde est au-dessus du noyau ; il est au-dessous généralement lorsque le chromatophore est disposé en cordon parallèle à l'axe {Chl. Dilli^ etc.).

: Quelques espèces possèdent deux pyrénoïdes, l'un situé au-dessus du noyau, l'autre au-dessous {Cercidium elongatum, Chlarnydomonas grandis St., etc.).

Parmi les espèces qui ont plusieurs pyrénoïdes, il est nécessaire d'établir une distinction. Chez le Phacotus lenticularis, les zoospores n'en présentent d'abord qu'un seul ; plus tard, on en trouve trois ou quatre : ils se trouvent distribués aux cellules-filles du sporange. Dans les

Clilorogonium, les zoospores ont un plus ou moins grand nombre de pyrénoïdes, même lorsqu'elles sont encore dans le sporange ;mais, dans les gamètes, on n'en trouve jamais qu'un seul.

La substance des pyrénoïdes est homogène ; elle a beaucoup d'électivité pour la fuchsine acide, lacoccinine, etc. ; elle se colore aussi plus ou moins fortement par l'hématoxyline, le picro-carmin, etc. Goroschankin a signalé dans les zoospores du Chlamydomonas De-Baryana. une striation du pyrénoïde; les matériaux avaient été conservés dans la glycérine. Nous avons retrouvé cette striation une première fois dans des conditions analogues, pour une espèce que nous avions étiquetée Chl. Reinhardi; l'aspect était celui d'un peloton formé par un cordon plusieurs fois replié sur lui-même ; nous avons plus récemment revu cette disposition dans quelques individus de Chl. Dilli ; on aurait pu croire qu'il s'agissait d'une sphérule composée de petits bâtonnets courbes. Dans le Pha.cotus lenticularis, le pyrénoïde se présente sous l'aspect de deux petites calottes de substance plus colorée réunies par une substance incolore.

Les pyrénoïdes se multiplient par division ou naissent directement dans le chloroplasme.

Il résulte de nos observations qu'ils peuvent avoir cette double origine dans une cellule végétative. En effet, chez le Chlorocjonium euchlorum, à côté de pyrénoïdes qui se divisent, on en voit d'autres plus petits qui apparaissent au milieu du chloroplasme : ceux-ci débutent par un petit globule fuchsinophile qui est tout d'abord dépourvu d'amidon : ce corpuscule grossit, l'amidon se dépose à la surface d'abord en couche excessivement mince, puis en couche plus épaisse. Ce sont les jeunes zoospores, après leur sortie du sporange, qu'il faut examiner pourobserver ce mode de formation des pyrénoïdes ; on se sert avec avantage de la fuchsine acide ou du bleu de Loffler : la

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même cellule peut renfermer à la fois des pyrénoïdes à structure normale, des pyrénoïdes en division et des pyrénoïdes en formation : la petitesse de leur taille, leur indépendance absolue au milieu du chloroplasrae, ne semblent laisser aucun doute sur leur nature.

La double origine des pyrénoïdes peut être suivie plus facilement encore dans les sporanges.

1° Naissance par division. Il faut choisir de préférence le Chhmydomonas Monadina. : je ne crois pas qu'il existe, dans tout le règne végétal, d'exemple plus favorable pour suivre cette division. Le pyrénoïde est, comme on le sait, très long et en forme de fer à cheval : dans la cellule-mère, il s'allonge beaucoup et décrit en hélice un tour complet sous la membrane. Ce cordon, de diamètre un peu inégal, se fragmente en son milieu ; les deux moitiés s'écartent légèrement et elles se divisent en deux à leur tour. La séparation s'opère au moyen d'une échancrure annulaire qui gagne jusqu'au centre de l'axe. Chaque tronçon devenu libre se place de façon à être compris dans une cellule-fille ; il occupe le côté externe de chaque zoospore, celui qui est adossé directement à la membrane du sporange ; il se trouve lui-même au contact de la surface du corps, et ce n'est que plus tard qu'il prendra sa disposition définitive.

Le pyrénoïde, pendant cette division, reste homogène et fuchsinophile : sa surface continue à être recouverte d'une couche d'amidon.

2° Naissance par nouvelle formation. Elle s'observe régulièrement dans le Chlamydomonas Dilli. Le gros pyrénoïde de la cellule-mère qui occupe le centre du chloroleucite, se montre de moins en moins chromatophile ; son contour devient indécis et sa substance finit par se confondre avec celle du chloroplasme. Le pyrénoïde reste ainsi invisible pendant les deux bipartitions successives qui aboutissent à la formation de quatre zoospores : celles-ci ne

MÉMOIRE SUR LES OHLAMYDOMONADlNEES 193

tcardent pas à montrer un pyrénoïde de nouvelle formation.

Il arrive dans certaines cultures de Chlamydomonas Monadina que le pyrénoïde disparait également dans la cellule-mère : le pyrénoïde de chacune des zoospores a donc une origine protoplasmique.

Là encore, nous constatons, comme pour les Chlorogonium, une double origine dans la même espèce.

Ces diverses observations nous expliquent comment il se fait que les Chlorogonium qui normalement possèdent des pyrénoïdes bien caractérisés, puissent à un moment donné en être dépourvus.

Les pyrénoïdes ne sont pas d'ailleurs des éléments indispensables du chloroleucite dans la famille des Chlamydomonadinées, puisque nous avons consta,té avec certitude leur absence, à tous les moments du développement, dans une espèce, le Chlamydomonas variabilis.

Des divergences d'idées au sujet des pyrénoïdes se sont produites à un moment donné entre Strasburger et Schmitz. Le premier admettait (1) une disparition de ces éléments dans les sporanges et le second mettait la chose en doute (2). Strasburger plus récemment revient sur ce sujet (3) ; il fait remarquer que l'exactitude de son opinion ne fait aucun doute après les travaux d'Overton (4), d'Artari (5) et de Klebs (6).

Nos observations établissent que les deux cas peuvent se produire dans une même espèce, non seulement dans les sporanges, mais encore dans les cellules végétatives.

(1) strasburger : Zellbil dung und Zemheilung,llL Aufl., p. 72.

(2) Schmitz : Die Chromatophoren der Algen (Verh. d. Naturh. Ver d.p. Rheni. U. Westf., 1883). .

(3) Strasburger : Schwarmsporen, Gamelen. Loc. cit., p. 73.

(i) Overton : Beilrag zar Kenntniss der GsLttung Volvox. (Bot. Centr., Bd XXXIX, 1889, p. 147).

(5) Artari : Zur Emwick. des Wassernetzes (Bull. soc. imp. naturalistes de Moscou, t. IV, 1890, p. 280).

(6) Klebs: Ueber dieBildung der Fortpflanz. bei Hydrodiclyon utriculatum (Bot. Zeit., 1891).

p. -A. DANGEARD