IMPUISSANCE DU CENTROSOME OVULAIRE

Cette impuissance est très caractéristique de la parthénogénèse artificielle. Jusqu'alors, en eflet, tout avait très bien marché : les changements physiques du cytoplasme s'étaient produits, et il s'était irradié en une énergide ; le noyau avait pu, lui aussi, préparer sa dvision et même la pousser assez loin. Brusquement alors,

Fig. 4h. — Energide femelle avec son pronucleus dans 1’œuf parthénogénétique de Rana fusea (D'après M Herrasr.)

le tableau change, les processus amorcés s’arrétent, et si rien n'intervient l'œuf meurt et se désagrège.

Que conclure de ces faits sinon que, sous l'influence du premier temps dans les procédés de Lœs, de B1- TAILLON, et probablement de Derace, l'œuf sort de son état d'inertie et entre en activité selon des processus qui ne diffèrent par rien d’important de la fécondation normale ?

Néanmoins, l'œuf est incapable de se diviser convenablement | L'analyse que nous avons poursuivie au chapitre précédent, a démontré que cette incapacité relève sinon totalement, du moins en grande partie, de l’insuffi= sance de chromatine nucléaire. Il faut don: que la parthénogénèse suppiée aux conséquences de ce déficit et” l'on peut dire, a priori, que l’expérimentation dispose, à cette fin, de trois moyens : 1° diminuer la masse cyto-« plasmique à diviser, c’est-à-dire réduire le travail à effectuer ; 2° renforcer l'activité du ou des centrosomes ; 5’ augmenter la masse de chromatine que renferme le pronucleus femelle.

Si » grâce à l’un ou l’autre de ces artifices, on obtient une première division cellulaire, on peut être presque cer-« tain que les autres suivront régulièrement ".

Nous venons d'employer le mot artifice et c’est avec intention, car on ne peut nier qu'en recourant à des procédés de ce genre, on ne fait plus de ‘la fécondation expé-\ rimentale, on n'en réalise plus un acte normal: on lex remplace par quelque chose d'autre. :

La réduction de la masse à diviser est obtenue, dans l'œuf de grenouille, par l'introduction des élémentss figurés du sang ou de la lymphe qui constitue le second temps dans la de de Baraircox. Cela ressort très | clairement des soigneuses recherches d'HerLaxr (1913) dont nous avons eu l’occasion de parler dans le chapitre

précédent.

BATAILLON avait déjà remarqué qu'autour des blocs

Lea

à ; £ ; : ARE ..

Il n'est même pas nécessaire que celte première division soit. tout à fait régulière et typique (Cf. Decace), mais il faut que la mitose nucléaire ait été bien équilibrée. ;

irréguliers qui sont sans doute les restes des cellules inoculées, il se forme de petits asters. HerLanr a montre que ce sont là de véritables Faure accessoires, qui peuvent être parois très volumineuses et constituent autant de terriloires cyloplasmiques soustraits à l’action

Fig. 45. — Ouf parthénogénétique de Rana fusca, montrant deux énergides accessoires dans la région piquée. La trace du stylet se reconnait à une large plage pigmentée L'énergide femelle est estompée, mais on y

voit le pronucleus au centre.

(D'ayrès M. Hrnranr.)

de l'énergide parthér nogénétique véritable (fig. A5). En vertu 4 propriétés répalsives que nous leur connaissons, les énergides, tant qu elles existent comme telles, ne se confondent Jamais ; la conséquence la plus iniportante de cet état de choses est que le noyau, au moment où il se prépare à la mitose, n'occupe pas le centre d'équilibre de l'œuf, mais bien celui de l’énergide femelle, qui cest

L'œuf 13

218 EÉCONDATION ET PARTHÉNOGÉNÈSE

notablement: plus petite (fig. 45), Aussi le fuseau, de:. division —. qu. est de ‘/. trop, court — sera-t-il, quand il se formera, beaucoup plus rapproché de la surface qu'il ne l'est dans l'œuf fécondé.;:1lle sera même d'autant plus # que.les énergides. accessoires. seront plus nombreuses ou, plus volumineuses.

Alors, suivant l'application: de. la loi de TercHmanx, le clivage cellulaire pourra partit;,en, femps voulu, de la bohe corticale.del’œuf et passer entre-les deux noyauxfilles, avant que ceux-ci n'aient; commencé.une seconde miose. Une fois mise, en marche, là segmentation se poursuivra sans obstacle, jusqu'au, bout puisque les énergides accessoires. n’ont; comme toutes. les es qu'une durée éphémère ‘:

Comme on le voit, cette: interprétation repose tout Ë entière sur la Rae insuffisante du. fuseau,de + Re co On pourrait; x la. vérité, lui faire une à objection grave : c'est que le centrosome ovulaire, r « organe » en dégénérescence et destiné à disparaître, est# peut-être co Éible pour ; assurer une cinèse nucléaire

2 d'u db x

AE RER NUE TOR Épelee CO ERONRe NE

Le À pcq Les [ss

assez longue

Nous avons répondu d'avance, dans le chapitre précis dent, à ceite objection : le ES sait maintenant ce que

nous pensons. du. centrosome en tant qu'organe, mais il

la polyspermie, où. les énergides. spermatiques. ont un# centrosome. neuf: et: pleinement:aelif, les. fuseaux, mito-” tiques qui, s’y. forment: n°y.sont pas: moins. de:'/; plus“

: Cu

courts que dans l’énergide où s’est faite la copulation des pronuclei (fig. 25 A. B.). Ce fait parle assez clairement pour qu'il soitinutile d’insister davantage.

En définitive, 1l apparaît donc que dans la parthénogénèse artificielle des Amphihiens, le déficit de la chromatine lincorporée dans la mitose de segmentation est la cause essentielle de l'échec de la piqûre non accompagnée d'inoculation. Cette dernière n’est qu'un détour propre à alléger la besogne que l'œuf mis en marche et complètement fécondé est incapable d'accomplir jusqu'au bout : elle ne représente, à aucun titre, un acte normal de la fécondation et n’est qu'un simple procédé expérimental,

Quand le premier temps agit seul, la mitose nucléaire n'entraîne pas la division cellulaire, ou celle-ci, quand elle apparaît, est tardive, irrégulière et abortive (Ba- TAILLON, confirmé par Bracuer et Hercaxr). La raison en est que sitôt la première division nucléaire terminée, une seconde, puis une troisième lui succèdent sans interruption : centrosomes et chromosomes continuent à se diviser

dans un cytoplasme resté trop longtemps commun, et il se trouve bientôt constellé d'un chaos d’asters et de figures caryôcinétiques multipolaires, qui ne peuvent aboutir qu'à la nécrose finale de l'œuf ! (Hercaxr, 1913).

Le second moyen de parer à l'insuffisance quantitative du noyau de segmentation parthénogénétique serait, avons-nous dit, de renforcer l'énergie du centrosome femelle ou d'en faire naître un nouveau qui compléterait

- ou même remplacerait le premier.

1 C’est exactement ce qui se passe aussi dans la polyspermie expé-

rimentale chez la grenouille, quand elle est forte, ou quand le ré-

glage du nombre des noyaux et des centrosomes n’a pas pu se faire (cf. Bracer, 1910 et Hercaxr, 1911).

Mug

La première de ces éventualités n'a, en e.le-mème, k rien d’invraisemblable. La question de savoir si c'est l’activité du centrosome lui même ou le pouvoir d'irra-# diation du cytoplasme qu'il faudrait augmenter est assez secondaire dans le débat, et c'est une influence de ce genre que BaraizLox invoque pour expliquer l'action du séCor : temps dans sa méthode. Les blocs chromatiques issus des débris leucocytaires introduits dans l’œuf avec le stylet, agiraient à la manière de catalyseurs, accélérant et stimu- ‘lant Re astérienne insuffisante par elle-même. Peut-« être même la formation de novo de chromatine dans l'œuf, que Baraicrox croit avoir observée (1904), inter-| ê viendrait-elle dans le même sens. É.

Malgré l'incontestable intérêt de cette manière de voir, il nous semble que l'interprétation d'HErLaxr mérite ia préférence ; elle rend mieux compte des faits tels qu'ils si se présentent dans les préparations, ou plutôt elle en est l'émanation directe. En effet, l'énergide femelle, et plus tard la partie achromatique de la mitose de segmeiitas tion ne sont pas renforcés par les cellules inoculées dans l'œuf ; celles-ci, peut-être par la chromatine de leu# noyau, irradient bien le cytoplasme autour d'elles, mais les asters ainsi formés restent à côlé de l'énergide parthé= nogénétique ; cette dernière prend le dessus, non pas parce que sa puissance est accrue, mais parce qu'elle ne doit plus dominer qu'un territoire moins étendu.

Il convient d’insister sur cette différence capitale qui sépare les conceptions de Baraizcox et d'Hercanr, Dans la première, le second temps de la parthénogénèse ne ferait que stimuler un acte que la fécondation produit normale=

ment et que l'œuf müûr ne peut qu'ébaucher ; dans la se conde l'inoculation remplacerait cet acte par un autre qu»

n'a pas son équivalent dans l'activation par un spermatozoïde.

Mais ceci n'exclut pas la possibilité de cas où l'intervention expérimentale, dans la parthénogénèse, a réellement le résultat postulé par BararzLox ; il est fort possible que, chez les Astéries notamment, les beaux développements obtenus par D£LaGr, grâce à l'emploi exclusif de l'acide carbonique, soient redevables d'une action de ce genre. Une étude cytologique minutieuse fournirait certainement des documents intéressants pour la solution de ce point.

Chez l'Oursin, il semble bien que la réussite des essais de parthénogénèse artificieile soit sous la dépendance de la formation de novo d’un aster avec centrosome dans le cytoplasme ovulaire ’. Nous avons déjà dit qu'une semblable néoformation est aujourd'hui un fait définitivement acquis à la science (MorGax, Epu.-B. Wirsox, etc.). Tous les auteurs qui se sont occupés de parthénogénèse expérimentale - l'ont constatée et plus ou moins formellement décrite dans leurs travaux (Lors, Decage, Baraicrox, etc.), et tous - ont reconnu qu elle était la conséquence normale de l’action des solutions salines hypertoniques, des solutions sucrées, etc.

Peut-elle expliquer le succès des méthodes de Lors et de Derace sur l'œuf d'Oursin ? Nous ne connaissons pas encore bien le mécanisme cytologique des agents employés par Derace, et c'est d'autant plus regrettable que, - pour cet auteur, l'hypertonicité du milieu n'est nullement

1 Nous disons un centrosome ; il peut évidemment s’en former plusieurs, si l’action du réactif a été un peu trop prolongée, mais alorsla mitose nucléaire est généralement chaotique et sbortive.

nécessaire. Mais diverses recherches récentes (Herssr, 1909, 1912, Hivpce, Hercanr, 1914), commencent à nous éclairer sur les aspects microscopiques de l œuf aux deux temps de la méthode de Los,

Sous l'influence de l’acide butyrique ou d’un acide ana- M logue, il se forme dans l'œuf d'Oursin, comme après la 4

Fig 45, — Monaster dans l'œuf parthénogénétique d’Oursin. (D’après Hinoce.)

piqûre dans l'œuf de grenouille, une puissante énergide… femelle, centrée près du pronucleus ; celui-ci se résoud. en ses chromosomes et on voit se constituer ce que les. auteurs appellent un monaster (fig. 46). Cela dures quelques minutes, puis tout rentre au repos, maïs une demi-heure ou trois-quarts d'heure plus tard, le cycle recommence avec le même aboutissant ; il peut même se répéter une troisième fois. 54

On saisit déjà entre l’œuf de grenouille et l’ œuf d Oursin,

ure différence notable : dans le premier, letentrosome se divise ; dans le second il en'est incapable et ne peut donner à la figure mitotique les deux pôles qui lüi sont nécessaires,

Quelle est la raison intime de cette impuissance ? Nous l'ignorerons tant que nous ne serons pas fixés sur les causes immédiates de la division des centrosomes *. Nous mous abstiendrons donc d'émettre une ‘hypothèse qui restérait stérile dans l'état actuel de nos connaissances.

Quoi qu'il en soit, il résulte d’une étude très fouillée, faite récemment par Herzavr (1914) ?, que si on fait agir la solution hypertonique au moment opportun et'exacte-

ment pendant le temps voulu, un éentrosomèe nouveau, entouré d’une irradiation astérienne apparaît dans l'œuf ;

. certains de ses rayons se fixent sur les chromosomes, et le

. monaster parthénogénétique se trouve ainsi transformé en

- un diaster dont Taspect est celui d'une mitose èén méta-

… phase *. À celle-ci succède une anaphase normale et une seomentalion régulière de l'œuf.

Ici donc, le second temps de la méthode de Lors — et

peut-êtreaussi de celle de Derace (?) — supplée à l'insuffisance de l'activité mitotique de l'œuf vierge par la production d'un nouveau centre d'irradiation qui vient

#’ajouter à celui qui existait déjà et l’aider à accomplir ses

fonctions.

1 Voir à ce sujet les idées fort intéressantes de Garrarno et de

Hantoc, très bien exposées par Prenanr dans un article général (190) et dans une revue récente de D£raër (1914). . ? La guerre, à laquelle Hgrcawr a pris part dans les rangs de l’ar- mée belge, ne lui a pas permis de publier encore le détail de ses recherches, mais tous les résultats étaient acquis dès juillet 1914.

3 [l ne s’agit évidemment là que des cas les mieux réussis.

29/ FÉCONDATION ET PFARTHÉNOGÉNÈSE

Encore une fois, il s'agit évidemment d’un arüfice L: expérimental, Certes, il ressemble plus à un acte de la fé- & condation normale que l'inoculation de lymphe, mais il n'en est pre moins vrai que l’activalion tout entière a étés provoquée par 2 premier temps ; c'est celui- -Ci qui féconde l'œuf, mais pour qu'il aille jusqu’au bout un autre concours est nécessaire, celui de la solution hypertonique qui” crée quelque chose de vraiment anormal.

Un mot. enfin, du troisième moyen par lequel on peut pallier à l'insuffisance nucléaire de l'œuf vierge : l'aug-" mentation, par uñ procédé quelconque, de la quantité dem chromatine. à

Peut-être se produit-elle souvent, sinon “toujours, dans l’œuf d'Oursin simplement activé par l'acide butyrique, + l'acide isovalérianique ({Herssr) ou le tanin. En effet, pendant le stade monaster, les chromosomes peuvent poursuivre leur tentative de mitose jusqu'à se fendre lon-« gitudinalement (cf. fig. 46) : leur nombre se trouve, par conséquent, doublé au moment du repos qui succède au premier -monaster ; il l’est encore quand le second cycle recommence. Cependant, la solution hypertonique reste quand même nécessaire ! s.

Ce fait paraît en désaccord avec la théorie d'HerLanr,« mais il convient de faire remarquer : 1° que le doublement numérique des chromosomes n'implique pas nécessaire ment une augmentation correspondante de la quantité de chromatine ; 2° qu'en admettant même qu'elle soit réelle, celte augmentation arrive peut-être trop tard et que le cytoplasme en est à une phase de son cycle où il n’est plus capable de réagir de façon adéquate. k

Nous ignorons encore si ces remarques ont une réelle ra valeur ARE ; elles s'imposent cependant à l'esprit“

parcé qu'elles sont fort plausibles et méritent d'autant plus de retenir notre attention, qu'elles sont susceptibles d’être contrôlées par l'observation.

Un fait, néanmoins, est à retenir: c'est la possibilité d’un doublement pour ainsi dire spontané du nombre des chromosomes sous l'influence d’une activation de l'œuf poussée un peu loin. Il nous permet de comprendre l’origine d'un des caractères les plus discutés qu'offrent les larves parthénogénétiques obtenues par Dxrace. Get auteur affirme et maintient, malgré les contradictions, que leurs noyaux contiennent le nombre normal de chromo- -somes. On lui a objecté que c’était une « impossibilité » ! Nous savons maintenant que Decace peut très bien avoir raison, mais il y a encore, dans ce domaine, matière à des recherches intéressantes.

On voit par ce qui précède, combien chez l’Oursin, cet

objet classique de la parthénogénèse expérimentale, l'analyse du second temps est délicate. Le premier temps, ou plus exactement l'activation ‘, a des résultats à peu près identiques dans l’œuf de grenouille piqué par un fin stylet et dans l'œuf d'Oursin traité par un acide ; elle réalise toujours les actes essentiels de la fécondalion, parce qu'elle pravoque, ainsi que nous l'avons déjà dit, une réaction propre, générale et banale de l'œuf (Baraiurox). Mais quand on veut parer à l'insuffisance des moyens dont celui-ci dispose pour pouvoir se développer, quand on doit produire quelque chose de nouveau, les difficultés surgissent et il faut à l'observateur beaucoup de patience

1 On dit toujours le 1°7 et le 2° temps de la méthode de Los, mais il faut bien noter que l’on peut indifféremment en renverser l'ordre.

+ Pa + *« F4 14

et de méthode pour analyser quantitativement et qualitativement la valeur des résultats obtenus. L'œuf activé est, en ellet, un réactif extrêmement sensible ; on peut presque ‘toujours enregistrer ses changements sous la forme d’aspects morphologiques dont l'interprétation peut êtreim— médiatement accessible. C'est la raison pour laquelle nous avons tant insisté sur eux. Certains observateurs les négligent trop, et parfois même les dédaignent ; dussionsnous être traité de réactionnaire ‘nous persisterons à croire … que, pendant longtemps encore, l'étude cytologique sera le meilleur critérium dont on disposera pour apprécier les résultats d’une technique expérimentale.

Le * *

Nous n'avons pas parlé jusqu'ici des localisations germinales dans la parthénogénèse expérimentale, à Il est évident, a priori, qu’elles doivent s'établir et se stabiliser aussi bien là que dans la fécondation puisque l’œuf convenablement traité se développe en une larve ni normale. À Chez les Echinodermes la question se pose très mal, puisque nous n’y connaissons encore que fort incomplè- M tement les manifestations dynamiques de la fécondation." Les bases manquent pour une frecherche de ce que peu- « vent produire, à ce point de vue, les agents connus de par= thénogénès artificielle. à Il n’en est heureusement pas de même pour l'œuf de & grenouille ; il nous met en face de faits précis, et comme.

1 C’est un Lo pesiie que Lœs nous a personnellement adressé il y | - a très peu de temps (1915).

on va le voir, fort suggestifs. Leur étude, que nous allons poursuivre avec quelque détail, permettra de tirer la conclusion finale de la longue comparaison que nous aurons faite entre l'œuf fécondé et l'œuf rendu parthénogénétique par des moyens physiques ou chimiques.

Dès ses premières recherches, BaratLrox annonçait que, sous l'influence de la piqüre, tous les œufs réagissent : ous se contractent, expulsent le liquide périvitellin, s’orientent dans l'eau dans le sens où les sollicite la pesanteur ; pour employer l'expression de l’auteur, ils commencent l'épuration de leur cytoplasme par l'élimination des déchets. La question a été reprise, peu après, au point de vue spécial des localisations germinales(Bracer 1911), Æt les résultats obtenus ont été concluants. Dans une série de 2.149 œufs piqués par le procédé de BaraïzLow, 208 seulement, dans lesquels le stylet avait entraîné de la lyÿmphe, sont entrés en segmentation et ont donné des larves, maïs fous sans exceplion ônt présenté, deux heures environ après l'intervention, un croissant gris tout à fait normal et identique à celui des témoins.

Ces observations, qui complètent celles de Baraïzcow, permettent de dégager une conclusion impor tante : la pi- qüre pure et siraple. en d'autres lermes, le premier temps

- de la parthénogénèse expérimentale, provoque d'une Façon

constante, dans l'œuf de grenouille, la totalité des manifestations dynamiques de la fécondation, et, spécialement, extériorise, en les stabilisant, les localisations germinales

et la sy métrie bilalérale invisibles jusqu'alors. Herranr - a pu s'assurer que les vapeurs de chloroforme, employées - aussi par BarTaïzLoN pour remplacer l'activation par le

ss ont des effets analogues.

Il fut démontré, en outre, par la même occasion, que

les localisations germinales ont, dans l'œuf parthénogénélique, la même signification et les mêmes propriétés que dans l'œuf normalement fécondé : leur plan de symétrie bilatérale devient celui de la larve, le blastopore apparaît dans la partie la plus large du croissant gris; celui-ci correspond donc à l'extrémité céphalique de l’embryon futur, etc.

Un simple agent physique accomplit donc tout ce que réalise le spermatozoïde. Si on ajoute à cela les observations cytologiques de Baraïccon et d'HErLanT : expulsion du second globule polaire, formation d'une énergide centrée sur le pronucleus ou le centrosome femelle, division ultérieure de ce centrosome et du noyau de l’œuf, « qui sont aussi la conséquence régulière de la piqûre pure M et simple, on est autorisé à affirmer, que le premier temps * de la parthénogénèse dans le procédé de Baraïccon provoque la totalité des actes de la fécondation nécessaires & « la mise en marche d'un développement normal. Il ne manque, pour que l'équivalence soit complète, qu'un ap- « port nucléaire dont nous connaissons l'importance et auquel le second temps a pour rôle de suppléer. :3

Mais, entre les localisations germinales de la parthénogénèse et celles de la fécondation, il existe cependant une M différence qu’il importe de dégager parce qu'elle révèle des propriétés insoupçonnées de l'œuf mür. È

On a vu que dans l'œuf de grenouille normalement « fécondé, le méridien de pénétration du spermatozoïde dé- « ‘termine le sens dans lequel se figent les localisations ger- « minales et devient le plan de symétrie bilatérale définitif. « Dès lors, il y avait intérêt à rechercher si, dans la parthé- M nogénèse, le point de piqûre n'aurait pas la même valeur M déterminative. Or, il n'en est absolument rien (Bnacuer,

[er

dus

1911). Il n'existe aucune corrélation entre la partie de l'œuf où se forme le croissant gris et le point d’entrée du stylet.

Que signifie cette apparente contradiction ? Une courte digression sur la polyspermie expérimentale de l’œuf de grenouille en donnera l'explication.

L'observation démontre que, quel que soit le nombre de spermatozoïdes qui ont pénétré dans l'œuf !, le croissant gris apparait en même temps et avec les mêmes caractères que si la fécondation avait élé monospermique ; les localisations germinales qu'il extériorise y ont aussi la même destinée : elles dirigent de la même façon tout le développement ultérieur (BracnErT, 1910).

L’explication la plus plausible de ce fait, étant donné ce que l'on sait de la fécondation normale, serait que parmi les multiples énergides formées dans l’œuf polyspermique, il pourrait y en avoir une, plus volumineuse ou mieux placée que les autres, dont le spermatozoïde aurait exercé seul le rôle qu'assume le spermatozoïde unique dans la monospermie ; cette énergide aurait mérité le qualificatif de principale, par opposition aux autres, devenues réellement accessoires. Dans cette éventualité, la traïnée spermatique principale aurait dû se trouver dans le méridien de symétrie bilatérale de l'œuf.

Cependant, les recherches les plus attentives n'ont rien révélé de semblable : dans un œuf polyspermique de grenouille, il n'y a pas d'énergide principale au sens que nous venons d'indiquer ; la répartition des localisations germinales n'y est donc pas le fait d’un spermatozoïde

1 Dans des limites compatibles avec la vie : il ne faut pas qu'il y en ait 100 ou plus.

230 PÉCONDATION ET PARTHÉNOGÉNÈSE

unique; une seule interprélation reste possible dans ces conditions : les manifestations dynamiques, dans la fécondation polyspermique, résultent de la coopération de tous les spermatozoïdes pour une action simultanée ; l'irritation de toute la surface de l’œuf par des éléments qui la perforent en des points les plus divers, provoque une réaction en masse. Puisque cette réaction aflecte un type déterminé, et rend visibles extérieurement des localisations germinales réparties à droite et à gauche d’un des méridiens de l’œuf, on ne peut refuser d'admettre que tout cet ensemble était non seulement préparé, mais ordonné d'avance. L’œuf mûr et vierge doit donc avoir « ses énergies formatrices déjà localisées et sa composition doit être symétrique bilatérale ; mais celle-ci est vague, incomplète et sûrement instable ; elle est capable, notam- « ment, de se reconstituer après une lésion destructive pas 1: trop étendue, ainsi que le prouve le fait, déjà signalé, que 45 minutes après l’imprégnation par le sperme, l'enlèvement d’une partie de l’œuf n’altère pas encore sérieusement le cours du développement : l'équilibre ma= tériel et dynamique, un instant rompu, peut se rétablir « intégralement (V. page 205). À

Dans la fécondation normale, monospermique, le spermatozoïde bouleverse l’organisation préexistante, la remanie, et la remplace par une autre ; l’irritation Îlocalisée et progressivement croissante qu'il exerce sur l'œuf lui permet de détourner à son profit une répartition que à l’oogénèse avait préparée. ‘i

Dans la polyspermie, au contraire, l'irritation, loin … d'être limitée à un seul point, s'exerce à la surface entière de l'hémisphère supérieur de l'œuf, et la réaction qui lui j est consécutive est générale et complète d'emblée. Dès À

lors, les localisations germinales, simplement ébauchées et totalement labiles jusqu'alors, achèvent de s'établir et sont stabilisées sur place sans subir aucun changement topographique appréciable.

Selon toute vraisemblance, il en est de même dans la parlhénogénèse par piqüre. Il semble, à première vue, qu'elle ait plus d’analogie avec la fécondation normale,

mais c'est une erreur. Quelque fin que soit le stylet employé, il est toujours plusieurs dizaines de fois plus gros qu'un spermatozoïde, et tandis que celui-ci entre lentement, mettant plusieurs minutes pour traverser les enveloppes et la couche corticale de l'œuf, le stylet perfore en une fraction de seconde. La piqüre est donc en réalité

extrêmement brutale et l'irritation soudaine : il n’est pas étonnant, dès lors, que la réaction de l’œuf soit brusque et totale d'emblée.

On voit se préciser maintenant les différences entre les manifestations dynamiques de la fécondation et celles de la parthénogénèse et de la polyspermie. Ces deux dernières techniques expérimentales concordent pour déceler l'existence, dans l'œuf de Rana fusca, d'une mosaïque de potentialités que la fécondation remanie et déplace en même temps qu'elle les fige dans leur localisation nouvelle (BRACHET, 1911).

Par ce long détour, un des caractères les plus 1 importants de |’ sut müûr est mis en lumière. Il va de soi que Ja conclusion qui vient d’être formulée n’est valable qu'à

la condition que le rôle déterminant que nous avons assigné au spermatozoïde dans la monospermie soit Drbl sans conteste. Aux preuves que nous avons anté- - rieurement données et qui sont déjà convaincantes, on

- peut en ajouter une autre qui est vraiment très sugges-

LA

tive. Dans l'œuf de grenouille dispermique, quand les « points de pénétration des deux spermatozoïdes sont sufhsamment distants pour permettre une observation rigoureuse, on constate que le plan de symétrie bilatérale de l’œuf passe toujours à mi-distance entre les deux (Her- LaNT) ; {lest donc la résultante de leurs actions respectives. Aïnsi la dispermie établit une heureuse transition, entre la monospermie d'une part, la polyspermie et la parthénogénèse de l'autre.

Toutes les observations que nous venons de relater ont porté sur l’œuf de Rana fusca ; les conclusions qui s’en « dégagent sont strictement applicables à lui-seul. Mais s’il est fort peu probable qu'il constitue une exception unique dans la nature, il serait injustifié et en tout cas prématuré, de vouloir en faire un prototype dont les autres œufs ne seraient que des variantes. La vérité est « que, jusqu'ici, l’'embryologie expérimentale n’a porté ses # recherches que sur un nombre restreint d'espèces. Parmi elles, les unes se prêtent mieux que les autres à l'analyse de certaines manifestations : l'œuf de grenouille: a ses avantages comme l'œuf d'Oursin a les siens. Au fur et à mesure que s'élargira le champ des investigations, = on comprendra mieux les faits acquis dans les cas qui M furent étudiés les premiers, on dislinguera plus sûre- . ment des autres ceux dont la portée est vraiment générale, et on pourra peut-être ériger au rang de lois, les simples \ conclusions que l’on avait dégagées de quelques observations particulièrement nettes.

Les notions que nous venons d'exposer auront-elles cet 3 heureux sort? La réponse apparlient à l'avenir. |

il n'a été question, jusqu'ici, que de la parthénogénèse artificielle proprement dite, c’est-à-dire celle d’où est complètement exclue l'intervention d'un spermatozoïde. Or, on à publié, dans ces dernières années, une série d'intéressants travaux, qui nous ont révélé de nombreux cas dits de /écondation partielle, dans lesquels le spermatozoïde n'accomplit qu'une partie de ce qu'il fait normalement. Îls constituent une transition fort curieuse entre la parthénogénèse provoquée par des agents physiques, chimiques ou mécaniques, et la fécondation normale ; à ce titre, ils ont pour nous une importance particulière et c'est de ce seul point de vue que nous les examinerons.

C'est, croyons-nous, à BaraizLow, que l’on doit les premières observations sur ce sujet. Nous en avons déjà dit un mot dans un chapitre précédent. En 1906, BaraïLzLon « féconde » des œufs de Bufo calamita par du sperme de Triton alpestris ; les spermatozoïdes traversent les enveloppes et touchent la surface de l’œuf, mais ils ne pénètrent que rarement et sans jamais aller bien loin ; tout au

plus les trouve t-on, inertes, dans les couches corticales

du cytoplasme, qu'en aucun cas ils n’irradient en énergides ‘

Néanmoins, sous la seule influence de l'irritation su- - perficielle qu'ils provoquent, l'œuf est activé et s'engage dans des tentatives de segmentation qui avortent d’ailleurs régulièrement. L'effet parait donc être exactement le même que si l'œuf avait été simplement piqué par un fin

1 Ceci est fort curieux, car des éléments quelconques du sang ou de Ja lymphe en créent de très nettes (V. plus haut).

stylet bien propre : le sperme étranger, en d’autres termes, a remplacé le premier temps de la parthénogénèse par piqûre.

Dans des cas de oe genre, c'est à peine si l'on peut parler de fécondation, même en restreignant à son minimum possible la signification de ce terme ; aussi ne les -citons-nous qué pour mémoire et à titre d'entrée en matière pour d’autres expériences dont ils sont en quelque « sorte le point de départ. |

KureLwieser (1909) féconde des œufs d'Oursin par du M spermede Mytilus. Nousnégligeronslapolyspermie, trèsfréquente et sans grand intérêt, pour ne tenir compte que des M cas où la fécondationesteffectuée par un seul spermatozoïde, Celui-ci entre dans l'œuf, sa tête pivote de façon à orienter le col en dedans; les rayons d’une puissante énergide | spermatique en partent bientôt. Après en avoir gagné le centre, le pronucleus femelle se résoud en ses chromosomes M constituants, en même temps que le centrosome, issu sans doute du spermatozoïde, se divise. La fécondation serait tout à fait normale, malgré l’éloignement zoologique des espèces croisées, si la tête spermatique, transformée en » pronucleus mâle, participait à la mitose de segmentation M qui se prépare ; mais il n’en est rien. Elle gonfle bien un peu, reste néanmoins en cet élat sans que ses chromosomes apparaissent, et elle se comporte véritablement en. corps étranger inclus dans le cytoplasme. |

Pond. si à ce moment on fait agir sur l'œuf de l'eau de mer rendue hypertonique, la mitose du pronucleus . femelle se poursuit, l'œuf se segmente et dans les cas fa: vorables, il peut se former une ete dont tous les carac- 4 tères sont purement maternels. 4

Tous les actes de la fécondation ont donc été réalisés

dans ce croisement. sauf l'amphimixie nucléaire, Aussi un traitement analogue au second temps de la parthénogénèse de Loœg a-t-1l été nécessaire pour qu'un développement puisse s’en suivre.

Inatile de dire qu'HerLanr a eu soin de souligner lefait. Oskar Herrwie (1911,1913), puis Güxrner Herrwi et Pauza Herrwic ont obtenu des résultats fort analogues dans de remarquables travaux sur l'influence exercée par les substances radio-actives et d’autres agents chimiques. sur l'œuf mûr, le spermatozoïde et l'œuf fé-

- condé. Nous ne retiendrons ici de ces recherches, qui visaient avant tout à prouver que les tendances héréditaires

. sont localisées dans la chromatine nucléaire, que ce qui touche à notre sujet.

L'irradiation suflisamment prolongée des spermatozoïdes a pour résultat d’inhiber le pouvoir de division de leur

- noyau, sans diminuer ni leur motilité, ni leur aptitude à pénétrer dans l'œuf, ni les propriétés de leur centrosome.

Les détails cytologiques, dans plusieurs des travaux des Herrwic sont assez incomplets, mais les arguments 1nvoqués sont cependant suffisants pour que l'on puisse croire, avec eux, qu'un spermatozoïde de grenouille, fortement irradié, se comporte, dans l'œuf de grenouille, comme le fait le sperme de moule dans des œufs d’Oursin.

Il doit cependant y avoir une différence, la fécondation doit être plus parfaite, car, sans aucun traitement ulté-

-rieur, l'œuf de grenouille se segmente et poursuit un développement qui peut aller très loin.

Il est intéressant de remarquer, avant de poursuivre,

que ce que les biologistes ont pu faire dans leur labora- “toire, la nature le réalise parfois. Eva KruGer a observé,

… chez un Rhabditis, que l'œuf y subit normalement une fé-

= V2 ASS es

condation partielle qui ressemble fort à celles dont il vient « d'être question. Le spermatozoïde pénètre et active l'œuf

qui, sous cette influence, expulse un globule polaire, puisil © dégénère purement et simplement sans jouer d'autre rôle! Il se comporte donc comme un véritable agent de parthé- «

nogénèse et même comme un agent très parfait, puisque

Fig 47. — Fécondation de l’œuf Ms par du sperme de Chaetoplerus. ri

ke “te le pronucleus mâle (plus petit) est encore séparé du pronucleus fenoble.

(D'après E. Gone) -

la réduction quantitative de chromatine qui accompagne la # formation du second globule polaire est évitée ! C’est un vé- « ritable pont jeté par la nature entre la fécondation et la « parthénogénèse naturelle. !

Mais ce ne sont là que les aspects inférieurs de la fé-

. condation partielle ; nous allons la voir se compliquer gra- « duellement.

E. Gopzewst (1911) arrose les œufs d'un Oursin, Sphaerechinus avec du sperme d'une Annélide, Chaetopterus. La fécondation, à condition qu'elle soit monospermique, se déroule avec une parfaite régularité : à l'éner-

gide spermatique succède la copulation des deux

pronuclei et même leur fusionnement en un seul noyau

Fig. 47 bis. — Fécondation de l’œuf d'Echinus par du sperme de Chaeloplerus. B, copulation des pronuclei et formation de l’énergide spermatique. (D'après E. Gorrewskt.)

(fig. 47). Seulement un peu avant que ce noyau n'entre en prophase de sa première mitose, sa membrane se rompt, de la chromatine en sort qui se répand dans le cytoplasme où elle sera résorbée (fig. 47. D). On ne trouve plus, dans la plaque équatoriale, quand elle s’est constituée, que les chromosomes ovulaires ; la chromatine du Chétoptère a donc été rejetée après une union éphémère

avec celle de l’Oursin. Le développement peut se faire

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d’ailleurs, et très régulièrement. Mais, ainsi qu'il était à « prévoir, un traitement hypertonique coraplémentelte est. indispensable. à Une étape de plus est encore franchie dans un autre croisement : celui d’un œuf d'Echinus par celui d’une“ Annélide, Auduinia. C’est Kupezwieser (1912) qui en an

Fig. 47 ter. — Fécondation de l'œuf d'Echinus par du sperme de Chaelopterus. G, fusionnement des deux pronuelei.

(D'après E. Gonrewski.)

fait connaître les effets. La monospermie est rare, mais quand elle réussit, tous les phénomènes morphologiques de la fécondation s’accomplissént sans anomalie, jusque et y compris la copulation et l'union complète des deux « pronuclei. Au moment de la prophase et de la métaphase … de la première mitose de segmentation, les chromosomes … maternels se dégagent normalement du noyau : on peut pi:

les reconnaître et les compter. Quant à la chromatine pa- F ternelle, elle prend également place dans le fuseau, mais |

au. lieu de se reconstituer en des chromosomes véritables, elle se décompose en des blocs ou des grumeaux irréguliers. Ces blocs se dirigent sans ordre bien défini vers l’un ou l'autre des pôles de la figure caryocinétique. Au moment de la division du corps cellulaire, certains d'entre eux, restés en retard, se dispersent dans le cyto--

Fig. 47 quater. — Fécondation de l’œuf d’Æchinus par du sperme dé Chae- lopterus. D, élimination de-chromatine mâle hors:du noyau: de segmenta-

tion.

(D'après E. Goprewsxi.)

. plasme. où. ils finissent: par. être résorbés, tandis queles . autres:sont: incorporés dans: lesnoyaux-filles. Les:mêmes . processus-se reproduisent lors: dé la seconde, et: éven-

tuellement de la troisième mitose, et toute la chromatine :

d'Auduinia finit ainsi par-êtrerésorbée.

Une-éliminationsanalogne: de.la:chromatine paternelle; mais plus curieuse encore etprobablement incomplète, se -

retrouve dans le croisement de deux Oursins :.Strongylocentrolus femelle par Sphaerechinus mâle. Barrzer (1909) « a vu qu'elle se produit au cours des deux premières divi: sions de l'œuf fécondé. La différence principale avec le cas précédent, est que le noyau mâle édifie aussi ses chromosomes constitutifs, sous leur forme, leur nombre et leur aspect normaux. À chacune des deux premières anaphases, quelques-uns d’entre eux restent en retard, ne sont pas repris par les noyaux en voie de reconstitulion « et finissent par disparaître dans le cytoplasme. EF La fécondation des œufs de Strongylocentrotus par du sperme d’Arbacia a des suites encore plus inattendues. Ici, non seulement la morphologie de la fécondation est normale, mais celle des premiers stades de la segmentation l'est également (BALTzER, 1910). Les chromosomes mâles et femelles participent à tous les processus, tout en con-… servan( parfaitement la forme, la taille et le nombre carac-« téristique des espèces auxquelles ils appartiennent. Puis à un moment donné, la jeune blastula subit une sorte de crise pendant laquelle la chromatine paternelle est brusquement éliminée des noyaux. Si l'œuf surmonte cette % crise, il peut continuer àse développer et donne un pluteus de Strongylocentrotus ’.. &

1 Ilest intéressant de noter que dans le croisement inverse! 4 Arbacia® X Sphacrechinus d’, il se produit uneélimination de 18chro-« mosomes paternels dès les premières mitoses de segmentation, Ilen« est de mème, et ceci est plus remarquable encore, dans les croisements Echinus @ ou Strongylocentrotus $ par Sphaerechinus G', alors que les inverses marchent très bien et sans élimination (Bazrset) Les chromosomes de Sphaerechinus font donc mauvais ménage avec. tous les œufs d’une autre espèce, Cela parait être dù à la forme et à © la taille de certains d’entre eux, qui restent en retard au moment de l’anaphase et ne sont pas repris par les noyaux-filles en reconstitu- «

Mb

On aura certainement remarqué que les croisements qui viennent d'être envisagés constituent une série régulièrement graduée, au cours de laquelle on voit la fécondation se compléter progressivement : à son point de départ, elle est presque de la parthénogénèse ; au dernier terme elle s’arrêle au seuil de sa réalisation définitive. Il n'y manque plus que l’incorporation, à tout jamais, du noyau apporté par le spermatozoïde étranger. Et remarquons

que cetté fécondation partielle n'a de résultat véritable,

c'est-à-dire n'est capable d'être immédiatement suivie d'une ontogénèse, que quand l’amphimixie nucléaire s’est produite et a duré assez longtemps.

Mais ilest un autre fait, très intéressant. La gradation de la série se mesure, en réalité, à la capacité progressivement croissante des noyaux spermatiques de vivre dans un protoplasme étranger pour eux, de participer à son métabolisme et de s’assimiler les substances qu'ils y trouvent.

En revanche, les centrosomes accompagnant ces mêmes noyaux seraient, eux, beaucoup moins délicats, beaucoup moins spécifiques, puisque dans tous les croisements que nous avons passés en revue, ils s’accroîtraient et se

multiplieraient dans les cytoplasmes où on les aurait

introduits : un centrosome spermatique de Mollusque ou d'Annélide, non seulement vivrait, mais proliférerait dans les plasmas des œufs d'Oursins ; un noyau, au contraire, y

est dissous ou en est rejeté !

Il ya là. manifestement, quelque chose qui heurte la

tion. Dans des cas de ce genre, l'élimination chromatique est due à des causes purement mécaniques et la capacité ou l'incapacité d'assimilati:r ne sont ras en cause.

en AU. à, « 6%

raison. Aussi pensons-nous qu'on a peut-être été trop: loin en admettant comme certain que, dans ces croisements, les centrosomes de la segmentation ont été appor2* tés par le spermatozoïde. On se rappelle que, parmi les” manifestations dynamiques provoquées par l'activation de: l'œuf, l’une des plus frappantes est le pouvoir qu'acquiert… le cytoplasme ovulaire de s'irradier puissamment. Le grain qui occupe le centre de l'énergide dans la fécondation normale est, physiologiquements un centrosome, et il est très admissible qu'il dérive directement de celui que possédait le spermatozoïde. Mais il est parfaitement dé= montré que des grains tout à fait analogues peuvent: prendre naissance dans l’œuf lui-même, au contact d'un noyau ou mème de détritus nucléaires (F.-R: Lure, Bas TAILLON, HEerLANT). Que l’on considère ou non ces grains comme de simples nœuds de coagulation des colloïdes protoplasmiques, il n’en est pas moins vrai que, fonctions nellement, ils ont la valeur de centrosomes, tels quelles définissent les morphologistes ! a i

Nous inclinons donc à croire que dans la fécondation: partielle hétérogène, le centrosome qui occupe le centres de l’énergide de l'œuf activé n'est, à aucun titre, unor= gane importé par le spermatozoïde, mais a pris naissance sur place, et est avant tout la conséquence de l'irradiation du cytoplasme ovulaire provoquée par l'activation. Si l’on. tient à l'élever au rang d'organe, il faut le considérer comme formé dans l'UE et par l'œuf ; dès lors il est tout naturel qu il y vive et s’y développe.

En ce qui concerne le noyau, sa résolution cy clique

‘ Inutile d’insister sur les différences profondes qui séparent cette | conception des archoplasmas et autres formations analogues. à

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en chromosomes, sa taille et l'aisance avec laquelle la technique histologique le met en relief, rendent son étude plus commode ; on va voir qu'elle est aussi plus importante et surtout plus suggestive.

Le perfectionnement progressif que l’on constate dans la série des fécondations partielles que nous avons dressée est, comme nous l'avons remarqué déjà, essentiellement caractérisé par une persistance de plus en plus durable du matériel chromalique mâle dans le noyau de l'œuf fécondé. Au bas de la série, il est incapable de participer ‘aux actes primordiaux de la fécondation. Mais plus on s'élève, moins se font sentir les conséquences de l’hétérogénéité des gamètes ; au dernier terme qui ait été décrit, le noyau spermatique, non seulement se fusionne avec le

pronucleus femelle, mais parcourt plusieurs fois avec lui le même cycle évolutif : il se divise, il augmente sa subs- “tance aux dépens de celle de l'œuf ; il assimile, par con- -séquent, des éléments nutritifs du milieu où il se trouve. | Cependant, malgré cette adaptation en apparence par- “faite, à un moment donné et pour une cause qui nous échappe encore totalement, une incompatibilité apparaît ; “au lieu de continuer à se nourrir et à croître, la chromatine étrangère est elle-même ou bien digérée, ou tout au , 0 expulsée.

Orilest un point sur lequel il faut insister, parce qu'il # très remarquable : Îles chromosomes d’Arbacia, par exemple, introduits dans un œuf de Strongylocentrotus restent, tanl qu'ils vivent, des chroinosomes d’Arbacia ;

ils conservent malgré tout leur taille et leur forme, leur Dombre aussi reste is même !

“ Ce fait n'est pas un mince argument en faveur des idées à égnantes sur la permanence et la continuité des chromo-

somes. Nous ne reviendrons plus sur ces théories au sujet desquelles nous avons déjà exprimé notre pensée, mais nous devons retenir, de ce qui vient d'être dit, que deux « substances figurées, de composition hétérogène, vivant une vie commune dans une même cellule, conservent une autonomie élonnante et, en dépit de leurs échanges mutuels, gardent leurs caractères distinctifs ". Gela prouve, nous semble-t-il, et c’est là une acquisition qui est loin d'être négligeable, que de grandes différences morphologiques ne correspondent pas nécessairement à des différences profondes dans la constitution physico-chimique » des protoplasmes. DAS | Dans un autre ordre d'idées, l'élimination précoce ou plus où moins retardée de la chromatine mâle dans les fé- … condations hétérogènes dont le produit est du type purement maternel, semble être, de prime abord, un puissant argument en faveur de l'idée, défendue par O. Herrwe, STRASSBURGER et ‘d’autres, qui localise dans le noyau le. substratum matériel des tendances héréditaires. ; Il n'en est rien cependant ; une expérience de Gop- LEWSKI (1906), que nous connaissons déjà, le prouve abon-. damment. | ’ Le moment est venu d’en reparler, parce que, malgré” ses apparences de fécondation parfaite, le croisement effectué par Gobzewsxi clot en réalité la série des fécorda-" tions partielles examinées jusqu'ici. D:

Cet auteur a pu féconder des œufs d'Oursin (Echinus

! L'idée du parasitisme vient ici à l'esprit. Mais il suffit d'y ré fléchir un peu pour voir qu'elle n'a que la valeur d’ün terme de“

comparaison. Dire que les faits dont nous parlons sont du parasi-\ tisme est une explication purement verbale.

En à Q1

ou Strongylocentrolus) par du sperme d’un Crinoïde : Antedon rosacea. Les deux pronuclei copulent entre eux et leurs chromosomes prennent une part égale aux mitoses de segmentation. À aucun moment on n'observe d'élimination de la chromatine mâle ; celle-ci trouve donc dans l'œuf d'Oursin toutes les conditions nécessaires à son accroissement et à l’accomplissement des phases rythmiques de son activité. La fécondation semble parfaite: le développement marche bien, mais il se fait selon le type exclusivement maternel, et le pluteus qui en provient est très purement celui d’un Echinus ou d'un Strongylocentrotus.

L’éloquence de ces faits est suffisante pour que nul ne s'étonne que Goprewsxt soit de ceux qui dénient au noyau le monopole exclusif de l'hérédité. Laissant provisoirement de côté ce point, que nous discuterons ailleurs, relevons surtout que le spermatozoïde d’A ntedon a accompli tous les actes de la fécondation, y compris une amphimixie nucléaire probablement définitive. Pendant . tout le cours de la segmentation, le noyau mâle a donc

profité, au même titre que le noyau femelle, dela synthèse de chromatine dont le cytoplasme est le siège; car cette synthèse paraît être, chez l'Oursin du moins, un fait bien démontré (Masine, Goncewsxi, J. Bury, Koxo- PACKA, etc.) !.

Il est déconcertant, il faut l'avouer, que dans ces conditions, le mâle n’exerce aucune influence sur le cours du

| { Fauné-FRéÉmIET nie qu'il y ait une synthèse de chromatine dans - l'œuf d’Ascaris en segmentation. Mais il est fort pcssible que, dans ce | cas spécial, elle soit masquée, ou peut-être neutralisée, par la « di- . minulion chromatique » relativement considérable subie par les chro- . mosomes des cellules somatiques.

développement, mais on pourrait y trouver, sans trop de peine, une explication vraisemblable : il ne suffit pas, pour qu'une fécondation’aille jusqu'à l'apport de tendances = héréditaires, que le noyau étranger assimile, c’est-à-dire rende semblable à lui-même, des produits de synthèse du cytoplasme ; 1l faut encore que la réciproque soit vraie et que le chimisme de l'œuf subisse aussi l'influence de l’activité fonctionnelle du noyau. Cette condition est, à coup sür, nécessaire pour qu'une fécondation soit suivie d'hybridation.

Nous ignorons tout de cet échange réciproque, mais nous pouvons supposer, en attendant mieux, que les chromosomes d’Antedor vivent dans l'œuf d’Oursin sans rien lui rendre, en retour, qui soit capable de le modifier et: d’influencer sa structure. C’est en cela, que le croiserent Echinus X Antedon diffère de ceux qui sont suivis d'hybridation véritable et où le produit offre un mélange de. caractères paternels et maternels ; car alors seulement on peut affirmer que la fécondation a été totale.

On voit donc que l'expérience de GopLewsxt réalise le dernier chaînon de la série inaugurée par celles de Ba- TAILLON et de KupezLwiEsER ; avec elle la fécondation partielle s'arrête au seuïl de la fécondation totale.

À * *X cr.

Les croisements accompagnés de fécondation partielle £ suggèrent certains rapprochements, assez intéressants pour fe justifier un examen attentif. 0

Dans tous, sauf dans le dernier, la chromatine mâle est À éliminée dès les premières phases du développement em $ bryonnaire. Au contraire, dans.le produit d’Echinus par m