Voir ch. V, 11« partie

THÉORIE DE DELACE

chaque sorte d’excitation, mais qui est spécifique pour l’œuf lui-même ; il fournit dans tous les cas la seule réaction dont il est capable : il se segmente.

Dans les années suivantes (1902-1904), les expériences de Delage portèrent sur les œufs d’Astéries, pour lesquels il découvrit dans GO^ un agent particulièrement efficace de développement. Nous avons parlé de ces expériences et de leurs résultats dans le chapitre consacré aux actions chimiques; nous ne faisons donc ici que les rappeler, pour marquer leur place dans l’évolution des idées de l’auteur.

3. Nous arrivons maintenant à une série de recherches que, jusqu’à présent, nous avons toujours réservées dans notre exposé, car ce sont elles qui ont constitué le point central des travaux actuels de Delage sur la parthénogénèse et ont donné naissance à une théorie qui a sa place dans l’histoire de la parthénogènèse expérimentale.

Le point de départ de cette théorie et de ces expériences est une conception sur la structure colloïdale de la cellule et sur les rapports entre cette structure et les phénomènes de la division cellulaire. Ces phénomènes peuvent être ramenés presque tous, pense Delage, à des coagulations et liquéfactions de colloïdes du protoplasma : ainsi, la disparition de la membrane nucléaire, la disparition d’anastomoses dans le réseau nucléaire, qui transforme ce réseau en un filament unique; les divisions des chromosomes, leur égrènement en

microsomes (grains chromatiques qui les constituent), la disparition du fuseau et des asters se présentent comme des liquéfactions de substances. Au contraire, l’apparition du centrosome, la formation des asters et du fuseau, la réunion des microsomes en chromosomes sont autant de coagulations. Lorsqu’on considère l’œuf qui se développe, le premier acte qui précède sa segmentation, la formation de la membrane vitelline, est une coagulation. Le second acte est, au contraire, une liquéfaction : la disparition de la membrane nucléaire.

Si, conformément à cette conception, on envisage le développement de l’œuf comme une succession de coagulations et de liquéfactions, on arrive à l’idée que des facteurs externes qui produiraient ces coagulations et liquéfactions dans l’ordre voulu, pourraient amener l’œuf vierge à se segmenter. Il est impossible, naturellement, d’effectuer des interventions aussi délicates et aussi précises, mais est-il nécessaire de produire artificiellement toute la série de ces modifications? Ne suffirait-il pas, pour déclancher seulement le mécanisme, de produire les premières coagulations et liquéfactions, de façon à faire faire à la cellule les premiers pas, dans l’espoir qu’elle achèvera d’ellemême de parcourir tout le chemin?

Guidé par cette idée, Delage chercha quels sont les agents coagulants et liquéfiants qu’il serait possible de faire agir sur l’œuf vierge ; les acides étant, en général, des coagulants du protoplasma et les alcalis des liquéfiants, il s’arrêta à l’idée de

THÉORIE DE DELAGE

faire subir aux œufs d’abord un traitement acide (destiné à provoqner la formation de la membrane vitelline), puis un traitement alcalin (destiné à liquéfier et faire disparaître la membrane nucléaire).

Dans toutes les expériences où cette méthode fut appliquée, il s’agissait des œufs d’oursin {Strongylocentrotus lividus)'^] c’est donc à cet animal que s’appliquent les conclusions qui en ont été dédnites.

4. L’acide et l’alcali employés dans les premières expériences étaient l’acide chlorhydrique (HCl) et l’ammoniaque (AzH^); le résultat se montra immédiatement conforme aux prévisions théoriqnes : de nombreuses larves furent obtenues, à condition que les deux réactifs intervinssent bien dans l’ordre indiqué : l’acide d’abord, l’alcali ensuite. Séparément, ni l’un ni l’autre ne donnaient de résultats. Le liquide dans lequel se trouvaient les œufs et auquel étaient ajoutés l’acide et l’alcali, n’était pas l’eau de mer pure, mais l’eau de mer rendue hypertonique par l’addition de NaCl. Dans les expériences qui suivirent, des modifications diverses furent apportées à ce liquide, soit au point de vue de la pression osmotique (tantôt supérienre, tantôt égale, quelquefois même inférieure à la pression de l’eau

1. Le Strongylocentrotus lividus a été rapporté par Mortensen au 'genre Paracentrotus, mais comme il ne s’agit pas ici de zoologie, nous conserverons à l’animal expérimenté le nom sous lequel il est universellement connu.

de mer normale), soit au point de vue de sa composition chimique, les principaux sels de l’eau de mer ayant été essayés successivement. Les résultats montrèrent qu’aucun sel de l’eau de mer n’est à lui seul indispensable et que l’eau de mer artificielle, les contenant tous moins l’un quelconque d’entre eux, est un véhicule suffisant L

Les résultats obtenus ayant été conformes à ses prévisions théoriques, Delage chercha le moyen de les rendre plus nets encore. 11 pensa que si les acides agissent bien par leurs propriétés coagulantes, ils doivent pouvoir être remplacés par des substances qui, à leur caractère d’acides, joindraient un pouvoir coagulant particulièrement prononcé. Le tannin satisfaisant à cette condition, Delage le substitua à l’acide, et les résultats furent si supérieurs à tout ce qui avait été obtenu par lui jusqu’alors pour les œufs d’Oursin, qu’il adopta définitivement ce réactif. En même temps, il apporta des modifications à la composition du véhicule auquel sont ajoutés le tannin et l’ammoniaque ; nous devons la faire connaître avant de décrire avec un peu de détails le procédé définitif auquel Delage s’arrêta.

1. D’autres acides que HCl furent essayés : les acides azotique, sulfurique, oxalique, acétique, formique se montrent à peu près d’une égale efficacité, entre eux et avec HCl ; au contraire, les acides phospliorique, citrique, lactique, tartrique, butyrique, valérianique et surtout l’acide borique se sont montrés très peu actifs. — A l’ammoniaque aussi, d’autres alcalis peuvent être substitués, surtout la soude et la chaux, la potasse exerçant une action plutôt moins favorable.

THÉORIE DE DELACE

La pression osmotique de la solution NaCl qui constituait ce liquide dans les premières expériences pouvait être, dans ce procédé nouveau, non seulement supérieure à celle de l’eau de mer, mais égale et même inférieure : en ajoutant à la solution isotonique 5 °/o d’eau distillée, il n’en obtenait pas moins une très grande quantité de larves; il pouvait même ajouter une proportion d’eau plus considérable : quelques larves étaient obtenues même avec une solution diluée par l’addition de 15°/o d’eau distillée, qui peut être considérée comme l’extrême limite. — Au point de vue des variations de la constitution chimique, ce qu’il faut noter d’abord, c’est que dans l’eau de mer 'pure^ aucun développement ne peut être obtenu, mais on peut se servir d’un mélange d’eau de mer et de solution de NaCl, comme aussi des mélanges de cette dernière avec celle de certains autres sels de l’eau de mer(KCl, MgCl^jCaCl^), d’autres sels (tels que SO'^Mg, SO^Na-, MgBr^, PhO^Na^), sont, au contraire, nocifs. 11 est possible aussi de constituer le liquide dont il s’agit d’un mélange de plusieurs sels, en les prenant chacun au degré de concentration où ils se montrent les plus efficaces lorsqu’ils sont employés seuls.

Pour essayer individuellement tous les sels constitutifs de l’eau de mer en solution isotonique à celle-ci, il fallait employer une solution où le sel choisi était à une concentration beaucoup plus forte que dans l’eau de mer, puisqu’il devait remplacer tous les autres sels présents dans celle-ci.

Dans ces conditions, sa concentration individuelle se trouvait beaucoup trop forte. Pour la ramener à un taux convenable, on ne pouvait ni employer d’autres solutions salines, puisque alors le sel choisi n’eût plus été seul, ni ajouter de l’eau distillée, ce qui eût abaissé la concentration totale. C’est ainsi que Delage fut amené à ajouter à la solution du sel choisi une solution qui ne fût point saline et qui eût la même pression osmotique que l’eau de mer. Après divers essais, urée, glucose, saccharose, etc., il s’arrêta à cette dernière. Delage essaya ainsi tous les sels de l’eau de mer en solution sucrée et détermina pour chacun d’eux la concentration optimum et son coefficient d’efficacité C

Cela fait, il essaya aussi la combinaison de mélanges de deux ou trois de ces sels, à leur concentration optimum, et obtint ainsi un liquide artificiel montrant une efficacité très marquée. Mais comme finalement cette efficacité n’était pas sensiblement supérieure à celle de l’eau de mer in toto, il s’ar-

1. Ainsi, pour NaCl, la proportion optimum est de 70 ®/o de solution salée et 30 °/o de solution sucrée. Pour KGl, seules les solutions faibles sont actives, mais, après avoir fourni de belles blastules, elles exercent sur le développement une influence nocive. Pour MgCl^, la proportion du sel doit être très forte dans le mélange : l’optimum est donné par 90 °/o de solution saline et 10 °/o de solution sucrée. Les proportions optima sont les mêmes pour le sulfate de soude (SO''‘Na'^), mais, en général, ce sel est beaucoup moins actif. Pour le MgBr’^, les proportions optima sont renversées : ce sont 10 °/o de solution saline et 90 °/o de solution sacrée. On a également essayé le phosphate trisodiqiie (PhO''‘Na^), mais il n’a donné aucun résultat.

THÉORIE DE DELACE

rèta définitivement, comme étant plus simple, à une solution d’eau de mer sucrée dans les proportions suivantes : 70 7o de solution sucrée et 30°/o d’eau de mer.

5. Nous pouvons maintenant décrire le procédé définitivement adopté par Delage comme procédé de choix. A 50‘=‘"‘= du mélange de la solution sucrée avec l’eau de mer, on ajoute 28 gouttes d’une solution décinormale de tannin. On met dans ce liquide les œufs et on les y laisse pendant 5 à 6 minutes; on ajoute ensuite 30 gouttes d’une solution décinormale d’ammoniaque 7 De ces 30 gouttes, 28 servent à saturer le tannin et 2 à donner une légère alcalinité au liquide. On remarque, après quelques minutes de réunion des deux réactifs, un changement de couleur (qui devient d’un vert sale) et une précipitation caractéristique. Cela paraît être l’indice d’une oxydation qui peut jouer un rôle dans le phénomène. Les œufs sont laissés dans ce liquide pendant une heure, puis, après des lavages, reportés dans l’eau de mer naturelle où ils se développent. Au lieu de faire agir séparément le tannin et l’ammoniaque, on peut les réunir et se servir du tannate d’ammoniaque.

Les larves obtenues par ce procédé sont, dans les expériences bien réussies, en nombre si grand, qu’on peut dire qu’il se développe autant d’œufs

1. Pour cette solution d’ammoniaque dont la composition est passablement variable, le liquide était préalablement titré à l’acide oxalique.

que dans la fécondation normale. Cependant, il n’y a aucun doute qu’il n’y a pas là confusion entre parthénogénèse et fécondation normale par suite d’une erreur d’expérimentation. Delage a indiqué dans ses divers mémoires les précautions prises pour écarter toute contamination, et pour la découvrir, au cas où elle se produirait, par la comparaison avec un lot de témoins accompagnant chaque expérience. Mais, à ces preuves négatives, s’ajoute une preuve positive tout à fait convaincante : c’est que la forme de la segmentation n’est pas la même que dans la fécondation normale et présente des caractères très particuliers. Le premier sillon de segmentation, au lieu d’apparaître simultanément dans toute l’étendue de l’équateur, se montre en un point unique où il forme une profonde encoche d’où il se perd progressivement en rejoignant le niveau de la surface. A partir de cet état très caractéristique d’œuf bilobé, avec un noyau très visible in vivo dans chacun des deux lobes, tantôt ce premier sillon de segmentation se complète et donne naissance à un stade 2 typique; plus souvent il se bifurque, comprenant entre ses branches un îlot protoplasmique en forme de coin, dans lequel apparaît un troisième noyau. Et quand la division est achevée, on a d’emblée trois blastomères (fig. 24). A partir de là, les divisions continuent, en se régularisant peu à peu, de manière que sur les embryons un peu avancés il n’y a plus aucune différence entre les deux processus, si ce n’est parfois une certaine inégalité de taille entre les blas-

THÉORIE DE DELACE

I tomères de l’œuf parthénogénétique, qui persiste J pendant les premiers stades, pour disparaître A ensuite tout à fait.

6. Le développement arrive très facilement au stade pluteus, mais ensuite l’élevage devient diffi-

j Fig. 24. — Stades successifs de la segmentation de l’œuf

^ ' parthénogénétique d’Oursin.

cile; ce n’est pas d’ailleurs en raison du caractère : expérimental des larves, car celles obtenues par i* fécondation normale et soumises au laboratoire au j même mode d’élevage ne réussissent guère mieux.

. Des précautions très minutieuses sont nécessaires pour conduire le développement jusqu’à la métamorphose; Delage a obtenu huit cas de transformation de pluteus en Oursins complets L Sur ces huit animaux, un a été perdu avant de s’être fixé comme Oursin; sur les sept autres, un a été également perdu de très bonne heure, trois, très jeunes aussi, sont morts dans le courant de l’année même, pro-

1. Les uns issus du premier procédé, à HCl et AzH^, les autres du procédé définitif.

bablement faute de nourriture, car ils restaient constamment fixés sur la paroi du vase où il n’y avait rien à manger; deux ont vécu pendant seize mois (nés le 16 juin 1907, morts en février 1909). Le huitième, obtenu en 1900, est mort à la fin de 1911 1.

Parmi ces jeunes Oursins, un présentait une particularité curieuse : au lieu d’une symétrie pentamère, comme chez les oursins normaux, il montrait une symétrie hexamère, ce qui est absolument exceptionnel chez ces animaux (fis- 25).

Leur mort ne doit pas être attribuée à un défaut de vitalité, car leur croissance était normale pendant toute leur vie, ils se montraient très actifs dans les cuvettes et leur mort est le résultat des causes accidentelles qui font qu’on ne peut conserver indéfiniment au laboratoire les oursins, même venus de la grève^.

Il est intéressant de noter que, parmi ces jeunes Oursins, les trois qui sont parvenus à un âge tel

1. Les renseignements sur ce dernier oursin sont inédits, Delage ayant négligé de faire une communication à ce sujet.

2. Tout récemment (1913), deux auteurs : Cresswell Shearer et Dorothy Jordan Lloyd ont obtenu, par les procédés de ■ Lœb et de Delage et aussi par la combinaison de ces procédés (traitement membranogène de Lœb suivi, à la place du traitement hypertonique, de celui au tannin et à l’ainmoniaque de Delage) des développements parthénogénétiques de VEchinus esculentus, allant dans quelques cas > au delà de la métamorphose. Les expériences ont eu pour < but de trouver un procédé d’élevage, mais les résultats ne semblent pas supérieurs à ceux déjà obtenus par d’autres auteurs.

THÉORIE DE DELAGE

qu’il a été possible de déterminer leur sexe, étaient des mâles.