INFLUENCE DE L'ALIMENTATION SUR LE DÉVELOPPEMENT DU PIGMENT PURIQUE

Avant d'exposer mes recherches personnelles concernant l'influence de la quantité et de la qualité de la nourriture sur le développement du pigment purique, je voudrais dire un mot des raisons théoriques pour lesquelles je Les ai entreprises.

A l'heure actuelle, il existe pour interpréter la présence de guanine dans les tissus deux théories qui établissent un rapport entre le régime alimentaire et la pigmentation :

d’après la première, le pigment purique est un excretum, l'élaboration de là guanine s’ajoute à l'élimination rénale ou la supplée. | |

d’après la seconde, le pigment blanc est, comme les autres pigments, une substance de réserve que l’animal accumule dans les conditions favorables pour l'utiliser lorsque sa nourriture devient insuffisanté (Les auteurs qui ont défendu cette théorie né savaient en général rien de précis sur la nature chimique du contenu des guanophores).

I m'a semblé que l'expérimentation pouvait seule permettre, sinon de trancher la question de l’origine et de la destinée des substances pigmentaires, au moins de la poser en termes convenables ; aussi ai-je entrepris sur le rôle de l'alimentation une série d'expériences comparatives, dans lesquelles j'ai distingué un facteur quantitatif (influence du jeûne, de la suralimentation) et un facteur qualitatif (action des différents types d’aliments, en particulier des nucléo-protéides).

Influënce de la quantité de nourriture.

Si plusieurs auteurs se sont occupés des variations quantitalives de la mélanine ou du lipochrome en fonction de la quanüté de nourriture absorbée, il en est fort peu qui aient étudié la guanine à ce même point de vue.

: r OPA NO 7 EE \ 4 H 7 4 $ Je ne peux guère citer que von Wirricu (1854) qui, en faisant

jeûner des grenouilles, voit augmenter leur pigment purique ét Rao (1917) qui, éxpérimentant sur un tétard des Indes (Wicrohyla vrnata), prétend au contraire faire disparaitre les guänophores de cet animal en le privant, quelques jours seulement, de nourriture. Tonien (1908), qui part de l'idée à priori que les pigmènts représentent pour l'organisme des substances de réserve, fait Jeûner des têtards de Pélobates fuscus et obtient des animaux apigmentés. Au contraire, Powers [1880) ét Jonn- SON (1913), ‘expérimentant, lé premier sur Amblystoma tigrinum, le second sur Hyla reyilla, constatènt que les variations quantitatives de l’aliméntation n'ont pas d'influence sur la pigméütation : inais il sémble douteux que ces auteurs aient connu l'existence dés guänophores.

Tous ces résultats sont à la fois contradictoires ét imprécis, dé sorte qu'il n'y en à guëre que je puisse comparer à ceux que J'ai obtenus.

Pendant deux années consécutives, j'ai soumis des Batraciens adultes (Rana témporaria, Triton cristatus et palmatus) et larvaires (têtards de Rand esculenta et temporaria, d'Alytes obsietricans) à des régimes très variés. J'ai eu soi de placer ines aniinaux dans les conditions les plus favorables, voisines autant que possible de l'état naturel et de soumettre les séries compärables à des influences identiques d'éclairage, de température, d'humidité, d’oxygénation, ete.., pour isoler autant que possible le facteur alimentaire. Les adultes, que j'avais choisis des deux sexes et d'âges variés, étaient logés dans des térraria peu éclairés où, à côté d'une zônie terrestre garnie de mousse et de pierres pouvant servir d'abris, se trouvait un bassin à eau courante. Les têtards, provenant toujours, pour une même série d'expériences, de la même ponte, étaient répartis par groupes de 25 à 30 dans des cristallisoirs dont je renouvelais l’eau tous les deux jours. Il est évident que cette eau (éau de Seine) apportait aux animaux maintenus en état de jeûne quelques éléments utilisables. Mais l'arrêt de la croissance chez ces individus m'a fait considérer un pareil apport comme négligeable.

Pour chaque espèce, j'ai réparti mes animaux en trois lots : à l’un je fournissais une nourriture surabondante, à l'autre, une

quantité d'aliments nettement mférieure à des besoins nOrMAUX ; le troisième était soumis au jeûne absolu. Parmi les têtards en expérience, les uns furent mis deux jours après leur éclosion à l’un des régimes cités ci-dessus, les autres reçurent les quinze premiers jours une alimentation végétarienne normale et furent soumis ensuite aux conditions expérimentales. Ils les supportaient beaucoup mieux.

Je contrôlais les résultats en sacrifiant des animaux régulièrement et en examinant, après montage, leur peau au microscope. Pour les adultes, je prélevais un animal par quinzaine à partir du deuxième mois après le début de l'expérience. Pour les têtards, j'en sacrifiais un tous les trois jours à peu près, deux semaines après l'institution du régime spécial.

Je n'exposcrai ici de.mes observations que les faits concernant les guanophores et que j'ai déjà résumés dans une note à la Société de Biologie (').

Les résultats que j'ai obtenus sont nets et constants. Dans aucun cas, et même lorsque j'atteignais la limite de résistance de l’animal (pour les Tritons, je suis arrivé à une diminution de poids de plus des 2/3), le jeûne n'a amené la disparition des guanophores annoncée par Rao et par Tornier. Il n'a même aucune action inhibitrice sur le développement du pigment purique, car, si dans la peau des têtards complètement privés de nourriture depuis quelques semaines on observe une raréfaction des cellules pigmentaires par rapport aux têtards normaux du même âge (de mème par exemple qu'un moins grand nombre de glandes), c'est parce que chez les premiers, dont la croissance est à peu près nulle et qui restent inertes au fond de leur ceristallisoir, le développement général du corps est entravé. L'aspect fripé, altéré (Planche IX, fig. 5), des guanophores dont les prolongements sont souvent rompus et les noyaux mal visibles, n'a rien d'électif, mais doit être considéré, au même titre que d'autres altérations cellulaires et que l'arrêt de la croissance, comme le signe d'une intense misère physiologique. Je remarquerai en passant que chez ces animaux dont la taille varie à peine de un à deux millimètres en plusieurs semaines, l'évolution des organes, à un certain retard près,

{D G, À, Soc, Biologie, juin 1992.

suit malgré tout son cours habituel. Les pattes postérieures apparaissent. En général, on ne peut pas mener les animaux jusqu'à l'apparition des pattes antérieures et à la métamorphose complète, parce que cette période de grandes transformations correspond à une augmentation de leur fragilité et leur est à presque tous fatale. Tous les animaux qui atteignirent ce stade furent ceux que j'avais nourris normalement pendant les quinze premiers Jours de leur vie, avant de les soumettre au jeûne absolu. À la période ultime les altérations des tissus sont considérables. Les guanophores, le plus souvent contractés, ne sont pas disposés par groupes, comme chez le sujet normal d'âge égal, mais restent isolés les uns des autres. Cet aspect correspond à l'arrêt presque total de la division de ces éléments, qui n'est qu'un cas particulier du ralentissement de la multiplication cellulaire générale. De même les formes jeunes si abondantes et si faciles à voir à cet âge manquent complètement. Îl faut rapporter ces deux faits à l’inhibition générale de la croissance chez ces animaux.

Chez le têtard insuffisamment nourri, les phénomènes sont analogues, mais moins accusés. Des guanophores nouveaux apparaissent, quoique avec lenteur, par multiplication et par différenciation. Les cellules adultes, le plus souvent contractées, ont une apparence poussiéreuse anormale, mais on n'y rencontre pas d'altérations proprement dites. Le têtard bien nourri présente seul ces chromatophores étoilés, brillants, très ramifiés, formant des groupes nombreux, où les attitudes de divisions sont fréquentes, et que je considère comme caractéristiques d’un état parfaitement normal.

. J'ai étudié sous un aspect un peu différent l'influence de la quantité de nourriture sur Ja condition des guanophores. Ayant remarqué que chez un têtard convenablement nourri qu'on ampute de la partie terminale de sa queue, le régénérat formé contient dans leurs rapports normaux les trois ordres de pigments, j'ai recherché si le jeûne amenait une modification quelconque dans l'apparition de ceux-ci, et en particulier de la guanine. J’ai done, sur des sujets mis à jeüner depuis une semaine, sectionné la queue de façon à la raccoureir environ des deux tiers. L'opération est inoffensive sur des larves en bon état: elle entraine au contraire une mortalité considérable

chez des animaux affaiblis par la privation de nourriture, et j'ai dû la pratiquer sur une grande échelle avant d'arriver à un nombre suffisant de survies. Au bout de quatre semaines environ, c’est-à-dire à un moment où chez des ampuies bien nourris la queue avait repris sa longueur normale, j'ai sacrifié les amputés soumis au jeûne et j'ai examiné le fragment régénéré.

Ce fragment est beaucoup plus court que n était le lambeau sectionné ; sa longueur est pour ainsi dire proportionnelle à la quantité d'aliments fournis aux sujets dont la nourriture à été réduite. Elle ne dépasse jamais quelques millimètres chez les individus soumis au jeûne absolu. Chez ceux-ci la pigmentation du régénérat est plus ou moins affaiblie et la diminution du nombre des chromatophores frappe également les trois ordres de pigments. Chez les têtards normaux amputés, la densité pig- .mentaire dans le régénérat est la même que dans le lambeau sectionné, à part quelques variations individuelles, parfois notables, concernant surtout les mélanophores et sur lesquelles je n’ai par conséquent pas à insister ici.

Action qualitative.

L'action de la composition chimique des aliments sur la pigmentation n’a jamais été étudiée. À part Tornier (1908) qui observe chez le têtard de Pelobates une différence de coloration entre les sujets herbivores et les carnivores, aucun auteur ne parait s'être préoccupé de cette intéressante question,

J'ai entrepris une série d'expériences destinées à étudier l'influence de diverses substances alimentaires sur le développement du pigment purique chez le têtard de Raña temporaria. J'ai done élevé des séries comparatives de ces larves en donnant exclusivement à chacune d'elles un des aliments suivants :

feuilles de choux ;

épinards ;

viande de bœufs

blanc d'œuf cuit ;

foie de bœuf ;

thymus de veau.

Une série supplémentaire était soumise à un régime mixte composé de choux et de viande de bœuf (!).

La teneur en « N purique » (?) des aliments que j'ai employés (exprimée en milligrammes par rapport à 100 grammes d’aliments) peut être évaluée approximativement à :

ADM 5... . 350 à 450 mmg:

DR rs 5. 100 mmg, Nan 4 ou 30 à 40 mimg.

UDATAR ET, de 20 à 25 mmg.

CT CS APNSMEt

OEuf NN néant ou traces.

Non seulement je me proposais de vérifier que le régime végétarien et le régime carné permettent d'obtenir des animaux très diversement colorés (ToRniER), mais j'espérais mettre en évidence un parallélisme entre la quantité de pigment purique élaborée par un animal et celle des nucléo-protéides qui lui sont fournies. La guanine étant un produit de décomposition de ces substances, si la pigmentation pouvait être modifiée par le régime alimentaire, un têtard nourri de foie et de thymus, organes très riches en nucléo-protéides, devait présenter un développement anormal de ses guanophores.

L'expérience n’a pas confirmé cette hypothèse.

Je n'ai pu relever aucune différence, au point de vue pigmentaire, entre les têtards des séries énumérées plus haut. À l'œil nu, leur coloration est identique ; sous le microscope, les préparations de peau sont indiscernables les unes des autres. La qualité des aliments, qui influe quelquefois sur la croissance (ainsi les animaux nourris à l'ovalbumine ne se développent pas très bien), n'agit donc pas sur la quantité absolue ou relative des irois ordres de pigments. re

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(t) M. Cuawpy a bien voulu me donner des tétards qui avaient été nourris avec du riz poli et du pain lavé. Malheureusement chez ces animaux, qui étaient conservés depuis quelque temps dans du formol ordinaire, le pigment purique avait été complètement détruit.

(2) La richesse en purines d'une substance alimentaire s'exprime d'ordinaire soit par la quantité d'acide urique produite par 100 grammes de la substance, soit par le poids d'azote correspondant à celte quantité d'acide urique : j'emploie ce dernier mode d'expression qui est préféré par beaucoup d'auteurs. I1 suffit de multiplier par 3 les chiffres du tableau ci-dessus pour avoir en milligrammes la quantité d'acide urique fournie par 100 grammes de l'aliment,

Ces résullats contredisent ceux qui ont été publiés jusqu à présent et qui semblaient établir un rapport très général entre l'alimentation et la pigmentation. Ils obligent à se représenter les processus qui aboutissent à la formation du pigment purique d'une façon beaucoup plus complexe, et que les idées théoriques qui viennent les premièrés à l'esprittne font pas prévoir. Tandis que J'aboutissais à un échec avec des expériences dont la réussite était vraisemblable, j'ai obtenu une modification fort nette de l'état des guanophores dans un cas où aucune idée 4 priori ne m'avait conduit à espérer un résultat positif.

Jounsox (1913) avait constaté non seulement que la lécithine empêche #x vitro l'action de la tyrosinase sur la tyrosine (cette action représente, on le sait, le processus le plus habituel de formation de la mélanine dans l'organisme des Vertébrés), mais qu'elle l'empêche aussi in vivo. En effet, il obtint chez deux lots de têtards nourris, les uns avec du jaune d'œuf, les autres avec des aliments quelconques auxquels il ajoutait de la lécithine, une diminution égale et considérable du pigment mélanique.

J'ai repris ces expériences pour préciser histologiquement le résultat obtenu par Jouxsox et pour étudier comment se comportaient les guanophores et Les lipophores lors d’une réduction des mélanophores. J'ai donc nourri un certain nombre de têtards exclusivement avec du jaune d'œuf. Ils s'accommodent fort bien de ce régime, qui les conduit dans les délais ordinaires à une métamorphose tout à fait normale, au moins quant à l'aspect extérieur que les animaux présentent à ce moment.

Quinze jours après l'institution du régime, on n'observait pas encore de modifications macroscopiques de la coloration. Cependant la peau contenait déjà, à l'examen microscopique, un peu moins de mélanophores et un peu plus de guanophores que celle des témoins. Au bout de trois semaines ce phénomène devenu sensible à l'œil nu donnait au têtard un aspect grisatre sale très caractéristique ; les téguments se révélaient alors très pauvres en mélanophores et d’une richesse extraordinaire en cellules à guanine. Celles-ci, non seulement plus nombreuses, mais de plus grande faille, plus remplies et pour ainsi dire plus exubérantes, envahissaient la peau dorsale, la queue... (PL IX, fig. 6 et PI. XII, fig. 8 et 4).

Il m'est assez difficile actuellement d'interpréter ce phéno-

mène. Faut-il y voir une action directe de la lécithine sur la formation du pigment purique ? Rien dans nos connaissances chimiques actuelles ne permet de le penser. Mais peut-on admettre comme tout à fait certaine l'hypothèse de Johnson, d'une inhibition de la mélanogénèse et faire de l'augmentation du nombre des guanophores un phénomène compensateur du premier ? Les corps mélanogènes, arrêtés dans leur évolution naturelle et se trouvant sans emploi, peuvent-ils exceptionnellement se transformer en pigment purique ?

Autant de questions auxquelles on ne peut guère répondre pour le moment.

Quoi qu'il en soit, je tenais à signaler ce curieux balancement entre deux pigments qui n’ont aucune parenté chimique apparente et ce résultat positif de mes expériences alimentaires.