ŒUFS

Korschelt (1889) les a vues dans l'œuf du Bomhus et pense, comme Ayers et YVill, qu'elles proviennent des cellules folliculaires; Lameere 1890) a constaté leur présence chez Camponotus et confirmé l'observation de Blochmann relativement à leur origine. Wheeler, chez Blatta germanica, a observé que, quand la vésicule germinative s'est approchée de la périphérie de l'œuf avant la formation des globules polaires, sa membrane cesse d'être visible et qu'on trouve alors, tout autour d'elle, de petits granules chromatiques, de sorte qu'une partie seulement de la chromatine de la vésicule prendrait part à la division aboutissant à la formation des globules polaires. Enfin j'ai également observé les Nebenkerne de Blochmaxn dans les œufs ovariens de la Guêpe et de l'Abeille; chez l'Abeille, ils m'ont paru provenir des cellules épithéliales folliculaires (fig. 299, B), mais chez la Guêpe, je les ai observés autour et très près de la vésicule germinative; chez la Guêpe, ils disparaissent de bonne heure, tandis que chez l'Abeille ils persistent plus longtemps.

Ces formations ne sont pas spéciales aux Insectes; Lubbock les a signalées, dès i85i, chez le Géophile et elles ont été revues chez le même animal par Balbiaxi ; on les retrouve chez les Batraciens et les Sélaciens (O. Schultz, Born, Ruckert) : je les ai vues chez les Poissons osseux et même chez les Mammifères. Crety chez Distomum Richardi, Vax Bambeke chez Scorpœna scrofa ont également signalé l'élimination d'une certaine quantité de substance chromatique de la vésicule germinative clans l'œuf ovarien. Il s'agit probablement là d'un phénpmène plus généralement répandu qu'on ne le pense et qui constituerait une véritable réduction chromatique quantitative, plus importante peut-être que la réduction qualitative ou numérique qui a tenu jusqu'ici une si grande place dans les théories de l'hérédité (voir Y Année biologique, I, ch. 11, p. 77 et suivantes). Vn point à noter, c'est que chez les Insectes, ces particules chromatiques sont éliminées de la vésicule primitive en plus grande quantité que partout ailleurs, qu'elles sont très persistantes et peuvent se multiplier.

3oo REPRODUCTION SEXUEE

Maturation de l'œuf.

Lorsque l'œuf est complètement mur et apte à être fécondé, la vésicule germinative a disparu ; elle a donné, à la suite de deux divisions successives, les globules polaires et le noyau de l'œuf ou pronucleus femelle, comme cela a lieu chez les autres animaux.

Globules polaires. — L'histoire de la formation des globules polaires offre beaucoup d'intérêt, les vrais globules polaires des Insectes n'étant connus que depuis peu de temps. Les corps désignés autrefois comme tels ont une origine absolument différente, et nous le verrons, une toute autre signification. Robin ;i86a) avait vu au pôle postérieur de l'œuf des Chironomides un groupe de 6 à 8 « éléments vésiculeux » qu'il désigna sous le nom i\e globules polaires et qu'il assimila aux vésicules directrices des Vers, des Mollusques et des Mammifères. En i863, Weismann les retrouva chez Musca vomitoria et Chironomus nigroviridis, mais il mit en doute leur homologie avec les globules polaires. Leuckàrt(i865) et Metchnikoff(i866) montrèrent que, chez les larves de Céeidomyies pœdogénésiques, ces soi-disant globules polaires prennent part à la formation de l'organe (pseudovarium) où se forment les larves.

Von GniMM (1870) fit une observation analogue dans un Chironomus se reproduisant par parthénogenèse à l'état de pupe. Balbiam (1882) en suivant révolution de ces prétendus globules polaires chez les Chironomus démontra définitivement que ce sont des cellules sexuelles primordiales qui apparaissent avant la formation du blastoderme. Il y a une dizaine d'années encore, on ne connaissait pas les véritables globules polaires chez les Insectes ni même chez les autres Arthropodes. Aussi Balfouk, dans son Traité d'embryologie, déclare-t-il que, chez les Arthropodes, l'existence des globules polaires doit être considérée comme douteuse.

Ces globules étaient cependant connus chez les Crustacés, car ils avaient été signalés par Hoek [1876*1 chez les Balanes, puis par Gkoiiben, qui avait vu, chez Moina rectirostris, au pôle animal de l'œuf, un petit globule qui restait enchâssé à la surface du vitellus.

J'ai observé (18801, chez VAset/us aquaticus, deux ou quatre globules polaires libres dans l'espace qui sépare le vitellus du chorion; je les ai même vus se détacher du vitellus, mais sans pouvoir constater leurs rapports avec la vésicule germinative.

Weismann ( 188 Vi, dans un appendice de son Mémoire sur la théorie de l'hérédité, annonçait qu'il avait trouvé un globule polaire dans l'œuf d'été du Polyphœmus oculus. L'année suivante (1886), il constatait l'existence d'un fuseau de direction et la formation d'un seul globule polaire dans les œufs parthénogénésiques de plusieurs espèces de Daphnides.

C'est Blochmann qui le premier (1887) découvrit les véritables globules polaires chez les Insectes. Dans l'œuf de la Blatte, des Pucerons, des

MATl RATIOS DE L'ŒL'F 3oi

Mouches, des Guêpes, des Fourmis, des Piérides, il vil que la vésicule germinative se divise deux fois de suite pour donner naissance à quatre noyaux. L'un de ces noyaux devient le pronuclcus femelle, les trois autres se fusionnent en une masse polaire qui reste dans la couche protoplasmique superficielle, au milieu d'une vacuole. Cette niasse disparait plus lard. Par conséquent, chez les Insectes comme chez certains Crustacés, les globules polaires ne seraient pas expulsés de l'œuf. Blochmann annonçait en même temps que dans l'œuf parthénogénésique des Pucerons il ne se formait qu'un seul globule polaire, tandis qu'il en avait vu deux dans l'œuf d'hiver fécondé de VAphis aceris. Weismann et Ishikawa (i888j ne trouvaient qu'un seul globule polaire dans les œufs parthénogénésiques desDaphnides et affirmaient, avec Blochmann, que dans les espèces parthénogénésiques il ne se produit qu'un seul globule polaire. Mais bientôt Platner (1888) constatait que, chez Liparis dispar, les œufs à parthénogenèse accidentelle se comportent comme les œufs fécondés, que chez eux il y a élimination successive de deux globules polaires sans stade de repos intermédiaire et que ces globules polaires restent inclus dans le vitellus.

Blochmann (1889 de son coté vit que dans les œufs parthénogénésiques des Abeilles, il se produit deux globules polaires; comme Platner, il constata qu'aux dépens de la vésicule germinative se forment deux fuseaux de direction successifs, sans que le noyau de l'œuf revienne à l'état de repos. Le premier globule polaire formé ne se divise pas. Le second se scinde généralement en deux masses et les trois globules se fusionnent à l'intérieur d'une ou deux vacuoles dans lesquelles leurs chromosomes se dispersent. Chez Emphyttts grossttlariœ, où Blochmann n'a jamais trouvé de mâle, il se produit aussi probablement deux globules polaires dans les œufs parthénogénésiques. Vœltzkow(i889) a confirmé, chez Muscavomitoria, les observations de Blochmann relativement au mode de formation des globules polaires. Wheeler (1889), chez Blatta germanica, a observé un fuseau directeur et a vu se produire deux globules polaires qui font saillie à la surface du vitellus. Ces globules apparaissent 6 à 12 heures après la formation de l'oothèque, lorsque celle-ci occupe encore dans le cloaque une position verticale. Ils sont situés au milieu de la face dorsale convexe de l'œuf. Le même auteur a constaté également l'existence d'un fuseau directeur chez le Doryphora. Heider (1889) a vu se former un globule polaire sur la face dorsale de l'œuf de l'Hydrophile un quart d'heure ou une demi-heure après la ponte. Lameere (1890) n'a trouvé, comme Blochmann, qu'un seul globule polaire dans l'œuf de VAphis rosse. D'après lui, dans la parthénogenèse normale, il n'y aurait production que d'un seul globule polaire, tandis que dans

3o:2 REPRODUCTION SEXUEE

la parthénogenèse facultative ou accidentelle, il s'en formerait deux comme dans l'œuf fécondé.

Henking, en 1890 et en 1892, dans un Mémoire très étendu accompagné de yjo figures, a décrit avec beaucoup de détails la formation des globules polaires et la fécondation chez un certain nombre d'Insectes [Pieris brassicœ, Pyrrhocoris, Agelastica alui, Doiiacia, Lampyris, Tcncbrio, Lasius niger, Rhodiles rosœ, Bombyx mon, Leuconia salicis, Musca vomitoria, etc. La vésicule germinative s approche de la périphérie de l'œuf; sa membrane disparaît et on voit à un moment donné les chromosomes, constitués chacun par deux bâtonnets placés bout à bout, se disposer en plaque équatoriale. Quand les chromosomes se sont divisés en deux groupes allant chacun vers l'un des pôles, il reste au centre du fuseau, dans le plan de l'équateur, une plaque chromatique finement granuleuse qui perd bientôt sa colorabilité. C'est ce que Hknkinc. appelle la ihèlyide ; elle est constituée parle reste du fuseau de division avec la plaque cellulaire et peut dans certains cas revèlir la forme et l'aspect du Xebenkerne des spermatides : elle correspondrait donc, ainsi que nous le verrons en étudiant la spermatogenèse, au mitosoma ; cet état est de peu de durée.

Le second globule polaire peut se former de deux manières différentes ; il se constitue une nouvelle figure achromatique, et le noyau-frère de celui qui appartient au premier globule polaire se divise pour donner le noyau du second globule et le pronucleus femelle, et une seconde thélyide apparaît ; ou bien les chromosomes du noyau-frère se coupent en deux, et leurs moitiés se séparent avant que le premier fuseau de direction ait disparu.

Les noyaux polaires restent tantôt inclus dans la couche protoplasmique de l'œuf et dans ce cas il n'y a pas formation de véritables globules polaires ; tantôt ils s'entourent d'une petite masse protoplasmique qui fait seulement saillie a la surface de l'œuf ou s'en sépare complètement; mais généralement alors les globules sont logés dans une dépression creusée à la périphérie de l'œuf.

Le premier globule polaire peut se diviser et la vésicule germinative donne alors naissance à quatre noyaux, ou bien il reste indivis.

Le nombre des chromosomes des noyaux des globules polaires et du pronucleus femelle est moitié de celui des cellules somatiques et de la vésicule germinative avant sa maturation, et variait, dans les espèces étudiées par Henking, de 6 à \\.

Le lieu de la formation des globules polaires est variable par rapport à la situation de la région micropylaire. Chez Pyrrhocoris, Hydrometra, Tenebrio, Adimonia, Crioccris, Lina, Doiiacia, Rhodiles, Musca, le plan contenant les fuseaux de direction est perpendiculaire à l'axe de l'œuf, et situé à peu près vers l'équateur, formant par conséquent un angle de 900 avec le plan passant par le micropyle. Chez Agelastica, Picris, Apis, Bombyx rnori, les globules polaires se forment dans la région antérieure de l'œuf, à \o° ouîo° du micropyle. Chez Leitcoma, ils apparaissent très près du micropyle.

11 convient de faire observer que la méthode de fixation par l'eau chaude — la seule employée par Henking — a l'inconvénient d'amener le déplacement des éléments vitellins; les particules graisseuses s'échappent et viennent se rassemblera la périphérie de l'œuf dont elles peuvent ainsi détruire la structure. Certains détails signalés par Henking et que j'ai passés sous silence me paraissent donc avoir besoin de vérification. Pour l'étude des œufs des Insectes, il est préférable d'employer comme agent fixateur, soit le liquide de Perenyi, soit le liquide de Kleinenberg,

FECONDA TION 3ol

-soit le liquide de Flemming. Les bons résultats que m'a donnés le liquide de Zenker acidulé par l'acide acétique me font préférer cet agent fixateur. Il est bon d'effectuer les fixations à la température de 4°° ou 5o°, afin de faciliter la pénétration à travers le chorion de l'œuf. Généralement, les œufs sont recouverts d'un enduit qui les empêche d'être mouillés par le liquide ; on peut les laver rapidement dans l'alcool et l'éthei' afin de supprimer cet inconvénient.

En résumé, ou doit admettre que les globules polaires existent chez les Insectes, mais qu'ils restent souvent inclus dans l'œuf. Les œufs parthénogénésiques paraissent pouvoir n'avoir qu'un seul globule polaire, mais la question reste cependant ouverte (i). Dans certains œufs, le premier des deux globules polaires se divise en deux, tandis que le second reste unique. Quant au reste de la vésicule germinative, il constitue le pronucleus femelle qui s'unira au pronucleus mâle, formé par le spermatozoïde, pour donner naissance au noyau de segmentation.

Fécondation.

Les phénomènes intimes de la fécondation sont loin d'être aussi faciles à observer chez les Insectes que chez les Échinodermes ou les Vers. Le volume de l'œuf, sa grande richesse en éléments vitellins, l'épaisseur et la complication de ses membranes sont autant d'obstacles à l'observation directe de la pénétration du spermatozoïde et de son trajet dans l'œuf. C'est seulement sur des coupes à travers des œufs fixés et durcis qu'on peut arriver à voir l'union du pronucleus mâle au noyau femelle qui constitue le seul phénomène morphologique de la fécondation connu chez les Insectes; quant aux sphères attractives et aux centrosomes, nous ne savons à peu près rien sur leur compte.

Meissner et Lelckart (i855) avaient constaté la pénétration des spermatozoïdes dans le canal micropylaire et dans l'œuf des Diptères. Cette pénétration a été suivie depuis par un très grand nombre d'auteurs.

Blochmann le premier a reconnu l'existence du noyau mâle dans l'œuf. Yœltzkow, chez la Mouche, a vu plusieurs spermatozoïdes pénétrer par le micropyle ; il a pu suivre dans l'intérieur de l'œuf leur trace indiquée par une traînée claire, à l'inverse de ce qu'on observe chez les Amphibiens où le spermatozoïde entraine avec lui des granula-

(i) Hknking (189a) a trouvé que dans les œufs de Bombyx mori, Lasius niger et Rhodites rosx se développant partliénogénétiquemcnt. il se produit deux globules polaires, comme à l'état normal. Le nombre des chromosomes dans les fuseaux de direction est inférieur à celui qu'on (rouve dans les cellules de segmentation ; mais, après la formation des globules polaires, ce nombre augmente spontanément, probablement par dédoublement des chromosomes.

3o4 REPRODiCTIOy SEMEE

tions pigmentaires superficielles de l'œuf. Le même auteur a également observé le noyau nu\le. Wheeler {1889) a suivi les différentes phases de l'union du noyau mAle et du noyau femelle dans l'œuf de la Blatte. Après l'expulsion des globules polaires, le noyau femelle augmente de volume et quitte la faee dorsale de l'œuf pour se diriger vers le noyau mâle qui est plus rapproché de la face ventrale. Les deux noyaux, après s'être fusionnés, s'entourent d'un aster et le premier noyau de segmentation se porte vers la face ventrale.

D'après Henking 1890-1892), dans le spermatozoïde le Nebenkerne correspondrait à la thélyide dont nous avons parlé plus haut à propos de la formation des globules polaires.

Très souvent plusieurs spermatozoïdes pénètrent dans l'œuf, mais un seul prend part à la fécondation, les autres se dissolvant dans la couche protoplasmique périphérique. Chez Pyrrhocoris, Henking a observé la polyspermie dans 5o p. 100 des œufs examinés ; le plus souvent il n'a trouvé qu'un seul noyau mâle dans le vitellus, quelquefois deux et jamais plus de trois.

Le spermatozoïde pénètre dans le vitellus avec une partie de sa queue ; lorsqu'il est arrivé à une certaine distance, généralement la tète se replie vers la queue. A l'union de la tète avec la queue apparaît une aire claire, à laquelle Henking a donné le nom iVarrhénoïde et qui n'est sans doute que le centrosome invisible, entouré de son aster. La tète augmente de volume, s'arrondit et, toujours entourée de son arrhénoïde, se rapproche du noyau femelle avec lequel elle se conjugue pour donner le premier noyau de segmentation.

Les noyaux mâles, provenant des spermatozoïdes qui n'ont pas copule avec le pronucleus femelle, ne se divisent pas : on ignore leur sort ultérieur.

Les phénomèmes intimes de la fécondation paraissent donc être les mêmes chez les Insectes que chez les autres Métazoaires; ils consistent essentiellement dans l'union de deux noyaux, l'un mâle dérivant de la tète du spermatozoïde, l'autre femelle provenant directement, par division, de la vésicule germinative. Les deux pronucleus, comme chez tous les animaux, ont subi par rapport aux cellules somatiques ordinaires le phénomène de la réduction chromatique, de sorte que le noyau de segmentation se trouve avoir le nombre de chromosomes normal.

La formation des globules polaires a lieu généralement après la pénétration des spermatozoïdes et après la ponte. Henking (1892) a déterminé, pour quelques espèces, la durée des différents stades de la maturation de l'œuf et de la fécondation.

Pour Pieris brassicœ, 10 à 20 minutes après la ponte, les deux plaques chromatiques du premier fuseau de direction se sont séparées, et près de la tête du sperma-

FECOSDATION 3o5

tozolde commence à apparaître l'arrhénoïde. De 4 5 à 65 minutes, les globules polaires et les pronucleus sont formés; de 65 à 100 minutes, fusion des pronucleus ; de 100 à \io minutes, formation du premier fuseau de segmentation; de 120 à i3o minutes, formation des deux premiers noyaux de segmentation.

Pour d'autres Insectes le processus est moins rapide ; ainsi chez Agelastlca alni, les globules polaires et les pronucleus ne sont formés qu'au bout de 3 heures environ après la ponte, et la division du premier noyau de segmentation n'a lieu qu'au bout de 6 heures et demie à 7 heures. Chez Pyrrhocoris, la séparation du premier globule polaire commence de 20 à 45 minutes après la ponte, et la réunion des deux pronucleus ne s'effectue qu'au bout de 4 heures à 4 heures et demie.

Hknnegly. Insectes. 20