CHAPITRE II

Examen ultramicroscopique de muscles

Nous renvoyons, pour les considérations théoriques relatives à l'ultramicroscopie et aux ultra-microscopes, à l’ouvrage de Cotton et Mouton.

Technique. — Nous avons utilisé presque exclusivement, pour cette étude, le prisme de Cotton et Mouton qui nous à paru préférable aux condensateurs à fond noir devenue maintenant usuels en raison des avantages théoriques que présente, dans certains cas, l'éclairage unilatéral.

Nous n'avons employé qu'accidentellement et à titre de simple vérification, le tronc de cône argenté de Reichert.

La source utilisée a été soit le soleil, soit l’arc électrique.

Matériel. — Le matériel a consisté en dissociations de muscles faites directement sur le prisme.

a) Muscles striés. — Muscles des ailes et des pattes de Dytique

(D. marginalis), d'Hydrophile {Æ. piceus), de Mouche ; pinces et pattes de Crabe (Carcinus Moenas), d'Ecrevisse (4. Leptodactylus), de Pagures (ÆEupaqurus Bernhardus, Prideauxi). Couturier de la Grenouille. Muscles longitudinaux de Chœtognathes (Sagitta, Spadella).

b) Muscles lisses. — Adducteur postérieur de la Moule.

Médiums d’immersion. Dispositifs de repérages. — Les dissocistions étaient faites soit dans des solutions physiologiques de NaCI, soit dans le liquide viscéral de l'animal, soit dans l’eau de mer suivant les cas. Nous avons utilisé quelquefois les montages dans les solutions de sucre isotonique, dont les indices plus élevés que les solutions physiologiques ordinaires diminuent les pertes de lumière à l'émergence du prisme. Il ÿ a intérêt à ne pas restreindre la quantité de liquide baignant la dissociation, à cause de la chaleur considérable

— AT

développée souvent par le faisceau lumineux, surtout dans le cas du soleil ; les préparations sont rapidement inutilisables, desséchées ou «cuites ». Le mieux est de disposer une série de fibres à diverses régions du prisme, de façon à ce qu'un petit groupe seulement se trouve sur le trajet des rayons lumineux : il est alors facile, à la moindre trace d’altération, de passer au groupe voisin qui est encore frais sans excès de manipulations supplémentaires. Nous avons eu grand avantage dans toutes ces expériences, et pour éviter de recommencer de longs réglages, à mettre le prisme sur la platine tournante du miscroscope polarisant : lorsque le faisceau latéral ne rencontre pas exactement l'axe du microscope, il suffit d’une très légère rotation du prisme avec la platine pour amener le rayon lumineux dans sa position définitive ; on fait en somme balayer dans ce mouvement l’intérieur du prisme par le plan d'incidence du faisceau latéral qui finit inévitablement par rencontrer l'axe du microscope. Cette manœuvre est extrêmement simple, il suffit de faire osciller la platine dans les deux sens de quelques degrés des deux côtés de sa position normale pour atteindre sans difficulté le maximum d’éclairement ; ce dispositif n’est pas inutile au cas où la source se dérègle légèrement, et il est même possible ainsi d'opérer avec le soleil sans héliostat : il suffit de corriger peu à peu par une rotation déterminée de la platine le déplacement de l’image solaire donnée par le dernier condensateur, et l’on peut effectuer de la sorte sans difficulté aucune plusieurs minutes d'observation, Valtération de la préparation survenant même bien souvent avant qu'un excès de déplacement du soleil n'ait rendu le réglage inutilisable. Il est d’ailleurs facile en décalant le condensateur de quelques centimètres et en ramenant la platine à son point de départ de remettre tout le dispositif en ordre de marche pour une observation suivante.

Ce procédé nous a rendu de très grands services, et il nous a permis d'utiliser l'appareil Cotton et Mouton dans divers laboratoires maritimes où l'installation d’un arc n’eût point été possible, et où nous n'avions pas d’héliostat à notre disposition.

La marche de la rotation de correction, dans ces installations, se conçoit facilement (fig. 35) : il faut que le plan d'incidence du faisceau latéral dans le prisme soit d’abord oblique (1) sur le plan d'incidence normale N, s’en rapproche peu à peu, y passe (2), puis s'en écarte progressivement de l'autre côté (3), l'intersection commune de ces divers plans passant par le centre de rotation où se trouvent l’axe du microscope O et la préparation.

Bien entendu, la variation horizontale de l’image solaire étant seule corrigée par ce procédé, il y a avantage à opérer au voisinage du zénith, condition indiquée également par les questions d'intensité ; mais l’image

du soleil par le condensateur n'étant d'ailleurs jamais ponctiforme, le réglage est assez élastique, et l’on peut sans grandes difficultés travailler le matin ou l’après-midi.

Repérages. — Les repérages des stries des muscles striés ont été exécutés avec un oculaire indicateur, la préparation passant de l’éclairage latéral à l'éclairage axial au moyen d’un écran qui démasquait à volonté le miroir du microscope et venait dans le même mouvement

Fig. 35. — Schéma de la correction obtenue au moyen de la rotation du prisme de Cotton et Mouton, pour la variation angulaire du soleil.

1,2,3, positions successives correspondantes du prisme et du rayon lumineux donné par le condensateur. O, axe optique du microscope.

s'interposer sur le faisceau latéral. Tous les repérages ont été faits successivement en lumière polarisée, les chances d’erreur sont donc sensiblement nulles.

Résultats

a) Fibres striées. — Les préparations sont en général d'aspect très incertain et irrégulier. Le plus souvent un gros faisceau de fibres paraît à peu près uniformément éclairé, et diffracte fortement sans aucun détail net, tandis que des fibres isolées ont plus de chances de montrer des localisations de l'éclairement. Mais il n’y à là rien d’absolu : on voit quelquefois, au sein d'un gros paquet de fibres, une très mince bandelette longitudinale où la striation est très nette, et au contraire une fibre bien dissociée peut présenter un éclairement total sans aucun détail : le « rendement » des préparations est donc tout à

fait irrégulier, aussi bien d’un muscle à un autre que dans deux régions voisines d'une même dissociation (PI. IV).

Assez souvent, l’éclairement total de fibres isolées paraît tenir à ce que le sang de l'animal a coagulé autour d'elles, et a constellé leur surface d'une grande quantité de gros granules brillants qui empêchent toute observation ultérieure.

= ss S = à s:=

Fig. 36.

Schéma des trois aspects que peut présenter la striation à l’ultramicoscope Cotton et Mouton. La fibre

Schéma de la correspondance de la striation à l’ultramicroscope (U) et en lumière polarisée (P). Eclairage

multilatéral, cône Reichert : les est dans le plan d'incidence. Mus-

stries Z sont bordées de franges cles longitudinaux de Sagitta.

des deux côtés. (Muscles des pattes, res LR .

Pagure ; correspondance établie L'Franees HARRIS PAIE MPa ee H0E tree uniquement (très fréquent).

avec un oculaire indicateur) IL. Diffraction par Z et Q (plus rare).

II[. Aspect exceptionnel : strie noire au milieu de Q, avec un fort éclairage :

probablement une strie d’interférence, (Cf. p. 174).

Dans le cas où l'on peut mettre en évidence des détails de la structure de la fibre, les éléments diffracteurs, si l’on excepte la zône de discontinuité d’indices au contact du liquide extérieur (1) et les bords de déchirures accidentelles, sont d’une manière très générale Z et Q. Les noyaux se voient aussi quelquefois assez bien (gastrocnémien de Grenouille). sous forme d'une frange ovoïde entourant des séries de gros

1. Qui est souvent ondulée, comme nous l’avons vu dans le chapitre consacré à l’ultra-violet ; les variations d’éclairement sur ces ondulations simulent souvent! une striation.

granules blancs espacés. Z est l'élément qui apparaît de la façon la

plus fréquente, et avec les sources les plus faibles. Q est souvent plus difficile à mettre en évidence et demande un certain nombre de condiüons spéciales (fig. 36).

1° Pour tout notre matériel, le système Z diffracte assez fortement la lumière, et se présente sous l'aspect d’une mince frange obscure bordée d'un côté ou des deux (suivant la direction du faisceau lumineux incident par rapport à la fibre) par une nappe de franges brillantes ; cette nappe se projette et empiète plus ou moins sur la région I adjacente, selon l’exactitude de la mise au point. La netteté de cette réaction, comme aussi sa variation avec la direction du faisceau incident, imposent immédiatement la notion d'une surface de discontinuité d'indices au niveau de Z, qui se comporte effectivement comme une membrane (1).

2° La région comprise entre deux Z successifs est souvent totalement

obscure (2). Cependant, avec un éclairage à fort éclat, et principalement

lorsque la fibre est dans le plan d'incidence, une réaction de Q peut être décelée.

I ne s’agit plus ici de diffraction violente, comme dans le cas de A on n'observe le plus souvent qu’une sorte de lueur diffuse occupant la région médiane du segment, et correspondant à peu près, comme dimensions, à la strie Q telle qu'on l’observe en lumière polarisée. Cette lueur diffuse n’a pas la précision de la frange diffractée par Z, elle s’estompe plus ou moins insensiblement dans les régions I adjacentes, et n'est pas composée en général des mêmes radiations que la nappe de Z : la teinte en paraît souvent plus rose; or on sait que la teinte du faisceau diffracté peut, dans certains cas, tenir aux dimensions et à la forme des systèmes diffractants.

Enfin, dans certains cas très rares (Sagitta) observés avec un éclairage à très grand éclat, j'ai cru voir une faible frange noire au milieu de la zone Q (fig. 36, LIL) ; mais je ne donne cette observation qu'avec doute, n'ayant pas pu effectuer un repérage assez précis, et je n’oserais pas affirmer non plus qu’il ne s'agit pas RÀ d’une frange d'interfé-

1. Je rappelle qu'au point de vue strietement morphologique la région adjacente à Z a été décrite comme extrêmement riche en hétérogénéités de toutes sortes (trophosponges, réseaux granulaires, etc.) qui ont peut être leur part dans ce phénomène de violente diffraction. Au point de vue strictement physique des réactions de la fibre. je suis obligé de grouper tous ces Corps, sans distinction, sous la dénomination d'ensemble de Z.

2. Avec les forts éclairements il n’est possible pour aucune partie de la fibre d'obtenir l'obscurité absolue.

rence. Quoiqu'il en soit, la structure de Q se montre assez différente de celle de Z, et en tout cas, on peut considérer que l'éclairement de Q n'est pas donné par une ou plusieurs membranes transversales analogues à Z : on peut même considérer que dans les cas que nous avons étudiée, il n'existe pas entre deux Z successifs, de membranes ou de limites où se produise une discontinuité brusque d'indice, comparable à celle qui existe au niveau de Z, structure qui y déterminerait la formation d’une frange brillante et nette. Si Z se comporte comme une membrane, Q se comporte totalement plutôt à la manière d’une émulsion fine ou d'un colloïde à gros grains.

Dans un seul cas de muscles de pattes du Dityque, j'ai observé une sorte de fibrillation de la région Q, qui était dans cet échantillon exceptionnel, plus apparente que Z.

En résumé dans notre matériel, Z est le plus souvent net, Q ue l’est pas toujours, Qh est extrêmement doûteux, [ paraît exister comme région obscure, distincte et indépendante des phénomènes d'interférence ; il n’est pas question de M ou tout moins d’une membrane analogne à Z occupant le milieu de Q.

3° L'éclairement de ces divers organites paraît subir des variations légères avec l'orientation du plan d'incidence. Le maximum de netteté et d’éclairement semble être pour la fibre dans le plan d'incidence, Z se trouvant alors presque normal aux rayons lumineux qu’il renvoie unilatéralement. Q est également plus net à ce moment.

Il semble que la position à 90° du plan d'incidence constitue une sorte de maximum secondaire : un peu plus intense que lorsque la fibre est entre ces deux orientations. Mais pour ce dernier phénomène, la chose n’est d’ailleurs pas toujours très évidente; et les surfaces rencontrées par le rayon lumineux ont des variations tellement complexes et irrégulières qu'il est difficile d'affirmer la réalité du fait.

Muscles lisses

Une fibre d’adducteur postérieur de Moule (fig. 37) s’éclaire à peu près uniformément d’une lueur diffuse blanchâtre, sans qu’il soit possible de mettre en évidence de localisations spéciales. Il y a souvent des franges brillantes à la périphérie, parfois quelques franges longitudinales irrégulières à l’intérieur, qui tiennent à des déchiréments ou des hiatus accidentels dans le paquet fibrillaire (1).

4. Nous n'avons pu faire ces examens de Moule qu'au Reichert; il nous est donc impossible de juger s’il existe un plan principal d'éclairement,

2 ie

Interprétation des résultats précédents

a) Fibres striées. — Les détails les plus importants au point de vue théorique sont ceux qui résultent des différences entre Z et Q, Z se comportant à coup sûr comme un système à variation discontinue, tandis que Q paraît plutôt se comporter comme un système à variation continue. En particulier nous ne pouvons pas dire qu'il existe une membrane limitante à chaque extrémité du disque Q et que Q soit constitué

Fig. 37. — Schéma d'une dissociation d’adducteur de moule à l’ultramicroscope Reichert.

comme une sorte de case indépendante et autonome raccordée à I par une surface de contact des deux côtés de laquelle les propriétés sont différentes. Or, on sait que l'autonomie de Q dans le segment a été admis par un grand nombre d'auteurs (Ranvier, Imbert. ete.), elle a servi de base à diverses théories et en particulier à la théorie électrocapillaire de la contraction (d’Arsonval, Imbert, etc.) (4) un pareil raccord nous donnerait à coup sûr des franges de Young entre les franges issues de Z et de la membrañe limite de Q. En outre la diffraction de Q est faible et souvent de teinte différente de celle de Z, alors qu'une membrane diffracterait et diffuserait sans sélection de radiation. L'interprétation qui semble le mieux cadrer avec les faits est celle qui consisterait à voir dans le système diffractant la lumière au niveau de Q un amas de petites hétérogénéités telles que par exemple de gros

l. Je tiens à faire remarquer que cette absence de franche discontinuité entre Q et I ne s'oppose pas au principe même des théories électro-. capillaires, c'est-à-dire à l'intervention des phénomènes électro-capillaires dans le mécanisme de la contraction, mais seulement à la localisation précise de ces phénomènes à la limite QI, ainsi qu'ont voulu l'admettre divers auteurs; le principe peut être exact, mais le point d'application ne l’est pas

granules colloïdaux (fig. 38). Je ferai remarquer dans ce cas que s'il s’agit de granules ils doivent être beaucoup plus gros que les granules des colloïdes généraux de la fibre, étant donnée la disproporlion des éclairements au niveau de Q et de I.

Pour ce qui est de l'interprétation de la teinte de la lumière diffractée, elle est assez délicate, il y a lieu de se demander si les bandes d’absorption de Q ne peuvent pas y jouer un rôle, et si l’on est bien en droit d'appliquer immédiatement la loi de Stokes Rayleigh sur les rapports entre les dimensions des granules et du ; diffracté.