II. — Sporulation

Les phénomènes cytologiques qui accompagnent la sporulation sont encore peu connus.

Ils présentent néanmoins un très vif intérêt, tant par eux-mêmes qu'au point de vue de la classification, La signification des, spore^ endogènes des levures a été, en effet, très diversement considérée ; certains botanistes ont donné à Tappareil de fructification des levures la valeur d'une asque (Reess, de Bary, Hansen), les autres l'ont rapproché des sporanges (Brefeld). Van Tieghen a même attribué la formation des spores à un état maladif du protoplasme qui aurait pour fcause une altération des cellules de levure par les bactéries. L'histologie permet d ^éclairer cette question. Il n'y a guère cepen- . dant que Zalewsky, Raum et Wager qui aient essayé jusqu'ici d'étudier le développement histologique des spores. Aussi avons-nous cru intéressant de suivre de très près ces phénomènes.

Phénomènes protoplasmiques. — Ainsi que nous l'avons déjà dit, nous avons employé pour l'étude de ces phénomènes les cultures sur tranches de carotte. Le développement se montre très semblable à celui que nous avons observé dans le liquide Mayer. Dans

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les premiers stades, la levure est coustituée d'une vacuole renfermant des corpuscules métachromatiques ; ceux-ci (i) sont touJQurs plufe nombreux que dans le liquide Mayer et se fusionnent pour former des sphérules atteignant quelquefois un diamètre supérieur à 2 ja. Dan§ la suite, on assiste à la formation d'ilne vacuole glycogénique, qui envahit toute la cellule.

Vers le troisième ou quatrième jour, cette dernière diminue un peu de volume et la vacuole à corpuscules métachromatiques reparaît sur un des côtés de la cellule. Les cellules renferment alors une très grande abondance de glycogène et de corpuscules métachromatiques, condition qui paraît indispensable à la formation des spores : c'est à ce moment que débutent les phénomènes de sporulation. La vacuole à corpuscules métachro-' matiques, ainsi que la vacuo\e glycogénique se divisent, en gardant ehacune leur contenu, de sorte que «l'on distingue encore des vacuoles à corpuscules métachromatiques et des vacuoles à glycogène. Finalement la cellule devient^ntièrement vacuolaire. Les vacuoles à corpuscules miétachromatiques sont remplies d'une telle

. (i) Laurent a observé que le glycogène était beaucoup plus abondant sur les milieux solides que sur les milieux liquides. Peut-être doit-on rapprocher ce fait de ce que nous constatons pour les corpuscules métai^hroma tiques.

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quantité de granules que leur contour est difficile à observer et l'on ne distingue nettement les mailles du protoplasme qu'après une décoloration prolongée : la cellule apparaît alors comme formée d'un grand nombre de vacuoles de dimensions assez régulières, limitées par des mailles très fines de protoplasme et qui ressemblent aux structures alvéolaires dessinées par Bûtschli chez les bactéries ; les vacuoles à corpuscules métachromatiques pourraient même donner l'illusion d'un corps central. Ces vacuoles sont ordinairement situées vers le centre, ou quelquefois sur un des côtés de la cellule. Ces structures s'observent avec beaucoup de netteté lorsqu'on emploie les colorations au bleu de méthylène ou au bleu polychrome, qui différencient très bien les corpuscules métachromatiques.

Le noyau se trouve parfois sur un côté de la cellule, mais il occupe le plus souvent le centre. Il est toujours en étroite connexion avec les vacuoles à corpuscules métachromatiques, situé, soit sur un côté de ces vacuoles, soit au centre. Quelquefois môme il se trouve complètement masqué par ces vacuoles et se laisse difficilement distinguer. Ce noyau, qui avait toujours gardé sa structure normale, apparaît dès maintenant comme une simple tache sphérique et homogène.

Dissolution des corpuscules métachromatiques. — A ce stade apparaît un phénomène très curieux, et qui est de nature à nous renseigner sur le rôle de ces corpuscules métachroma* tiques. Ces corpuscules quâ jusqu'à ce moment, avaient conservé des dimensions variables et dont quelques-uns étaient très gros, diminuent peu à peu de taille et de uoni|^re. Ils n'apparaissent plus bientôt que sous forme de très petites ponctuations localisées aux bords des vacuoles qui alors prennent une coloration uniformément rouge pâle avec toutes les matières colorantes qui donnent aux corpuscules métachromatiques leur coloratidn rouge caractéris-, tique (hémalun, violet de gentiane) (PL XIÏ, fîg. de 26 à 28), Avec le vert de méthyle, elles peuvent même se colorer en rose violacé. Mais les. meilleures préparations sont obtenue^ à l'aide du bleu de méthylène et surtout du bleu polychrome: avec le bleu de méthylène, les corpuscules apparaissent en rouge violacé et le contenu des vacuoles se colore uniformément en rouge pâle, tandis qu'avec le bleu polychrome les corpuscules se teignent en rouge vif et le contenu des vacuoles en rouge clair. Une telle coloration, qui correspond avec une diminution du nombre des corpuscules méta- • chromatiques, ne paraft pouvoir s'expliquer que par une sorte de dissolution de ces corpus-

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cules dans V intérieur des vacuoles. La présence d'uu coi^tenu acide dans la Vacuole n'expliquerait rien/ car si certaines matières colorantes, telles que l'hémalun, se montrent très sensibles à l'action d^s acides, le bleu de méthylène est incapable de virer au rouge par quelque acide qu'on le traite, et on ne connaît guère jusqu'alors de ^ub^tance (i) autre que celles des corpuscules métachromatiques qui puisse donner à cette matière colorante une pareille teinte.

D'autre part cette coloration rouge se montre toujours avec la plus grande netteté et ne subit pas la nioiiidre variation de nuance, lorsqu'on l'observe au microscope en faisant varier le point. Elle ne peut donc pas être attribuée à une diffraction.

De pareils phénomènes constituent une notion toute nouvelle dans la question des corpuscules métachromatiques. Ils. ont paru en effet échapper jusqu'ici à l'observation de tous ceux qui ont étudié ces corps. Cependant il semble bien que Raum ait aperçu des phénomènes de cet ordre et cela expliquerait comment il a pu admettre que les vacuoles étaient capables à de certains moments de se trans-

(I) Les Mastzellen prennent cependant une coloration rouge violet avec le bleu de méthylène (Voir Hexxegny : Traité sur la cellule, p. *2^i.)

former en grains gporogènes. D'autre part, Krompecher a décrit tout récemment des corps se trouvant localisés au centre des bactéries dans un espace hyalin et qui se colorent en rouge par le bleu de méthylène • Ces corps naîtraient très petits et au moment de leur • différenciation, donneraient à la partie centrale de la ceJhile cette coloration uniformément rouge. Cette coloration ne serait-elle point due au contraire à de semblables phénomènes de dissolution, plutôt qu'à un commencement de différenciation ?

Dmsions nucléaires. — C'est à c^ stade que le noyau commence sa première division. Les mailles protoplasmiques s'épaiksissent autour du noyau, le protoplasme s'y accumule et le noyau se trouve entouré d,'une zonfe protoplasmique qui lui donne un contour légèrement irréguliér ; puis le noyau apparaît constitué de deux petites masses arrondies de forme plus ou moins régulière, ayant même souvent un aspect granuleux et entourées de protoplasme. Ces deux masses s'écartent parfois ftt vont se placer aux deux pôles de la cellule, toujours entourées de protoplasme et réunies par un mince filet protoplasmique, ou se placent dans des endroits variables ; mais le plus souvent elles restent très près l'une de l'autre au centre de la cellule et

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recommencent aussitôt à ae diviser par un procédé analogue (PL III, Rg. de 21 à 3o). Le protoplasme entoure toujours le noyau et possède une assez forte affinité pour les matières colorantes, de telle sorte que les figures de division du noyau sont toujours très confuses et qu'il paraît impossible de se rendre compte du mode suivant lequel elles s'effectuent. D'ailleurs nous ne chercherons pas pour le moment à interpréter ces phénomènes, nous proposant de revenir sur cette question à propos du S. Ludwigii^ qui est particulièrement favorable à cette étude.

Formqtion des spores. — Aussitôt après la dernière division, les noyaux entourés d'une même zone protoplasmique, et généralement très voisins Tun de l'autre, paraissent s'entourer d'une membrane protoplasmique très mince et sombre qui commence à apparaître tout autour du noyau laissant libre pendant quelque temps le côté opposé au noyau, et donnant aux ébauches de spores une forme de calotte qui petit à petit se forme complètement; ainsi limitée, la spore ne tarde pas à s'gntourer d'une zone hyaline qui paraît être l'origine de la membrane cellulosique (PL III, fig. de 3i à 35).

Les spores sont d'abord extrêmement petites ;

elles sont constituées d'une forte membrane, d'un noyau toujours très petit accolé à l'un des côtés de la membrane et d'un protoplasme rayonnant autour de ce noyau et dont les rayons délimitent autant de vacuoles.

Peu à peu ces spores grossissent aux dépens de l'épiplasme; celui-ci se désorganise peu à peu, les vacuoles se fusionnent, les mailles protoplasmiques se résorbent et finalement il ne subsiste plus qu'un liquide cellulaire tenant en suspension du glycogènp, quelques restes de corpuscules métachromatiques, et le liquide provenant de leur dissolution qui lui donne une couleur uniformément rouge avec le bleu de méthylène.

En grossissant, les spores absorbent le glycogène et en accumulent une certaine partie dans leurs vacuoles ; de même on aperçpît un certain nombre de corpuscules métachromatiques paraissant disposés dans les rayons protoplasmiques de ces spores, dont le nombre augmente au fur et à mesure que la spore se gonfle. Il reste cependant assez longtemps quelques débris de corpuscules métachromatiques qui comprimés entre les spores s'accumulent autour de leurs membranes.

A leur maturité les spores ont absoi*bé tout l'épiplasme et se sont gonflées de façon à occuper

tout le volume de Tasque. Il n'existe plus aucune trace de corpuscules métachromatiques en dehors des spores.

Fusion nucléaire. — Janssens et Leblanc avaient observé une division du noyau, s'effectUant quelques heures avant le début des phénomènes de sporulation, dans chaque cellule se préparant à former des spores., Les deux noyaux ainsi formés acquerraient une certaine indépendance, mais resteraient toujours très près Tun de l'autre ; au bout d'un certain temps, ces auteurs auraient observé une refusion de ces deux noyaux en un noyau unique qui aurait renfermé à peu près le double de la-nucléine contenue dans les noyaux ordinaires. Ce noyau ainsi formé ne tarderait pas alors à se diviser dans le but de répartir un noyau dans chacune des spores. Ces auteurs considéraient la fusion de ces deux noyaux comme un acte de sexualité rudimentaire^ ayant une signification analogue aux phénomènes décrits chez les Ascomycètes et les Basidiomycètes par Dangeard et Sapin-TroufTy. L'asqùe serait donc un œuf.

Wager au contraire n'a jamais observé cette conjugaison nucléaire ; il l'attribue à une erreur de Janàsens et Leblanc qui auraient confondu sa çacuole nucléaire avec le noyau. P'après lui.

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cette s^acuole nucléaire se diviserait au moment de la sporulation, et, ce qu'il considère comme le nucléole, se distinguerait peu. Ils auraient observé au début de cette vacuolisation la première division de la çacuole nucléaire^ qui formerait suivant eux les deux noyaux destinés à se conjuguer. Dans les stades suivants le protoplasme serait entièrement vacuolaire et le nucléole si différencierait plus facilement : à ce moment ils auraient donc vu le nucléole et ils l'auraient considéré comme le noyau résultant de la fusion des deux noyaux qu'ils avaient cru bbserver antérieurement (i).

Nous avons suivi avec beaucoup de soin le développement du S. cereçiisiœ cultivé silr carotte depuis le début du développement jusqu'à la formation des spores et jamais nous n'avons aperçu de division du noyau suivie de conjugaison.

Nous avons .observé à ce point de vue toutes les levures que nous étudierons dans la suite et dans aucune nous n'avons constaté les conjugaisons décrites par Janssens et Leblanc. Ceci nous dispensera donc de revenir sur ce sujet.

(i) L'explication de Wager nous paraît exacte , les dessins de Janssens et Leblanc où ils représentent les deux noyaux ne contiennent, en efFet, aucune trace de vacuoles, et les noyaux pourraient bien être des vacuoles à corpuscules métactiromatiques .

GUILLIKRHOND. ti

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Les Saccharomyces s'éloigneraient donc par ce caractère des Exoascées auxquelles beaucoup d'auteurs les rattachent (de Bary, Hansen) ; chez ces dernières, en effet, le noyau de la cellule-mère de Tasque proviendrait d'après Dangeard de la fusion de deux noyaux primitifs.

Germination des spores. — Au moment de la germination, les spores sont très gonflées; elles se moulent à la paroi de l'asque qu'elles occupent en entier, et pressées les unes contre les autres, elles offrent un contour irrégulier, et plus ou moins polygonal. La paroi de Tasque sft déchire ou subsiste suivant les cir constances. Ces spores contiennent ordinairement une seule vacuolfe résultant de la fusion des vacuoles primitives et qui renferme une grande quantité de corpuscules métachromatiques qui se sont développés au fur et à mesure que Tépiplasme a été absorbé. Le glycogène très abondant jusque-là disparaît presque totalement. Un certain nombre de ces spores peuvent entrer en dégénérescence et ne pas se développer ; les autres germent en produisant d'abord un bourgeon, qui généralement est suivi de l'apparition d'un certain nombre d'autres disposés dans des endroits quelconques autour de la spore.

Le bourgeonnement des spores s'effectue de

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la même manière que le bourgeonnement des cellules* végétatives ; ïa vacuole se divise avec le noyau et s'introduit dans chaque bourgeon avec une portion des corpucules métachromatiques renfermés dans là spore. La division du noyau s'accomplit suivant le procédé amitotiquè habituel (PI. III, de 36 à 40).

Il existe donc ici une disparition du glycogène qu'on observe un peu avant la germination ou au moment de la germination, tandis^ que les corpuscules métachromatiques ne paraissent pas être absorbés et pénétrent au contraiî*e dans les jeunes bourgeons. Malgré cela, Tensemble de ce^ue nous avons observé pendant le développement semble bien indiquer qu'il joue le rôle de matière de réserve.