MÉTHODE D'OBSERVATION

Le but que je me proposais d'atteindre, en entreprenant ces études sur l'embryogénie des Nématodes, n'était pas de reprendre et de contrôler les travaux de mes prédécesseurs, car, dans ses grands traits, l'embryogénie de ces animaux est aujourd'hui bien connue. Mon but était de suivre pas à pas le développement, de manière à établir en quelque sorte la généalogie de chaque cellule de segmentation, à voir comment les différents blastomères se groupent entre eux, à saisir, si c'était possible, la première apparition des initiales du mésoderme, en un mot, à étudier, avec la plus grande exactitude possible, les phénomènes de la segmentation.

Les œufs d'Ascaris se prêtent bien à ce genre de récherches, parce qu'ils sont transparents et que la segmentation marche lentement. Mais ces deux qualités sont en même temps des défauts, car, dans les conditions ordinaires d'observation sous le microscope , la lenteur avec laquelle les stades se succèdent est excessive, et, d'autre part, les cellules initiales des différents feuillets sont toutes à peu près également transparentes, de sorte qu'on ne peut les distinguer histologiquement les unes des autres. J'ajouterai, en outre, que l'imperméabilité des enveloppes de l'œuf est un obstacle sérieux pour l'étude à l'aide des réactifs.

Isoler un œuf sous le microscope et le suivre pendant tout le cours de son évolution était chose nécessaire pour atteindre mon but. Malheureusement l'observation ne peut se faire que sous l'eau , et , dans ces conditions , la marche du développement est excessivement lente. Il faudrait alors observer un même œuf pendant plusieurs mois, ce qui n'est guère possible. J'ai donc été obligé de chercher une méthode qui me permît d'arriver à un résultat pra-

tique, et c'est ainsi que j'ai été conduit â instituer les expériences dont j'ai rendu compte dans le paragraphe précédent. Ce sont les données fournies par ces expériences que j'ai mises à profit pour l'étude enibryogénique de ces animaux.

L'œuf en observation était placé dans une chambre humide , à rigole circulaire , munie de deux tubulures permettant d'y faire circuler un gaz : c'est la chambre humide et à gaz en laiton doré de M. Ranvier. La lamelle de verre était scellée à l'aide d'un mélange de suif et de cire. Dans les conditions de l'expérience, l'œuf restait parfaitement fixe sans être comprimé. La chambre humide était posée dans une platine chauffante assez semblable au modèle de M. Ranvier, et maintenue à une température de 20 à 25 degrés. Enfin les gaz destinés à circuler dans la chambre humide étaient conservés dans des sacs en caoutchouc.

Dans ces conditions d'observation , il m'a été relativement facile de résoudre les questions que je m'étais posées, puisque, dans l'espace de huit à dix jours, je pouvais assister à toutes les phases du développement embryogénique , et avec l'avantage d'arrêter à mon gré le développement la nuit et à mes heures de repas, en abaissant la température de la platine chauffante, et , au besoin , en faisant circuler dans la chambre humide de l'acide carbonique au lieu d'air ou d'oxygène.

EMBRYOGÉNIE DE L'ASCARIS MEGALOGEPHALA (Cloquet).

Segmentation et Cellules initiales des Feuillets. — L'œuf de cette espèce a été étudié avec les plus grands détails par M. Ed. Van Beneden. L'œuf fécondé, pris dans l'utérus, présente une épaisse enveloppe (pl. I, fig. 1) formée de trois couches qui sont en allant de la périphérie à

l'intérieur : 1" une couche de mucus (pl. I, fig. 1 c) sécrétée par les parois de l'utérus ; 2° une couche a (première couche périvitelline de M. Ed'. Van Beneden), la plus épaisse des trois, transparente, très finement stratifiée , et formée aux dépens de la substance même de l'œuf; 3° une couche b (deuxième couche périvitelline) plus réfringente que la précédente, également stratifiée, et formée aussi aux dépens de la substance môme de l'œuf. Entre la couche a et la couche b se trouve le premier globule polaire, qui prend naissance avant que cette dernière commence à se différencier. Le deuxième globule polaire (pl. I, fig. 1) , emprisonné entre les couches a et b , se trouve toujours presque en regard du premier globule polaire sans cependant jamais lui correspondre exactement. Je suis très disposé à croire que la sortie de ces deux globules se fait par le même point de la surface de l'œuf ou au moins par deux points excessivement voisins, et que, si on ne les retrouve pas sur le même axe , cela tient à ce que le protoplasme de l'œuf, se rétractant après la formation du deuxième globule, l'œuf se trouve suspendu dans un liquide au milieu des membranes qui lui constituent une véritable coque, et peut , par conséquent, se déplacer à l'intérieur de celle-ci. En outre nous verrons plus loin que, chez certaines espèces, le protoplasme de l'œuf présente des mouvements lents de contraction avant et pendant la formation du deuxième globule polaire. Ces considérations démontrent que les deux globules polaires, bien que n'étant pas exactement en regard l"un de l'autre , peuvent néanmoins s'être formés sur le même axe. Mais il est clair qu'il ne peut y avoir ici de certitude absolue, puisque le seul point de repère qu'on possède est le pronucleus mâle et que celui-ci se déplace à l'intérieur du protoplasme. Ces réflexions pourront peut-être paraître dépourvues d'intérêt; elles ont pourtant leur valeur au point de vue de l'orientation de l'œuf.

J'ai plusieurs fois observé, au milieu d'œufs normaux fécondés, des œufs, toujours en petit nombre, qui pré-

sentaient comme les autres leurs différentes couches périvitellines et le premier globule polaire , mais chez lesquels le deuxième globule n'existait pas et paraissait remplacé (Pl. I. fig. 2 et 3) par un assez grand nombre de petites sphères hyalines . Ces œufs peuvent se segmenter en deux (Pl. I. fig. 3), mais jamais je ne les ai vus se développer davantage ; ils peuvent rester dans cet état pendant des mois entiers tandis que leurs voisins évoluent d'une manière régulière. Ce sont les seuls renseignements que je puis donner sur ces œufs anormaux.

Pendant que s'opère la conjugaison des pronucleus , le protoplasme cellulaire est le siège de contractions lentes qui se manifestent par des changements dans les contours, comme on peut s'en assurer en comparant les figures 4 à 8 Pl. I, et aussi par la production de pseudopodes (Pl. I fig. 4, 5 et 6 ps) qui peuvent se produire en des points divers de la surface et rentrer ensuite dans la masse protoplasmique.

Le premier sillon de segmentation est presque tangent au * deuxième globule polaire (Pl. 1 fig. 9 à 13). Celui-ci, au moment où les deux sphères se séparent (Pl. I fig. 11), peut être entraîné dans le sillon, mais il reste toujours fixé sur l'une des deux cellules, c'est la cellule exodermique initiale; je la désigne dans toutes mes figures par le chiffre 1. La seconde cellule est la cellule méso-endodermique, je la marque de la lettre e .

Avant d'aller plus loin, je dois faire une observation qui est applicable aussi aux segmentations ultérieures. C'est que, au moment où les deux blastomères se séparent, ils s'écartent d'abord l'un de l'autre (Pl. I fig. 11), sans conserver un seul point de contact, ils deviennent sphériques, mais ils ne tardent pas ensuite à se rapprocher, et à se mettre largement en contact l'un avec l'autre (Pl. I fig. 12). Peu à peu même il semble que la ligne de démarcation disparaisse plus ou moins complètement (Pl. 1 fig. 13). C'est ce que j'appellerais volontiers la phase de fusionnement apparent.

Cette phase est souvent accompagnée de déformations plus ou moins considérables, dues à des contractions lentes du protoplasme. J'aurais pu représenter un très grand nombre de ces phases, car elles se produisent presque toujours après chaque stade; je me suis contenté d'en figurer quelques-unes (Pl. II fig. 66-69). Ces phases se présentent normalement, toutefois elles ne durent que fort peu de temps et ne sont en quelque sorte qu'indiquées chez les œufs qui se trouvent dans un milieu bien oxygéné (Fig. 13 , 20 , 22 (e et e'), 29 (e et 2). Au contraire , elles se prolongent et sont caractérisées par des déformations parfois très bizarres chez les œufs plus ou moins complètement privés d'oxygène. D'ailleurs quelles que soient l'intensité et la durée de la fusion et des déformations, la position relative des différentes cellules est très sensiblement la même avant et après cette phase. En résumé la démarcation entre la cellule nouvellement formée et celle dont elle provient s'affaiblit graduellement jusqu'à s'éteindre presque complètement, puis elle s'accentue de nouveau progressivement et devient finalement très apparente au moment où une nouvelle division va s'opérer.

Des faits analogues ont été signalés déjà par plusieurs embryologistes principalement chez les animaux où les phénomènes de la segmentation ne se succèdent qu'avec une certaine lenteur,notamment les Gastéropodes pulmonés, certains vertébrés, etc. C'est à cet ordre de phénomènes qu'il faut rattacher le cas si curieux àeNassa mutabilis (1), par exemple, et probablement aussi celui d'Asellus aquaticus (2). W. Broocks (3) a appelé l'attention sur ce fait que.

(1) Bobrestky. Studien ûber die embryon. Entwickl. der Gastropoden. (Arch. f. mik. Anat., t. XIII, 1877).

(2) A. Dorhn. Die embryonale Entwickelung des Asellus aquaticus (Zeitsch. f. wissensch. Zool., t XVII, 1867).

(3) W. Broocks. The Rhytmical Gharacter of the Process of Segmentation. (Amer. Journ. of Science, octobre 1880).

chez certains animaux, les œufs en segmentation passent par des états alternatifs où les produits de segmentation sont nets et bien délimités , et d'autres où ils sont pour ainsi dire fondus ensemble ; il fait en outre remarquer que ces états correspondent à des périodes d'activité et à des périodes de repos. Moi-même (1), avant Brocks, j'avais montré qu'il convenait de considérer trois temps dans toute segmentation : l°le temps de formation, qui suit immédiatement les phénomènes de karyokinèse , et pendant lequel la cellule nouvelle est nettement délimitée ; 2° le temps d'orientation, pendant lequel la cellule nouvelle se cale en quelque sorte entre ses voisines ; 3° le temps de repos qui correspond à la phase de fusionnement apparent, et qui chez certaines espèces, notamment chez la plupart des Nématodes ovipares, peut avoir une durée très longue.

Stade 3. — Dans la grande généralité des cas c'est la cellule exodermique 1 qui se divise d'abord, engendrant la deuxième cellule exodermique 2 (Pl. I, fig. 14). Le plan de segmentation est alors constamment perpendiculaire au plan de première segmentation.

Cependant quelquefois (PI I, fig. 23) la cellule mésoentodermique e peut se diviser avant la cellule 1 . C'est alors la cellule e' qui prend naissance. Le plan de segmentation est dans ce cas constamment parallèle au plan de première segmentation.

Stade 4. — Dans le temps qui suit immédiatement les phénomènes de karyokinèse (Pl. 1, fig. 15) f temps déformation], ce stade présente la forme d'un T : les deux cellules exodermiques 1 et 2 occupent la branche trans verse,

(1) P. HàIXEZ. Contributions à l'histoire naturelle dôi Turbellariés (Lille juillet 1879), p. 104 et 105.

tandis que la branche verticale est formée des deux cellules niéso-endodermiques e et e', (la cellule z étant au bas de cette branche).

Dans la phase ^orientation, les deux branches du T tendent à devenir parallèles, de sorte que e se rapproche de 1 et e' de 2 (PL I, fig. 16 à 19), la cellule 1 qui porte le globule polaire ne se déplaçant pas.

Je me suis demandé si ce mode de groupement était constant, si dans certains cas e ne pouvait pas aussi bien se rapprocher de 1 et e de 2, en un mot si le mouvement de rotation des deux branches du T ne pouvait pas se faire indifféremment dans un sens ou dans l'autre. J'ai fait dans ce but douze observations attentives, et toujours j'ai constaté que le mouvement se faisait dans le sens que j'ai indiqué. Cette observation pourra peut-être paraître puérile, je crois au contraire qu'elle a une signification assez grande. On verra par la suite que ces deux cellules, qui présentent exactement les mêmes caractères histologiques, sont appelées à engendrer par des processus identiques des cellules morphologiquement et physiologiquement équivalentes, on pourrait donc admettre a priori qu'elles peuvent se remplacer l'une l'autre. L'observation nous démontre cependant qu'il n'en est pas ainsi, mais que e' est pour ainsi dire prédestiné à se rapprocher de 2 et e à se rapprocher de 1 . Or nous ne tarderons pas à voir que e marque la direction du futur pôle céphalique, et e' celle du futur pôle caudal. N'est-il pas dès lors permis de oroire que chaque nouvelle sphère de segmentation doit occuper une place et jouer un rôle qui lui sont assignés à l'avance? Pour moi je suis convaincu que tous les phénomènes embryologiques sont régis par des lois rigoureuses; je suis convaincu que si nous parvenions à déplacer une cellule initiale, ou peut-être même à changer seulement sa direction, nous engendrerions des monstruosités, c'est d'ailleurs ce qui paraît se produire dans les intéressantes expériences

de M. C. Dareste de la Chavanne (1) ; je suis convaincu enfin qu'un jour viendra où, connaissant seulement quelques stades caractéristiques de l'embryologie d'un être, on pourra avec certitude en déduire tous les autres, de même que dans une équation on peut toujours trouver la valeur de l'inconnue. Voilà pourquoi je crois qu'il n'est pas de petit détail qui ne doive attirer l'attention des embryologistes .

Dans la phase de repos (Pl. I, fig. 20), les cellules sont disposées comme je les ai représentées, leurs lignes de séparation étant très peu accusées.

Au fur et à mesure que le stade 6 se prépare, les contours des différentes cellules redeviennent de plus en plus nets, on voit en outre, en faisant rouler l'œuf sous le microscope (Pl. 1, fig. 24) que les quatre cellules ne sont pas exactement sur un même plan .

Stade 6. — Le stade 6 résulte, d'une manière constante, de la division des deux cellules exodermiques : (Pl. I, fig. 21,22, 27 et 28).

1 engendre 3 ,

2 engendre 4 ,

Ce quatrième plan de segmentation coupe également les plans de première, deuxième et troisième segmentation sous un angle de 90° .

Stade 8. — Ce stade résulte de la division successive des deux cellules e et e'. L'observation m'a démontré que c'était tantôt e (Pl. I, fig. 29) et tantôt e qui se segmentait d'abord. Rien de constant à cet égard.

Je désigne par la lettre m la cellule engendrée par e et

(1) Dareste. Recherches concernant l'influence des secousses sur le germe de l'œuf de la poule, pendant la période qui sépare la ponte de la mise en incubation. (Comptes-rendus Ac des Se, 2(3 oct. 1885 et 19 février 1883).

- 2fi -

par la lettre m' la cellule engendrée par e'. Ces deux cellules m et m' sont les initiales du mésoderme. On voit donc que dès le stade 8, les trois feuillets se trouvent représentés par leurs cellules initiales.

Dans la phase de formation , m et m' se trouvent à peu près sur le prolongement de e et e', mais pas tout à fait cependant. En effet , ces quatre cellules sont placées bout à bout , mais suivant une ligne un peu courbe en forme de S , et dans l'ordre suivant , en allant du pôle céphalique vers le pôle caudal : m, e, s', m'. Les initiales du mésoderme se trouvent donc aux deux extrémités de l'S , c'està-dire dans une direction un peu obli que par rapport à l'axe des deux initiales de l'entoderme e, e', axe qui correspond précisément à l'axe principal du futur embryon. Toutefois l'obliquité n'est pas la même pour m et pour m \ elle est au début beaucoup plus accentuée pour m que pour m qui se trouve presque dans le prolongement de 3, e' C'est, pour cette raison que m' est fortement en saillie et donne alors à l'œuf un aspect gibbeux particulier, difficile à expliquer pour celui qui n'a pas suivi toutes les phases delà segmentation, mais qui aussi permet, quand on est prévenu, d'orienter les œufs à ce stade.

Pendant la phase d'orientation, , phase qui ne s'achève qu'à la fin du stade 12, les cellules mésodermiques m et m se déplacent de plus en plus , mais lentement ou , si Ton préfère , les deux boucles de l'S tendent de plus en plus à se fermer, si bien que finalement m passe d'un côté , et m de l'autre de l'axe principal. Dans les différentes observations que j'ai faites dans le but de m'éclairer sur le point spécial, à savoir si m et m passaient toujours respectivement du même côté, j'ai constamment vu que m passait à la droite et m' à la gauche du futur nématode.

On peut suivre (Pl. I, fig. 29 à 34 et Pl. II, fig. 35 à 44) les différentes phases de la formation et de l'orientation du stade 8, et notamment le déplacement que subit l'initiale gauche du mésoderme m .

Au point de vue histologique , aucune différence ne peut encore être signalée à ce stade entre les initiales des différents feuillets.

Stade 12. — Les figures 45 à 50 de la Planche IL , montrent la génèse de ce stade qui résulte de la division de chacune des quatre cellules exodermiques :

/ engendre 5,

3 engendre 7, 2 engendre 6,

4 engendre 8.

Puis , peu à peu , ces différentes cellules se groupent de telle sorte que 1 , qui porte le globule polaire , se trouve au centre de la calotte exodermique , tandis que les sept autres cellules exodermiques se rangent tout au tour de la première dans l'ordre suivant :

Tête.

Gauche.

Queue.

FACE DORSALE

C'est du moins dans cet ordre que ces cellules se sont groupées dans l'observation dont j'ai reproduit les dessins dans mes planches (voir Pl. II, fig. 50) Il est intéressant de constater que ce sont les cellules d'ordre impair qui se

concentrent dans la moitié céphalique du corps tandis que les cellules d'ordre pair formeront l'autre moitié. La cellule 1 et celles qui en dérivent forment, par conséquent , la moitié antérieure du revêtement exodermique , tandis que la cellule 2 et celles qu'elle engendre forment la moitié postérieure. Je ferai observer également un fait que nous retrouverons dans les stades suivants, c'est que l'extrémité antérieure est indiquée par une seule cellule exodermique 7 située suuJa même ligne que 1 , tandis que du côté caudal, il y a deux cellules symétriques , 2 et 4, qui ne tarderont pas à donner naissance aux cellules que Gœtte désigne sous le nom de cellules caudales.

La cellule m se trouve entre 2 et 4 , et fait encore saillie en dehors ; les cellules e' et s se trouvent sur l'axe antéropostérieur, e' en arrière de 1 et e sous 1 . Quant à la cellule m, elle est en avant et sur la droite de 1.

Tels sont les rapports qui existent entre les cellules du pôle dorsal et celles du pôle ventral .

Les figures 51 à 55 (Pl. II) montrent le déplacement des cellules m et m'. On voit que , lorsque l'orientation de ces cellules est achevée (Pl. II, fig. 55), le pôle ventral comprend quatre cellules disposées en croix : e et e' situées sur l'axe principal, m à droite et m à gauche.

Le stade 12 achevé présente donc une symétrie radiaire; mais cette symétrie est tout-à-fait passagère , elle n'existe pas pendant la période de formation , et nous allons voir , qu'à partir de ce stade, la symétrie devient définitivement bilatérale.

Je dois faire observer ici que toutes les figures de la planche II sont orientées de telle sorte que l'extrémité céphalique se trouve à droite et l'extrémité caudale à gauche.

Stade 16. — Le stade 16, formé par huit cellules exodermiques, quatre cellules entodermiques et quatre méso-

dermiques, ne se rencontre pas, ou tout au moins doit être très rare,parce qu'en même temps que les cellules de la face ventrale se segmentent, quelques cellules exo dermiques se divisent aussi.

Toutefois, en comparant le stade 12 et le stade 20 qui vient après, on voit qu'on peut facilement concevoir un stade 16 , en supposant que les cellules exodermiques •restent dans le même état qu'au stade 12.

Les deux cellules mésodermiques et les deux cellules ento dermique s se segmentent perpendiculairement à la direction de l'axe principal. La face ventrale se compose alors de trois rangées de cellules : une rangée médiane de quatre cellules entodermiques et deux rangées droite et gauche de chacune deux cellules mésodermiques. Cette face ventrale peut être représentée par le schéma suivant :

Tête.

Gauche.

Queue.