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F1G. 44. — Schéma des phénomènes nucléaires de la conjugaison. Les flèches montrent les diverses possibilités du cycle évolutif. MG : macrogamète; mg : microgamète. Les mitoses sont indiquées par des fuseaux, les noyaux en dégénérescence par des cercles clairs, les autres par des cercles noirs. Le macronucleus n’est indiqué qu’au stade

initial et terminal.

différence de taille: cette différence est en réalité variable, assez faible, elle n’excède pas la différence pouvant exister entre deux Urceolaria patellæ quelconques et, dans certains cas, d’ailleurs rares, il peut y avoir égalité de taille des deux conjoints. La différence de taille est en apparence accentuée à cause de l’impression produite par la disposition des

gamètes, ceux-ci ayant conservé la forme normale de l’Infusoire, mais se présentant : l’un de face, l’autre de profil.

La première modification nucléaire apparaissant est une augmentation de volume des micronuclei chez les deux conjoints ; ils deviennent sensiblement sphériques, atteignent une taille considérable et prennent une structure finement granuleuse; parallèlement, les macronuclei se fragmentent curieusement en formes rubanées (DESILNSALNerE2):

Les micronuclei diminuent de volume, deviennent plus homogènes et prennent une structure filamenteuse (pl. IL, fig. 3 et 4). Pendant ce temps, le macronucleus a continué son évolution, les formes rubanées précédentes se sont fragmentées en de nombreuses petites masses granuleuses plus ou moins sphériques qui subsisteront très longtemps dans le protoplasme.

Les micronueléi ayant pris une structure filamenteuse subissent une nouvelle augmentation de volume (pl. HI, fig. 5) et apparaissent alors formés d’un très grand nombre de

F1. 45. — Formation du pronucleus. (|) mitose, o noyau en dégénérescence.

fibres chromatiques; sur celles-ci, la chromatine émigrant vers les pôles, une zone claire apparaît (pl. IT, fig. 6); les deux noyaux ayant ainsi pris naissance s’éloignent l’un de l’autre, réunis encore par de fins filaments qui disparaissent rapidement (pl. HI, fig. 7, et plu ne teret9)

Jusqu'à ce stade, le comportement des noyaux dans les deux gamètes est le même et généralement synchrone. L'évolution suivante, aboutissant à la formation des pronucléi, va alors se dérouler dans chacun des gamètes :

Des deux noyaux qui ont pris naissance, le premier se divise, le second, ou bien diminue de taille et dégénère, ou bien se divise, et donne naissance à deux noyaux qui dégénèrent; on obtient ainsi un stade à trois ou quatre noyaux. Les produits de division du premier noyau se comportent de même et l’on aboutit à un stade à quatre, cinq ou six noyaux (cette évolution est schématisée fig. 45). Très exceptionnellement, une nouvelle division de certains de ceux-ci serait possible.

Après cette évolution, se produira la copulation des pronuelei qui semble d’ailleurs déjà possible au stade précédent, Toutes ces divisions se font par des mitoses analogues à celle décrite lors de l’étude de la division des Urcéolaires.

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Remarquons ici que la dégénérescence des noyaux est très rapide, ils prennent une structure homogène, diminuent rapidement de volume et finissent par se confondre avec les fragments qui proviennent du macronucleus. Les noyaux qui continuent à se diviser, même entre deux mitoses, conservent une structure filamenteuse.

À partir des premières transformations dont le micronucleus est le siège, il n’y a pas de synchronisme nécessaire dans le comportement nucléaire des deux gamètes; d’autre part, à l’intérieur de chacun des gamètes, les mitoses des divers micronuclei peuvent être simultanées où successives. Il en résulte une quantité d’aspects différents, dus à toutes

les combinaisons possibles. Nous nous sommes bornés à n’en figurer que quelques-uns PEN RE; 11; 12 "et 15):

' Passage du contenu du microgamète dans le macrogamète.

Le passage du contenu du microgamète dans le macrogamète se fait par un orifice se créant par rupture dans la partie limitée par l'appareil de fixation du microgamète; cet orifice, d’abord étroit, permet déjà le passage d'éléments nucléaires qui, comprimés au passage, prennent des formes étirées, puis va en s’élargissant.

Cette rupture se fait à un instant quelconque entre la première mitose et la fin de l’évolution décrite précédemment, elle se fait cependant généralement vers les stades à trois ou quatre noyaux par gamète. Les figures 14 et 15, pl. IV, montrent le passage du contenu du microgamète dans le macrogamète : sur la première, ce passage se fait au stade à deux noyaux; sur la seconde, à un stade postérieur.

Le futur pronucleus & passe ainsi dans le macrogamète. Le microgamète se vide lentement et prend l’aspect d’une petite vésicule dans laquelle subsiste encore des éléments nucléaires en dégénérescence.

Copulation des pronuclei.

Après le passage de la plus grande partie du contenu du microgamète dans le macrogamète, les deux pronuclei augmentent de volume et se rapprochent l’un de l’autre (pl. V, fig. 16 et 17). Généralement, à ce stade, les pronuclei sont les seuls produits d’origine micronucléaire qui subsistent, les autres éléments ont dégénéré et, dans la plupart des cas, se confondent avec les petits fragments d’origine macronucléaire.

Nous avons rencontré à ce stade quelques individus dont les pronuclei présentent une structure particulière, les filaments du fuseau s’étant accolés en plusieurs groupes formant cordon (fig. 18, pl. V), sur cette figure, un des pronucléi a son axe dans le plan de la figure, l’autre perpendiculairement; les figures 19 et 20, pl. V, montrent la structure des pronuclei du même individu, vu de face (fig. 19) et de profil (fig. 20). Nous n’avons rencontré que peu de cas de cette structure particulière des pronucleï, et nous ignorons s’il s’agit bien d’une phase constante, correspondant à une évolution réelle, ou seulement d’un arte facte. Signalons en outre que nous avons rencontré, d’ailleurs très exceptionnellement, des noyaux autres que des pronuclei qui présentaient un aspect analogue, alors que les gamètes étaient à un tout autre stade de leur évolution.

Quoi qu’il en soit, les deux pronuclei, une fois rapprochés l’un de l’autre, vont se

fusionner. Nous n’avons malheureusement rencontré que de très rares figures de la copulation (sur les frottis faits en 1938-1939, nous n’avons rencontré qu’une trentaine d’individus dont les pronuclei étaient fusionnés sur environ 4 400 stades de conjugaison,, provenant de l’examen de plus d’un million et demi d’Urcéolaires; sur ces 30 individus euxmêmes, 4 ou 5 seulement avaient leurs pronuclei au début de leur fusion) : il s’agit donc certainement là d’un stade dont la durée est relativement courte. Les figures 21, 22 et 23, pl. V, représentent trois individus à ce stade, la figure 23 représente, de plus, le cas exceptionnel d’un individu chez lequel de nombreux fragments d’origine micronucléaire n’ont pas encore dégénéré et dont certains sont encore capables de se diviser.

Division de l’amphicaryon.

L’amphicaryon réalisé prend la forme filamenteuse et se divise par une mitose analogue à celles observées jusqu'ici (pl. VI, fig. 24); les deux noyaux qui ont ainsi pris naissance augmentent de volume et se divisent à leur tour donnant un stade à quatre noyaux (pl. VI, fig. 25 et 26) qui, par une nouvelle division de chacun de ceux-ci, aboutit à un stade à huit noyaux (pl. VI, fig. 27 et 28).

Vers le début de ce stade à huit noyaux, se produit généralement la perte de la petite vésicule représentant l’ancien microgamète ; cette perte peut déjà se produire, mais exceptionnellement, au stade à quatre noyaux, plus fréquemment à un stade ultérieur. Elle présente, peu avant sa chute, un aspect flétri.

Les huit noyaux qui ont pris naissance, à la suite des trois mitoses successives de l’amphicaryon, vont alors, en fin d'évolution, reconstituer l’appareil nucléaire de l’Infusoire par un processus qui est généralement le suivant :

Les huit noyaux restent pendant quelque temps filamenteux, puis augmentent de volume; les filaments présentent alors une structure granuleuse qui va en s’accentuant (l'aspect granuleux est encore accentué par le fait que, sur les frottis, les noyaux sont souvent orientés perpendiculairement au champ optique). Le futur micronucleus commence, dans la plupart des cas, à pouvoir s'identifier à ce stade ; il prend, en effet, plus rapidement que les autres l’aspect homogène et varie moins de volume. Les sept autres noyaux vont alors reconstituer le macronucleus. Quelques variantes de ce processus seront examinées plus loin.

Reconstitution de l'appareil nucléaire définitif.

Autour de chacun de ces sept noyaux, à l’intérieur des vacuoles qui les contiennent, on voit apparaître une fine auréole formée par de la chromatine diffusant de chacune des masses nucléaires (pl. VI, fig. 29); le phénomène s’accentue et la chromatine ainsi diffusée va bientôt remplir toute la vacuole dont les contours disparaissent. Les sept masses de chromatine diffuse s'étendant dans le protoplasme contiennent chacune, à l’état de petit granule, le noyau qui leur donne naissance et quelquefois un certain nombre d’autres fragments; ces derniers sont peut-être quelques-uns des multiples fragments nucléaires en dégénérescence qui subsistent encore dans la cellule et qui se trouvent

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englobés dans le brouillard chromatique (pl. VI, fig. 30 et 31). Chacun de ces ensembles reconstitue une partie du macronucleus: généralement, deux ou trois de ceux qui se trouvent situés le plus au centre de l’Infusoire reconstituent la partie centrale, deux ou trois des autres reconstituent chacune des branches.

Pendant ce temps et vers la fin du stade à huit noyaux homogènes, le futur micronucleus se colore d’une façon un peu particulière et prend une structure souvent vacuolisée, puis il prend sa forme et sa structure normale définitive.

Les nombreux fragments nucléaires en dégénérescence, toujours présents dans le protoplasme, subsisteront encore longtemps après l’évolution que nous venons de décrire.

Division de l'Infusoire.

L'appareil nucléaire normal ayant été reconstitué, l’Infusoire va se diviser. Les premières divisions sont généralement aberrantes, le macronucleus se rétractant suivant plusieurs masses au lieu d’une seule. La figure 32, pl. VII, montre un individu au stade B de division, chez lequel le macronucleus s’est rétracté suivant trois masses. La figure 33, pl. VII, représente un individu au même stade, mais chez lequel la rétraction a été normale; la présence dans le protoplasme des fragments nucléaires en dégénérescence montre bien qu'il s’agit encore là d’une des premières divisions faisant suite à la conjugaison.

Ces aberrances indiquent que les différentes parties du macronucleus, nées chacunes par le processus qui nous avons indiqué précédemment, ne sont pas encore complètement soudées entre elles au moment où se produit le premier phénomène nucléaire de division.

Ces aberrances sont en tout point comparables à celles déjà décrites (voir p. 139) et qui avaient également pour origine l’existence de zones fragiles dans certaines parties du macronucleus, mais dues alors à une modification du milieu brachial, en relation avec l’émersion prolongée à laquelle les Patelles avaient été soumises. Nous observons donc, dans deux cas complètement différents, les mêmes aberrances, dues chaque fois à la fragilité de certaines parties du macronucleus, mais provoquées par deux phénomènes différents.

Cas particuliers.

Dans certains cas, la division de l’Infusoire peut se produire dès le stade à huit noyaux et peut être ou non précédée de la division de ceux-ci, suivant qu’ils se trouvent à telle ou telle phase de leur évolution.

1° LA DIVISION DE L'INFUSOIRE EST PRÉCÉDÉE DE LA DIVISION DES NOYAUX. — Au début du stade à huit noyaux, lorsque ceux-ci ont encore leur structure filamenteuse, ils peuvent être le siège d’une nouvelle mitose. Ces divisions peuvent être successives ou simultanées pour les divers noyaux, d’où une grande diversité d’aspect. La figure 34, pl. VIL, montre un de ces cas, toutes les phases de la mitose s’y trouvent représentées. Sur la figure 35, pl. VIL les mitoses sont terminées, il en résulte un stade à seize noyaux.

Dans certains cas, tout à fait exceptionnels, il semble que, des seize noyaux qui ont ainsi pris naissance, certains soient encore capables de subir une nouvelle mitose. La scission du corps de l’Infusoire n’est pas simultanée à ces mitoses, mais se produira probablement un peu plus tard. Malgré la quantité énorme d'individus examinés, nous n'avons pas rencontré d'exemple de cette scission; nous ne pouvons d’ailleurs nous en étonner, car, d’une part, on se trouve déjà là dans un cas d’évolution particulièrement rare, et que, d’autre part, comme nous le verrons, les durées de division sont certainement très courtes par rapport aux durées de ces stades de conjugaison. Bien que nous ne l’ayons observé, il y a cependant tout lieu de penser que la division de l’Infusoire doit bien se produire à ce moment; nous n’avons en effet jamais rencontré de stades de reconstitution de l’appareil nucléaire à partir de seize noyaux, alors que la probabilité de rencontrer de tels individus est sensiblement la même que celle de rencontrer des stades à seize noyaux, car, ainsi que nous le verrons, la durée du stade de reconstitution nucléaire est du même ordre de grandeur que celle du stade précédent; enfin, nous avons rencontré des cas de reconstitution du macronucleus par un nombre de fragments supérieur ou inférieur à sept, dont l’origine doit certainement être recherchée parfois dans une répartition inégale des seize fragments, au moment de la scission du corps de l’Infusoire.

2° SEULE LA MITOSE DU FUTUR MICRONUCLEUS PRÉCÈDE LA DIVISION DE L’INFUSOIRE. — Dès que les sept noyaux ont pris leur structure homogène et qu’ils commencent à diffuser dans le cytoplasme, la chromatine qui constituera le macronucleus, ils sont incapables de se diviser; seul, à ce moment, le futur micronucleus peut subir une mitose; celle-ci est suivie de la division de l’Infusoire. Chacun des individus fils emportera alors, en plus de son micronucleus, trois ou quatre noyaux qui, à eux seuls, reconstitueront le macronucleus.

La figure 36, pl. VII, montre deux Infusoires frères qui viennent de se séparer, emportant chacun leur micronucleus et l’un trois, l’autre quatre fragments nucléaires; ceux-ci ont déja commencé leur évolution reconstructrice.

Ce cas particulier se produit plus fréquemment que le précédent.

Signalons, enfin, une cause d’ailleurs exceptionnelle, très différente des précédentes, pouvant également conduire à la reconstitution du macronucleus à partir d’un nombre de fragments inférieur à sept :

Au début du stade à huit noyaux, il peut arriver, par suite des mouvements cytoplasmiques dans le macrogamète, que des éléments nucléaires contenus dans celui-ci pénètrent dans la petite vésicule, vestige du microgamète, qui subsiste encore généralement à cette phase. Au moment de sa chute, peut-être d’ailleurs aidée par ce reflux, la vésicule emporte les éléments qui y ont pénétré. Nous avons ainsi observé plusieurs cas dans lesquels le microgamète entraînait avec lui un des sept fragments qui aurait dû, normalement, participer à la reconstitution du macronucleus.

En résumé, la reconstitution du macronucleus, dans le cas général, se fait à partir de sept fragments, et la division de l’Infusoire ne se produit que lorsque celui-ci est plus ou moins parfaitement reconstitué. Dans les deux cas particuliers que nous venons de voir, cette division est précoce et peut être précédée de la division des huit noyaux ou du futur micronucleus seul, le macronueleus sera alors reconstitué par un nombre aberrant de fragments.

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Conjugaisons à plusieurs microgamètes.

Nous avons rencontré des cas où plusieurs microgamètes, deux ou même parfois trois, intervenaient dans la conjugaison; ces cas sont rares; ainsi, dans les observations faites du 29 mai au 2 juin 1939, pendant une période de conjugaison particulièrement active, sur 4940 stades de conjugaisons observés (qui, rappelons-le, provenaient de l'examen de 464 000 individus), 24 présentaient 2 microgamètes et 1 seul en présentait 3. Au cours de toutes nos observations, nous avons observé un total de 42 individus à 2 microgamètes et de 4 à 3.

Dans ce phénomène exceptionnel, il apparaît, tout d’abord, que l’accolement du deuxième, et éventuellement troisième microgamète sur le macrogamète, peut se faire à un instant quelconque de l’évolution de ce dernier. En effet, nous trouvons des cas où tous les gamètes sont sensiblement au même stade; d’autres, au contraire, où sur un couple en évolution normale, plus ou moins avancée, un autre microgamète ne se trouve qu’au début de son évolution. Ceci pourrait également s'expliquer par une grande irrégularité de la durée d’évolution du matériel nucléaire des microgamètes, mais cette hypothèse, d’après toutes nos observations, ne semble pas vraisemblable.

1° ACCOLEMENTS A PEU PRÈS SIMULTANÉS. — Dans le cas, qui semble le plus général, nous observons au début, dans chacun des gamètes, tous les stades de l’évolution normale précédemment décrite; le contenu des deux microgamètes se vide dans le macrogamète, mais alors, bien que nous n’ayons rencontré ici aucun stade correspondant à la formation de l’amphicaryon, l'examen des stades ultérieurs nous porte à penser que le pronucleus d’un seul des imicrogamètes intervient dans la formation de l’amphicaryon. Tous les éléments nucléaires ayant pour origine l’autre microgamète dégénèrent lentement.

L’amphicaryon ainsi constitué, les stades ultérieurs se déroulent normalement.

Nous avons figuré (pl. VII et VIII, fig. 37 à 40) quelques-unes de ces conjugaisons à plusieurs microgamètes. Sur la figure 37, trois microgamètes se trouvent accolés au macrogamète, tous se trouvent au même stade précoce, les macronuclei viennent de se fragmenter, les micronuclei ont leur structure granuleuse caractéristique (à comparer avec les figures 3 et 4, pl. I).

Les figures 38, pl. VII et 39, pl. VII, conjugaisons à deux microgamètes, représentent des stades plus avancés. Sur l’une, on voit le passage des éléments nucléaires d’un des microgamètes (à comparer avec les figures de 9 à 15, pl. IV).

La figure 40, pl. VIII correspond au stade caractéristique à huit noyaux (voir fig. 28, pl. VI). Nous trouvons bien ici les huit noyaux obtenus par les trois mitoses successives qui se produisent à partir de l’amphicaryon né de la copulation du pronucleus du macrogamète avec celui d’un des microgamètes; mais, de plus, nous observons la présence de six noyaux encore parfaitement identifiables provenant du second

microgamète.

2° ACCOLEMENTS SUCCESSIFS. — Dans ce cas, sur le macrogamète de deux conjugués normaux et à un stade plus ou moins avancé de son évolution, un second et éventuel-

lement troisième microgamète vient s’accoler.

La figure 41, pl. VIII, montre ainsi la formation d’un stade normal à huit noyaux, mais, sur le macrogamète est venu s’accoler un second microgamète ; celui-ci n’en est qu’au début de son évolution : le macronucleus vient de se fragmenter, le micronucleus subit sa première division. de

L'évolution du matériel nucléaire à l’intérieur du microgamète supplémentaire est normale; mais nous ignorons, ici, s’il y a passage ou non dans le macrogamète du contenu du microgamète supplémentaire.

La figure 42, pl. VII, montre une conjugaison chez laquelle il y a eu probablement un décalage notable entre l'instant de l’accolement des deux gamètes, et chez laquelle nous observons, d’une part, un couple normal dont le macrogamète présente les huit noyaux caractéristiques dus aux trois mitoses successives de l’amphicaryon obtenu par fusion des pronuclei, et, d’autre part, un second microgamète présentant aussi huit noyaux, mais qui doivent leur origine à trois mitoses successives de son micronucleus. Contrairement à tous les cas observés jusqu'ici, à un stade aussi avancé de l’évolution nucléaire d’un microgamète, il n’y a pas eu passage de son contenu dans le macrogamète. Nous ignorons si, exceptionnellement, ici, le décloisonnement peut se faire ultérieurement; notons, cependant, qu’il est probable qu’il ne se produise pas.

Quoi qu’il en soit, les éléments nucléaires de ce microgamète ne jouent aucun rôle dans la constitution des noyaux du nouvel individu.

En conclusion, dans tous les cas observés, la présence d’un ou deux gamètes supplémentaires ne semble modifier en rien l’évolution normale des phénomènes nucléaires de la conjugaison tels que nous les avons déjà décrits, et lorsqu'il y a passage du contenu d’un microgamète supplémentaire dans le macrogamète, tous ses éléments nucléaires dégénèrent progressivement sans jouer aucun rôle dans la formation des nouveaux noyaux.

Variation saisonnière de l’abondance des conjuaaisons. Jug

Durée de la conjugaison.