V. — Formation et signification des globules polaires

n est généralement admis aujourd'hui que les globules polaires se forment à la suite d'une division cellulaire indirecte et que ces globules ne sont rien autre chose que des ceUules réduites. L'on a bien signalé quelques différences entre les figures karyokinétiques et celles que j'ai appelées pseudokaiyokinétiques; mais la formation aux dépens de la vésicule germinative d'un fuseau {Bichtungsspindél des auteurs, Amphiaster de rebut de Fol) comparé et identifié à un fuseau de division, la circonstance que l'on a vu le corps ceUulaire se diviser en deux parties inégales (le globule polaire d'une part, l'œuf de l'autre) ont fait passer légèrement sur ces différences. Pour 0. Hertwig, pour Fol, pour Selenka, pour Flemming, pour Mark, pour Trinchèse et pour plusieurs autres auteurs la formation des globules polaires est une division cellulaire incomplète et asymétrique. Les deux cellules résultant de la division sont de dimensions fort inégales, tandis que les noyaux qui proviennent du fuseau ont des dimensions similaires dans les globules et dans l'œuf. A raison de la présence du fuseau, le mode suivant lequel s'opère la genèse des globules polaires, serait une division karyokinétique.

L'une des questions que j'ai eu en vue de résoudre, quand j'ai commencé mes recherches sur l'Ascaris, c'est celle du mode de formation des globules polaires. La division cellulaire indirecte est aujourd'hui bien mieux connue, grâce aux beaux travaux de plusieurs cytologues et avant tout aux brillantes recherches de Flemming, qu'à l'époque où les recherches sur lesquelles se fondent les idées actuelles sur la signification des globules polaires ont été entreprises. La distinction entre les éléments chromatiques et achromatiques des figures kaiyoki-

nétiques, les transformations successives de la charpente chromatique, son intervention dans la genèse des noyaux filles sont autant de découvertes de date récente. Flemming a démontré le premier que lors de la segmentation de l'œuf les noyaux se comportent comme dans la division des cellules des tissus animaux et végétaux; mais aucune recherche n'a été faite jusqu'ici en vue de décider si tous ces phénomènes s'accomplissent lors de la genèse des globules polaires.

La conclusion de mes études c'est que, dans la formation des globules polaires, il ne s'agit pas d'une division karyokinétique. Je résumerai rapidement les faits qui justifient cette opinion; mais auparavant je tiens à répondre à une objection que l'on pourrait être tenté de faire. Les figures complexes qui se produisent dans le vitellus et que j'ai longuement décrites sont fort différentes des images caractéristiques de la division karyokinétique. L'on pouirait croire que les différences peuvent être attribuées aux méthodes employées. Il ne peut en être ainsi et voici pour quels motifs. En traitant un utérus entier, pai* l'alcool au tiers, en colorant par le carmin boracique et en montant ensuite dans la glycérine des œufs des diverses parties de cet utérus, tous les œufs en segmentation montrent, avec une netteté admirable, les figures karyokinétiques vraiment typiques que j'ai décrites plus haut, tandis que les œufs dans lesquels les globules polaires sont en voie de formation montrent des images bien différentes de toutes celles que l'on connait comme caractéristiques de la kaiyokinèse. Si la méthode employée est convenable dans un cas eUe doit l'être aussi dans l'autre et puisqu'il s'agit d'œufe traités tous en même temps, les différences ne peuvent être mises sur le compte du mode de préparation. Je ne me suis pas borné du reste à un procédé unique; j'ai eu recours & des méthodes diverses et toutes m'ont donné des résultats identiques, en ce qui concerne les points essentiels.

Les raisons qui me déterminent à affirmer que la genèse des globules polaires ne peut pas êti'e assimilée à une division karyokinétique sont les suivantes :

RECHERCHES SIR LA FÉCOPiDATION. 389

1« Dans toute division cellulaire indirecte le plan suivant lequel s'opère la division est perpendiculaire à l'axe de la figure dicentrique; il répond au plan équatorial de cette figure. Au contraire, quand il s'agit de la formation des globules polaires le plan suivant lequel s'opère la division passe par l'axe de la figure dicentrique; il est par conséquent normal à l'équateur. Cette considération est décisive; elle suffirait & elle seule à justifier l'opinion que j'ai exprimée.

2® Lorsqu'un noyau se prépare à la division karyokinétique j sa substance clwomatique se réunit dans un cordon pelotonnée;' im^wvn-' ^n^ ce cordon se raccèiircit progressivement et devient de plus en ^ plus épais; puis il subit une segmentation transversale; les anses chromatiques qui en résultent se dédoublent; elles se disposent en une plaque équatoriale occupant le milieu de Tancien noyau; les anses secondaires se disposent en deux groupes ou disques subéquatoriaux, de telle manière que, dans chaque disque, on trouve un nombre d'anses secondaires égal au nombre des anses primaires; des deux anses jumelles l'une se porte invariablement dans l'un des disques secondaires, Pantre dans l'autre disque. Aussi bien dans le disque équatorial que dans les disques subéquatoriaux les anses affectent une disposition stellaire. Grâce à la contractilité des fibrilles achromatiques formant ce que l'on a appelé le fuseau nucléaire les deux groupes d'anses secondaires s'écartent progressivement de l'équateur et se rapprochent des pôles. Au voisinage de ces pôles chaque groupe chromatique, uni à une masse achromatique différenciée au préalable, donne naissance à une nouvelleoîUarpente nucléaire, à un nouveau noyau. Avant rrffflf?WSieSk des noyaux le corps cellulaire se divise ; à cet effet il se produit dans le plan équatorial un étranglement circulaire; la formation d'une plaque cellulaire et le dédoublement de cette dernière achèvent la séparation des deux cellules filles.

Tous ces phénomènes font défaut, quand il s'agit de la formation des globules polaires; et l'on constate dans la génès^ de ces éléments des phénomènes qui ne se rencontrent pas Wh de la division karyokinétique.

390 EDOIARD VAN BENEDEN.

Les éléments chromatiques des figures pseudokaryokinétiques dérivent d'un globule spliérique, le corpuscule genninatif. Ce corpuscule se constitue de deux plaques qui se disposent sjTnétriquement par rapport à l'équateur de la figure dicentrique. Il n'y a ici rien de comparable ni au stade de pelotonnement, ni au stade stellaire, ni au stade équatorial. An moment de l'apparition de la figure dicentrique, et même avant ce moment, les deux disques nucléolaires sont déjà séparés l'un de l'autre et ils occupent déjà les positions relatives que l'on retrouve à toutes les phases de révolution de la figure ypsiliforme. Ces deux disques ne s'écartent pas de l'équateur; ils ne se rapprochent pas des pôles. Lors de la formation du premier globule polaii-e chaque disque se divise en deux moitiés dont l'une s'engage dans le globule polaire, tandis que l'autre reste dans l'œuf. Les éléments chromatiques des globules polaires et du deuthyalosome ne donnent pas naissance à une charpente chromatique. H ne se produit pas, lors de la libération du globule, d'étranglement protoplasmiqae équatorial; les globules polaires paraissent être expulsés du corps protoplasmique de Tœuf^ à la suite de l'apparition d'une solution de continuité dans la couche superficielle du vîtellus. D'autre part nous ne trouvons, lors de la division karyokinétique, rien qui rappelle la désagrégation d'une portion étendue du noyau, comme on l'observe quand la vésicule germinative se detnt' et que son hyalosome seul reste distinct du protoplasme. Rien de semblable à l'hyalosome dans les figures karyokinétiques.

L'on pourrait objecter que si l'on ne voit pas dans l'histoire de la pseudokaryokinèse les images chromatiques caractéristiques de la division indirecte cela tient à la petitesse des figures auxquelles donne lieu la masse chromatique peu considérable du noyau ovulaire. Les deux disques nucléolaires ne sont-ils pas deux plaques subéquatoriales formées très tôt et àV*^-' anses très réduites? S'il en était ainsi il faudrait admettre en tous cas que les stades préalables à la formation des disques subéquatoriaux précèdent ici l'apparition de la figure dicentrique

et qu'à la saite de la formation des éléments achromatiques si complexes, qui entrent dans la composition de cette figure, les disques subéquatoriaux ne subissent aucune modification ultérieure; ils se maintiennent identiques pendant toute l'évolution de la figure ypsiliforme. H y aurait déjà là des difiîérences importantes avec ce qui se produit dans la karyokinèse. Mais il y a plus : il est absolument certain que dans la formation de la seconde figure pseudo-karyokinétique les éléments chromatiques ne passent par aucun des stades caractéristiques de la kaiyokinèse, et les éléments chromatiques sont assez volumineux, leur composition assez facilement reconnaissable pour que l'on puisse affirmer qu'il ne se produit ni charpente nucléaire réticulée, ni cordons pelotonnés, ni anses, ni figures stellaires chromatiques. H en est de même en ce qui concerne la première figure pseudokaryokinétique. D n'y a aucune analogie, à n'importe quel stade de l'évolution, entre les éléments chromatiques globulaires des figures pseudokaryokinétiques et les filaments imbibés de chromatine d'un noyau ordinaire en voie de division.

8® Les figures achromatiques auxquelles on a donné le nom de fuseaux de direction ou d'amphiasters de rebut ne sont nullement équivalentes aux fuseaux nucléaires.

J'ai exprimé Topinion que les fuseaux nucléaires ne sont pas constitués, comme on les a décrits jusqu'ici, par un faisceau de fibrilles reliant entre eux les pôles de la figure dicentrique. Le fuseau nucléaire est formé, dans les blastomères de l'Ascaris du cheval, de deux cônes se regardant par leurs bases ; ces deux cônes sont séparés l'un de l'autre par le disque équatorial, aux éléments chromatiques duquel s'insèrent les fibrilles achromatiques de ces cônes. Ces fibrilles ne sont, comme Fol l'avait supposé, que des rayons polaires insérés aux éléments chromatiques plus apparents que les autres rayons des asters. C'est là ce qui distingue les éléments achromatiques du soi-disant fuseau nucléaire : les fibrilles du fiiseati se fixent toutes aux éléments du disque équatorial. Il est incontestable que les images que j'ai décrites sous les noms de figure ypsili-

forme et de seconde figure pseudokaryokinétique répondent au premier et au second fuseaux ae direction des anteurs. L'on a comparé Tensemble de ces images aux fuseaux nucléaires. C'est là notamment ce qu'a fait Bûtschli. Le fuseau de direction du CitciiUanns répond à Tune de nos figures pseudokaiyokinétiques. Mais il est incontestable, si Ton s'en rapporte à l'analyse que j'ai faite de ces figures, qu'une figure pseudokaryokinétique se distingue essentiellement d'un fuseau nucléaire en ce qu'elle est principalement formée de fibrilles qui n'ont aucun rapport avec les éléments chromatiques. Ces fibrilles seraient bien plutôt comparables aux rayons polaires des asters qu'aux fibrilles du fuseau nucléaire. Toutes les fibrilles périphériques des figures pseudokaryokinétiques sont dans ce cas. Seules les fibrilles axiales, à raison de leurs rapports avec les éléments chromatiques des disques nucléolaires, pourraient être comparées aux fibrilles achromatiques des fuseaux nucléaires. Mais il y a, entre les figures pseudokaryokinétiques et les amphiasters de division des différences importantes, en ce qui concerne les autres éléments achromatiques de ces figures. Je ne sache pas que l'on ait observé, dans la karyokinèse, l'entrecroisement équatorial des fibrilles tel que je l'ai décrit; je ne connais rien non plus, dans la division indirecte, qui puisse être comparé aux plaques stellaires. Je ne pense pas que les asters des figures karyokinétiques puissent devenir superficiels ou même être placés superficiellement dès leur origine, comme c'est le cas pour l'un des asters de la seconde figure pseudokaryokinétique.

Les divei-ses raisons que je viens de faire valoir démontrent clairement que la seule analogie qui existe enti*e les figures pseudokaryokinétiques et les images successives qui se produisent lors d'une division cellulaire indirecte consiste dans l'apparition, au voisinage du noyau, de deux centres d'attraction. Xous entrevoyons la raison d'être de ces centres dynamiques dans la karyokinèse; leur présence dans la pseudokaryokinèse est inexplicable, à l'heure qu'il est; mais étant donné que Tinfinence exercée par ces centres est toute

différente dans les deux cas, que les images qu'ils déterminent sont très différentes, l'on est autorisé à affirmer que leur fonction n'est pas la même.

Les phénomènes de la pseudokaryokinèse, qui amènent la formation des globules polaires, ne peuvent donc être assimilés à ceux qui accompagnent la division cellulaire indirecte. Mais il n'en résulte pas que les globules polaires ne sont pas des cellules. La pseudokinèse n'est-elle pas un mode particulier de multiplication, différent de la kary okinèse proprement dite ? Je ne le pense pas et il y a de nombreuses raisons à faire valoir à l'appui de cette opinion négative.

Remarquons d'abord que la série des phénomènes préalables à la formation des globules polaires ne se présente dans aucune division cellulaire actuellement connue. Si, dans la genèse de ces globules, il s'agissait d'une multiplication cellulaire, le mode suivant lequel s'accomplit le phénomène serait particulier à ce cas spécial. De plus si nous recherchons l'origine de l'opinion actuellement reçue quant à la valeur cellulaire des globules polaires nous la trouvons dans la découverte du Aiseau de direction, identiâé à tort à un fuseau nucléaire. S'il est démontré que ce rapprochement n'est pas justifié, que les phénomènes qui amènent l'élimination de ces globules ne peuvent être assimilés à ceux qui caractérisent la karyokinèse, l'argument sur lequel reposait la notion de la cellularité des globules se trouve par là même dépourvue de fondement.

Il est évidemment impossible dé prouver que la pseudokaryokinèse n'est pas un mode spécial de multiplication cellulaire; mais, tant que l'on ne connaîtra pas de cellules ordinaires se multipliant suivant ce procédé, l'on ne pourra admettre qu'il s'agit ici d'un mode spécial de division cellulaire que s'il est prouvé, d'autre part, que les globules polaires sont des ceUules. Si l'on trouvait dans les globules polaires les diverses parties constitutives de la cellule, si ces globules étaient formés dans tous les cas d'un corps protoplasmique et d'un élément nucléaire, l'on pourrait hésiter à se prononcer; mais il n'en est pas ainsi.

n ressort clairement de tout l'exposé qui précède (chapitre m), que le premier globule polaire est l'équivalent du deuthyalosome, que le second globule est l'équivalent du pronucleus femelle, enfin que l'un et l'autre se constituent exclusivement d'éléments dérivés de la vésicule germinative de l'œuf; ils sont donc d'origine nucléaire.

Le corps clair achromatique des globules dérive de la substance du prothyalosome. On ne peut donc le considérer comme représentant le corps cellulaire des globules. Beste leur contour. N'a-t-il pas la valeur d'une couche proioplasmique très-mince? H suffit de jeter un coup d'œil sur les figures pour ce convaincre de ce fait que le contour du premier globule polaire se continue, sans aucune interruption, dans le contour du deuthyalosome. Or celui-ci se comporte non comme une cellule, mais comme un élément nucléaire. Quant au second globule, sa constitution est identique à celle du pronucleus femelle, au moment de la naissance de cet élément.

De part et d'autre le corps clair est délimité par une couche achromatique différenciée; l'histoire du pronucleus femelle démontre que ce contour achromatique devient plus tard chromatique, qu'il est par conséquent une membrane nucléaire. Si le pronucleus femelle est un noyau, le second globule polaire est aussi un élément nucléaire. L'équivalence et l'identité de constitution des deux éléments ressort avec évidence de l'examen des figui-es représentées planches XVni et XVin&w (remarquer en particulier la fig. 5 de la pi. XVUIbis).

H n'y a pas de doute sur la valeur exclusivement nucléaire des deux globules polaires chez V Ascaris megcdocepJiala; ces corpuscules rejetés par le vitellus ne sont pas des cellules.

Je suis loin de vouloir nier, que dans beaucoup de cas, les globules polaires ne se constituent d'une couche protoplasmique et d'éléments nucléaires. Les descriptions et les figures publiées par divei-s auteurs, par Hertwig, par Fol, par Blochmann, par Mark et par Trinchese ne justifieraient pas ce doute. Mais il ne suffit pas de la présence d'un revêtement

protoplasmiqne, à la périphérie de ces éléments, pour qae leur yalenr cellulaire soit établie. Si Ton fournit la preuve que dans un cas la genèse des globules polaires ne peut être assimilée à une division cellulaire, que ces globules sont d*origine exclusivement nucléaire, l'on sera justifié à douter de la vérité de l'opinion actuellement reçue quant à la valeur morphologique de ces éléments. J'ajoute qu'il est éminenmient probable que chez les vertébrés, pas plus que chez les Ascaris, les globules polaires ne sont le résultat d'une karyokinèse. Même chez les mammifères, où ces éléments rappellent ceux de beaucoup d'animaux inférieurs, je n'ai jamais pu rien découvrir des phénomènes décrits chez les invertébrés, comme se produisant préalablement à la formation des globules polaires.

J'ai formulé plus haut mon opinion sur la valeur physiologique des globules polaires. Us se constituent de l'ensemble des éléments mâles de noyau ovulaire : l'œuf, avant sa maturation, est hermaphrodite comme toute cellule; pendant sa maturation il rejette ses éléments mâles. J'ai fourni la preuve de l'hermaphrodisme des noyaux des deux premiers blastomères et fait valoir diverses considérations qui justifient l'opinion d'après laquelle il en serait de même pour toutes les cellules qui en dérivent. Rien ne nous autorise à admettre que les deux premiers blastomères soient constitués autrement que les cellules qu'ils engendrent et le fait que les phénomènes de leur genèse sont identiques à ceux qui amènent leur division est un puissant argument en faveur de cette manière de voir.

Si les cellules des tissus sont hermaphrodites, les œufs doivent être dans le même cas; ils sont de par toute leur histoire et surtout de par leur origine de simples cellules. Le caractère sexuel femelle de l'œuf prend naissance seulement après l'expulsion des globules polaires; dans la fécondation les éléments mâles de l'œuf sont remplacés par des éléments nouveaux apportés par le zoosperme.

D y a longtemps déjà que j'ai exprimé l'idée qu'il feut

rattacher le phénomène dn retrait à Télimination des globules polaires. Voici comment j'ai formulé cette opinion dans mon mémoire sur la formation des feuillets chez le Lapin.

„ Au moment où commence le retrait du vitellus il existe, sous la zone pellucide, une membrane mince qui s'est formée aux dépens de la couche corticale du jaune et qui est la vraie membrane vitéttine. Cette membrane j'ai pu l'isoler en écartant la zone pellucide, et les préparations que j'ai obtenues ne laissent aucun doute quant à l'existence de cette membrane, qui est tout à fait indépendante de la zone pellucide. J'ai démontré son existence, il y a dix ans, dans des œu& en voie de segmentation. Je pense que cette membrane se forme tout à la fin de la période de maturation. H est absolument certain qu'elle apparaît avant la fécondation; mais je n'ai jamais pu l'isoler sur des œufs ovariens avant que le vitellus ait commencé à se rétracter. Ces trois phénomènes, le retrait du vitellus ou plutôt l'expulsion du liquide périvitellin, la formation de la membrane vitelline et le rejet des corps directeurs paraissent être concomitants, inséparables l'un de l'autre, déterminés par une seule et même cause et requérir par conséquent une même explication. Le rajeunissement de la cellule s'accomplit en deux phases; dans la première la cellule se débarrasse à la fois d'une partie déterminée de son noyau (corps directeurs) et de certains éléments protoplasmiques (liquide périvitellin et membrane vitelline) ; dans la seconde phase les parties expulsées sont remplacées, grâce à la coigngaison qui se fait entre la partie femelle de l'œuf et le ou les spermatozoïdes. „

L'étude de l'ascaride du cheval m'a confirmé dans ma manière de voii* sur la nécessité de rattacher le retrait dn vitellus ou plus exactement la formation des couches périvitellines à la genèse des globules polaires. Nous voyons, en effet, la substance périvitelline constituer deux formations successives et distinctes, à chacune desquelles se rattache un globule polaii'e. Le premier globule polaire est expulsé quand la première couche a atteint son complet développement II

reste adhérent à la face interne de cette coache. Et pendant que le second globule polaire se forme la seconde couche périyitelline se constitue. Le second globule polaire qui reste adhérent an globe vitellin retracté affecte, vis-à-vis de la seconde formation, les mêmes rapports que le premier par rapport à la première couche.

Les mêmes phénomènes pour être moins nettement séparés chez le lapin, ne paraissent pas moins s'effectuer chez ce mammifère, comme chez Tascaris, en deux périodes. La première s'accomplit à l'ovaire; elle comprend la formation d'un globule, d'une membrane et d'un petite quantité de liquide ; la seconde se passe probablement dans l'oviducte; le liquide périvitellin augmente et un second globule est expulsé. J'ai donné à cette membrane isolable, après durcissement de l'œuf, le nom de membrane vitelline. Je crois cette dénomination défectueuse : je pense, en effet, que cette membrane n'est que la portion corticale plus consistante de la première formation périvîtelline et il vaudrait mieux, pour indiquer ces rapports, la désigner sous le nom de membrane périvitélUne.

La portion corticale de la seconde formation périvîtelline paraît douée aussi, chez l'ascaride du cheval, de propriétés particulières : sur l'œuf frais, elle semble constituer une membrane distincte, d'un aspect tout particulier que j'ai décrit plus haut.

Le fait qu'une partie du protoplasme ovulaire est expulsée, en même temps que les résidus nucléaires que nous appelons globules polaires, permet de supposer que le spermatozoïde fournit, lors de la fécondation de l'œuf, non seulement un élément nucléaire, le pronucleus mâle, mais aussi des éléments protoplasmiques destinés à remplacer les substances périvitellines. n est certain que le zoosperme apporte dans le vitellus non seulement un noyau, mais aussi du protoplasme. Rien n'autorise à affirmer que le rôle du protoplasme spermatique est secondaire dans la fécondation; mais j'ai signalé quelques faits qui permettent de douter de l'importance de l'apport protoplasmique. Cette question reste entièrement ouverte.