biologie (suite)

Les travaux d’embryologie descriptive se complétèrent rapidement par ceux d’embryologie expérimentale, qui étudient le déterminisme des étapes successives du développement. À ces recherches s’attachent les noms d’un Allemand, Wilhelm Roux, et d’un Français, Laurent Chabry ; les matériaux d’études étaient respectivement les œufs de Grenouille (1885-1888) et d’Ascidies (1887), ce dernier œuf mesurant de un à deux dixièmes de millimètre. Ces travaux, riches d’enseignement, révélèrent deux types d’œufs : l’œuf dit « mosaïque » et l’œuf à régulation.

L’existence de l’œuf mosaïque fut reconnue par Chabry et confirmée par E. G. Conklin (1905). Ce type d’œuf comporte des localisations germinales rigoureusement déterminées et semble donc favorable à la conception préformiste qui admet que le nouvel être, sous forme de miniature, existe en petit et en entier dans le germe, soit dans l’œuf, soit dans le spermatozoïde, ou animalcule de la semence ; ainsi s’opposaient ovistes et animalculistes.

L’œuf à régulation fut observé par l’Allemand Hans Driesch (1867-1941) chez l’Oursin (1891). Cet œuf ne renferme pas de localisations germinales, et son développement est hiérarchisé ; il peut ainsi réparer les déficiences ou les excès. Ce pouvoir de régulation à partir des deux premiers blastomères fut mis en évidence sur divers animaux : Amphioxus (E. B. Wilson, 1893), Grenouille (O. Schultze, 1894 ; T. H. Morgan, 1895).

L’œuf à régulation correspond à la conception de l’épigenèse, préconisée dès 1651 par William Harvey (1578-1657) ; ce dernier prétendait que le développement progressif de l’œuf se fait par formations successives d’éléments nouveaux. Caspar Friedrich Wolff (1733-1794) constata à son tour que le développement de l’œuf de Poule est épigénétique. L’existence correctement prouvée des deux catégories d’œufs provoqua le rebondissement de la querelle entre préformationnistes et épigénistes.

Comme dans la plupart des problèmes, une solution bien tranchée n’existe pas. Albert Dalcq a montré qu’un œuf en mosaïque est très précocement apte à une régulation (œufs d’Ascidies), et qu’inversement l’œuf à régulation présente tardivement une sorte de mosaïque de champs déterminés morphogénétiquement. Mais la querelle n’est pas pour autant éteinte. Paul Wintrebert (1963) défend une épigenèse causale et nie toute action préformatrice.

L’école suédoise d’embryologie (Runnström, P. E. Lindahl, S. Hörstadius), poursuivant l’étude de l’œuf à régulation des Oursins, démontra l’existence de champs morphogénétiques (champs végétatif et animal) offrant des gradients d’activité, et dont les actions interfèrent. Des substances chimiques exercent des actions « animalisantes » (sulfocyanure de sodium) ou « végétalisantes » (chlorure de lithium).

Des travaux de l’école allemande ressort la notion essentielle d’induction embryonnaire ; Hans Spemann (1869-1941) et H. Mangold découvrirent le centre organisateur, ou inducteur primaire, des Amphibiens (1918-1924). Des organisateurs secondaires interviennent dans la différenciation des organes. Les organisateurs sont encore mal connus chez les Invertébrés. Un centre différenciateur a été identifié chez les Insectes (Seidel, 1953), mais son mécanisme demeure hypothétique. La différenciation sexuelle chez les Vertébrés relève d’hormones embryonnaires, surtout chez les Oiseaux (Wolff) et chez les Mammifères (Raynaud, Jost).

Le rôle du noyau, son importance par rapport au cytoplasme suscitent des recherches intéressantes. D’après les expériences de Briggs et de King (1952-53), les noyaux des blastulas et des jeunes gastrulas sont totipotents et acquièrent une spécialisation progressive pendant la segmentation. Des noyaux des cellules de certains tissus (tissu musculaire, cellules épithéliales intestinales) restent indifférenciés et peuvent commander un développement normal. Les caractères spécifiques relèvent du noyau, ainsi que le prouvent les fécondations hétérogènes chez les Insectes ou chez l’Algue Acetabularia (expériences de Joachim Hämmerling, 1934 à 1963) ; le cytoplasme reçoit du noyau ses informations.

L’embryologie comporte actuellement une nouvelle et troisième voie, l’embryologie moléculaire, qui cherche à expliquer en termes chimiques et physiques les acquisitions de l’embryologie expérimentale, c’est-à-dire comment s’effectue la différenciation. Comme le fait remarquer Jean Brachet, le problème de la différenciation correspond à celui de la régulation de l’activité génétique dans les divers territoires embryonnaires. Chez les Bactéries, l’expérience a montré que des répresseurs interviendraient et favoriseraient la formation de nouvelles molécules d’A. R. N.-m, qui régiraient la synthèse de nouvelles protéines spécifiques. Des tentatives sont en cours pour isoler le répresseur spécifique de certains gènes.

Chez les Eucaryotes, les phénomènes doivent être encore plus complexes. Les travaux actuels étudient la localisation, le comportement de l’A. D. N. au cours de l’ovogenèse, de la spermatogenèse, de la fécondation et pendant le développement de l’œuf. La synthèse de l’A. D. N. n’est ni régulière ni continue ; elle est nettement plus active à certaines phases de la division cellulaire ; il faut préciser le début de ses variations, leur durée, leur corrélation avec d’autres faits, et tenter de découvrir leur déterminisme. Les mêmes observations s’appliquent à la synthèse des histones, qui interviennent en bloquant la transcription.

Il faut donc reprendre toute l’embryologie au point de départ afin de suivre les diverses manifestations au niveau de la molécule et de déceler tous les maillons entre les A. D. N. et les protéines spécifiques.

Reproduction

En raison de leur mortalité, tous les êtres vivants, pour se maintenir sur terre, doivent se reproduire ; les générations successives assurent la pérennité des espèces animales et végétales. La reproduction présente deux types : la reproduction asexuée et la reproduction sexuée.