MISE EN EVIDENCE DU RESEAU CYTOPLASMIQUE

[NB : Les extraits qui suivent sont de Jules TISSOT]

Le résultat sera beaucoup plus probant en s'adressant aux cellules de feuilles adultes où l’organisation cytoplasmique est plus complète, plus claire et plus apparente. Dans la planche 7, j'ai pris comme terme de comparaison avec mes propres observations deux de cellules de feuilles adultes de l’Elodea Canadensis que Guilliermond a dessinées a dessinées dans la planche 3 (fig. 5 et 6) de son mémoire (10). La figure 1 de la planche 7 de ce livre est la reproduction photographique de ces deux cellules. Les figures 2, 3, 4, 5 de cette planche 7 sont des photographies au grossissement de 1.100 environ de coupes de feuilles adultes de la partie terminale de la tige de l’Elodea Canadensis, fixées pendant 72 dans du liquide de Ringer contenant 12 % de formol. Les coupes sont longitudinales et à peu près perpendiculaires à la surface de la feuille pour les figures 2, 3, 4, obliques pour la figure 5 ; la coloration a été faite par l'hématoxyline ferrique.

La comparaison des cellules dessinées par Guilliermond avec les cellules des figures 2, 3, 4,5 fait constater immédiatement dans les premières (fig. 1) la destruction totale du réseau cytoplasmique et dans les secondes (fig. 2, 3, 4, 5), la conservation de ce réseau déjà altéré, mais encore très net dans tous les points non vacuolisés, réseau qui relie le noyau à la membrane externe.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 1, photographie des fig. 5 et 6 de la pl. 3 du mémoire de Guilliermond (27), représentant des cellules de la tige de l'Elodea Canadensis dans lesquelles il indique que les chondriocontes se tranforment en chloroplastes et que, pendant ce temps, les mitochondries granuleuses s'allongent en chondriocontes. — Fig. 2, 4, 5 (gross. 750) et 3 (gross. 335), coupes longit, de feuilles d'Elodea Canadensis adhérentes au bourgeon terminal, perpendiculaires au plan de la feuille. Fix. 72 heures dans liq. de Ringer formolé à 12 %. Col. hématox. ferrique.

                                                                                                                                                                  

La planche 9 montre le réseau cytoplasmique dans des cellules observées dans ces coupes longitudinales fixées par le liquide de Ringer formolé à 12 % et colorées par l’hématoxyline ferrique provenant :

• Figures 1, 2, 3, de feuilles adultes de l’Elodea Canadensis (gross. 1100).
• Figure 4 d'un germe de pomme de terre de 2 centimètres de long (gross. 750).
• Figure 5, de la radicule d'un germe de châtaigne (gross. 1100) fixée par le liquide de Regaud et colorée par l'hématoxyline.

Ces figures 1, 4, 5, notamment, montrent, sur des végétaux différents, le réseau cytoplasmique, sa destruction caractérisée par la vacuolisation et les altérations progressives des éléments du réseau. On remarquera, à droite de la figure 5, une cellule dans laquelle existe encore un lambeau du réseau cytoplasmique montrant l'articulation des boules des haltères périphériques du réseau cytoplasmique avec la membrane externe. Cette figure 5 démontre, en même temps, qu'avec le fixateur de Regaud (Formol-bichromate) employé par Guilliermond, on peut, malgré son action altérante, déceler le réseau cytoplasmique.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 1 (gross. 750), 2, 3 (gross. 335), coupes longit. de feuilles d'Elodea Canadensis, perpend. au plan de la feuille. — Fig. 4 (gross. 750), coupe longit. d'un germe de pomme de terre de 15 mm. de long. — Fig. 5, coupe longitudinale d'une radicule de châtaigne en voie de germination (13 mm.). Fix. par liq. de Ringer formolé à 12 % pendant 72 heures pour les fig. 1, 2, 3 et 92 heures pour la fig. 4, par liq. de Regaud pour la fig. 5.
Col. par hématox. ferrique.

                                                                                                                                                                 


Les preuves que nous allons fournir pour le démontrer sont contenues dans notre planche 9 bis. La figure 1 de cette planche est la photographie des figures 4 et 5 de la planche 9 du mémoire de Guilliermond ; ces deux figures représentent des cellules du parenchyme de la racine du haricot et elles montrent les éléments et la constitution que cet auteur attribue à leur cytoplasme. Cette constitution étant identique à celle des autres cellules concernant la radicule ou la tigelle du haricot qui figurent dans les planches 7, 8, 9, du mémoire de Guilliermond, ce sont ces figures 4 et 5 de la planche 9 que nous prendrons comme point de comparaison avec les photographies des figures 2 à 6 de notre planche 9 bis qui montrent l'organisation cytoplasmique des diverses régions de l'embryon de la graine du haricot soit au début de la germination (fig.. 2, 3 et 4), soit dans l'embryon en voie de formation dans des graines n'ayant encore atteint que le tiers ou la moitié de la grosseur normale qu'elles ont à leur maturité (fig. 5 et 6).

La graine est fixée pendant 72 heures dans du liquide de Ringer contenant 12% de formol et incluse ensuite dans la paraffine. Les coupes sont colorées par l'hématoxyline ferrique.

Les cellules des figures 2, 3, 4, sont situées dans la région de l'embryon voisine de l'insertion du pédoncule du cotylédon et les cellules des figures 5 et 6 dans la radicule de l'embryon, à peu de distance du méristème terminal.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6

Fig. 1, photographie des figures 4 et 5 de la pl. 9 du mémoire de Guilliermond (27) montrant la constitution du cytoplasme de cellules différenciées du parenchyme d'une racine de haricot. — Fig. 2 à 6, constitution du cytoplasme des cellules de la radicule du Haricot. — Fig. 2 (gross. 450}, 3 (gross. 750), 4 (gross. 335), coupe longit. d'une radicule (12 mm.) d'une graine de haricot en germination. — Fig. 5, 6 (gross. 1100), coupe longit. de l'embryon de graines de haricots pendant leur formation et n'ayant atteint que le 1/3 environ de la grosseur de la graine mûre ; photographie d'une région de l'écorce voisine du méristème terminal. Fix. : fig. 2, 3, 4, 62 heures dans liq. de Ringer formolé à 12 % ; fig. 5, 6, 5 heures dans sol. de formol à 10 % additionnée de 0,1 % d'acide acétique.

                                                                                                                                                                    

Cette même planche contient dans les figures 2 et 3 des photographies de cellules de l'albumen du Ricin (fig. 2 et 3 fig. 3) ou du cotylédon (7 fig.3) contenues dans les planches 13 et 14 du mémoire de Guilliermond (10). La cellule de la fig. 2 montre notamment une énorme vacuole centrale et une destruction totale du réseau cytoplasmique attestée par les formes des débris épars do ce réseau et par la position du noyau, rejeté à la partie périphérique de la cellule par suite de la destruction de toutes les connexions qui fixaient sa position dans la région centrale de la cellule. Les deux cellules de la fig. 3 montrent la même destruction totale du réseau cytoplasmique.

On pourrait s'étonner que P. Dangeard n'ait pas constaté dans les cellules de l'albumen jeune la présence du réseau cytoplasmique qu'il a observé dans les cellules de l'albumen mûr ou pendant la germination, mais ce fait s'explique par la constatation suivante :

Les coupes d'embryon en cours de germination montrent que les cellules du méristème terminal et de toute l'extrémité de la radicule ont un réseau cytoplasmique beaucoup plus sensible à l'action destructrice des liquides fixateurs que l'albumen ; celui-ci résiste et persiste assez facilement.

Il y a d'autre part des différences considérables entre les espèces au point de vue de cette résistance. On obtient assez facilement la conservation au moins partielle du réseau cytoplasmique dans la radicule du haricot, du marron d'Inde, du gland de chêne, tandis que le réseau de la radicule de la graine de Ricin et de la plupart des Cucurbitacées est très fragile et très altérable. [c'est moi qui souligne]

Fig. 2

Fig. 3

 Fig. 2 et 3, photographies de cellules de l'albumen du Ricin, d'après Guilliermond (27, pl. XIII et XIV).

                                                                                                                                                                   

Pour entraîner la conviction complète du lecteur sur la nature, l'origine et la forme, en même temps que sur les rapports de ces divers éléments entre eux et avec le noyau et la membrane nucléaire, j'ai réuni dans les planches 10 et 11, les images ou tableaux les plus divers de la destruction cellulaire dans le bourgeon terminal de l’Elodea Canadensis, qu'il pourra étudier et comparer aux figures nombreuses de cellules dessinées par Guilliermond.

Il pourra se convaincre que l'aspect de ces dernières et la disposition de leurs éléments ne correspondent pas et dans aucun cas, à ceux qu'on observe dans les photographies de cellules des planches 10 et 11. Il verra que toujours, même dans les cellules les plus altérées, le noyau reste relié à la paroi cellulaire par un certain nombre de tractus ou liens (haltères) qui, normalement, assurent la fixité de sa position au milieu de la cellule et qui, pour cette raison, affectent une disposition rayonnante ; quand ces liens sont brisés, on en retrouve les restes adhérents au noyau ou à la paroi cellulaire. Or ce dispositif d'importance capitale a totalement échappé à Guilliermond qui, dans toutes les figures de son mémoire n'a jamais figuré même un seul tractus reliant le noyau à la paroi et n'en a jamais fait mention dans ses descriptions.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

 Coupes longitudinales du bourgeon terminal d'Elodea Canadensis montrant la destruction progressive du cytoplasme par l'action du fixateur. — Fig. 1, 2 (gross. 1100), fig. 3, 4 (gross. 550). Fix. liq. de Ringer Formolé à 12 % pendant 36 heures pour les fig. 1 et 2 et 72 heures pour les fig. 3 et 4. Col. hématox. ferrique.

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

 Coupe longit. du bourgeon terminal d'Elodea Canadensis montrant la destruction progressive des cellules par l'action du fixateur. — Fig. 1, 5 (gross. 1100). — Fig. 2 et 3 (gross. 750). — Fig. 4 (gross. 550). Fix. liquid. de Ringer formolé à 12 % pendant 36 heures pour la fig. 2, 39 heures pour les figures 1 et 5, 72 heures pour les fig. 3 et 4. Col. hématox. ferrique.

INTRODUCTION

Avez-vous déjà vu des photos aériennes de Dresde ou d’Hiroshima avant et après les fatidiques bombardements ? Cette question peut vous sembler a priori étrange, mais c’est pourtant l’idée de problématique que je souhaiterais que vous ayez en tête en lisant cet article.

Imaginez que vous découvriez les photos d’après avant celles d’avant. Que l’on vous explique que ce que vous voyez est l’organisation normale de cette ville, parce qu’il se trouve encore des immeubles intacts, qu’un réseau de rues est peut-être encore visible, que l’électricité semble même alimenter quelques maisons, ou que des personnes se tiennent debout ici et là.

Gravenhorst, Novembre 1944 – Avant et après le bombardement

Vous penseriez avec justesse que c’est absurde, et que ce désordre apparent ne peut en fait que supposer un ordre antérieur.

Or, voilà le cœur du problème qui se pose à moi lorsque je regarde les schémas ou les images de microscopie censés nous révéler la cellule végétale et son organisation interne.

Je ne retrouve pas cet ordre, cette marque du nombre apposée à la matière, quelle que soit l’échelle choisie.

Où est l’intrus ?

Du simple atome à la planète Terre elle-même, à chaque fois qu’il y a un noyau, ce dernier est en effet au CENTRE.  Pourquoi en serait-il donc autrement pour cette unité vivante aussi essentielle qu’est la cellule végétale ?

Votre réponse sera que la vacuole empêche qu’une telle chose se produise.  C’est d’ailleurs ce que nous avons tous appris à l’école.

Toutefois, il est important de noter que ce que nous avons appris repose d’abord sur une chronologie de découvertes.

Tout le monde conviendra par exemple que la microscopie optique a précédé la microscopie électronique, et que c’est durant la fin du 19^e - début du 20^e siècle que s’établirent les principales descriptions de la cellule végétale.

Dans ce cas, il est fondamental de se mettre d’accord sur un point capital : nous ne saurons jamais ce qu’ont vraiment entrevu dans leur microscope Altman, Benda, Golgi ou encore Guilliermond, parce que tout ce que ces derniers nous ont transmis sur le sujet ne comporte que des dessins. Or, permettez-moi d’écrire ici que malgré tout le respect que j’ai par ailleurs pour ces biologistes, leurs dessins ne sauraient en aucun cas constituer la preuve définitive de ce qu’ils ont vu. Quitte à froisser de plus quelques egos, je suis même prêt à affirmer que le biologiste-artiste-peintre est un animal rarissime, et qu’entre la personne qui me présenterait la photo d’un yéti et celle qui m’en donnerait un simple dessin, j’aurais vite fait de démasquer le plaisantin.

Terrain familier: la cellule végétale, selon Guilliermond (1924).

Face à cette avalanche d’illustrations - parfois cocasses, comme cet inventaire d’organites cellulaires -, il y eut toutefois un homme contemporain de ces fameux biologistes qui, dès 1926, s’illustra par son usage systématique de la photographie. Jules Tissot, professeur de physiologie générale au Muséum d'Histoire Naturelle de Paris, est cet homme et ce sont ses photographies que je vais maintenant vous présenter.

En outre, c’est le moment ou jamais de vous rappeler la métaphore du début sur les bombardements.

Cellules d’une radicule de fève en germination.

Qu’observons-nous ? Qu’il n’existe absolument aucune vacuole – nous verrons pourquoi -, et qu’à sa place se déploie un fantastique réseau cytoplasmique maintenant le noyau au CENTRE de la cellule végétale.

Il m’a un jour été objecté qu’il s’agissait là de cellules nécrosées. Je n’ai personnellement JAMAIS trouvé une seule cellule nécrosée débouchant sur une cellule aussi parfaitement organisée, et encore moins de nécrose donnant naissance à un noyau central. Une cellule nécrosée est une cellule qui se disloque totalement, ce qui n’est pas du tout le cas ici.

Mais que sont alors devenues les vacuoles chez les cellules végétales de Tissot ? C’est une excellente question, mais elle est malheureusement mal posée. La vraie question est : pourquoi les vacuoles ne sont-elles pas apparues ? Parce qu’il est tout à fait possible d’en créer artificiellement, et c’est ce que nous faisons, non sans obstination, depuis près d’un siècle.

Voici ce que l’on considère comme étant une cellule végétale « normale » :

Mais ce que vous voyez ci-dessus n’est en fait qu’une cellule corrodée par le fixateur chimique – ici sans doute le tétroxyde d’osmium, puisqu’il s’agit de microscopie électronique.

Car il s’agit bien, en effet, d’une corrosion, et ce que l’on nomme vacuolisation n’est tout simplement que le produit d’une décomposition et d’une réorganisation désordonnée de la structure réticulaire telle qu’elle fût non pas dessinée, ni décrite, mais bien photographiée par Tissot.

Pour rappel, voici le genre de résultats obtenus de manière générale par l’ajout d’acide sur de la matière vivante et de la matière inerte :

Ces similitudes avec le désordre vésiculaire communément admis  ne vous semblent-elles pas pour le moins troublantes ?

Imaginez que vous vous brûliez une partie du corps, et que cette brûlure soit suffisamment importante pour qu’apparaissent des cloques. Ces cloques sont pourvues d’une membrane et d’un contenu organique, mais iriez-vous jusqu’à dire qu’elles attestent de l’état normal de votre corps ? Absolument pas. Et pourtant c’est ce que nous affirmons à propos de la cellule végétale, dont la ou les vacuoles ne sont justement que des artefacts résultant d'une corrosion de l’organisation interne de la cellule.

Les produits chimiques utilisés en microscopie optique et électronique pour réaliser ce type d’observation étant des acides puissants qui, même dilués, n’en restent pas moins dévastateurs, c’est donc là tout le génie de Tissot d’avoir eu recours à une fixation plus « douce » :

« Tous les mélanges d’acide chromique et d’acide osmique (tétroxyde d’osmium), même non additionnés d’acide acétique, détruisent le réseau cytoplasmique, même s’ils ne contiennent qu’une proportion minime de ce dernier, comme par exemple le mélange de Benda qui est le mélange de Flemming très faible en acide acétique. »

« L’action nocive du formol sur le cytoplasme peut résulter en partie du fait qu’elles [les solutions de formol] ne renferment pas les différents sels contenus dans le réseau et le liquide cytoplasmiques. Pour parer au moins en partie à cette cause d’altération possible, j’ai ajouté aux solutions de formol parfaitement neutres tous les constituants du liquide Locke ou du liquide de Ringer, suivant les cas. Ces solutions m’ont paru assez nettement donner des résultats un peu plus favorables que les solutions de formol seul. »

« La fixation a été opérée en général soit par une solution de formol seul à 10%, rarement avec une moindre proportion (6 à 10%), soit avec une solution de formol à laquelle ont été ajoutés les constituants du liquide de Ringer. »

« La coloration a été faite sur coupes le plus souvent par l’hématoxyline ferrique, soit seule, soit suivie d’une coloration à froid par la fuchsine de Ziehl additionnée de 1/3, ½ ou 2/3 d’alcool à 95°, ou par la fuchsine acide, ou l’érythrosine. »

Si vous avez lu cet article jusqu’ici, c’est que vous devez appartenir soit au camp des Sceptiques, soit au camp des Curieux.

Si vous êtes sceptique, voici ce qu’il vous reste à faire :

Ø  Pour me prouver scientifiquement que l’organisation communément admise d’une cellule végétale n’est pas le résultat d’une corrosion, imbibez un morceau de coton de la solution du fixateur choisi pour une coupe végétale traditionnelle, et placez-le sur la partie imberbe de votre avant-bras, et ce pendant une durée identique à celle que vous auriez déterminée pour votre échantillon de feuille  ou de racine. Envoyez-moi alors les photos de votre avant-bras.

Ø  Expliquez-moi quel phénomène chimique est capable de placer systématiquement le noyau d’une cellule végétale au centre d’un système réticulaire.

Et si vous êtes plutôt un curieux :

Ø  Reproduisez les expériences de Tissot, et envoyez-moi les clichés que vous aurez obtenus. Je les publierai sur ce site - avec votre nom, si vous le souhaitez.

Ø  Transmettez  cet article à des biologistes, cytologistes, histologistes ou toute autre personne ayant accès au matériel de laboratoire nécessaire pour reproduire ces expériences.

Et qui que vous soyez, je souhaiterais simplement vous poser cette question : entre un système de type réseau et un système de type ratatouille, qu’est-ce qui vous semble, en toute honnêteté et en toute logique, être le plus efficient, le plus solide et enfin le plus en phase avec ce que l’on peut observer dans la nature, qu'il s'agisse des noyaux centraux des atomes et des fruits, ou des remarquables alvéoles d’abeilles ?

Pour terminer, une photographie de l’ébauche d’une radicelle développée sur la radicule d’une graine de haricot en germination, suivie d’une photographie de l’extrémité d’une tige d’Elodea Canadensis.

« Ce procédé d’enregistrement photographique régulier de toutes les observations permet d’obtenir des résultats beaucoup plus importants et beaucoup plus sûrs que la méthode par annotation et petits dessins ; il supprime l’intervention de la mémoire qui, outre l’oubli, peut engendrer l’erreur. »

« Toutes les images des préparations microscopiques sont tellement compliquées qu’un dessin exact, complet est irréalisable ; la photographie seule réalise l’image rigoureusement fidèle.

L’observateur qui dessine figure ce qu’il voit et ce qu’il croit voir, mais il ne peut pas figurer les détails qu’il n’a pas remarqués et qui lui ont échappé. L’objectif et la plaque photographique n’oublient rien, ne déforment rien. L’observateur qui dessine figure les objets comme il les comprend et non pas comme ils sont et il introduit dans son dessin ses erreurs d’interprétation. »