EMBRYOLOGIE
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L'embryologie est la science qui se consacre à l'étude du développement de l'embryon, c'est-à-dire à la période de la vie comprise entre la fécondation de l'œuf et la naissance, ou l'éclosion. Décrire, mais aussi expliquer la formation de l'embryon, étudier les mécanismes et les causes du développement embryonnaire, tels sont les buts de l'embryologie. Cette science, considérablement développée au cours des dernières décennies et qui fait appel aux techniques les plus modernes, depuis la microscopie électronique jusqu'à la biochimie moléculaire en passant par la fabrication d'anticorps monoclonaux, n'en est pas moins une science très ancienne.
Développement comparé d'embryons
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Crédits : Encyclopædia Universalis France
Les étapes de l'embryologie
Les origines de l'embryologie remontent à l'Antiquité : de nombreux médecins et philosophes s'intéressèrent alors à l'évolution de l'embryon. Leurs moyens techniques étaient réduits, limités à l'observation d'œufs de divers animaux, surtout celui de la poule. Spéculations et hypothèses remplaçaient l'insuffisance des techniques. Les doctrines les plus variées et les plus erronées furent alors proposées pour tenter d'expliquer la formation des êtres.
C'est à Aristote qu'on doit le premier traité d'embryologie connu, ainsi que la première classification des animaux en espèces ovipares, vivipares, et ovovivipares. Mais il échafaude des hypothèses fantaisistes, imprégnées de finalisme, qui seront néfastes au développement de la science jusqu'au Moyen Âge.
Ce n'est qu'au milieu du xviie siècle qu'est franchie une étape importante dans l'histoire de l'embryologie : la publication, en 1651, d'un ouvrage de W. Harvey intitulé Exercitationes de generatione animalium établit la notion fondamentale que « tout ce qui vit vient initialement d'un œuf ».
En étudiant le développement du germe d'œuf de poule, Harvey constate que l'embryon se forme progressivement, partie après partie : ce processus est interprété par la théorie de l'épigenèse. Une autre théorie, celle de la préformation, supplante provisoirement la précédente, grâce à l'utilisation du microscope qui, en 1677, permet l'observation des spermatozoïdes. Cette découverte, s'ajoutant à celle des follicules dans l'ovaire de mammifères faite par R. De Graaf, est interprétée à l'époque comme une preuve que l'être serait préformé, soit dans l'œuf, pour les ovistes, soit dans le spermatozoïde, pour les animalculistes. Parmi les ovistes se rangent Malpighi, Buffon, Malebranche et Bonnet. Les imaginations se donnent libre cours. C'est alors que Bonnet exprime sa fameuse hypothèse de l'« emboîtement des germes ». L'ovaire d'Ève, mère de l'espèce humaine, aurait contenu les germes des êtres humains, emboîtés les uns dans les autres, d'autant plus petits qu'ils sont éloignés dans le temps de la première femme. Chaque embryon est un être en miniature, le développement n'est qu'un déplissement des formes. Pour les animalculistes, comme A. Leeuwenhoek, Hatsoekerq, Leibniz, Andry, Delenpatius, au contraire, l'œuf n'est qu'un terrain nutritif, c'est dans le spermatozoïde que l'être est préformé. Mais la découverte, par Bonnet, de la parthénogenèse chez le puceron vient renforcer considérablement la théorie des ovistes. Les spermatozoïdes sont complètement discrédités et on ne les considère plus que comme des parasites. Il faut attendre 1786 et les travaux de L. Spallanzani pour que le rôle des spermatozoïdes dans la fécondation soit vraiment établi. Spallanzani accouple des grenouilles dont les mâles sont revêtus de petites culottes de taffetas. Il constate que, dans ces conditions, les œufs n'évoluent pas. Mais, si on verse sur les œufs le liquide resté dans les petites culottes, le développement des œufs se produit. Cette expérience réhabilite définitivement les spermatozoïdes.
Le xviiie siècle est marqué par la publication des travaux de C.F. Wolff sur le développement de l'embryon de poulet. Wolff démontre qu'il se fait selon le processus de l'épigenèse.
Au xixe siècle, les progrès techniques permettent à l'embryologie de progresser considérablement. Le mécanisme de la fécondation et les phases du développement de l'embryon sont petit à petit révélés. L'essor de l'histologie permet à la théorie cellulaire de s'édifier. R. von Hertwig montre, en 1875, que l'œuf et le spermatozoïde sont de véritables cellules dont les noyaux s'unissent au moment de la fécondation. Le mécanisme de la fécondation est parfaitement expliqué par l'important travail de E. Van Beneden sur l'ascaris. Van Beneden découvre que les chromosomes de l'œuf fécondé proviennent, en parties égales, du spermatozoïde et de l'ovule. Les travaux de nombreux chercheurs sur la parthénogenèse, l'hérédité, la détermination du sexe viennent compléter ces découvertes et contribuent à approfondir les connaissances sur le développement des êtres. C'est à K. E. von Baer qu'on doit la théorie des feuillets germinatifs selon laquelle les parties de l'embryon se forment par différenciation successive de « feuillets » primitifs. Cette théorie est reprise et développée en 1845 par Remak, qui montre l'existence de trois feuillets germinatifs (l'ectoderme, le mésoderme et l'endoderme), découverte capitale qui a permis à l'embryologie actuelle de s'édifier. Les feuillets évoluent toujours de la même manière : l'ectoderme donne naissance d'une part à l'épiderme et à ses annexes et d'autre part au système nerveux ; le mésoderme et le mésenchyme produisent les tissus de type conjonctif, les éléments du squelette, les glandes génitales et les organes excréteurs ; l'endoderme forme le tube digestif et ses annexes.
Un peu plus tard, une autre théorie contribue largement à l'essor de l'embryologie, c'est la loi « biogénétique fondamentale » de Haeckel. Pour cet auteur, fortement influencé par les doctrines transformistes, le développement embryonnaire (ontogenèse) reproduit les étapes traversées au cours de l'évolution de l'espèce (phylogenèse). Avec l'amélioration des moyens techniques, les observations et descriptions d'embryons se multiplient. À côté des animaux de laboratoire classiques (poulet, lapin, triton), d'autres espèces sont examinées. C'est ainsi que Goette (1875) décrit le développement de l'œuf du crapaud, Henneguy (1888) celui de la truite, His (1880 à 1885) l'anatomie de l'embryon humain. De descriptive, l'embryologie devient une science comparative, puis très vite, avec les travaux de Roux sur l'œuf de grenouille et de Chabry sur les œufs d'ascidie, une science expérimentale cherchant à comprendre les processus du développement. Ce dernier aspect de l'embryologie évolue rapidement et p [...]
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Écrit par :
- Maurice PANIGEL : professeur de biologie de la reproduction à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
- Josselyne SALAÜN : docteur ès sciences, chargée de recherche au C.N.R.S.
- Denise SCHEIB : docteur ès sciences, maître de recherche au C.N.R.S.
- Jean SCHOWING : professeur à la faculté des sciences de Fribourg, Institut de biologie animale
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Pour citer l’article
Maurice PANIGEL, Josselyne SALAÜN, Denise SCHEIB, Jean SCHOWING, « EMBRYOLOGIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 16 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/embryologie/