La multiplication des éléments anatomiques, la reproduction des individus, par laquelle se perpétuent les espèces, sont des phénomènes les plus remarquables de la vie. Leur reproduction par les forces physiques ou synthèse doit nécessairement, comme toute œuvre, être progressive, on doit chercher à comprendre ou à conjecturer le mécanisme physique de chaque période, de chaque phase des phénomènes, chercher à les reproduire séparément, et s'appliquer ensuite à réunir dans leur ordre consécutif et régulier, les périodes et les phases séparément reproduites.

Le mode le plus fréquent de multiplication cellulaire, de division ovulaire, est celui appelé Karyokinèse, ou segmentation par division du noyau.

Lorsqu'une cellule vivante est pour se diviser, on voit apparaître, dans le protoplasma de cette cellule, deux points que les naturalistes ont appelés centrosomes; ces points s'entourent de lignes rayonnées qui, des centrosomes, s'étendent dans toutes les directions, à tout le protoplasma de la cellule; une partie de ces lignes rayonnées vont d'un centrosome à l'autre, elles partent d'un centre en divergeant, puis se recourbent pour aller converger vers l'autre. L'ensemble des lignes rayonnant d'un centre est appelé aster; les lignes allant d'un centre à l'autre forment ce que l'on appelle le fuseau. Les deux centrosomes, d'abord placés l'un près de l'autre, s'éloignent et vont se placer de part et d'autre du noyau cellulaire, aux deux extrémités d'un diamètre; pendant ce temps, le noyau se gonfle, son contenu, d`abord homogène, devient granuleux, puis prend la forme d'un long ruban enroulé appelé spirème ou peloton chromatique parce qu'il se laisse colorer dans les préparations; le ruban chromatique montre ensuite de petits prolongements latéraux en forme de saccules; la limitation du noyau disparaît comme par dissolution de la membrane nucléaire. La substance chromatique s'oriente dans le plan équatorial par rapport aux deux centrosomes, et l`on voit, de ce plan équatorial, des rubans séparés, chromosomes, s'éloigner de part et d'autre, pour s'orienter dans des directions divergeant vers chaque centrosome, ces chromosomes avancent vers chaque centrosome sans les atteindre complètement. Les chromosomes de part et d'autre du plan équatorial, restent unis par de longs et fins filaments qui, avec les chromosomes, complètent le fuseau nucléaire. Enfin, au voisinage des centrosomes, les chromosomes se réunissent en deux masses pour former les deux nouveaux noyaux; pendant ce temps, la masse protoplasmique cellulaire se divise en deux parties qui s'accumulent autour de chaque noyau, la cellule se sillonne suivant le plan équatorial, et se sépare en deux cellules nouvelles, dont chacune va subir la même évolution à son tour.

Fig. 75 - Aster artificiel.

Ce qui frappe d'abord, dans ce mode de division c'est qu'il est fait par deux centres d'attraction, qui agissent de part et d'autre sur le noyau, le divisent, et attirent chacune des deux moitiés pour en faire les noyaux des deux cellules nouvelles. Nous nous trouvons là en présence de l'action bien caractérisée de centres dynamiques. C'est en fonctionnant physiquement exactement comme des centres dynamiques que les centrosomes amènent la division céllulaire. Le premier problème de la synthèse karvokinétique est donc la production de centres dynamiques dans les liquides; au moment où j'entrepris mes recherches sur ce sujet, on n'en connaissait aucun, on entrevoyait même pas de quelle nature auraient pu être ces centres dans les liquides protoplasmiques. Nous avons vu, au chapitre Centres dynamiques, avec quelle perfection ou pouvait produire des centres dynamiques dans les liquides; la nature des forces rayonnant de ces centres, c'est la pression osmotique. La figure 75 montre avec quelle perfection la force osmotique donne dans les liquides ces foyers dynamiques et reproduit les aspects observés dans les cellules autour des centrosomes; l'ensemble des rayons émanés de ces centres, rayons qui indiquent la direction des forces, constitue les asters ou astrosphères. Au chapitre V, la figure 9 B est aussi un bel aster artificiel.

La connaissance des pôles de diffusion dans les liquides permet facilement de reproduire tous les aspects, tous les phénomènes de la division karyokinétique et l'on trouvera toutes les indications utiles à cet effet dans la Théorie physico-chimique de la vie. On y verra la figure principale de la karyokinèse, un fuseau entre deux asters; dans cette figure les centrosomes sont positifs, c'est-à-dire sont des points de pression osmotique plus forte que celle du liquide dans lequel ils se trouvent. La figure 76 est la photographie de cette même figure karyokinétique artificiellement reproduite, mais cette fois, avec des centrosomes négatifs, c'est-à-dire ayant une pression osmotique moindre que'celle du liquide dans lequel ils se trouvent.

Fig. 76 - Figure de karyokinèse produite par diffusion. 

On voit, autour de ces centrosomes, les rayons formant les asters et l'on voit aussi le fuseau plus noir entre les deux centrosomes. L'imitation, par la diffusion, des figures karyokinétiques, se poursuit jusque dans les plus petits détails; dans les figures karyokinétiques, il existe, entre l'aster et le centrosome, un espace sans rayon, une centrosphère. Or, on voit cet espace, cette centrosphère, très marquée sur la figure karyokinétique artificiellement produite par les centres dynamiques de diffusion.

Dans une solution saline, si l'on place entre deux gouttes teintées, moins ou plus concentrées que la solution et représentant les centrosomes, une goutte très légèrement plus ou moins concentrée que la solution, et représentant un noyau, on voit se dérouler, dans leur ordre successif et régulier, toutes les transformations, tous les mouvements, toutes les figures de la division du noyau. Chaque centrosome artificiel s'entoure d'un aster, le noyau se gonfle, son contenu, d'abord homogène, devient granuleux, puis s`organise en un long ruban enroulé semblable au spirème; sur les bords de ce ruban se montrent des prolongements en forme de saccules; la masse de ce ruban s'accumule en partie dans le plan équatorial et se divise en fragments analogues aux chromosomes, qui se séparent de part et d'autre de l'équateur pour se diriger en convergeant vers les centrosomes. En s'éloignant, ces chromosomes artificiels restent réunis par de fins filaments, vestiges du fuseau nucléaire, ils se réunissent près de chaque centrosome en une masse qui s'entoure du liquide teinté analogue du cytoplasme, pour donner comme résultat l'apparence de deux cellules nouvelles. La figure 77, empruntée à Théorie physico-chimique de la vie, montre les aspects principaux de cette évolution: la figure A, le spiréme; la figure B, l'orientation de la substance chromatique dans le plan équatorial; la figure C, les chromosomes en marche vers les centrosomes; la figure D, les deux cellules finales.

  Fig. 77

La connaissance des centres dynamiques dans les liquides, des conditions de leur production, de leurs lois et de leurs effets permet de reproduire à volonté toutes les particularités des karyokinèses anormales, on peut voir dans Théorie physico-chimique de la vie, la photographie d'un tri-aster artificiel.

Dans des études expérimentales nombreuses, comme celles auxquelles je me suis livré, on voit parfois apparaitre spontanément, dans, l'intérieur des cellules artificielles transparentes, des asters, et on observe, sur la membrane de la cellule, la production d'un sillon, la cellule tend à se diviser, chaque centre astériforme tend à attirer autour de lui, en une masse sphérique, une partie de la cellule. La figure 78 reproduit deux photographies de cellules artificielles dans l'intérieur desquelles s'aperçoit un aster.

Fig. 78 - Cellules artificielles dans l'intérieur desquelles on voit un aster.

L'apparition, dans une cellule vivante du phénomène de la karyokinèse, est donc la conséquence de la présence dans le cytoplasme de deux centres dynamiques ou centrosomes, et les expériences de la biologie synthétique rendent extrêmement probable que ces deux centres sont des centres de force osmotique, des pôles de diffusion, des points de concentration moindre ou de concentration plus forte que celle du protoplasma cellulaire. Ce point important étant admis, il y a lieu de rechercher comment des pôles de diffusion peuvent se trouver dans les cellules, ils doivent nécessairement y être provoqués par les actions du dehors, et ils peuvent se produire soit par des actions physiques, soit par un apport de substance; ils semblent être produits par des actions physiques, par des excitations extérieures, dans la multiplication cellulaire pour la croissance normale, ils peuvent alors résulter de deux centres de métabolisme, consistant soit en décomposition, catabolisme, ou synthèse, anabolisme, ou en centres de polymérisation ou de dépolymérisation ou dissociation. Dans un plasma, tout point où les molécules augmentent de nombre est un pôle positif de diffusion et un centre de force osmotique; tout point, où le nombre des molécules diminue, a une concentration moindre que celle de son milieu, est un pôle négatif de diffusion, un centre dynamique osmotique. Il y aura lieu de rechercher comment, dans un plasma, les excitations de l'extérieur peuvent provoquer la formation de centres dynamiques, comment elles peuvent en un point d'une solution augmenter ou abaisser sa concentration.

Les centres dynamiques d'où résulte la karyokinèse peuvent être produits par l'introduction dans les cellules de substances venant de l'extérieur, comme cela paraît être le cas dans la fécondation où les centres karyokinétogènes semblent introduits par le spermatozoïde, cela semble être aussi le cas dans les tumeurs malignes où un parasite passant de cellule à cellule produirait leur karyokinèse et par conséquent introduirait en chacune d'elles deux centres dynamiques.

Rien n'illustre mieux la légitimité, l'intérêt, l'importance de la biologie synthétique et de ses méthodes, que cette expérience de la karyokinèse artificielle. La karyokinèse était un des phénomènes les plus merveilleux et les plus mystérieux de la vie, c'est une surprise de relire aujourd'hui les innombrables tentatives d'interprétation des maîtres de la science. Dirigé par les méthodes de la synthèse biologique, utilisant ma découverte des centres dynamiques dans les liquides et ma conception de leur rôle chez les êtres vivants, je cherchai à imiter la nature, et j'entrepris de reproduire la karyokinèse dans les liquides, dans des conditions aussi analogues que possible à celles présentées par les cellules vivantes. Avec une perfection qui ne devait pas être espérée, j'arrive à reproduire cette suite de transformations, de mouvements, d'aspects changeants, de phénomènes compliqués. Si je n'imitais pas un phénomène de la vie ces expériences seraient sans signification, alors qu'au contraire, comme tentative de reproduction d'un phénomène vital, comme synthèse biologique, elles acquièrent une grande importance, et jettent le plus grand jour sur le mécanisme de la karyokinèse des cellules vivantes. Ce n'est pas seulement la reproduction des aspects et des formes; c'est, par la mise en jeu et la direction d'une force physique, la reproduction, dans leur ordre régulier et prolongé, des mouvements les plus remarquables et les plus compliqués de la vie.