Loading AI tools
biologiste marin, embryologiste et zoologiste belge (1846-1910) De Wikipédia, l'encyclopédie libre
Édouard Joseph Louis Marie Van Beneden, né à Louvain le et mort à Liège le , est un zoologiste et embryologiste belge, professeur à l'Université de Liège, découvreur de la méiose.
Naissance |
Louvain (Belgique) |
---|---|
Décès |
Liège (Belgique) |
Nationalité | Belgique |
Domaines | zoologiste, embryologiste |
---|---|
Institutions | Université de Liège |
Renommé pour | Découverte de la méiose |
Distinctions | Prix quinquennal des Sciences en 1871, 1887 et 1891 |
Il était le fils du paléontologue Pierre-Joseph Van Beneden (1809-1894).
Les informations de cette section sont issues en majeure partie du livre de Gabriel Hamoir[1].
Édouard van Beneden est fils de Rosalie Valcke et de Pierre-Joseph van Beneden, professeur de zoologie, d'anatomie comparée et de paléontologie à l'Université Catholique de Louvain depuis 1836. Il a quatre sœurs. Il fait sa scolarité au collège du Petit Séminaire de Saint-Trond. Édouard termine sa rhétorique en 1863 avec un 1er prix d'excellence au classement général. Il suit brillamment pendant deux ans le double cursus de licence en Sciences Naturelles et en Sciences appliquées. Il hésite sur la voie à suivre. En 1865, il jette un coup d'œil dans un microscope sur des vers parasites, des Cysticerques, que son père étudiait. Il semble que cette expérience l'ait définitivement motivé pour la biologie plutôt que pour l'ingénierie. En 1865-1866, il suit les cours d'anatomie comparée de son père. En 1867, il obtient le titre de docteur en Sciences Naturelles avec la plus grande distinction. Édouard van Beneden est plus intéressé par la biologie fondamentale que par la systématique. Il se lie d'amitié avec un confrère et ami de son père, Theodor Schwann, qui avait été professeur à Louvain mais qui était à ce moment professeur à l'Université de Liège.
En 1868, alors qu'il n'a que 22 ans, l'Académie Royale lui décerne le premier prix et une médaille d'or pour sa réponse à la question « Faire connaître la composition anatomique de l'œuf dans les différentes classes du règne animal, son mode de développement et la signification des différentes parties qui la constitue ». Sa réponse, intitulée « Sur la composition et la signification de l'œuf », démontre, en s'appuyant sur de multiples exemples tirés de la riche collection zoologique de son père, que tout œuf est une cellule composée d'un noyau, d'un protoplasme et d'une enveloppe, et que les différences observées entre espèces sont d'importance secondaire. Il affirme :
Cette déclaration est très conforme aux vues de Theodor Schwann sur l'œuf. Édouard continue à travailler, spécialement, dans le petit laboratoire de biologie marine créé à Ostende par son père à qui il soumet ses découvertes. Grâce aux contacts de son père et de Schwann, Édouard fait un grand voyage en Europe en 1868-1869. En Allemagne il visite Max Schultze à Bonn, Hermann von Helmholtz à Heidelberg, Karl von Siebold à Münich, et Karl Leuckart à Giessen. À Wurzbourg, il rencontre le Suisse Albert von Kölliker, père de l'histologie et embryologiste. Il séjourne aussi trois mois à Concarneau où il étudie les Copépodes, parasites des poissons. Il va aussi à Londres où il rencontre un grand ami, Ray Lankester.
Van Beneden se porte candidat à un poste de professeur de physiologie à l'Université de Louvain. Il n'est pas retenu mais l'Université de Liège lui propose la succession de Théodore Lacordaire. Il est nommé chargé de cours de zoologie et d'anatomie comparée à Liège en 1870, professeur associé en 1871 et, finalement, professeur ordinaire en 1874 pour les cours de zoologie, d'anatomie et physiologie comparées et enfin d'embryologie. Voici ce qu'écrit Édouard à ses parents le après avoir donné ses deux premiers cours (cité par Hamoir[1] page 34) :
De leur côté, les étudiants seront toujours fascinés par son enseignement. Albert Brachet qui a suivi les leçons d'Édouard van Beneden entre 1887 et 1890 témoigne[2] :
Quelques années plus tard, Hans von Winiwarter suit les cours de Van Beneden pendant sa première année d'études de médecine (cité par Hamoir[1] pages 36-37) :
Après s'être installé à Liège et avoir achevé sa première année universitaire, en juillet et , il retourne en Allemagne. À Iéna, il rencontre Anton Dohrn, au moment où ce dernier cherche à créer une station zoologique à Naples, ce qui sera réalisé en . Il rencontre également Karl Gegenbaur, grand morphologiste, et Ernst Haeckel, grand évolutionniste.
Van Beneden est admis à l'Académie Royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts de Belgique, comme membre associé le et comme membre titulaire le .
En 1872, à 30 ans, il effectue un voyage en bateau au Brésil, voyage qui évoque celui du jeune Charles Darwin à bord du HMS Beagle quarante ans auparavant. Il observe méthodiquement la faune aquatique au large de Rio de Janeiro. Il découvre une nouvelle espèce de dauphin, Sotalia Brasilensis.
À son retour en 1873, il crée son propre laboratoire à l'Université de Liège. Il obtient, en particulier la création d'un laboratoire de microcopie qui permet à ses assistants de travailler et aux étudiants qui le désirent d’accéder aux observations microscopiques.
En 1880, il fonde, avec Charles Bambeke, les Archives de Biologie.
Vers 1880, une nouvelle loi introduit l'enseignement des sciences naturelles à l'école primaire et préconise de développer le sens de l'observation des enfants. Les instituteurs de Wallonie sollicitent Édouard van Beneden pour leur apporter les connaissances indispensables pour remplir leur nouvelle mission. Van Beneden répond avec enthousiasme. Du 1er au , il réunit les instituteurs et leur prodigue 10 leçons et 7 séances de travaux pratiques. Il rédige un texte de 159 pages illustré de 70 figures. Les années suivantes, le cours d'été est enrichi et donné par Julien Fraipont et Charles Julin, assistants de van Beneden.
Grâce à son beau-père, Pierre-Joseph van Beneden avait installé, à ses frais, un laboratoire et un aquarium à Ostende en 1843 pour initier les recherches de biologie marine en Mer du Nord. En 1883, Édouard van Beneden et Charles Bambeke installent les bases d'une station de biologie marine publique à Ostende dans un bâtiment appartenant à l'État. Ils se procurent un petit chalutier. Van Beneden obtient le soutien financier de l'Université de Liège pour développer la station.
De 1885 à 1888, les professeurs Édouard Van Beneden, Constant-François Vanlair et Voltaire Masius élaborent avec l'architecte Lambert Noppius les plans du grand Institut de Zoologie de l'Université de Liège qui est construit sur la rive droite de la Meuse, sur le Quai Édouard van Beneden.
Édouard van Beneden meurt à Liège le à l'âge de 64 ans.
Son élève Paul Cerfontaine publia ses derniers travaux et poursuivit son œuvre après sa mort.
L'influence de Van Beneden fut considérable à Liège, où une importante école d'embryologie comparée et expérimentale se constitue autour et après lui.
Le , à 36 ans, Édouard van Beneden épouse Berthe Dequesne, fille d'un magistrat de Bruxelles. Ils auront trois filles : Juliette en 1884, Hélène (Nelly) en 1885 et Marie-Louise (Amy) en 1886.
Édouard Van Beneden loue ensuite le château de Ramelot comme résidence secondaire afin de veiller à l’épanouissement de la famille.
Cependant, à trois ans, Juliette est atteinte d’une paralysie infantile et doit être appareillé au niveau des jambes. Un drame survient ensuite en : Hélène est atteinte d’une maladie respiratoire et malgré les efforts pour la sauver, elle meurt quelques jours plus tard dans les bras de son père. De plus, Berthe et ses deux filles sont contraintes de s’isoler dans une auberge non loin afin de prévenir toute contagion. Cette disparition affectera grandement Berthe et Édouard qui décident par conséquent de quitter le domaine de Ramelot.
En , il fait l’acquisition du château de Résimont lors d’une vente publique et décide d’y entreprendre une série de travaux de réaménagement qui dureront plusieurs années et qui transformeront intégralement le domaine. À partir de là, Résimont fut considéré comme un havre de paix pour la famille et son entourage. À l’aube de ses soixante ans, cet amoureux du Condroz délaisse peu à peu la rigueur scientifique qu’il a pratiqué toute sa vie au profit de la chasse et des promenades dans la campagne avoisinant le château.
Lorsqu’il meurt en 1910, un nouveau chapitre commence à Résimont. Marie-Louise, sa fille cadette, épouse le de la même année, le baron Robert Elie-Lefebvre, originaire du Havre en Haute-Normandie. Ils eurent tous deux 3 filles et 3 garçons. Ces nombreux arrivants dans la famille permirent à la veuve d’Édouard Van Beneden, fervente catholique et continuellement vêtue de noir, de jouer pleinement son rôle de grand-mère jusqu’à sa mort, 27 ans après le décès de son mari.
Juliette Van Beneden se maria avec Paul Elie-Lefebvre, le frère de Robert, le à Evelette. Ils n’eurent pas d’enfants.
L'œuvre d'Édouard van Beneden est marquée, d'une part, par la poursuite de la recherche sur l'ovogenèse, la fécondation et le développement embryonnaire qu'il a initié en 1868, à 22 ans, en répondant à la question posée par l'Académie Royale de Bruxelles et, d'autre part, par la continuité avec l'œuvre de son père, éminent zoologiste systématicien dont il hérite deux intérêts majeurs : pour les animaux marins dont il poursuit l'étude avec la création de la station de biologie marine d'Ostende, officiellement rattachée à l'Université de Liège, et pour les parasites dont Pierre-Joseph van Beneden était un spécialiste reconnu.
Position des taxons étudiés par Édouard van Beneden | |
La liste des publications d'Édouard van Beneden a été dressée par Albert Brachet[2]. Il en existe aussi une version accessible en ligne[3]. On peut les regrouper selon trois axes majeurs :
Édouard van Beneden cesse de publier après 1901 bien qu'il ait plusieurs sujets en état de rédaction avancée qui seront publiés après sa mort par Albert Brachet, Paul Cerfontaine et M. de Sélys.
Édouard van Beneden est crédité de la découverte des principales étapes de la méiose et de leur signification. Sa méthode est essentiellement visuelle : observer les cellules à travers un microscope. Mais pour voir ce qu'il se passe, il lui faut :
Dès ses premiers travaux (1868-1870), van Beneden s'est attaché à décrire les caractéristiques de l'œuf, de la fécondation et des premières étapes de l'embryogenèse. Il cherche à prouver que l'œuf, la cellule-œuf comme il l'appelle, est le germe initial de tout organisme. Même quand plusieurs cellules contribuent à la formation de l'œuf, il existe une seule cellule germinale. Les autres cellules ne sont que des accessoires. Pendant les 10-15 ans qui ont suivi, les observations se sont multipliées et les concepts se sont précisés.
Dans son ouvrage de 1883, Recherches sur la maturation de l’œuf, la fécondation, et la division cellulaire, van Beneden indique que « le mérite d'avoir inauguré une ère nouvelle dans l'histoire de la fécondation revient avant tout à Otto Bütschli, l'éminent professeur de zoologie à Heidelberg. » Bütschli, dans ses publications de 1872-1876, démontre que :
Les travaux de Bütschli sur la fécondation animale (nématodes) sont complétés par les observations d'Eduard Strasburger dans le domaine végétal (gymnospermes). En étudiant la fécondation chez le lapin en 1875, van Beneden constate que le déclenchement de la division cellulaire est provoqué par la présence de spermatozoïdes à proximité des ovocytes mais il n'observe jamais de spermatozoïdes pénétrer dans l'ovocyte[4]. Cette observation conforte la théorie du contact : la fécondation serait provoquée par la diffusion à travers la membrane de l'œuf d'un produit issu du spermatozoïde et qui provoque l'apparition d'un pronucleus périphérique. Ensuite, le pronucleus périphérique s'unit au pronucleus central pour former le noyau de l'œuf. En 1876, Oskar Hertwig porte un coup fatal à cette vieille théorie du contact[6]. Il démontre avec les œufs d'oursins que la fécondation consiste en la fusion de deux cellules germinales, ovocyte et spermatozoïde. Mais il considère que le nucléole de l'ovule fusionne avec le noyau du spermatozoïde tandis que le noyau de l'ovule disparait. Cette description ne satisfait pas van Beneden car dans ses propres observations menées sur des étoiles de mer, le nucléole disparait avant le noyau. D'autre part, beaucoup d’événements restent inexpliqués, comme la formation des globules polaires que l'on attribuait au gamète mâle[7].
En 1876-1877, Hermann Fol décrit la fécondation chez l'étoile de mer Asteria glacialis et met en évidence :
En 1884, van Beneden publie un travail remarquable sur la maturation des œufs d'Ascaris megalocephala[5], un ver parasite de l'intestin de cheval.
Les avantages sont nombreux[8] :
Van Beneden observe minutieusement les étapes de la mitose. La segmentation commence. Il constate « que chacun de ces quatre chromosomes se fend longitudinalement, se dédouble, et que chaque moitié se rapprochant des pôles opposés de la figure mitotique, entre dans la constitution du noyau d'une des deux cellules filles. D'où la conclusion, par généralisation, que dans toutes les cellules nées de la segmentation de l'œuf, le noyau contient quatre chromosomes dont deux sont femelles et tirent leur origine de l'œuf, les deux autres étant mâles apportés par le spermatozoïde. »[2]
En 1887, il démontre que les mécanismes mis en évidence au cours de la première division de l'œuf se reproduisent à chaque division cellulaire ultérieure.
En fait, van Beneden a fait son étude en deux temps. Il a d'abord procédé comme il l'a décrit en tête de son article : en examinant méthodiquement chaque section du tractus génital pour décrire les différentes phases de maturation. Il est arrivé jusqu'à la formation du zygote qui prend place dans le vagin. Mais, chez Ascaris, l'embryon ne se développe qu'à l'extérieur du corps de la femelle. Van Beneden n'a donc pas pu observer les premières étapes de la formation de l'embryon, ce qui était décevant. Hésitant à démarrer la culture des œufs et étant très occupé, il suspend ses recherches, jette les femelles Ascaris vivantes dans l'alcool dilué pour les conserver et rédige un article qu'il envoie à l'imprimeur en [5].
Ayant par la suite un peu de temps, il décide disséquer les vers mis en réserve dans l'alcool, et de les colorer. Surprise ! L'alcool avait pénétré lentement vers l'intérieur des tissus et pendant ce temps, les ovocytes et les ovules fécondés avaient poursuivi leur développement. Van Beneden enregistre les premières divisions de l'embryon et constate qu'à certaines étapes, les filaments chromatiques sont parfaitement visibles, ce qu'il n'avait pas observé dans la première phase de son étude. Il rédige une nouvelle partie et dessine de nouvelles planches (XXIII bis, XIX bis et XIX ter) pour son article dont la publication est retardée, ce qu'il peut se permettre puisqu'il est co-éditeur de la revue. L'article, daté de 1883, parait finalement fin [7].
Van Beneden observe donc l'expulsion d'un premier, puis d'un second globule polaire. Il constate que, si les corpuscules chromatiques sont également répartis à chaque division entre ovocyte et globule polaire, la répartition du cytoplasme est extrêmement inégale, l'ovocyte conservant la quasi-totalité du cytoplasme. Ces divisions cellulaires ne sont donc pas identiques à celles décrites en 1882 par Walther Flemming (mitoses), divisions dans lesquelles les deux cellules filles sont également pourvues en chromatine et en cytoplasme.
Il observe que, lors de la fécondation, le spermatozoïde fournit à l'ovocyte le lot de chromosomes manquant car son noyau n'a, lui aussi, que la moitié du nombre normal de chromosomes. « Dès lors, la signification de la fécondation s'éclaire : elle consiste dans le remplacement, par l'élément mâle, des chromosomes que l'œuf a rejeté en mûrissant. Contrairement à ce que l'on croyait généralement, sur la foi des travaux d'Hertwig, la fécondation n'est donc pas la copulation de deux noyaux de sexe différent, car ni l'œuf, ni le spermatozoïde n'ont un noyau complet. Les observations de van Beneden établissent pour la première fois, et de façon définitive, le lien causal qui unit deux phénomènes biologiques qui se succèdent immuablement chez tous les animaux : la maturation et la fécondation. L'élimination chromatique qui se fait pendant la première rend intelligible et nécessaire le remplacement qui se fait pendant la seconde ; ou, en d'autres termes, la maturation est la condition indispensable de la fécondation et elle est en même temps sa raison d'être. »[2]
Les recherches sur la maturation de l'œuf et le développement de l'ovaire des mammifères (Homme, Lapin) seront poursuivies par Hans de Winiwarter, élève de Van Beneden, et publiées en 1901. Cette étude précisera les étapes de la méiose et introduira les termes : leptotène, zygotène, pachytène et diplotène[7].
Van Beneden ne s'est pas intéressé qu'aux noyaux et aux chromosomes. Il a aussi décrit les autres structures qui apparaissent au moment de la mitose : aster, fuseau mitotique, corpuscule central (=centrosome). « C'est incontestablement Édouard van Beneden qui a donné la première description minutieuse et exacte de la sphère attractive et de son corpuscule central dans l'œuf ou les blastomères d'Ascaris en division. C'est lui qui, le premier, leur a attribué un rôle essentiel dans la division cellulaire et en a admis l'existence dans toute cellule, même au repos. Sans doute, bien avant qu'il n'étudia l'Ascaris, on avait vu, aux pôles du fuseau nucléaire, un corpuscule plus ou moins bien individualisé, et lui-même, en 1876, l'avait nettement signalé chez les Dicyémides. Mais en 1887, il va bien plus loin et, dans une légende remarquable, il démontre avec figures et photographies à l'appui, qu'une sphère persiste dans la cellule à côté du noyau au repos dans l'intervalle entre les mitoses ; qu'on doit par conséquent la considérer comme un organe permanent au même titre que le noyau ; que, de même que celui-ci se multiplie par division, toute sphère attractive procède aussi par division d'une sphère antérieure ; qu'elle est enfin le facteur déterminant de la karyo- et de la cytodiérèse. Quand une cellule va se diviser, cela est annoncé par la division de la sphère elle-même qui précède ainsi celle du noyau ; et même le corpuscule central, sinon la sphère tout entière, s'allonge, s'étrangle, et se coupe en deux avant l'achèvement de la mitose. »[2]
Van Beneden tenait à la découverte du centrosome, de sa division en deux précédant de peu l'apparition des chromosomes et de son rôle dans l'organisation du fuseau mitotique. Pourtant Theodor Boveri lui a contesté la priorité de la découverte. En fait, il s'agit d'un phénomène découvert simultanément par deux chercheurs travaillant sur le même objet et le même sujet. Il semble que van Beneden ait eu une légère avance et en ait fait mention oralement dans une conférence dès . Boveri communique ses observations à la Société de Morphologie et de Physiologie de Munich le . Édouard van Beneden dépose son article le à l'Académie des sciences de Bruxelles qui le publie le suivant. Le travail de Boveri ne parait qu'en 1888[2].
En conclusion, si van Beneden a sans doute la priorité de la découverte du centrosome, de sa division et de son rôle dans la mitose, Boveri a démontré de façon incontestable que c'est le centrosome du spermatozoïde qui initie la première division mitotique de l'œuf et que le centrosome d'origine maternelle est éliminé[2].
On peut dire que pendant toute sa vie, l'œuf ou l'embryon des Mammifères a occupé une partie de l'activité d'Édouard van Beneden. En 1875, puis en 1880, en 1884, en 1886 et 1888 paraissent une série de travaux et, en 1899, deux notes préliminaires ; ses mémoires posthumes, publiés en 1911 et 1912, sont le développement de ces dernières. Au total, 14 des 77 publications de van Beneden, collectées par Albert Brachet, (certaines signées avec son élève, Charles Julin) exposent ses recherches sur l'ontogenèse du Lapin ou de la Chauve-souris, pris comme modèles des Mammifères. Il faut y ajouter les publications remarquables d'un autre élève, Hans de Winiwarter, sur l'ovogenèse chez le Lapin, l'Homme et le Chat. Ces recherches ont été accomplies dans le laboratoire, à l'initiative et sous la supervision de van Beneden entre 1897 et 1901.
Van Beneden poursuit ses recherches sur les œufs et l'embryon des mammifères. Il met en exergue le processus de formation en trois feuillets fondamentaux de l'embryon : endo-, ecto- et mésoderme. Il décrit la gastrulation chez le lapin et la souris. Avec son élève Charles Julin, il étudie la formation des annexes du fœtus et du placenta. Avec Albert Brachet, il développe l'application des méthodes expérimentales à la biologie du développement.
Van Beneden travaille beaucoup sur la morphologie et le développement des Cériantes. Il publie trois notes, une sur des larves voisines de la larve de Semper (1890) et deux sur les Arachnactis (1891). Il leur consacre une importante monographie dans les publications de la campagne océanographique allemande de 1889 : la Plankton-Expedition[11]. Il nomme trois nouvelles espèces : Apiactis, Peponactis et Solasteractis. Il voit dans les Cérianthes les ancêtres de tous les Chordés, une conception qui n'est plus admise aujourd'hui. Sur la base d'observations abondantes et méticuleuses, il projette de faire une publication importante avec l'esquisse d'un arbre phylogénétique. Il fait état de ces recherches dans ses cours mais repousse la publication. En 1907, il avoue : « On a déjà assigné tant d'ancêtres aux vertébrés et ils sont tous tombés dans l'oubli ; malgré toute ma conviction, j'hésite à en proposer un de plus. »[2] Après sa mort, on a retrouvé de nombreux dessins et planches qui avaient manifestement été préparés pour être publiés. Son élève, Paul Cerfontaine a rassemblé ces documents et les a publiés[12].
Van Beneden et Julin s'appliquent à décrire la morphologie et le développement des Tuniciers. À la suite d'Alexandre Kovalevski, ils décrivent la ressemblance du développement de l'œuf des Tuniciers avec celles des Vertébrés. L'appartenance des Tuniciers à l'embranchement des Chordés est confirmée par la comparaison des séquences d'ADN[13].
« Dans la morphologie des Tuniciers, van Beneden et Julin, après avoir poursuivi le lignage cellulaire jusqu'à la gastrula, appliquent la même méthode au développement des feuillets et des organes : système nerveux, chorde, mésoblaste. Or ils constatent que dans la gastrula déjà, les cellules initiales de ces éléments, non seulement sont reconnaissables, mais affectent une disposition très caractéristique. Elles sont groupées au pourtour du blastopore en des sortes de cercles concentriques. Les cellules nerveuses et chordo-mésoblastiques futures forment deux anneaux périblastoporaux inscrits l'un dans l'autre ; le premier externe et ectoblastique, le second interne et endoblastique, ou tout au moins incorporé dans l'endoblaste. »[2]
À sa mort, van Beneden a laissé une abondante documentation issue de ses recherches sur les Tuniciers collectés au cours de l'expédition antarctique belge du S.Y. Belgica en 1897-1898-1899[14]. Son élève Marc de Sélys Longchamp les a publiées[15],[16].
Il rédigea le compte-rendu sommaire des recherches entreprises à la station de biologie d'Ostende pendant les mois d'été 1883. Il y constata que le fond marin belge avait glissé et n'était pas constitué uniquement de sable. Dès lors des fonds de gravier se trouvaient à proximité de Westhinder où s'était développée une faune particulière.
Par la suite il mena également des recherches sur l'état de la faune près de Thorntonbak.
Les Polychètes, Échinodermes, les Ascidies et les poissons qui évoluaient à 29 mètres de profondeur ont été rencontrés ailleurs dans la mer du Nord. Ce constat lui a permis de travailler sur la relation entre la répartition et l'environnement.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.