Advertisement

Stades de la spermatogenèse chez Scyliorhinus caniculus (L.): Description, données histochimiques, variations normales et expérimentales

  • Jean Mellinger
Article

Résumé

La structure et l'histochimie du testicule des Chondrichthyens ont été étudiées sur des mâles jeunes et adultes de Scyliorhinus caniculus (L.). L'évolution parallèle à l'acquisition de la maturité sexuelle est précisée, de même que les modalités de l'interruption de la spermatogenèse décrite par J. M. Dodd (1960). Cette interruption est possible chez le jeune comme chez l'adulte. Il suffit que le stade sensible correspondant existe. Il s'étend aux dernières mitoses spermatogoniales et dure jusqu'à l'achèvement de la migration nucléaire sertolienne. Sa signification reste imprécise.

En dressant la liste des stades de la spermatogenèse, on a revu les descriptions antérieures, incomplètes. Chaque ampoule séminipare dériverait d'une seule cellule germinale, entourée de plusieurs cellules folliculaires. Douze mitoses, environ, conduisent au spermatocyte I. Chaque faisceau de 64 spermatozoïdes est le produit de 6 divisions synchrones successives (4 mitoses + 2 divisions réductionelles) à l'intérieur d'une même spermatogemme.

La fin de la spermiogenèse est marquée par l'apparition du manchon cytoplasmique périflagellaire, en arrière de la pièce intermédiaire. Les divers segments caractéristiques de ce spermatozoïde sont le siège d'agglutinations successives.

Dans la cellule de Sertoli, le ≪corps problématique≫ de Semper (1875) apparaît aux dépens de granules précurseurs protéiques AF, qui fusionnent. Des granules basaux AF+, non excrétés, participent à la lyse de l'épithélium après la spermiation. Le cytoplasme distal accumule une glycoprotéine acide, métachromatique. La chute de ce cytoplasme caduc détermine la spermiation en entraînant spermatozoïdes et corps problématique, le cytoplasme basal et le noyau restant en place. Il ne se forme pas de vacuoles.

L'action de l'hypophyse sur la spermatogenèse et sur la sécrétion des stéroïdes testiculaires est discutée à la lumière de travaux récents. Les Chondrichthyens présentent des différences importantes par rapport aux autres Vertébrés.

Summary

The structure and histochemistry of the chondrichthyan testis is studied in young and adult male dogfish (Scyliorhinus caniculus). The development which parallels sexua maturation is described as well as the modality of an interruption of spermatogenesis as described by J. M. Dodd (1960). This interruption is possible in young and adult specimens provided that the sensitive stage exists in the testis. It includes the latest spermatogonial mitoses and lasts until the Sertoli cell's nuclei have achieved their migration. Its signification remains to be determined.

In the course of this work the stages of spermatogenesis have been listed, and previous papers have been reviewed and completed. — Each seminiparous ampulla grows out from a single gonocyte, and is surrounded by several follicle cells. After about twelve mitoses primary spermatocytes are formed. Each bundle built up by 64 spermatozoons is produced by a series of 6 synchronous cell multiplications (4 mitotic and 2 meiotic divisions) within one spermatogemma (La Valette St. George, 1878).

Spermatogenesis is finished when the periflagellar cytoplasmic sheath appears behind the middle piece. The various characteristical segments of the spermatozoon are the places of successive agglutinations.

The „problematical bodies“ in the Sertoli cells described by Semper (1875) appear as the precursor protein AF granules confluence. AF+ granules at the base are not excreted, and after spermiation take part in the lysis of the epithelium. An acid metachromatic glycoprotein accumulates in the distal part of the cytoplasm. Spermiation causes the decay of this caducous cytoplasm carrying away spermatozoons and “problematic bodies”; however, basal cytoplasm and the nucleus are left at their place. No vacuoles are formed.

Taking recent results into consideration the influence of the hypophysis on spermatogenesis and on the secretion of testicular steroids is discussed. There are important differences between Chondrichthyans and other vertebrates.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Bibliographie

  1. Balbiani, G.: Leçons sur la génération des Vertébrés, recueillies par le Dr. F. Henneguy. Paris 1879 (d'après Sabatier 1896).Google Scholar
  2. Ballowitz, E.: Untersuchungen über die Struktur der Spermatozöen. Arch. mikr. Anat. 36, 225–290 (1890).Google Scholar
  3. Battaglia, F.: Ricerche istologiche e istochimiche sul testicolo dei Selaci con spéciale riguardo alle cellule interstiziali. Riv. Biol. 7, 283–296 (1925).Google Scholar
  4. Botte, V., G. Chieffi, and H. P. Stanley: Histological and histochemical observations on the male reproductive tract of Scyliorhinus stellaris, Torpedo marmorata and T. torpedo. Pubbl. staz. zool. Napoli 33, 224–242 (1963).Google Scholar
  5. Broek, A. J. P. Van denxxx: Gonaden und Ausführungsgänge. In: Handbuch der vergleichenden Anat., par L. bolk et coll., Bd. 6, S. 1–154. Berlin: Urban & Scharzenberg 1932.Google Scholar
  6. Bruch, E.: Etude sur l'appareil de la génération chez les Sélaciens. Strasbourg, 1860 (d'après Sabatier 1896).Google Scholar
  7. Carlisle, D. B.: The effect of mammalian lactogenic hormone on lower chordates. J. Mar. Biol. Ass. U. K. 33, 65–68 (1954).Google Scholar
  8. Chieffi, G.: Ricerche sul differenziamento dei sessi negli embrioni di Torpedo ocellata. Pubbl. staz. zool. Napoli 22, 57–78 (1949).Google Scholar
  9. —: Sex differenciation and experimental sex reversal in Elasmobranch fishes. Arch. Anat. Morphol. exp. 48, 21–36 (1959).Google Scholar
  10. —: F. Della corte e V. Botte: Osservazioni sul tessuto interstiziale del testicolo dei Selaci. Boll. Zool. 28, 211–217 (1961).Google Scholar
  11. —: and C. Lupo: Identification of oestradiol-17β, testosterone and its precursors from Scylliorhinus stellaris testes. Nature (Lond.) 190, 169–170 (1961).Google Scholar
  12. Collenot, G., et R. Ozon: Mises en évidence biochimique et histochimique d'une Δ 5−3 βhydroxystéroïde déshydrogénase dans le testicule de Scylliorhinus canicula L. Bull. Soc. zool. France 89, 577–587 (1964).Google Scholar
  13. Della Corte, F., V. Botte e G. Chieffi: Ricercha istochimica dell'attività délla steroide-3 β-olo-deidrogenasi nel testicolo di Torpedo marmorata Risso e di Scyliorhinus stellaris (L.). Atti soc. peloritana Sci. fis. mat. nat. 7, 393–397 (1961).Google Scholar
  14. Dodd, J. M.: Gonadal and gonadotrophic hormones in lower vertebrates. In: Marshall's Physiology of Reproduction, vol. 1, part 2, p. 417–582. London: Longmans Green 1960.Google Scholar
  15. —, P. J. Evennett, and C. K. Goddard: Reproductive endocrinology in Cyclostomes and Elasmobranchs. Symp. Zool. Soc. London 1, 77–103 (1960).Google Scholar
  16. Duijn, P. Vanxxx: Acrolein-Schiff, a new staining method for proteins. J. Histochem. Cytochem. 9, 234–241 (1961).Google Scholar
  17. Evennett, P. J., and J. M. Dodd: Endocrinology of reproduction in the river lamprey. Nature (Lond.) 197, 715–716 (1963).Google Scholar
  18. Fratini, L.: Osservazioni sulla spermatogenesi di Scylliorhinus canicula, Pubbl. staz. zool. Napoli 24, 201–216 (1953).Google Scholar
  19. Grassé, P.-P., et O. Tuzet: Sur la spermiogenèse du Sélacien Scyllium canicula Cuv. C. R. Soc. Biol. (Paris) 111, 279–282 (1932).Google Scholar
  20. Hallmann, E.: Über den Bau des Hodens und die Entwicklung der Samenthiere der Rochen. Arch. Anat. Physiol. wiss. Med. 1840, 467–474 (1840).Google Scholar
  21. Hermann, F.: Beiträge zur Kenntnis der Spermatogenese. Arch. mikr. Anat. 50, 276–315 (1897).Google Scholar
  22. Herrmann, G.: Sur la spermatogenèse chez les sélaciens. C. R. Acad. Sci. (Paris) 93, 858–860 (1881).Google Scholar
  23. Jensen, O. S.: Recherches sur la spermatogenèse. Arch. Biol. (Liège) 4, 669–747 (1883).Google Scholar
  24. Lallemand, F.: Observations sur le développement des zoospermes de la raie. Ann. Sci. Nat. Zool., 2e sér. 15, 257–262 (1841).Google Scholar
  25. La Valette St. George, A. J. H. von: Inest. Dissertatio de spermatosomatum evolutione in plagiostomis. Bonn, 3-VIII-1878 (d'après Sabatier 1896).Google Scholar
  26. Lison, L.: Histochimie et cytochimie animales, en 2 vol. Paris: Gauthirs-Villars 1960.Google Scholar
  27. Makino, S.: The chromosomes of two Elasmobranch fishes. Cytologia (Tokyo) Fujii Jubilee vol. 867–876 (1937).Google Scholar
  28. Marshall, A. J., and B. Lofts: The Leydig-cell homologues in certain teleost fishes. Nature (Lond. 177, 704–705 (1956).Google Scholar
  29. Matthews, L. H.: Reproduction in the basking shark Cetorhinus maximus (Gunner). Phil. Trans. (B) 234, 247–316 (1950).Google Scholar
  30. Matthey, R.: La formule chromosomique du Sélacien Scylliorhinus catula (Günth.). C. R. Soc. Biol. (Paris) 126, 388–389 (1937).Google Scholar
  31. —: Les chromosomes des Vertébrés. Lausanne: F. Rouge 1949.Google Scholar
  32. Mazza, F.: Note anatomo-istologiche sulla Chimaera monstrosa. Linn. Atti Soc. Lig. Sci. Nat. 6, 301–315 (1895).Google Scholar
  33. Mellinger, J.: Les relations neuro-vasculo-glandulaires dans l'appareil hypophysaire de la Roussette, Scyliorhinus caniculus (L.) (Poissons Elasmobranehes). Thèse Sciences Strasbourg. Colmar: Imprimerie Alsatia 1963. Réimprimé dans: Arch. Anat. Histol. Embryol. norm. exp. 47, 1–201 (1964).Google Scholar
  34. Moore, J. E. S.: On the germinal blastema and the nature of the so called ≪reduction division≫ in the cartilaginous fishes. Anat. Anz. 9, 547–552 (1894).Google Scholar
  35. —: On the structural changes in the reproductive cells during the spermatogenesis of elasmobranchs. Quart. J. micr. Sci. 38, 275–313 (1895).Google Scholar
  36. Oordt, G. J. Vanxxx, P. G. W. J. Vanxxx Oordt, and W. J. Vanxxx Dongen: Recent experiments on the regulation of spermatogenesis and the mechanism of spermiation in the common frog, Rana temporaria. In: Comparative Endocrinology, ed. A. Gorbman, p. 488–498. New York: J. Wiley & Sons Inc. 1959.Google Scholar
  37. Policard, M. A.: Constitution lympho-myéloïde du stroma conjonctif du testicule des jeunes Rajidés. C. R. Soc. Biol. (Paris) 54, 148–150 (1902).Google Scholar
  38. Racadot, J.: Sur la mise en évidence des types cellulaires adénohypophysaires par la méthode de Herlant au bleu d'alizarine acide. Bull. Micr. appl. 12, 16–20 (1962).Google Scholar
  39. Rawitz, B.: Untersuchungen über Zellteilung. II. Die Teilung der Hodenzellen und die Spermatogenese bei Scyllium can. Arch. mikr. Anat. 53, 19–62 (1898).Google Scholar
  40. Retzius, G.: Über einen Spiralfaserapparat am Kopfe der Spermien der Selachien. Biol. Untersuch., N. F. 10, 61–64 (1902).Google Scholar
  41. —: Die Spermien der Selachier. Biol. Untersuch., N. F. 14, 79–88 (1909).Google Scholar
  42. Sabatier, A.: De la spermatogenèse chez les Plagiostomes et chez les Amphibiens. C. R. Acad. Sci. (Paris) 94, 1097–1099 (1882).Google Scholar
  43. —: Sur quelques points de la spermatogenèse chez les sélaciens. C. R. Acad. Sci. (Paris) 120, 47–50 et 205–208 (1895).Google Scholar
  44. —: De la spermatogenèse chez les Poissons Sélaciens. Trav. Inst. Zool. Univ. Montpellier et Stat. Marit. Cette, N. S., Mém. no 4, 1–191(1896).Google Scholar
  45. Sanfelice, F.: Spermatogenesi dei Vetebrati. Boll. Soc. Nat. Napoli (1888) (cit. par Sabatier 1896).Google Scholar
  46. Schreiner, A., und K. E. Schreiner: Die Beifungsteilungen bei den Wirbeltieren. Ein Beitrag zur Frage nach der Chromatinreduktion. Anat. Anz. 24, 561–578 (1904).Google Scholar
  47. —: Neue Studien über die Chromatinreifung der Geschlechtszellen. II. Die Beifung der männlichen Geschlechtszellen von Salamandra maculosa (Laur.), Spinax niger (Bonap.) und Myxine glutinosa (L.). Arch. Biol. (Liège) 22, 419–492 (1906).Google Scholar
  48. Semper, C.: Das Urogenitalsystem der Plagiostomen und seine Bedeutung für das der übrigen Wirbelthiere. Arb. zool.-zoot. Inst. Würzburg 2, 195–509 (1875).Google Scholar
  49. Simpson, T. H., R. S. Wright, and H. Gottfried: Steroids in the semen of the dog-fish (Squalus acanthias). J. Endocr. 26, 489–498 (1963).Google Scholar
  50. Stanley, H. P.: Urogenital morphology in the Chimaeroid Fish Hydrolagus colliei (Lay and Bennett). J. Morph. 112, 99–128 (1963).Google Scholar
  51. - Fine structure and development of the spermatozoan midpiece in the elasmobranch fish Squalus suckleyi. J. Cell Biol. 23, 88 A (1964).Google Scholar
  52. Stannius, H.: Über die männlichen Geschlechtstheile der Buchen und Haien. Arch. Anat. Physiol. wiss. Med. 1840, 41–43 (1840).Google Scholar
  53. Stephan, P.: Sur le développement de la cellule de Sertoli chez les Sélaciens. C. R. Soc. Biol. (Paris) 54, 773–775 (1902 a).Google Scholar
  54. —: L'évolution de la cellule de Sertoli des Sélaciens après la spermatogenèse. C. R. Soc. Biol. (Paris) 54, 775–776 (1902b).Google Scholar
  55. —: L'évolution des corpuscules centraux dans la spermatogenèse de Chimaera monstrosa. C. R. Soc. Biol. (Paris) 55, 265–267 (1903).Google Scholar
  56. —: Recherches sur quelques points de la spermiogenèse des Sélaciens. Arch. Anat. micr. 6, 43–60 (1904).Google Scholar
  57. Suzuki, B.: Notiz über die Entstehung des Mittelstückes der Samenfäden von Selachiern. Anat. Anz. 15, 125–131 (1898).Google Scholar
  58. Swaen, A., et H. Masquelin: Etudes sur la spermatogenèse. Arch. Biol. (Liège) 4, 749–801 (1883).Google Scholar
  59. Tuzet, O.: La spermatogenèse des Poissons. In: Traité de Zoologie, direct. P.-P. Grassé, t. 13, fasc. 3, Addenda, p. 2653–2657. Paris: Masson & Cie. 1958.Google Scholar
  60. —, et Y. Cabanis: Becherches sur la spermiogenèse des Sélaciens: Scyliorhinus caniculus (L.), Squalus acanthias (L.), Mustelus canis Mitchill. Raja clavata L. Arch. Zool. exp. gén. 97, 19–31 (1959).Google Scholar
  61. Vogt, C., et Pappenheim: Recherches sur l'anatomie comparée des organes de la génération chez les animaux vertébrés. Ann. Sci. natur. Zool. 12, 100–131 (1859).Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1965

Authors and Affiliations

  • Jean Mellinger
    • 1
  1. 1.Faculté des Sciences de StrasbourgLaboratoire de Zoologie et d'Embryologie expérimentaleFrance

Personalised recommendations