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GERME

Depuis l'Antiquité romaine, le mot germe (du latin germen) désigne le principe initiateur d'un événement ou d'un processus. Dans la nature, la croissance d'un cristal ou le développement d'une forme vivante résulte de l'existence première d'un germe. Dans la pensée, c'est la source d'une image ou d'une idée lorsqu'elle émerge au niveau de la conscience.

En biologie, on utilise cette notion pour désigner l'embryon végétal contenu dans une graine ou encore la tache germinative observée à la surface de la sphère jaune d'un œuf d'oiseau. Dans l'œuf de grenouille, une gelée transparente renferme un germe noirâtre qui se transforme peu à peu pour prendre la forme allongée d'un têtard. Ces observations sont aisées parce que les objets examinés sont volumineux, macroscopiques.

Lorsque l'observateur cherche à découvrir des germes plus petits, invisibles à l'œil nu, il lui faut utiliser un système de grossissement optique, comme le fit Antoine van Leeuwenhoek dans la seconde moitié du xviie siècle, pour observer les germes microscopiques auxquels on donnera plus tard le nom de microbes. Certains d'entre eux, dotés de mobilité et de réactivité, naissaient dans des liquides où macéraient des débris organiques : ils furent alors appelés « Infusoires ».

Germe contre génération spontanée

Les conditions dans lesquelles les Infusoires apparaissaient dans le « bouillon de culture » étaient si mystérieuses que l'on crut à l'existence d'une « génération spontanée » de ces germes, grâce à une sorte de transmutation des déchets végétaux. Ce concept de transmutation pouvait aussi expliquer, selon ses adeptes, la genèse d'êtres macroscopiques tels que les mouches et les souris..., ce qui ne contredisait pas Aristote mais s'opposait à la notion initiale de germe.

Il ne fut pas très difficile à Francesco Redi de ridiculiser, à la fin du xviie siècle, par une expérimentation rigoureuse, ces billevesées : ce sont des œufs, déposés par des mouches sur les matières organiques, d'où proviennent les asticots qui, après métamorphose des larves, deviendront des « insectes parfaits ». La démonstration n'ayant pu être appliquée à l'échelle microscopique, la théorie de la génération spontanée devait résister jusqu'au milieu du xixe siècle, malgré les preuves apportées par Lazzaro Spallanzani (1765) à l'encontre des allégations de John Needham (An Account of Some New Microscopical Discoveries, 1745).

Finalement, Louis Pasteur, par ses travaux sur la maladie des vers à soie, la pébrine, puis sur les causes de la fermentation réalisée par la levure de bière, allait constater la continuité générative (reproduction) des microbes et la spécificité de leur activité biologique. Il défendait ainsi une théorie des germes microscopiques qui déboucha sur l'étude des maladies infectieuses : ces dernières provenaient, d'après lui, de la contamination d'un sujet réceptif par un germe microbien pathogène. Abandonnant les essais de stérilisation d'un bouillon de culture en récipient scellé (option mise en œuvre en conserverie par Nicolas Appert), Louis Pasteur imagina de stériliser le liquide nutritif dans un flacon non scellé mais où l'entrée de l'air était rendue impossible soit par un filtre de coton stérilisé, soit par la forme incurvée du col du récipient (ballon à col de cygne). Aucun germe extérieur n'ayant pu entrer, les bouillons de culture restèrent stériles, ce qui obligea le contradicteur de Pasteur, Félix Pouchet, à abandonner l'hypothèse de la génération spontanée (1864).

Germe et cellule

Ce tournant décisif de la pensée biologique coïncidait avec la mise au point de la notion de cellule, par Robert Remak puis Rudolf Virchow. Ce dernier devait enterrer définitivement la génération spontanée en postulant l'héritabilité de la structure cellulaire : toute cellule provient d'une cellule préexistante (omnis cellula e cellula). Étant un être unicellulaire, un microbe procédait donc nécessairement d'un microbe préexistant, ce qui, dans le cas où ces germes étaient pathogènes, expliquait la contamination par contagion lors de la propagation des maladies épidémiques. Certes, on soupçonnait cela depuis longtemps, mais les « miasmes » dont on invoquait la responsabilité n'avaient jamais été assimilés à des êtres vivants microscopiques. Ainsi triomphait, pour le plus grand bien de la médecine, la « théorie des germes » que défendait Louis Pasteur et qui donnait un fondement scientifique à l'hygiène.

À la fin du xixe siècle, l'application de la notion de germe à la biologie générale devait, au-delà de la microbiologie, élargir bientôt les perspectives. On allait, en effet, avec les progrès de la cytologie (science des cellules) et de l'histologie (science des tissus constitués par ces cellules), appliquer la notion de germe aux cellules chargées de transmettre la vie au cours des générations successives des animaux et des plantes.

Toute cellule apte au développement d'embryons jusqu'au stade adulte est qualifiée de totipotente, c'est-à-dire chargée de toutes les potentialités de l'espèce, et ainsi de transmettre la vie : elle en est le germe. On appelle zygote la cellule-œuf qui résulte de l'union d'une cellule sexuelle femelle avec une cellule sexuelle mâle. Ce type de cellule-œuf est dit d'origine germinale (le germen étant le tissu à vocation génésique). Le zygote assemble un apport biparental ouvrant la possibilité de combinaisons héréditaires variées, ce qui garantit l'originalité de chaque individu. En revanche, si la cellule totipotente provient d'un tissu dit somatique (soma, en grec, signifie « corps »), l'innovation héréditaire n'est plus systématique : ce sera le point de départ d'un ensemble de tissus qui reconstituera, en principe (des mutations restant possibles), l'individu originel de façon plus ou moins identique car le contexte peut induire des nuances dites épigénétiques. Une telle situation est fréquente chez les végétaux : c'est la multiplication végétative, initiée par les cellules totipotentes existant dans les méristèmes (points végétatifs des bourgeons, assises génératrices des tiges et racines) ou apparues dans des foyers de dédifférenciation créant un rajeunissement cellulaire.

Les individus multipliés sans changement au cours des générations constituent un groupe appelé clone. Pour les animaux, la reproduction clonale existe dans la nature (divers invertébrés) mais elle a pu être expérimentalement obtenue par la technique du transfert nucléaire (un noyau de cellule somatique étant greffé dans une cellule germinale femelle énucléée) appliquée à certaines espèces de vertébrés (par exemple, la brebis Dolly, premier mammifère cloné, née en 1996).

Auteur: Didier LAVERGNE
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