La science du sperme dans les années 1700

Dans l’extrait ci-dessous tiré de « Beautiful Experiments : An Illustrated History of Experimental Science » (The University of Chicago Press, 2023), Philip Ball plonge dans les expériences des 17e et 18e siècles qui cherchaient à trouver la réponse à une question fondamentale : qu’est-ce que induit le développement des œufs ? Des observations microscopiques des spermatozoïdes aux petits pantalons spéciaux pour attraper les spermatozoïdes pour les grenouilles, Ball révèle comment nous en sommes venus à comprendre la fécondation.

Il a toujours été clair que pour la reproduction des humains et des autres mammifères, le mâle et la femelle ont tous deux un rôle à jouer. Mais quel rôle, exactement ? Aristote a proposé que les deux sexes contribuent à une sorte de principe générateur appelé « sperme », qui se combine pour produire l’âme humaine rationnelle chez le fœtus en croissance dans un processus qu’il a appelé « épigenèse ».

Reflétant l’attitude chauvine qui a façonné la plupart des théories de la procréation jusqu’aux temps modernes, le principe masculin était considéré comme l’élément actif, qui poussait comme une graine dans le réceptacle passif fourni par la femme. Dans l’un des premiers exemples enregistrés de science expérimentale, Aristote a soigneusement ouvert et examiné les œufs de poule à différentes étapes, de la fécondation à la naissance, afin d’observer le développement des fœtus.

Au XVIIe siècle, le médecin anglais William Harvey, tout en soutenant largement la position aristotélicienne, mettait davantage l’accent sur le rôle de l’œuf issu de la femelle. Ex ovo omnia, comme il le disait en 1651 : tout vient d’un œuf, une position appelée ovisme. Mais les observations microscopiques des spermatozoïdes par Antonie van Leeuwenhoek dans les années 1670 ont conduit à l’idée que le corps en développement est déjà inhérent à la tête des entités ressemblant à des vers observées dans le sperme (spermatozoïdes signifie littéralement « animaux spermatiques »).

Le concept a été illustré de manière frappante en 1694 par le microscopiste néerlandais Nicolaas Hartsoeker, qui a dessiné un spermatozoïde avec un homoncule fœtal emballé dans la tête, doté de minuscules membres. Dans cette vision préformationniste, le corps était déjà complètement formé, alors que dans la [epigenesis] voyez-vous, il s’est développé à partir d’une graine non structurée.

Il s’agissait en grande partie de conjectures, en raison des difficultés liées aux observations et aux expériences sur la conception humaine. À l’époque comme aujourd’hui, une grande partie de ce que l’on savait sur l’embryologie reposait sur des études sur d’autres animaux. Au milieu du XVIIIe siècle, un physiologiste et prêtre italien nommé Lazzaro Spallanzani entreprit d’étudier le rôle précis du sperme mâle en étudiant la reproduction chez les grenouilles. Spallanzani a été décrit comme ayant une « soif de connaissance » : une passion qui semblait parfois dépasser les convenances, comme lorsqu’il aurait commencé à expliquer avec enthousiasme à un groupe de dignitaires l’accouplement de grenouilles qu’il avait remarqué dans un plan d’eau. lors de voyages à Constantinople.

C’était sûrement un sujet de discours plutôt indécent pour un homme ordonné dans l’Église. Cependant, les grenouilles ne s’accouplent pas réellement. La femelle pond plutôt ses œufs, sur lesquels le mâle dépose ensuite son sperme.

Bien que Spallanzani partageait la vision épigénétique de Harvey sur le développement à partir d’un ovule fécondé, il soupçonnait que les spermatozoïdes ne jouaient aucun rôle, mais étaient plutôt une sorte de parasite. Selon Spallanzani, c’est le composant liquide et plus fin du sperme qui fournit le principe générateur.

Pour tester cette idée, Spallanzani devait collecter du sperme de grenouille et séparer les « vers » microscopiques du liquide séminal. Il emprunte une idée au scientifique français René Antoine de Réaumur, qui tenta en 1736 d’étudier la fécondation chez les grenouilles en équipant les mâles de minuscules pantalons en taffetas et en vessie de porc, afin de pouvoir collecter et étudier leur sperme. Cependant, il n’y parvint guère, car les grenouilles s’extirpèrent de leurs vêtements. Mais les pantalons de grenouille prophylactiques de Spallanzani eurent plus de succès. En appliquant une partie du sperme ainsi obtenu sur des œufs de grenouille, il réalisa le premier exemple connu d’insémination artificielle.

Spallanzani n’a cependant jamais réussi à élucider le lien entre les spermatozoïdes et la fécondation. Après avoir filtré le sperme collecté pour séparer le liquide du résidu plus épais contenant les spermatozoïdes, il découvrit que seuls ces derniers pouvaient provoquer la fécondation – et pourtant, au grand étonnement de nombreux historiens des sciences, il croyait toujours que la capacité fécondante résidait dans le liquide.

Dans une série d’expériences, il a conservé les spermatozoïdes et les œufs de crapaud sur des lunettes de montre de poche à quelques millimètres seulement l’un de l’autre pour voir si les œufs pouvaient être fécondés par une « aura » intangible émanant du sperme (ce n’était pas le cas, bien sûr). Certains pensent que Spallanzani était trop captivé par une sorte d’ovisme préformationniste, estimant que la forme de l’embryon était déjà en sommeil dans l’œuf et n’avait besoin que du moindre stimulus du sperme pour commencer à se développer.

Quoi qu’il en soit, il illustre comment, même si un scientifique fait le bon type d’expérience, il n’y a aucune garantie qu’il en tirera la bonne conclusion. Spallanzani a ensuite étendu ses recherches aux chiens, en collectant le sperme d’un mâle et en l’injectant avec une seringue dans l’utérus d’une chienne. Voir la grossesse qui en a résulté et la naissance des chiots a été, a-t-il écrit, « l’une des plus grandes joies de ma vie ». Il a également expérimenté la conservation des spermatozoïdes à l’aide de glace pour voir s’ils conservaient une capacité fécondante.