Felix Dujardin: biographie, théorie des cellules et autres contributions

Felix Dujardin (1801 - 1860) était un biologiste français connu pour ses études sur la classification des protozoaires et des invertébrés. Il a également été professeur de géologie et de minéralogie, puis a été président d'une chaire de zoologie et de botanique dans différentes universités françaises.

Un de ses grands mérites est d'avoir été un autodidacte. Cependant, il a étudié de manière rigoureuse des textes spécialisés sur des sujets d’intérêt tels que la biologie ou la théorie cellulaire.

Pendant longtemps, Dujardin s'est consacré à la recherche sur les micro-organismes et a été le premier à proposer la création de la classification des rhizopodes, qui est devenue plus tard ce que l'on appelle maintenant les protozoaires.

En outre, Dujardin a nié que les micro-organismes soient des organismes complets comme les animaux les plus complexes. De même, il a profité des progrès de l'optique pour étudier la structure subcellulaire des organismes.

Le nom de Dujardin est également connu pour être l’un des premiers à avoir décrit le protoplasme. Ces recherches n’ont pas été fructueuses au cours de la période en raison du manque de connaissances dans d’autres sciences qui étaient fondamentales pour élargir le concept.

Biographie

Premières années

Félix Dujardin est né le 5 avril 1801 à Tours, en France. Il était le fils d'un horloger qui, pendant un certain temps, lui a appris à travailler dans l'entreprise familiale, ce qui lui a permis d'acquérir des compétences manuelles qui l'ont servi pour son futur métier.

Ses premières lettres ont été reçues à l'école locale. Dujardin aimait les arts jusqu'à ce qu'il rencontre, par un ami de la famille, plusieurs textes sur la nature et l'anatomie. Depuis lors, sa passion pour la chimie a commencé à s’intensifier avec des expériences à la maison.

Il ne pouvait pas entrer à l'École Polytechnique, alors il décida de se consacrer brièvement à l'étude de la peinture.

Autodidacte

En dépit d'avoir obtenu un poste d'ingénieur en hydraulique, Dujardin a continué à avoir une inclination par les sciences naturelles.

Après avoir épousé Clémentine Grégoire, il est retourné dans sa ville natale et a commencé à travailler comme bibliothécaire, en même temps qu'il a rejoint l'activité d'enseignement. Principalement, il a enseigné les mathématiques et la littérature; Grâce à cela, il a quitté son travail de bibliothécaire.

C'est alors qu'il a pu poursuivre ses études scientifiques et même publié des ouvrages sur les fossiles de la région.

Après avoir enseigné des matières telles que la géométrie et la chimie, il a décidé de se spécialiser en zoologie, car il était difficile de travailler sur des sujets aussi variés qu’il l’avait fait auparavant. C'est pourquoi il a choisi de s'installer dans la capitale française.

Autodidacte, Dujardin s'est aventuré dans divers domaines en se plongeant dans les manuels scolaires correspondants.

Zoologie

Félix Dujardin demeura pendant plusieurs années rédacteur d'articles scientifiques dans diverses publications. Au cours de cette période, il a créé un livre qu'il a nommé Promenades d'un naturaliste .

Au milieu des années 1830, alors qu’il étudie les microorganismes sur la côte sud de la France, il conclut à l’existence de rhizopodes.

En 1840, Dujardin reçut le poste de professeur de géologie et de minéralogie à l'Université de Toulouse. L'année suivante, il fut professeur de zoologie et de botanique à Rennes.

La mort

Felix Dujardin est décédé le 8 avril 1860 à Rennes, en France, à l'âge de 59 ans. Son dernier travail était lié aux échinodermes.

On pense que grâce à ses connaissances dans d'autres domaines scientifiques, il a été capable de tirer les conclusions auxquelles il était parvenu au cours de sa vie et qui lui ont permis de réaliser autant de progrès.

Bien que son travail n'ait pas été très apprécié au cours de sa vie, il était très précieux d'être compris dans son intégralité par d'autres scientifiques.

Études réalisées

Rizalpods

Il a travaillé une grande partie de sa carrière sur la vie animale microscopique. En 1834, il proposa qu'un nouveau groupe d'organismes unicellulaires soit appelé rhizopodes. Le nom a ensuite été changé pour protozoaires ou protozoaires.

Les protozoaires sont des eucaryotes unicellulaires, autonomes ou parasites, qui se nourrissent de matière organique, comme d’autres micro-organismes, ou de tissus et débris organiques.

Historiquement, les protozoaires étaient considérés comme des "animaux unicellulaires", c’est-à-dire qu’ils présentaient régulièrement des comportements similaires à ceux-ci.

Parmi ces comportements, il y avait la prédation ou la faculté de mouvement, ainsi que l'absence de la paroi cellulaire que possèdent les plantes et de nombreuses algues.

Bien que la pratique traditionnelle consistant à grouper des protozoaires avec des animaux ne soit plus considérée comme valide, le terme est toujours utilisé de manière imprécise pour identifier des organismes unicellulaires pouvant se déplacer indépendamment et se nourrir par hétérotrophie.

Dujardin a réfuté la théorie du naturaliste Christian Gottfried Ehrenberg selon laquelle les organismes microscopiques étaient des "organismes complets" similaires à des animaux plus complexes.

Contributions de l'optique au travail de Dujardin

Aux XVIIe et XVIIIe siècles, les lentilles de microscope étaient imprécises en raison des caractéristiques optiques des matériaux avec lesquels elles étaient fabriquées, ce qui rendait difficile la vision de structures extrêmement détaillées dans des objets semi-transparents.

Au XIXe siècle, l'optique des microscopes s'est améliorée grâce à l'invention du double achromatique de Chester Moor Hall, John Dolland et James Ramsdell. Cela a conduit à l'introduction des lentilles achromatiques dans les microscopes au cours des années 1820 et 1830.

Les lentilles nouvellement développées ont été corrigées pour atténuer les aberrations sphériques et chromatiques. Cela a permis à Félix Dujardin de détecter des objets environ 100 fois plus petits que ceux que l’on pouvait voir à l’œil nu.

Les nouveaux microscopes à lentilles achromatiques ont permis d'explorer la structure des êtres vivants au niveau sub-cellulaire et Felix Dujardin a été l'un des pionniers dans la mise en pratique et l'utilisation scientifique de ces nouveaux instruments.

Invertébrés

En plus de ses études sur la vie microscopique, Felix Dujardin a mené des recherches approfondies sur des groupes d'invertébrés, dont des échinodermes, des helminthes et des cnidaires.

Échinodermes

Échinodermes était le nom commun donné à tout membre du phylum des échinodermes d'animaux marins. Ils sont reconnaissables à leur symétrie radiale et incluent des animaux aussi connus que les étoiles, les oursins et les concombres de mer.

Les échinodermes sont présents dans toutes les profondeurs océaniques, de la zone intertidale à la zone abyssale. Le bord contient environ 7000 espèces vivantes. Son étude a démontré l'étendue et la diversité des intérêts de Dujardin.

Helminthes

Les helminthes ou parasites ont également fait l’objet de grandes recherches de Dujardin, comme en témoigne son livre publié en 1845, Histoire naturelle des helminthes ou des vers intestinaux .

Les organismes mentionnés sont des macroparasites qui, à l'âge adulte, peuvent généralement être vus à l'œil nu. Il existe de nombreux vers intestinaux qui se propagent dans le sol et ont un impact sur le tractus gastro-intestinal.

Dujardin a contribué à découvrir que les helminthes peuvent survivre chez leurs hôtes mammifères pendant de longues périodes, car ils sont capables de générer des changements dans la réponse immunitaire en sécrétant des produits immunomodulateurs.

Cnidaires

Dans le prolongement des animaux marins, Dujardin a également analysé les cnidaires, une frontière du royaume métazoaire qui contient plus de 11 000 espèces d’organismes présents exclusivement dans les milieux aquatiques (eau douce et marins).

Sa particularité réside dans les cnidocytes, cellules spécialisées qu’ils utilisent principalement pour capturer leurs proies. Leurs corps sont constitués de mésoglea, une substance gélatineuse non vivante, intercalée entre deux couches d’épithélium de la plupart des cellules épaisses.

Dans le groupe des foraminifères, il a observé la substance vitale apparemment sans forme qui exsudait par les ouvertures de la coquille calcaire et l’a baptisée "sarcode", connue plus tard sous le nom de protoplasme.

Ce travail l'a amené à réfuter, au milieu des années 1830, la théorie redevenue à la mode grâce à Christian Ehrenberg selon laquelle les organismes microscopiques possèdent les mêmes organes que les animaux supérieurs.

Théorie cellulaire

Au début du XIXe siècle, les infusoires comprenaient un large éventail d’organismes de taille et de complexité allant des bactéries aux petits invertébrés, y compris les vers et les crustacés.

L'un des fondements des avancées des études de Dujardin était la théorie de la cellule, selon laquelle Theodor Schwann et Mattias Jakob Schleiden ont développé l'idée que la base des organismes était la cellule. Ce qui indique que les organismes doivent être formés par une ou plusieurs cellules.

Après cette approche, la série d’avancées relatives à l’ infusoría s’est précipitée rapidement. C'est en 1841 que Dujardin a reconnu, de manière indépendante, que de nombreux protozoaires étaient des cellules uniques dotées d'un niveau d'organisation interne élevé, comparable à celui des cellules végétales.

Les études sur les infusoires au XXIe siècle ont été dominées par les recherches de Dujardin, ainsi que par un groupe de biologistes choisis parmi lesquels Christian Gottfried Ehrenberg, Samuel Hahnemann, Samuel Friedrich Stein et William Saville-Kent.

Autres contributions à la biologie

Protoplasme

Felix Dujardin a joué un rôle fondamental dans le développement du concept de protoplasme. En 1835, il décrivit ce qu'il voyait au microscope: une substance gélatineuse qui exsudait du bout cassé d'un protozoaire (appelé à l'époque infusoire).

Dujardin a décrit cette "gelée vivante" comme une "substance gélatineuse, pulpeuse, homogène, sans organes visibles et pourtant organisée". Bien qu'il lui ait donné le nom de "sarcoda", le terme protoplasme a été largement adopté au fil du temps.

Trente-trois ans plus tard, lors de sa célèbre conférence dominicale à Edimbourg le 8 novembre 1868 et fondée sur les études de Dujardin, Thomas Huxley qualifia le protoplasme de "base physique de la vie".

La découverte du protoplasme a inspiré l’initiation des études de chimie des colloïdes. Malheureusement, la compréhension du protoplasme et du colloïde a été entravée par le manque de connaissances approfondies sur la physique et la chimie liées à la matière au cours de cette période.

Selon l'hypothèse de l'induction de l'association, le protoplasme reste la base physique de la vie, comme l'a souligné Thomas Huxley à la suite de Dujardin et à juste titre. Cela diffère seulement avec la théorie actuelle selon laquelle le protoplasme n'est plus défini par son apparence.

Vacuolas

Felix Dujardin a également contribué à la découverte de vacuoles chez les protozoaires. Bien que Lazzaro Spallanzani (1776) ait aperçu pour la première fois les vacuoles contractiles ou "étoiles" de nombreux protozoaires, il les a confondus avec des organes respiratoires.

Félix Dujardin a nommé ces étoiles "vacuoles" en 1841, bien que les botanistes aient observé la sève cellulaire sans structure optique pendant des années.

Le terme vacuole a été utilisé pour la première fois pour désigner spécifiquement les cellules végétales en 1842, par Matthias Jakob Schleiden, lorsqu'il l'a distinguée du reste du protoplasme.

Corpora pedunculata

En 1850, il fut le premier à décrire les corpora pedunculata, un élément essentiel du système nerveux des insectes. Ces pédiculoses forment une paire de structures dans le cerveau d'insectes, d'autres arthropodes et de quelques annélides.

En botanique et en zoologie, l’abréviation standard Dujard est appliquée à l’espèce qu’il a décrite, afin de la désigner comme précurseur de la taxonomie et de la classification scientifique de certains végétaux et animaux.

Travaux

- Mémoire sur les couches du sol en Touraine et description des coquilles de la craie des faluns (1837).

- Histoire naturelle des zoophytes. Infusoires, y compris la physiologie et la classification de ces animaux, et comment les étudier au microscope (1841).

- Nouveau manuel pour l'observateur du microscope (1842).

- Histoire naturelle des helminthes ou des vers intestinaux (1845).