LA TIGE D'UNE DICOTYLÉDONE
Pour les nouveaux en botanique, par un débutant en botanique.
Walter  Dioni                                   Cancún (Q.Roo), Mexique

 

 

 

 

 

Ces photos ont été prises en 640 x 480, et réduites pour leur insertion dans l'article.

 
 

Quelques unes de ces photos dont la légende est en bleu sont cliquables.

 
 

La largeur du champ avec chaque objectif est la suivante: 4x = 3400 µ, 10x = 1333 µ, 40x = 340 µ et 100x = 133 microns. L'équipement et les filtres utilisés ont été décrits dans un précèdent article . Il est préférable de voir cet article avec une résolution d' au moins 800 x 600 px.

 

 
 
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Une portion de la coupe vue en champ clair
objectif x 10, dû à l'épaisseur de la coupe
les faisceaux vasculaires sont opaques

 
 

 

Bien sûr i il y a sur le Réseau beaucoup de pages consacrées à ce sujet. Beaucoup d'entre elles sont richement illustrées d'excellentes photos de préparations microscopiques effectuées en appliquant toutes les règles de l'art : coupes au microtome professionnel après inclusion à la paraffine, probablement à moins de 10 microns d'épaisseur, coloration avec des colorants différentiels pour les différents tissus, etc.

Si j’ose ajouter une page de plus, c'est seulement pour démontrer comment avec un simple outil (un "microtome à double lames " décrit par Michel Neuberg dans le Magazine MicrOscOpieS ), on peut aider un amateur pourvu d'un microscope et de quelques filtres de contraste, à faire des recherches sur le sujet ou à apprendre simplement l'anatomie d'une dicotylédone.

 

 
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Avec le filtre COL-D1 quelques tissus se différencient et les faisceaux vasculaires montrent leur structure - x 10
Une section similaire étiquetée. pour mieux montrer la structure de la tige - x 10 - Filtre Rh-Q


ep
= épiderme de la tige
col = collenchyme
par = parenchyme cortical ( collenchyme + parenchyme forment le cortex)
cb = cambium inte rfasciculaire
Paq.vasc. = paquet ou faisceau vasculaire formé par le phloème (ph) et le xylème (xy).

On le verra plus tarde avec plus de détaille - moelle, le cylindre central de parenchyme.
Les raphides sont des aiguilles d'oxalate de calcium sécrétées par quelques cellules. Ici, le tranchant de la Gillette a coupé une cellule a raphides de l'épiderme en les jetant sur la surface de la coupe (voir photos 6 a 9)

 

 

 

Le matériel utilisé est la tige d'une petite dicotylédone ornementale, tendre et souple. On a pratiqué des coupes transversales, et on a prélevé également des pelures de l’épiderme de la tige. Modifiant légèrement les instructions de Neuberg, le microtome a été préparé en couvrant deux lames de rasoir Gillette à double tranchant avec du ruban "Scotch" très mince. Les lames doivent être dégraissées avec de l’alcool avant d’être utilisées. Comme Neuberg le conseille on a utilisé la partie centrale de l'instrument pour obtenir des tranches minces de la tige. Plusieurs coupes parfaitement cylindriques, et a surface nettement coupé, ont été possibles, mais le bord tranchant des lames a rapidement disparu, empêchant toute nouvelles tentatives.

On doit couper une surface tendre et pas plus large que le largeur de la "zone de coupe", pour préserver le tranchant le plus longtemps possible. La coupe doit s'effectuer jusqu'à la séparation totale des 3 sections produites, de sorte que celle incluse entre les deux lames soit totalement séparée des deux autres parties. Dans le cas contraire, en ouvrant le microtome, la coupe sera collée a une des sections plus grandes, en compliquant beaucoup leur séparation sans dommages.

 
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Deux photos, de la périphérie de la tige, montrant l'épiderme en coupe transversale, formant la limite extérieure avec une épaisseur de 17 à 20 microns , et le collenchyme sous-jacent . Le collenchyme est un tissu de soutien avec des parois cellulaires très épaisses. La photo de gauche (4) est prise avec le filtre d'éclairage oblique, et celle de droite (5) avec un filtre Rheinberg blue-jaune- x40
 

 

Toute coupe effectuée avec des lames émoussées s'avère déformée et illisible, parce que les cellules ne se présentent pas de face, mais inclinées par l'action du bord déficient.

J’ai réussi à réaffûter des lames émoussées en passant leur tranchant incliné approximativement à 30º sur le bord d'une pierre à aiguiser, trois ou quatre fois sur chaque face. Puis j’ ai affiné le fil en l'usant sur la paume de ma main à la place d'un cuir à rasoir. A vous de voir si cela en vaut la peine.

Si la coupe est effectuée avec un instrument neuf ou qui conserve son bord encore très bon, elle peut être réussie même si elle est relativement épaisse. Avec des tissus non déformés l'analyse à tous les grossissements sur la face supérieure de la coupe donnera des images convenables.

Les coupes obtenues ont été recueillies dans l'eau, et les plus minces ont été choisies et montés, sans aucun traitement additionnel dans une solution de glycérine à 50%, entre lame et lamelle. Enfin j'ai écrasé la coupe avec deux intentions: un, voir l'aspect longitudinal du xylème (voir image 20), et un autre, pouvoir mesurer l'épaisseur de la tige. L'épiderme de la tige, a démontré que la coupe avait environ 250 microns d'épaisseur. 

 

 
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Un morceau d'épiderme montrant les cellules épithéliales de face, x 4 (fig. 6) et x 40 (fig. 7). Les taches sombres sont des cellules spécialisées qui sécrètent des aiguilles d'oxalate de calcium. Les cellules épithéliales ont une longueur de 170 à 220 microns pour une larguer de 25 à 53 microns. Leurs noyaux très réfringents sont visibles comme de petits cercles de 7 à 8 microns.
 

 

Des coupes semblables et même plus minces peuvent être effectuées à main levée. Mais les épaisseurs seront plus variables, même d'un à l'autre côté de la coupe, et d'après mon expérience c'est plus dangereux (pour le pouce du jeune botaniste) que d'utiliser ce petit instrument. Les différences d'épaisseur ne gênent pas l'observation et l'étude à l'oculaire , c'est pourquoi les coupes à main levée sont classiques dans l'enseignement de la botanique. Mais pour l'enregistrement photographique le résultat est catastrophique.

 

 
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En lumière polarisée les raphides resplendissent.

Une portion des aiguilles montrées
dans la photo 3,également en lumière polarisée


Les deux images prises avec le 40x

 

 

Théoriquement les coupes devraient avoir l’épaisseur des rubans adhésifs utilisés comme séparateurs. Peut être que mes Gillettes étaient trop flexibles, ou que j’ai failli en n'exerçant pas la pression adéquate. A cause de l’émoussement des lames je ne peux donc prouver aucune de ces hypothèses. On peut acheter des Gillettes anciennes à Durango, mais c'est impossible dans la très moderne Cancún.

Avec des tiges de Portulaca qui sont plus dures on obtient des coupes plus minces (probablement plus fines que 100 microns) mais généralement incomplètes. 

 

 
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La surface de l'épithélium à x 40 et avec le
filtre COL-D3
Le parenchyme médullaire à x 40 et avec le
filtre Rh-Q. De petits cristaux d'oxalate brillent dans  le cytoplasme
 

 

Les détails anatomiques visibles dans mes préparations et les filtres et objectifs utilisés sont détaillés pour chaque image qui les requièrent .

La coupe a un diamètre de 4,356 mm. L'épiderme est composé d'une seule couche de cellules, d' une épaisseur de 17 à 20 microns, et une région corticale (celle entre l’épiderme et le cylindre intérieur de cambium) de 0,535 mm. Les cellules corticales rondes ont autour de 100 microns de diamètre. La moelle, a un parenchyme uniforme, avec un diamètre de 3,700 mm et les cellules ont en moyenne 180 microns de diamètre.

Toutes les mesures ont été faites sur l’image d'écran avec le logiciel du microscope.

 

 
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Une cellule du parenchyme médullaire, avec son nucleus et de petits cristaux d'oxalate.
Une autre cellule de la moelle, pleine d'aiguilles d'oxalate

 

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La bande de cambium sépare le cortex (en bas, à droite) de la moelle. Quelques cellules de la moelle avec des amas de cristaux. L'image fut enregistrée avec le x10 et le filtre RhQ
Le même secteur, vu en lumière polarisée. Voyez comme (au moins dans ce cas) le RhQ imite acceptablement les détails du polariseur.

 

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Le Cambium est un tissu de soutien des vaisseaux qui transportent l'eau et les minéraux des les racines de la plante. Il forme un cylindre de 70 a 90 microns d'épaisseur entre le cortex et la moelle.
 
Dans d'autres espèces, la bande de cambium soutient des vaisseaux dans toute sa circonférence.
Dans cette espèce ils sont concentrés dans des zones discrètes  (les faisceaux ou paquets vasculaires), que nous verrons ensuite, formés par le phloème  généralement extérieurs à la ceinture de cambium, et le xylème avec de grands vaisseaux à parois flexibles soutenues par des côtes spiralées.
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Une mosaïque de 4 images, pour montrer la structure du paquet vasculaire. Images originales prisses  avec l'objectif  x 40, et le filtre COL-D2.


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La paroi des vaisseaux est biréfringente.
Elle est renforcée par des cotes spiralées.
Quatre niveaux, amalgamés avec Combine Z
 

 

J'ai maintenant envie d'utiliser un de ces jours ce que les anglophones connaissent comme un "nut-and-bolt microtome".
C'est un appareil très simple et qui constitue une approximation pas trop chère du Ranvier.

Qui sait ? Peut-être finirais-je par acquérir un Minot, l'alcool absolu, le xylène, la paraffine et l'étuve à inclusions, pour terminer ma vie comme un véritable botaniste!


WD

 

 

 

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