Nettie Maria Stevens est une généticienne américaine née le à Cavendish (Vermont) et morte à Baltimore (Maryland) le .
Elle fait l'une des grandes découvertes biologiques du début du : le sexe de chaque individu est déterminé par des caractères chromosomiques. Elle vit à une époque où les femmes scientifiques sont des exceptions et doivent s'imposer dans un monde scientifique très masculin..
La contribution de Nettie Stevens à la science génétique naissante est très importante bien que largement méconnue, en partie à cause de la notoriété de ses mentors, Thomas Hunt Morgan et Edmund Beecher Wilson, et en partie à cause de son décès précoceJérémie Bazart. Nettie Stevens, une mère oubliée de la génétique. L'Humanité Magazine n° 978, 13 novembre 2025, p. 44–45..
Biographie Nettie Maria Stevens naît le à Cavendish, petite ville du Vermont où Alexandre Soljenitsyne trouvera refuge un siècle plus tard. Elle est la troisième des quatre enfants d'Ephraïm Stevens et de Julia Adams. Ses deux frères aînés sont morts à l'âge de quelques mois en 1858 et 1860. Sa mère meurt à 27 ans, six mois après la naissance de sa sœur Emma, en 1863.
Ephraïm Stevens se remarie avec Ellen C. Thompson en 1865. Il s'installe à Westford, près de Lowell dans le Massachusetts, à au Nord-Ouest de Boston. Il est charpentier et gagne suffisamment bien sa vie pour acquérir diverses propriétés et payer les études de ses enfants. Nettie Stevens fait ses études secondaires à la Westford Academy entre 1872 et 1880. Élève brillante, elle est toujours en tête de sa classe. À la fin de ses études, elle est institutrice dans un lycée à Lebanon, dans le New Hampshire, pendant trois ans. Elle enseigne les mathématiques, l'anglais et le latin, matières obligatoires, ainsi que la zoologie et la physiologie. Son intérêt pour la biologie est peut-être né à l'occasion d'un cours destiné aux enseignants qu'elle a suivi à Martha's Vineyard en 1880.
Ayant pris goût à l'enseignement, elle entre en 1883 à la Westfield Normal School (aujourd'hui la ) en banlieue de Springfield dans le Massachusetts. Elle accomplit en deux ans le cursus qui dure normalement quatre ans. D'après sa courte notice nécrologique sur le site du cimetière de Westford, elle passe les dix années suivantes comme enseignante et assistante du Principal à Westford Academy. Au cours de cette période, en 1888, sa mère d'adoption, Ellen Thomson meurt à 46 ans.
Elle a 35 ans quand, en 1896, elle décide d'entamer un cursus universitaire de biologie à l'université Stanford en Californie, qui vient d'être inaugurée en 1891 et qui a la particularité d'accepter des étudiantes comme des étudiants. De plus, à Stanford, les professeurs sont jeunes et dynamiques, et les étudiants peuvent choisir les cours qui les intéressent autour d'une matière principale. Il est possible aussi que son choix de Stanford ait été conseillé par son ancien professeur et directeur de Westfield Normal School, biologiste et élève de Louis Agassiz, célèbre biologiste, ichtyologiste, paléontologue suisse établi aux États-Unis. En effet, le président de Stanford, David Starr Jordan, est également élève de Louis Agassiz.
En première année, Nettie Stevens a comme professeur principal Oliver Peebles Jenkins, qui enseigne la physiologie. En deuxième année, elle travaille sous la direction du professeur Frank Mace McFarland, qui a huit ans de moins qu'elle. McFarland est professeur associé d'histologie et mène des recherches sur le rôle du noyau cellulaire dans l'hérédité. McFarland revient d'un séjour de deux ans en Europe où il a travaillé à l'université de Wurtzbourg dans le laboratoire de Théodore Boveri ainsi qu'à la Station Zoologique de Naples pour préparer sa thèse de doctorat.
Nettie Stevens obtient son en 1899. Son père et sa sœur Emma font le déplacement pour assister à la soutenance de son diplôme. Ils sont séduits par la Californie et s'installent peu après à Mountain View, à de Stanford. Nettie quitte la résidence universitaire où elle loge et rejoint sa famille pour la fin de ses études. Elle prépare son diplôme de qu'elle présente en 1900. Son travail est intitulé Studies on Ciliate Infusoria et constitue sa première publication scientifique.
Pendant ses études à Stanford, elle passe quatre étés (de 1897 à 1900) à la station marine Hopkins Seaside Laboratory installée dès 1891 à Pacific Grove, sur la baie de Monterey. L'été suivant, elle est à Woods Hole. En 1901-1902, elle passe un semestre à la Station Zoologique de Naples et y revient en 1909. Elle visite aussi le laboratoire de Cold Spring Harbour, Long Island, New York. Elle a donc toujours accès aux espèces marines auxquelles elle consacre de nombreuses études.
En 1900, Nettie Stevens a 39 ans. Elle revient sur la côte Est des États-Unis et poursuit ses recherches en cytologie au Bryn Mawr College, situé en périphérie de Philadelphie. C'est une université prestigieuse pour les filles, qui peuvent y obtenir des diplômes allant jusqu'au doctorat. Bryn Mawr est un lieu de recherche réputé en biologie depuis l'enseignement d'Edmund B. Wilson. Wilson est le fondateur de la biologie cellulaire américaine. Son livre The cell in development and inheritance, paru en 1896, réédité en 1900 et en 1925, a eu un grand retentissement. Wilson a quitté Bryn Mawr pour Columbia University à New York en 1891. C'est son élève et successeur, Thomas H. Morgan, futur fondateur de la génétique classique, qui accueille Nettie Stevens et accepte de superviser sa thèse. Comme à Stanford, l'étudiante a quatre ans de plus que son professeur. Bryn Mawr lui accorde une bourse pour sa première année de recherche.
En 1901, Bryn Mawr lui offre une bourse d'études en Europe. Comme Wilson, Morgan et McFarland l'ont fait avant elle, elle va travailler au laboratoire de Théodore Boveri à l'Université de Wurtzbourg et à la Station Zoologique de Naples. Elle rencontre à Wurtzbourg Marcella O'Grady, ancienne élève de Wilson à Bryn Mawr, qui a épousé Boveri en 1898. De retour aux États-Unis, Nettie Stevens rejoint Bryn Mawr, soutient son doctorat en 1903 et poursuit ses recherches sur place, avec un statut précaire de Research Fellow. Elle tente d'obtenir un statut permanent de chercheuse à plein temps de la Carnegie Institution à Washington, avec les recommandations chaleureuses de Wilson, de Morgan et du directeur de Bryn Mawr College. Sa demande est refusée en 1903, faute d'argent dans les caisses, mais elle est acceptée l'année suivante.
Elle reste à Bryn Mawr avec les titres de lectrice puis d'associée en morphologie expérimentale. En 1908-1909, elle fait un nouveau voyage en Europe à la Station Zoologique de Naples avec un financement de l'American Association of University Women. En reconnaissance de sa contribution à l'enseignement et à la recherche au sein de l'institution pendant de longues années, la direction de Bryn Mawr College décide en 1912 de créer, pour Nettie Stevens, une chaire de professeur avec peu d'obligations d'enseignement, qui lui aurait permis de disposer de temps pour ses recherches. Malheureusement, elle n'a pas la possibilité d'occuper cette chaire. Nettie Stevens meurt d'un cancer du sein à l'âge de 50 ans à l'hôpital Johns-Hopkins de Baltimore, le . Elle est inhumée au cimetière Fairview de Westford. Son père et sa sœur, morts respectivement en 1914 et 1945 à Mountain View, Californie, sont enterrés à ses côtés.
(Thomas Hunt Morgan).
Contributions Dans son premier travail publié, Nettie Stevens décrit une nouvelle espèce d'infusoires (des protozoaires ciliés). Elle met en œuvre les techniques d'histologie les plus avancées de l'époque. Elle étudie les modifications des noyaux au cours de la division cellulaire et met en évidence, pour la première fois, des chromosomes chez les protozoaires. Elle poursuit ses travaux sur les infusoires à Bryn Mawr, travaux regroupés dans sa thèse intitulée Further studies on ciliate infusoria Lichnophora and Boveria.
Dans les années 1880, , Privat-docent à l'université de Göttingen, remarqua un « élément » qui persistait pendant la plus grande partie de la première division méiotique chez les cellules germinales de l'insecte appelé gendarme, ou pyrrhocore (Pyrrhocoris apterus). Cet élément fut appelé « chromosome accessoire ».
C'est au Bryn Mawr College que Nettie Stevens mène ses recherches, dont l'une aboutira, en 1905, à la découverte du rôle joué par le chromosome Y dans la détermination sexuelle. Edmund Beecher Wilson fait une découverte similaire, indépendamment, la même annéeE. B. Wilson, « The chromosomes in relation to determination of sex in insects », dans Science, 22, (1905).. Elle utilise, pour ses expériences, divers insectes et identifie le chromosome Y chez un coléoptère du genre Tenebrio. Elle déduit alors que la base de la détermination du sexe dépend de la présence ou de l'absence du chromosome Y.
Studies on spermatogenesis. Part I vignette|droite|alt=microscope de Nettie Stevens|Microscope Carl Zeiss utilisé par Nettie Stevens au Bryn Mawr College.
L'étude sur la spermatogenèse publiée en 1905 est la plus célèbre de Nettie Stevens. Elle reprend l'hypothèse de McClung et explore la présence du « chromosome accessoire » en relation avec le sexe de l'individu. Pour mener son enquête, elle examine les cellules des testicules de 5 espèces d'insectes de la classe des néoptères chez lesquels aucune étude de la spermatogenèse n'a encore été menée. Comme le fait remarquer McClung dans son introduction: Dans les cellules germinales, elle dénombre et observe les chromosomes au cours de la mitose et de la méiose. Elle utilise des techniques de coloration spécifiques de la chromatine pour distinguer les chromosomes des autres structures cellulaires. Elle mène ses observations à l'aide d'un microscope monoculaire et dessine toutes les images à la main.
Termopsis angusticollis Chez ce termite de Californie, Nettie Stevens trouve que les cellules des gonades sont petites et qu'il faut employer le plus fort grossissement possible de son microscope (x1500, avec l'objectif à immersion à l'huile) pour distinguer des détails intéressants. Les chromosomes sont très nombreux (52). Elle repère des tétrades en losange. Elle n'observe aucun chromosome accessoire.
Stenopelmatus Ce criquet des sables appartient à l'ordre des Orthoptères, étudié par McClung. Il possède 46 chromosomes dont 2 sont plus longs que les autres. Nettie Stevens remarque un petit chromosome qu'elle appelle "élément X", qui n'est présent que dans la moitié des spermatides.
Blattella germanica Dans ce cafard commun, il a été difficile de compter les chromosomes des cellules diploïdes . Dans les spermatides (haploïdes), Stevens en compte 23, dont un chromosome bizarre, l'élément X, qui n'est présent que dans la moitié des cellules.
Tenebrio molitor La larve de ce coléoptère constitue les vers de farine. C'est avec cet animal que Nettie Stevens fait sa découverte. Ci-dessous, on trouvera la traduction intégrale de la section de l'article original consacrée au Ténébrion meunier avec les figures qui s'y rattachent.
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Aphis oenotherae Nettie Stevens a publié une étude détaillée des cellules germinales des pucerons (Studies on the germ cells of aphids). Elle en donne un résumé dans la présente étude. Elle observe des chromosomes de longueurs différentes, mais ne détecte aucun chromosome présentant un aspect ou un comportement pouvant ressembler à celui d'un chromosome accessoire.
Sagitta bipunctata Sagitta est un vers aquatique. À certaines étapes de la prophase, un petit chromosome au comportement particulier pourrait correspondre au chromosome accessoire, l'élément X. Mais comme Sagitta est hermaphrodite, on ne peut pas parler de détermination sexuelle par un chromosome particulier. La fonction de l'élément X reste à déterminer.
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