Ce qu'il faut savoir avant de choisir
son premier microscope

(et ce vers quoi un premier microscope
correct peut vous mener)

L'une des caractéristiques de la société moderne occidentale est d'être totalement déconnectée de la Nature, de ses rythmes, de sa beauté et de son intelligence. On peut avec raison s'attrister de cet état de fait, mais il existe encore heureusement sur le globe des individus, de tout âge et de tout horizon, qui pressentent que le lien avec le monde de l'animé est fondamental, et qu'il est plus que jamais nécessaire de s'y intéresser, notamment en nourrissant de la curiosité à son égard, et en décidant de l'explorer.

L'approche du vivant peut avoir lieu de multiples manières. Après une longue pratique faite autant d'expérimentation que de contemplation, un humble jardinier en saura certainement plus sur les plantes que tout ce qui est enseigné dans les ouvrages de botanique, surtout les plus récents, ou les végétaux ne sont présentés et abordés que sous leur aspect utilitaire. A un photographe ayant visé sur son boîtier un objectif macro, n'importe quel milieu naturel offrira un inépuisable terrain de jeu, y compris ceux qui apparaîtront pauvres au premier abord. Cependant, malgré les trésors de beauté et d'informations que dévoilent les paysages et phénomènes naturels à un œil intéressé et attentif, depuis la canopée bruissante des forêts tropicales jusqu'aux marbrures colorées de lichens sur des rochers arctiques en passant par les eaux bleu turquoise d'un lac ou l'étrange balai d'un papillon autour d'une fleur, les secrets les plus essentiels de la Nature demeurent cachés. Quelques-uns des plus merveilleux et vertigineux ne se dévoilent que sous l'objectif d'un microscope, qui reste l'instrument privilégié de l'accès aux mystères du vivant.

On pourrait croire qu'au 21e siècle, les progrès de la technique permettent d'acquérir pour une somme raisonnable un microscope d'une qualité correcte, et que ce dernier soit livré avec des accessoires et instructions permettant de toucher du doigt au moins une partie de son potentiel. Ce n'est hélas pas le cas. Comme dans le cas des télescopes et lunettes, achetés parfois de manière impulsive, et qui se retrouvent bien vite dans un placard après quelques séances - d'abord excitantes puis de plus en plus décevantes -, consacrées à observer la Lune ou Jupiter, le microscope est un maître exigeant. Les pièges qui attendent dans l'ombre le microscopiste amateur sont en effet nombreux, et cela est d'autant plus regrettable qu'ils seraient faciles à éviter si l'on voulait vraiment s'en donner la peine.

Le choix délicat d'un premier microscope

Les microscopes en plastique ne sont pas des microscopes

Fuyez, pauvres fous ! Voici l'exemple de ce qu'il ne faut jamais acheter. Les microscopes comme celui ci-dessus ne devraient jamais avoir été fabriqués et vendus. Qu'ils coûtent 20, 40 ou 100 euros, leur place est dans une poubelle, étant donné qu'ils ne permettront jamais la moindre observation correcte, et que les grossissements annoncés (500x à ... 1200x) relèvent de l'arnaque pure et simple. A cause de la qualité très basse des composants utilisés, d'un assemblage approximatif et de ses dimensions ridicules (la platine n'a ainsi même pas à la taille des préparations standards), ce microscope est également très difficile à utiliser, un comble pour un instrument destiné à un public jeune (crédit photo : © Philippe Labrot).

Le premier écueil concerne l'instrument lui-même. Pour une personne tentée par la microscopie, ou désireuse d'offrir un microscope en cadeau, le premier réflexe serait sans doute de pousser la porte d'un magasin d'optique, ou de fouiller les recoins de sites de vente du net comme Ebay ou Le Bon Coin. Le risque devient alors grand d'acquérir un de ces microscopes qui ne devraient jamais être proposés, ni même d'ailleurs avoir été fabriqués. Je veux parler ici de ces objets qui ressemblent à des microscopes, mais qui en sont en fait très éloignés.

Généralement vendus dans de petites valises, souvent à des prix indécents, ces instruments sont majoritairement usinés en plastique (à tel point qu'il est possible de se demander si les objectifs et oculaires n'ont pas été aussi façonnés dans cette matière ingrate). Avec eux, rien ou presque ne pourra être observé. Comme nous le verrons plus bas, l'image aperçue à l'oculaire sera triste, grise, plate, sans relief, délavée, sans détail, bref abjecte. L'ironie est que ces appareils revendiquent de pouvoir atteindre des grossissements ridiculement importants, 500x, 750x voire même ... 1200x ! Or, l'optique associée est d'une telle faiblesse que même le grossissement le plus bas donnera une vision affreuse du sujet que l'on voudra étudier. Quant aux grossissements élevés, il faut savoir que lorsque l'on dépasse 600x, les observations dignes de ce nom nécessitent d'utiliser des objectifs à immersion, dont la lentille est destinée à être plongée dans une huile spéciale, et ces derniers ne sont pas spécialement bon marché. Un objectif à immersion standard coûte généralement à lui seul plusieurs centaines d'euros. Inutile de dire que votre fameux grossissement de 1000x sera aussi inaccessible que la planète Mars.

Des esprits optimistes pourraient penser que si le microscope ne vaut rien, le coffret dans lequel ils sont généralement livrés renferme peut-être quand même quelque chose de récupérable. Que nemi. Les accessoires fournis sont dérisoires voire ridicules, à l'image de ces filtres de couleur ronds destinées à être placés sous la platine, et qui servent à colorer en jaune, vert, bleu ou rouge la lumière traversant le microscope. Quel est l'intérêt d'acheter un microscope pour pouvoir observer de la lumière multicolore lorsque l'on se penche sur l'oculaire ? Absolument aucun. Si l'infâme engin est accompagné de préparations microscopiques, ces dernières seront généralement sans le moindre intérêt, et ce d'autant qu'elles ne seront pas accompagnées par un livret explicatif qui détaillerait à grand fort d'illustrations ce qu'il conviendrait d'observer. Le manuel fourni avec l'appareil est souvent d'une pauvreté extrême, et les quelques outils mis à disposition ne permettront aucune manipulation digne de ce nom. Enfin, l'aversion au risque de notre société ayant pris des proportions absurdes, il y a fort à parier qu'aucun liquide, colorant ou réactif véritablement utile (c'est à dire difficilement trouvable ailleurs) ne sera présent dans les petites bouteilles et fioles.

Pour fixer les idées, car le sujet est d'importance et mérite qu'on s'y attarde, considérons rapidement un exemple concret, avec pour la peine et les besoins de la démonstration un microscope pour enfants de marque « SBS » récupéré sur Le Bon Coin (un site ou 95 % des microscopes mis en vente sont justement de ce type, ce qui n'est pas un hasard). L’engin, vendu comme étant capable de "zoomer" entre 50x et 750x, est livré dans une valise noire assez sobre. En plus de la chose désignée comme étant un microscope, la valise renferme 4 porte-objets de dimensions non standard en plastique, une boite de minuscules lamelles couvre-objet (également en plastique, alors que selon le manuel elles devraient être en verre), ainsi qu'une roue à filtres colorés. Côté produits chimiques se trouvent quatre minuscules flacons compte-goutte : éosine, bleu de méthylène, une teinture appelée sans plus de détail «violet» (de gentiane, de méthylène, de méthyle on ne sait ?), une « colle de montage » (pour objet hydraté ou déshydraté on ne sait pas) et un dernier flacon vide avec une étiquette allemande. Un scalpel au tranchant douteux (mais dont la lame est bel et bien métallique et coupante, ce qui est étrange étant donné que les porte-objets et les lamelles sont en plastique pour des raisons de sécurité), une pince avec laquelle il est impossible de saisir quoi que ce soit (les extrémités étant déformées) et une aiguille montée sur un manche sont censées permettre les manipulations usuelles (dissociations, coupes et dissection). Au niveau des préparations, le bilan est affligeant, puisque l’on devient l'heureux propriétaire d'une plume de faisan doré monté sur une lame plastique rigide, et d'une « carte micro-data » en plastique souple porteuse de quatre spécimens montés à sec : un « olivier de bohème » pour les plantes (tige, racine, pollen, fragment de pétale rien n’est indiqué, il s’agit en fait de poils diversement colorés), de la soie pour les textiles, un poil de chameau pour les animaux et une aile d’abeille pour les insectes (qui ne feraient donc apparemment pas partie du règne animal, contrairement au chameau). Pour tout manuel, on se débrouillera comme on peut avec une page au format A4 dépliable imprimée recto/verso dont le contenu est, on le devine aisément, plus que laconique.

Voici l'exemple typique d'un microscope destiné à un jeune public, et qu'il ne faut par-dessus tout jamais acquérir ou offrir. Généralement proposé dans un coffret ou une valise qui présente bien, avec une foule de petits accessoires censés rehausser la valeur de l'ensemble et rassurer l'acquéreur quant à la justesse de son choix dramatique, ces microscopes offrent des performances atroces, et se révèlent au final totalement inutiles, voire dangereux si l'on estime que l'objectif initial de l'achat était de donner impulsion et énergie à une vocation naissante chez un enfant. Si vous souhaitez acheter un microscope, évitez donc comme la peste ces modèles qui ne sont ni plus ni moins qu'une véritable escroquerie (crédit photo : © Philippe Labrot).

Passons maintenant à la star du coffret, le microscope lui-même. Assez mignon et ayant clairement l’apparence d’un jouet, et bien que partiellement fait de métal, il s'avère aussi petit que léger (420 grammes). Il n'aura donc aucune stabilité, se déplacera au moindre à-coup, et donne globalement à l'utilisateur l'impression d'être un manchot. Au niveau optique, l'instrument est équipé de trois objectifs pointus censés fournir respectivement un grossissement de 5x, 20x et 50x. Combinés avec l’oculaire « zoom » qui couronne le tube optique, et dont le grossissement peut passer de 10x à 15x si on le tourne dans le sens des aiguilles d’une montre (la feuille de papier qui sert de manuel indique le sens contraire, mais passons), le microscope est donc théoriquement capable d'atteindre les grossissements suivants : 50x ou 75x avec le premier objectif, 200x ou 300x avec le second, et 500x ou 750x avec le troisième. La platine en plastique est aux dimensions des lames fournies. Ces dernières, comme déjà signalé plus haut, sont plus petites que les lames de biologie, qui mesurent 76 mm sur 26 mm : cela signifie que les préparations standards dépassent quoi qu'il arrive de la platine, et que le moindre choc peut déplacer la lame observée, annulant ainsi en un instant les efforts consacrés à centrer un objet donné. L’illumination est assurée par un minuscule miroir plan, que l’on peut choisir d'ignorer si on décide d'employer le bloc d’éclairage. Ce dernier, qui se fixe sous la platine, est alimenté par deux piles AA de 1,5 volts. L’ampoule fournie fait qu’il produit une lumière anémique et peu engageante. De plus, lorsque le bloc est en butée, l'ampoule n'est pas centrée dans le champ d'observation, et il faut donc sortir légèrement ce dernier pour tenter d'obtenir un éclairage un tant soit peu homogène (sachant qu'au moindre choc, le réglage en question est annulé). Une connexion défectueuse dans le bloc provoque également des changements périodiques d'intensité, et la lumière tressaute donc régulièrement durant les séances d'observation.

Le montage d'un smartphone moderne sur un microscope en plastique n'améliora en rien les performances de ce dernier. Bien au contraire, sa médiocrité n'en sera que plus criarde (crédit photo : © Philippe Labrot).

A ce stade de la description, vous devez probablement être en train de vous demander avec une certaine angoisse s'il est réellement possible d’observer quelque chose lorsque l'on colle son œil à l’oculaire du microscope, une fois le miroir orienté vers une source d’éclairage, ou l’interrupteur du bloc d’éclairage basculé sur ON. La question est diablement pertinente, même si l'intuition la plus simple a déjà fourni la réponse depuis longtemps. Même en considérant que, par chance, les optiques de votre acquisition soient restées relativement propres, c’est-à-dire non salies et contaminées par des particules de poussière ou des taches organiques, la consternation ressentie lors du premier essai reste particulièrement violente. Pour toute personne habituée aux images renvoyées par un vrai microscope (que ce soit les premiers prix équipant les salles de classe ou les modèles plus intimidants des laboratoires), le sentiment qui prédomine à la mise en route est celui d’une résignation mêlée de colère. Imaginez donc maintenant la réaction d’un enfant, dont c’est le premier microscope, qui n’a encore aucun point de repère ni de comparaison, et qui se penche sur l’oculaire plein d’espoir, pressé de découvrir enfin à quoi ressemble le monde vivant lorsqu'on l’observe de prêt.

Inutile d’y aller par quatre chemins ou d’essayer de trouver une quelconque utilité ou justification à l’existence du microscope testé. L’image qu'il fournit est aussi écœurante que révoltante. Dans l'espèce de halo lumineux hétérogène et jaune sale du bloc d'éclairage, et quel que soit leur nature, les objets apparaissent opaques, flous, maladifs, irisés, et de leur structure intime absolument rien ne transparaît. Avec la montée en grossissement, le spectacle devient de plus en plus affligeant et incompréhensible. Comble de l'ironie, les seuls reliefs ou détails qui attirent l’œil sont souvent les défauts (irrégularités et bulles) du plastique qui supporte (dans le cas des lames) ou renferme (dans le cas des préparations souples fournies) les objets étudiés. C’est particulièrement le cas avec l’aile d’abeille, le seul sujet digne d’intérêt présent dans la valise avec les trichomes d'olivier de bohème : il est totalement impossible de séparer ce qui appartient à l’aile de l'insecte des défauts (bulles et taches) des deux films plastiques au sein desquels elle est prise en sandwich.

A l'usage, l'emploi du microscope s’avère être une véritable torture, ainsi qu'une expérience humiliante, comme le démontre ce qui suit. Pour pousser l’instrument dans ses retranchements, j’ai eu l'idée saugrenue d'observer une coupe longitudinale de racine de jacinthe de 5 microns d’épaisseur et colorée à l’hématoxyline de Harris réalisée récemment. Les tissus sont très fins, les structures (parois cellulaires, noyaux, nucléoles, chromosomes) de très petites tailles, mais la coloration nucléaire de l'hématoxyline procure néanmoins un contraste très important. Connaissant la lame par cœur, il ne me faut en général que quelques secondes avec mon microscope actuel pour aller sur un secteur donné à faible grossissement, puis pour basculer sur des objectifs plus puissants de manière à pouvoir observer l'incroyable spectacle offert par les cellules végétales en cours de division (une vision dont je ne me suis jamais lassé). Avec l'affreux microscope-jouet, il m’a fallu plus de 10 minutes avant de pouvoir enfin placer la zone recherchée au grossissement x500 sous l'oculaire, et ce au prix de nombreux essais et d’une frustration grandissante.

Que valent vraiment les microscopes vendus pour les enfants ? La réponse est absolument rien. Les images ci-dessus témoignent d'un simple test d'observation effectué avec une coupe de racine de jacinthe colorée à l'hématoxyline de Harris et montrant de nombreuses divisions cellulaires (mitoses). La lame a été placée tant bien que mal sur la platine du jouet, et grâce à un éclairage fourni par une mini lampe LED montée sur trépied (photo de gauche), un cliché a été prise au grossissement x500 avec un iPhone plaqué sur l'oculaire. Comme le montre la photo centrale, le résultat est peu glorieux (les figures de mitose sont à peine visibles), mais la comparaison avec une photo (ici croppée) du même secteur obtenue avec un reflex et mon microscope actuel (un Motic BA310) à un grossissement bien inférieur (x200, image de droite) est encore plus édifiante (crédit photo : © Philippe Labrot).

Aussi incroyable que cela puisse paraître, je me suis rendu compte que les optiques n'étaient même pas centrées. Ainsi, après avoir placé un secteur intéressant au centre de l’oculaire au plus petit grossissement, on est immédiatement perdu dès que l’on passe au grossissement supérieur. La rotation de l'oculaire, qui permet de zoomer, provoque une rotation du tube, et donc un décalage de l'objectif, ce qui conduit également au final à une perte du centrage. Dans la recherche effrénée de l'objet (que l'on avait centré mais qui n'est donc plus dans le champ), il devient alors très facile de percuter la lame avec l'objectif sélectionné. Il faut à l’œil nu, en regardant la préparation, estimer la zone visée par l’objectif placé sur le trajet optique pour commencer à s'y retrouver, tout en s'assurant régulièrement qu'il reste encore suffisamment d'espace entre ce dernier et le porte-objet. La situation est d'autant plus compliquée que les objectifs sont très rapprochés l'un de l'autre : en tentant de mettre au point avec le plus petit objectif qui est assez court, le risque existe aussi malgré tout d'emboutir la lame avec les deux autres !

Qu'importe le soin dont on fasse preuve, une mise au point correcte s'avère presque impossible, et les structures n'apparaissent jamais vraiment nettes. Si les objets que l’on souhaite examiner sont très fins, avec des structures ou des colorations subtiles, ou s’ils sont très petits, ils seront très difficiles à trouver, à centrer ou à mettre au point, et donc à étudier. Le champ de vision conféré par l'engin, très étroit, se révèle vite oppressant, et détache l'observateur de l'objet qu'il regarde (alors que les oculaires à champ large des microscopes corrects procurent justement la sensation inverse). A cause de la petitesse et de la légèreté du microscope, le moindre mouvement (comme par exemple une mise au point) est susceptible de provoquer un déplacement intempestif de l'engin, et donc une perte de l’illumination si le miroir est employé (le boîtier électrique avec son ampoule étant inutilisable en pratique). Comme le montre les divers essais effectués ci-dessous, l'image renvoyée par le microscope est très mal définie (aucune netteté véritable n'existe au centre, et les bords sont totalement flous), affectée par une forte aberration chromatique (attestée par l'ourlet bleu sombre qui entoure le champ), très plate et sans le moindre contraste ni détails. Après une demi-heure d’essais et d’agacements, j’ai mis fin à ma première séance d’observation avec un sérieux mal de crâne.

Ayant décidé de ne pas perdre un temps précieux à essayer de fixer le reflex qui me sert à réaliser habituellement mes microphotographies sur l'infâme microscope en plastique, j'ai effectué des tests avec un iPhone XR monté sur un adaptateur universel de marque Celestron NexYZ (un dispositif que je ne recommande absolument pas, le rapport qualité/prix étant très bas). Les photos du haut montrent respectivement l'assemblage sur mon microscope Motic BA310 (à gauche), sur mon Euromex vieux de 35 ans (au centre), et sur le microscope en plastique (à droite). L'objet observé est le cylindre central d'une coupe transversale de racine d'Iris (de 20 µ d'épaisseur) colorée à l'Etzold FCA. Le résultat est présenté sur la ligne du bas, avec un grossissement le plus équivalent possible entre les trois microscopes (environ x200, les combinaisons d'objectifs et d'oculaires des instruments testés ne permettant pas d'atteindre un grossissement absolument identique à chaque fois). Le confort offert par les oculaires grand champ du microscope Motic (dont on devine aussi le réticule de visée) est indéniable, et les aberrations chromatiques et géométriques sont clairement minimisés par rapport aux deux autres microscopes testés. Ne croyez cependant pas que l'image de droite, prise avec le microscope en plastique, signifie que ce dernier n'est finalement pas si mauvais que ça. J'ai effectivement consacré un temps fou à obtenir le cliché en question, tant le microscope est horrible à utiliser. L'optique est tellement délirante que durant la prise de vue, l'iPhone n'arrêtait d'ailleurs pas de tenter de refaire la mise au point, de réduire ou de grossir l'image, et d'adapter les couleurs, comme si lui-même ne comprenait pas ce qu'il était en train de recevoir sur son capteur (crédit photo : © Philippe Labrot).

Une simple recherche sur un site comme Le Bon Coin montre que les microscopes-jouets constituent la très grande majorité des achats, et donc logiquement, des reventes. Pourtant, comme j'ai tenté de le prouver ici, ces objets ne devraient jamais être appelés microscope, car ils n’offrent aucune possibilité réelle d’investigation. Ils ne méritent pas non plus le terme de jouet, car ils ne peuvent apporter aucun plaisir. Combien d'enfants ont dû voir leurs espoirs douchés après avoir reçu en cadeaux ces atrocités ? Comment de telles médiocrités peuvent-elles encore être conçues, produites et vendues en nombre ?

Les impératifs budgétaires ne sont pas la seule explication à la pullulation de telles aberrations, car lorsqu’ils sont vendus neufs, ces microscopes en valises ou coffrets coûtent déjà plusieurs dizaines d’euros, et l’addition peut facilement monter si l’on choisit d’acquérir en suppléments les boites de préparations en film plastique dont l’achat est souvent suggéré en complément (et qu'il faut là aussi absolument éviter). Loin de faire une bonne affaire, l’acheteur commet en réalité trois erreurs très lourdes : la première est de jeter son argent par la fenêtre, la seconde est d’encourager la production de ce genre de saletés, et la troisième est de contrarier d’une façon qui peut être désastreuse la vocation naissante d’un enfant pour la science. La situation est d'autant plus triste que pour disons 50 euros de plus, pour chacun de ces pseudo-instruments, il aurait été possible d’acquérir un premier vrai microscope, certes livré sans aucun accessoire ou fioritures superficielles, mais qui aurait véritablement permis, avec un accompagnement adéquat (que ce soit la présence concrète d’un adulte, des boites de véritables préparations ou des livres) une plongée dans le monde de l’invisible.

Prises de vue de l'endoderme du cylindre central d'une racine d'Iris (coupe transversale, 20µ d'épaisseur, Etzold FCA) à différents grossissements et avec les deux sources d'illumination disponibles du microscope en plastique (boîtier électrique à ampoule et éclairage par LED avec le miroir). Les clichés ont été obtenus en mode afocal avec un iPhone XR et un adaptateur Celestron NexYZ. De gauche à droite : 200x (ampoule), 300x (LED), 500x (ampoule) et 750x (LED). L'image centrale de référence a été prise au travers du même système de prise de vue (iPhone/NexYZ) sur mon Motic BA310, avec un grossissement de 400x (le diamètre relatif des champs est respecté). On pourrait considérer que les résultats sont encore acceptables, y compris à forts grossissements, même si la qualité de la préparation et la taille des structures cellulaires jouent ici énormément (crédit photo : © Philippe Labrot).

Les choses se corsent sérieusement avec des sujets plus subtils, comme ici les noyaux et chromosomes des cellules de l'extrémité d'une racine de jacinthe (coupe longitudinale, 5µ d'épaisseur, coloration à l'hématoxyline de Harris). A faible grossissement (50x), l'hétérogénéité du bloc d'éclairage à ampoule (photo du haut, tons jaunes) est très visible, et l'éclairage par LED avec le miroir (photo du bas, tons blanc/bleuté) donne des résultats plus corrects. A fort grossissement (500x et 750x), les performances deviennent très médiocres, et l'absence de détails est flagrante par rapport aux images de référence du Motic BA310 (400x à sec et 1000x en immersion). Les clichés cachent également toutes les difficultés d'observation elles-mêmes : retrouver les bonnes cellules sur la coupe avec le microscope en plastique pour les photographier s'est révélé être un challenge en soi. Inutile de dire que si l'exercice peut encore être vu, pour un adulte, comme une épreuve de patience, il devient totalement rédhibitoire et on ne peut plus contreproductif pour le public visé par ce type d'instrument (crédit photo : © Philippe Labrot).

Ces ersatz de microscopes, comme celui que nous venons de tester, sont sans doute également symptomatiques de notre époque. La consultation d'anciens catalogues et d'ouvrages grand public de microscopie, publiés au milieu du siècle dernier, montrent qu'il existait alors des sociétés, françaises ou européennes, fabriquant de véritables microscopes destinés aux curieux de tout âge, ainsi que des coffrets très complets, contenant notamment de nombreux réactifs et colorants, et permettant de réaliser soi-même des préparations microscopiques temporaires et permanentes dignes de ce nom. De nombreux guides pratiques, abondamment illustrés et très bien écrits, étaient également disponibles. On est forcé d'admettre que ces temps témoignaient d'un bien plus grand respect, non seulement pour l'activité scientifique elle-même, mais également pour les consommateurs.

Préférez un microscope d'enseignement, même le plus basique

Mon premier véritable microscope. Monoculaire, celui-ci est équipé d'une tourelle revolver à trois objectifs (5x, 10x et 60x), d'une platine ronde rotative et de trois oculaires (6x, 10x et 15x). Un miroir orientable permet de conduire la lumière vers un condenseur, puis vers l'objectif placé à la verticale du tube (crédit photo : © Philippe Labrot).

Au vu de ce qui vient d'être dit, que convient-il donc d'acheter comme premier instrument ? Une réponse courte est que le moindre microscope destiné à l'enseignement, vendu par des sociétés et sites de matériels scolaires (comme Bégénat, Jeulin, Pierron, etc.), même le plus simple, sera infiniment supérieur aux abominables microscopes vendus en valise. Certes, ces microscopes-là seront vendus sans aucune fioriture : pas de valise, pas d'accessoires ou de flacons pour faire joli, vous n'aurez que le principal (avec de la chance, vous repartirez peut-être avec une housse anti-poussière), mais au moins ce microscope pourra véritablement servir à quelque chose.

Une personne totalement débutante en microscopie, et désireuse de faire un premier pas dans cette activité, pourra s'orienter vers un microscope monoculaire (à un seul oculaire), avec un corps (appelé statif) en métal, une tourelle pouvant accueillir trois ou quatre objectifs, une platine carrée à valet sur laquelle sera posée la préparation, un condenseur (dont la fonction est de concentrer la lumière sur la lentille de l'objectif) et un éclairage à LED. Avec seulement trois objectifs standard (4x 10x et 40x) et un oculaire 10x, l'instrument rentra déjà de grands services, pour un montant qui dépassera à peine les 100 euros (on calcule le pouvoir grossissant d'un microscope en multipliant le grossissement offert par l'oculaire avec celui de l'objectif. Ainsi, dans l'exemple qui vient d'être donné, les grossissements possibles seront de 40x, 100x et 400 x).

La photo ci-contre est celle de premier microscope. Ce dernier a maintenant plus de 35 ans, et fonctionne encore parfaitement. Fabriqué par la société européenne Euromex (toujours en activité), il était fourni avec trois objectifs 5x, 10x et 60x, et trois oculaires 6x, 10x et 15x, ce qui permettait d'atteindre une variété correcte de grossissements. Un objectif 100x à immersion acheté séparément me permettait d'atteindre le grossissement mythique de 1000x, très utile pour observer des bactéries, même si la qualité de l'image commençait alors à diminuer fortement.

Avec un statif en métal, ce microscope est particulier lourd et stable. La mise au point grossière s'effectuait par une vis macrométrique, et son réglage fin par une vis micrométrique séparée. Deux miroirs ronds réversibles (plan et concave) permettent d'amener la lumière vers les objectifs, après la traversée d'un condenseur muni d'un diaphragme et d'un porte filtre. Détail intéressant, le mouvement de la platine était déjà contrôlable grâce à deux petites vis fixées sur le côté, et cette dernière, de forme ronde, était aussi rotative, ce qui permettait d'étudier des lames minces de roches (des tranches de roches épaisses de 30 microns d'épaisseur, suffisamment fines pour que la lumière puisse passer à travers, voir ci-dessous) dans de bonnes conditions. Il était d'ailleurs aussi possible de réaliser des observations en lumière polarisée (une technique qui permet de "colorer" artificiellement les minéraux d'une roche pour pouvoir les identifier plus aisément) : un analyseur pouvait être fixé sur l'oculaire, tandis qu'une lame polarisante venait se placer juste sous les préparations.

Grâce à une bague T2 et un adaptateur photo, les prises de vue étaient aussi possibles (à l'époque avec un appareil photo argentique). À titre de test, la photographie d'un rhizome de fougère présenté ci-dessous a été acquise avec un appareil photo moderne (Sony Alpha 7) fixé sur le tube monoculaire. Comme vous pourrez le constater, la qualité d'image reste tout à fait satisfaisante, en débit du grand âge et de la simplicité du microscope. Voici sans doute un indice qui permettra de guider votre décision, si vous devez en prendre une. Un microscope qui, 30 ans après son achat, continue de permettre certaines observations a forcément été un bon choix. Demandez-vous donc, devant l'appareil que vous souhaitez acheter, s'il a l'allure d'un appareil capable de passer l'épreuve du temps.

Les microscopes d'entrée de gamme actuels destinés à l'enseignement diffèrent quelque peu de mon vénérable Euromex. Le tube porte-oculaire sera ainsi certainement coudé (incliné à 45°), ce qui permettra des observations sans devoir se tordre le cou, et avec une platine qui restera toujours horizontale (très pratique pour l'étude des liquides !). Les modèles récents sont généralement livrés avec un seul oculaire x10, ce qui est plus que suffisant, le changement continuel d'oculaires étant à la longue fatiguant. Il est très probable que la platine soit carrée et donc non rotative. C'est un point important : dans le rare cas où vous souhaiteriez étudier des lames minces de roche en lumière polarisée et effectuer des identifications de minéraux, il faudra impérativement vous orienter vers un microscope polarisant pétrographique, qu'il sera délicat de trouver neuf à moins de 500 euros. L'achat d'un microscope pour observer des lames minces de roche étant cependant une situation bien à part, il ne sera plus abordé dans le reste de cette page, qui traitera de l'occupation la plus courante, l'étude de spécimens biologiques.

Ces trois vues d'un ancien microscope Euromex présentent les principaux composants d'un microscope. De bas en haut on distingue le statif (qui comme son nom l'indique est censé être le plus stable possible), la source de lumière (ici un miroir, qui a laissé depuis longtemps la place à des dispositifs d'éclairage plus perfectionnés, notamment des LED), le condenseur d'Abbe (qui permet de focaliser la lumière sur les objectifs et son diaphragme), la platine (qui supporte les préparations, maintenues en place par un couple de valets, et qui peut être mécanique, carrée ou ronde), les objectifs (montés sur une tourelle rotative, ils sont au cœur des performances d'un microscope), les vis permettant la mise au point (grossière et fine) et enfin l'oculaire, ou l'œil vient se poser (crédit photo : © Philippe Labrot).

Si votre budget le permet, la première chose à améliorer sera sans nul doute les objectifs. Sur un microscope d'entrée de gamme, les objectifs fournis seront typiquement affectés par deux aberrations qui dégraderont la qualité de l'image, l'aberration de sphéricité et l'aberration chromatique. Ainsi, plutôt que de vous ruer sur des objectifs à fort pouvoir grossissant pour épater la galerie, il sera préférable d'acquérir des objectifs à faible (4x, 10x) et moyen grossissement (20x, 40x) dit "plan achromatique", c'est à dire conçus pour minimiser (sans toutefois les éliminer complètement) les aberrations de sphéricité et chromatique. Il y aurait énormément à dire sur les objectifs. Si vous regardez un objectif de microscope qui se respecte, vous verrez qu'un certain nombre d'informations sont gravés dessus : outre une bague de couleur (codant le grossissement), une série de chiffres indique le grossissement, l'ouverture numérique, la longueur du tube du microscope, ou encore la distance de travail. Certains objectifs sophistiqués permettent les observations en contraste de phase. A fort grossissement (à partir de 40x), ils possèdent souvent une extrémité montée sur ressort et donc rétractable, ce qui permet à l'objectif d'encaisser les chocs s'il vient à taper accidentellement une préparation lors d'une mise au point disons un peu trop inattentive. A très fort grossissement (60x et 100x), les objectifs sont dits à immersion, et la lentille est prévue pour être plongée dans une goutte d'huile déposée sur la préparation. Discuter de tous ces aspects sortirait clairement du cadre de ce texte, et il existe sur le net un grand nombre de ressources que le lecteur devenu curieux pourra consulter.

Mon vénérable microscope Euromex couplé à un boîtier reflex plein format Sony Alpha 7 mark II grâce à un adaptateur T2. La préparation (une coupe transversale de rhizome de fougère effectuée par mes soins et observée à un grossissement de 100x) est éclairée via le miroir grâce à une mini lampe à 6 LED blanche montée sur un trépied surbaissé. Comme l'écran orientable de l'appareil photo en haut à droite le montre, le résultat est excellent (la ligne rouge qui entoure la stèle est due à la fonction focus peaking de l'alpha 7). A notez que le statif en fonte du microscope supporte sans difficulté le poids non négligeable de l'appareil photo. Cliquez sur l'image pour l'agrandir (crédit photo : © Philippe Labrot).

Autre point d'amélioration possible, l'acquisition d'un microscope à tête binoculaire (équipé de deux oculaires au lieu d'un seul) par rapport à un tube monoculaire. Un microscope binoculaire améliore en effet considérablement le confort d'utilisation, surtout sur des séances d'observations longues. Si l'activité consistant à prendre des photos est jugée essentielle, on pourra aussi s'orienter vers une tête trinoculaire, qui permettra de brancher de manière complètement indépendante une caméra ou un appareil photo sur le microscope, sans empêcher les observations à l'œil. Comme le montre la photo ci-contre, avec un microscope monoculaire, le système choisi pour la prise de vue (appareil photo ou caméra) vient se positionner sur le tube (à la place ou en plus de l'oculaire), et il n'est alors plus possible de mettre les yeux sur le microscope. Sur un microscope binoculaire, l'un des oculaires reste libre, bien que l'appareil ou la caméra fixé juste à côté puisse quand même gêner les observations pour des raisons d'encombrement.

Question confort d'utilisation, le type de platine (dont le rôle est donc de supporter les préparations) est également important. Sur les microscopes les plus basiques, les platines sont uniquement équipées de deux valets permettant de clipser une préparation. Cette dernière devra cependant être bougée à la main, ce qui peut vite devenir laborieux. Les platines mécaniques éliminent cet inconvénient. Munies de deux molettes qui contrôlent les mouvements dans les deux axes horizontaux, elles autorisent un déplacement fluide, sans à-coups et très aisé d'une préparation, qui peut ainsi être étudiée très facilement dans sa totalité par simple balayage.

Notre époque étant placée sous le signe du tout numérique, on trouve maintenant à la vente des microscopes qui n'existaient pas il y a quelques décennies. On peut ainsi acquérir des microscopes USB, qui sont en fait des caméras grossissantes qui se branchent sur un ordinateur ou qui communiquent avec des smartphones via WIFI, en fournissant une image grossie d'un spécimen que l'on place sous l'objectif. D'autres systèmes d'imagerie plus ou moins ingénieux existent également, comme le foldscope, un microscope en papier à monter soi-même qui nécessite également un smartphone. Si ces appareils peuvent dans certains cas permettre de réaliser des observations intéressantes, ils ne sauraient remplacer un véritable microscope, qui offrira toujours une expérience unique. Effectivement, entre voir une image d'un sujet sur un écran, et observer ce dernier directement en ayant l'œil sur le ou les oculaires, il existe un abîme. Dans le premier cas, on est détaché de l'objet. Dans le second, on est connecté à lui, et les choses deviennent viscérales. Je ne peux donc que recommander d'acquérir un véritable microscope, et, si l'on souhaite s'essayer aux prises de vue, d'acheter ensuite une petite caméra WIFI bon marché, ou un adaptateur permettant de monter son téléphone sur le microscope.

Cette page étant destinée aux personnes intéressées par l'acquisition d'un premier microscope, nous nous arrêterons ici en ce qui concerne l'instrument en question. Il serait possible d'écrire un livre entier sur le choix d'un microscope (pour ne rien dire de son utilisation !), et une innombrable quantité de marques et de modèles existent, depuis des appareils valant quelques centaines, quelques milliers, ou quelques dizaines de milliers d'euros, pour toutes les utilisations. Si vous visitez des forums dédiés à la microscopie ou à l'étude de la Nature (comme les forums français Le Naturaliste, Microscopies ou Mikroscopia), vous pourrez trouver de nombreux sujets relatifs à l'achat d'un premier microscope. Certains conseils donnés sont très pertinents, d'autres moins avisés. Il arrive ainsi souvent que des habitués suggèrent, pour un premier microscope, de se pencher vers des modèles d'occasion qui abondent sur Internet. Ce n'est pas un choix que je conseille, étant donné qu'il n'est jamais possible d'être certain de l'état réel de l'instrument acheté (que ce soit au niveau mécanique et/ou optique). Certaines personnes, douées en bricolage, privilégient et encouragent cette façon de procéder, qui n'est cependant pas pour tout le monde (d'ailleurs certains passent plus de temps à réparer et collecter les microscopes qu'à faire des observations !). D'autres, sans doute animés par la nostalgie, ne jureront que par des marques prestigieuses ou ayant connu un âge d'or, et deviendront vite sceptiques voire méprisants pour des modèles modernes bon marché fabriqués par exemple en Chine. C'est là aussi une erreur. Pour ma part j'utilise depuis des années un microscope chinois Motic BA 310, avec lequel la totalité des images de cette galerie a été prise. Bien entendu, je ne dis pas qu'il ne m'arrive pas de rêver de posséder un Axioscope 5 signé ZEISS, mais ne jurer que par des Leica, Olympus ou Nikon d'occasion et dénigrer des microscopes plus populaires (chinois ou non) n'est à mon avis guère productif.

Mon premier microscope (à gauche) à côté du modèle que j'utilise actuellement au quotidien (un Motic BA310). Par rapport au premier, celui-ci comporte des améliorations notables : la tête est trinoculaire (vision binoculaire et tête verticale indépendante pour accueillir le système de prise de vue), la tourelle permet de fixer jusqu'à 5 objectifs (ici des plan achromatiques), les mouvements de la platine sont contrôlables grâce à des commandes coaxiales surbaissées, et un éclairage uniforme (dit de Köhler) est assuré par LED. Un dispositif spécial monté sous la platine (à la place du condenseur) permet de plus de réaliser des observations non seulement en fond clair, mais aussi en fond noir et en contraste de phase (crédit photo : © Philippe Labrot).

Une stèle vasculaire d'un rhizome de fougère (coupe transversale de 10 μ d'épaisseur, coloration Etzold FCA) photographiée au grossissement 100x (oculaire 10x et objectif 10x) avec mon microscope Euromex et un boîtier reflex plein format Sony Alpha 7. Comme on peut le voir, le niveau de détails est aussi excellent qu'étonnant, et de nombreuses structures sont visibles, que ce soit au niveau de la stèle (la structure vasculaire située au centre de l'image et servant aux échanges d'eau, de minéraux et de sucres) ou du parenchyme périphérique (constitué de cellules stockant des réserves sous forme d'amidon). Cet exemple prouve qu'un modeste microscope vendu pour l'enseignement est suffisant pour débuter sérieusement en microscopie, et qu'il représente un investissement pouvant durer dans le temps (crédit photo : © Philippe Labrot).

Le dilemme des préparations microscopiques

Préparations microscopiques permanentes réalisées par l'auteur grâce à des techniques avancées d'inclusion en paraffine. Bien que complexes et consommatrices de temps et d'énergie, elles ne sont pas hors de portée d'un amateur enthousiaste. Cliquez sur l'image pour l'agrandir (crédit photo : © Philippe Labrot).

Imaginons donc que vous ayez enfin trouvé le microscope de vos rêves (étant bien entendu qu'il ne s'agira pas d'un microscope à plastique vendu dans une valise !). Vous pourriez à ce stade penser que le plus dur a été fait, et que la Nature n'aura bientôt plus de secrets pour vous. La réalité est cependant tout autre.

Pour pouvoir étudier n'importe quel échantillon donné avec un microscope optique à transmission, il faut en effet que ce dernier soit ou ait été rendu suffisamment fin pour que la lumière puisse le traverser. Pour les matériaux biologiques, la situation est en fait plus compliquée que cela, car la grande majorité des cellules vivantes sont transparentes ou translucides. Ainsi, si par une technique quelconque un naturaliste débutant parvient à obtenir une coupe très fine d'un sujet d'intérêt, ce qu'il apercevra après s'être précipité sur son microscope risque fort de s'avérer décevant. Sauf exception, et à moins d'utiliser des techniques optiques très coûteuses (contraste de phase ou contraste différentiel interférentiel par exemple), les merveilleux détails que l'on s'attendait à observer resteront invisibles. Un peu comme les négatifs photos que l'on devait autrefois développer, ils ne pourront souvent apparaître qu'après des colorations plus ou moins complexes.

J'entends déjà certains spécialistes soupirer bruyamment. Certes, de très nombreuses observations simples sont possibles, sans qu'aucun traitement particulier ne doive être effectué sur l'objet à investiguer. Il suffit ainsi de placer entre lame et lamelle une goutte d'eau prélevée dans une mare ou un vase ayant contenu un bouquet pour pouvoir déjà admirer d'innombrables formes de vie dont l'existence était jusqu'alors insoupçonnable. Le micro univers que l'on découvre alors est tellement riche, et d'une beauté tellement étourdissante, que certains y ont consacré leur vie. Monté entre lame et lamelle, une minuscule quantité de pollen emprunté à l'étamine d'une fleur dévoile des formes souvent splendides, et là encore inattendues. Si l'on désire s'essayer à la coloration, l'étude d'un petit fragment d'épiderme d'oignon coloré en quelques minutes avec de l'éosine trouvée en pharmacie permet déjà l'étude de la structure des cellules végétales : la paroi cellulosique, vacuole et noyau seront visibles.

Les exemples de manipulations de ce type abondent. Mais lorsque l'on souhaite aller plus loin - une démarche indispensable si l'on veut vraiment découvrir les merveilles du micro-monde -, les choses se corsent hélas assez rapidement. C'est d'ailleurs à ce stade, après avoir observé un morceau d'épiderme d'oignon, des paramécies, un poil de chat, le duvet d'un oreiller, un morceau de papier ou encore ses propres cellules récoltées en grattant les muqueuses de la bouche après coloration au bleu de méthylène que le microscopiste amateur se retrouve sans plus rien d'intéressant à avoir à se mettre sous la dent. Car, même en admettant qu'il ait acquis un instrument d'une qualité suffisante, tout ce qu'il va placer sur la platine de son microscope se révèlera bien souvent impossible à étudier. Et pour cause, l'objet sera généralement bien trop opaque pour que la lumière le traverse d'une manière satisfaisante. On pourra alors se faire la judicieuse réflexion de savoir si une loupe binoculaire n'aurait pas été un achat plus judicieux qu'un microscope. Offrant une vision en relief et permettant de grossir jusqu'à 40x, ces instruments permettent de réaliser de merveilleuses observations d'un nombre infini de sujets, grâce à une source lumineuse qui ne fonctionne pas en transmission (bien que cela soit aussi possible), mais en réflexion. Dit autrement, il suffit que l'objet soit suffisant bien éclairé pour que ce dernier puisse être observé sous toutes ses coutures.

L'étrange objet ci-dessus est un modèle très courant de microtome à main, qui sert à faciliter la réalisation de coupes très fines (jusqu'à 10 microns), principalement sur des matériaux végétaux, tiges, racines ou feuilles. Son utilisation permet déjà d'étendre considérablement le champ des investigations microscopiques (crédit photo : © Philippe Labrot).

Comme pour les télescopes et lunettes, beaucoup de débutants finissent donc par reléguer leur précieux microscope sur l'étagère d'un placard qui deviendra oubliette, faute d'avoir suffisamment de matière à observer. L'ironie, c'est qu'un microscope d'entrée de gamme offre en fait infiniment plus de possibilité qu'une petite lunette ou télescope. Effectivement, avec un instrument astronomique de petit diamètre, et même avec la meilleure volonté du monde, il sera impossible de rivaliser avec des lunettes et télescopes de grand diamètre. La seule possibilité sera d'utiliser les avancées majeures effectuées dans le domaine des capteurs numériques et de l'informatique (voir par exemple ce que propose l'eVscope d'Unistellar), mais les objets, galaxies, nébuleuses et amas d'étoiles qui apparaîtront alors par écran interposé (ou oculaire électronique) ne pourront jamais être observés directement à l'œil nu. Alors que même avec un microscope basique, il est tout à fait possible de voir quantité de choses merveilleuses. Il suffit d'avoir les préparations adéquates.

Si la photo de la coupe de rhizome prise avec mon premier microscope - un instrument aussi basique qu'âgé - et présentée plus haut est plus que correcte, ce n'est pas uniquement parce que l'appareil qui a servi à la prise de vue est un boîtier reflex plutôt haut de gamme, ou que le grossissement choisi (100x) était faible. Un paramètre bien plus important est rentré en ligne : la qualité de la préparation. Même observée avec le meilleur microscope, une préparation médiocre ne procurera qu'un résultat et un plaisir médiocre (surtout si en plus aucune indication ne désigne et n'explicite à l'observateur ce qu'il doit voir, ce qui est encore un autre problème). A l'inverse, avec une préparation correcte, n'importe quel microscope, même bas de gamme, dévoile de nombreuses structures et informations.

La préparation en question a été réalisée par mes soins, depuis la récolte du rhizome en forêt, sa fixation immédiate, l'obtention de coupes à une épaisseur précise de 10 microns après imprégnation en paraffine, une coloration adaptée et contrastée des sections, et enfin le montage dans du baume du Canada. Un tel travail n'est certes pas à la portée immédiate d'un débutant, mais de magnifiques coupes de rhizome peuvent aussi être réalisées bien plus simplement avec un microtome à main (photo ci-contre), une lame de rasoir qui coupe et quelques colorants basiques. De plus, pour le test avec l'Euromex, j'ai utilisé une coupe de rhizome, mais j'aurais tout aussi bien pu prendre une coupe longitudinale d'un lombric, une section transversale de la tête d'une abeille passant par les yeux, une coupe d'une fleur de fraisier, de l'estomac, du cœur ou du poumon d'une grenouille, une coupe d'une feuille de houx, d'une aiguille de pin, ou d'un lichen, bref presque tous les sujets présentés visuellement sur cette galerie (et bien bien d'autres encore), et le résultat aurait été identique. Même avec un microscope basique, et pour chacune de ces préparations, un grand nombre de détails fascinants seraient devenus visibles.

L'obtention d'un microscope n'est donc qu'une première étape. La seconde, tout aussi importante, concerne les préparations : que ces dernières soient simples ou très sophistiquées, temporaires ou permanentes, réalisées en quelques minutes ou après des semaines de travail, achetées ou faites soi-même, une immense partie du plaisir de la microscopie va dépendre de ce que vous allez pouvoir placer sous l'objectif de votre microscope.

Acheter ses préparations

Pour éviter qu'un microscope ne se retrouve inéluctablement dans un placard, l'une des solutions est d'acheter une petite collection de préparations microscopiques toutes faites. Hélas, les quelques préparations microscopiques vendues dans les magasins d'optique sont souvent aussi médiocres qu'indigentes. De plus, la pudibonderie de notre époque fait que l'on risque de vous regarder de travers si vous commencez à demander des coupes de rein de grenouille, ou pire encore, des coupes de poumon humain (sain ou de fumeur) ! Ces dernières sont pourtant aussi intéressantes que pédagogiques pour quelqu'un curieux de comprendre le fonctionnement de son propre corps. Là encore, il est possible de se tourner vers les vendeurs de matériels scolaires, mais devant le nombre de sujets proposés par ces derniers, il peut être difficile de faire un choix, d'autant que le prix par préparation ne sera pas négligeable (de quelques euros à 7-10 euros par lame suivant le sujet).

De plus, contrairement à ce que l'on pourrait penser, il arrive souvent que ces préparations commerciales, réalisées pour des questions de rentabilité de manière industrielle, soient finalement décevantes. Certains spécimens seront trop épais, incomplets, mal colorés ou colorés de manière non optimale, non caractéristiques du sujet souhaité, quand ils ne sont pas contaminés par des fibres, poussières, particules et autres moisissures. Dans certains cas, pour des préparations très bon marché comme celles que l'on peut trouver sur Internet (Ebay ou Amazon par exemple), il arrive même qu'il n'y ait pas ou plus le moindre objet visible entre lame et lamelle. Comme dans le cas des catalogues de vacances, entre la photo alléchante de ce que l'on commande et ce que l'on reçoit, il y a souvent une grande différence.

Reste qu'il est tout à fait possible d'acheter dans le commerce, à des prix raisonnables, des séries de lames thématiques (botanique, tissus animaux, reproduction, etc.) très intéressantes. L'idéal serait de pouvoir en trouver qui soit accompagné de livrets pédagogiques, de manière à pouvoir bien comprendre, pour chaque lame, ce qui est visible et ce qui doit être observé. Hélas, des coffrets de ce type sont devenus très rares, et ceux qui sont vendus pour les établissements scolaires sont très coûteux.

Faire ses propres préparations : de l'importance d'un microtome et de la difficulté de se procurer les réactifs

Un exemple de kit de jeune chimiste comme il n'en existe plus aujourd'hui (ici le sciences futures chimie de la marque Gégé sous licence Kosmos). Même s'il ne contient pratiquement aucun réactif utile pour la microscopie (à part l'iode pour l'amidon et la soude caustique pour les insectes), il illustre l'une des grandes difficultés actuelles lorsque l'on veut réaliser ses propres préparations : les produits, colorants et solvants nécessaires sont devenus introuvables pour le particulier (crédit photo : © Philippe Labrot).

Ainsi, à moins que l'on souhaite s'en tenir aux algues et animalcules qui nagent, indifférents aux turpitudes de l'humanité, dans les flaques, mares, lacs, rivières et océans du monde entier, ou à la microfaune vivant dans l'humus des forêts - des sujets qui, comme nous l'avons déjà signalé, peuvent facilement occuper des décennies -, il faudra en effet apprendre à rendre transparent des objets naturellement opaques.

C'est là que les difficultés apparaissent, mais c'est aussi un impératif pour que le microscope déploie son véritable potentiel. S'il est possible de dilacérer avec des aiguilles, écraser entre deux lames, étaler en frottis ou éclaircir grâce à des substances chimiques certains sujets, l'usage d'un instrument spécial, appelé microtome, devient très rapidement indispensable. À tel point qu'aucun microscope ne devrait en fait jamais être vendu sans microtome, même si cet appareil n'est en aucun cas magique. Il faudra en effet apprendre à s'en servir, et faire preuve d'abnégation et d'humilité devant les obstacles à franchir avant d'acquérir le coup de main nécessaire à la production de coupes digne de ce nom.

Les microtomes à main tel que le Ranvier (ci-dessous) sont avant tout destinés à trancher du matériel végétal. L'obtention de coupes fines de tiges, racines ou feuilles réclame de la patience, et ce n'est qu'au bout d'une multitude d'essais que les résultats commencent à être intéressant. Les causes de déception ne manquent pas : les coupes pourront être trop épaisses, trop obliques, incomplètes ou déchirées, délicates à manipuler, voire même impossibles à produire sur des spécimens trop mous ou au contraire trop durs.

Si des coupes correctes ou très bonnes sont produites, il faudra ensuite colorer ces dernières. En France, l'une des colorations les plus utilisées en botanique est celle dite du Carmino-vert de Mirande, mélange de carmin aluné et vert d'iode, mais il en existe bien d'autres, comme la combinaison safranine/vert rapide, ou la magnifique coloration mise au point par Etzold (fuchsine basique, chrysoidine et bleu astral). Si, il y a encore quelques décennies, il était tout à fait possible de demander la préparation de colorants divers et variés en pharmacie, ce n'est désormais plus une option. La paranoïa sécuritaire est devenue telle que nous sommes à la limite de passer pour un fou dangereux lorsque l'on s'enquiert d'un litre d'alcool isopropylique pur en pharmacie. Sur un sujet similaire qui en dit long, nourrie de peurs et boursouflée d'interdits, notre société ne permet plus depuis longtemps d'acquérir des kits de chimiste, qui ont pourtant suscité un nombre incroyable de vocations quand ils étaient disponibles. Exit ces magnifiques boites ou l'on trouvait lampe à alcool, cornue, et des dizaines de produits chimiques en poudre ou en solution liquide, qui permettaient de se livrer à une multitude d'expériences hautement satisfaisantes avec les éléments du tableau périodique et une foule de composés minéraux ou organiques. Si vous voulez vous initier à la chimie vos enfants au début du 21e siècle, il vous reste le jus de betterave et le jaune d'œuf pour faire des expériences. Le même problème handicape fortement tout amateur de microscope, tant il est devenu ardu de se procurer fixateurs, solvants, colorants et résine de montage. On peut cependant quand même commander certains réactifs indispensables à la pratique de la microscopie en passant par les rares firmes de matériel scolaire qui acceptent encore de livrer des particuliers, ou en achetant certains produits en droguerie ou sur Amazon. Passer des annonces sur les forums et contacter des passionnés acceptant de fournir de petites quantités de produits à des prix raisonnables et généralement introuvables ailleurs sont des solutions alternatives.

Vers l'histologie animale

Un néon bleu imprégné en paraffine (orienté ici pour la réalisation de coupes longitudinales). La fabrication d'un tel bloc s'étale sur environ une semaine de travail, et permet d'effectuer une étude complète de la totalité des tissus et organes de ce petit poisson, et ce sans dissection (crédit photo : © Philippe Labrot).

Si vous finissez par attraper le virus de la microscopie, il arrivera inévitablement un moment ou l'étude des tissus et organes végétaux ne vous suffira plus. Vous ressentirez peut-être l'envie (voire la brûlure) de vous lancer dans l'histologie animale, c'est à dire dans l'étude des tissus et organes des animaux supérieurs. Etant par définition généralement mous (à l'exception de certaines structures comme les os), ces derniers ne peuvent pas se couper comme des tiges ou des racines de plantes. Il vous faudra alors apprendre à fixer correctement les spécimens avant de les déshydrater pour pouvoir les imprégner dans des bains de paraffine liquide pendant plusieurs heures. Grâce à un microtome rotatif, une machine admirable bien plus complexe et coûteuse qu'un microtome à main, les blocs de paraffine pourront être sectionnés en coupes très fines (de quelques microns d'épaisseur), destinées à être collées sur des lames. Toute une série d'étapes permettra ensuite de réhydrater les coupes, de les colorer et de les monter pour finir dans des résines naturelles ou synthétiques.

Ce n'est qu'au bout d'une longue pratique - dont il ne sera absolument pas possible de faire l'économie, la chance du débutant n'agissant par définition qu'aux premières heures - que le voile commencera alors à se lever complètement sur les merveilles du monde vivant. Un dernier challenge, et non des moindres, attendra alors le microscopiste. D'un seul coup, une porte restée longtemps fermée s'ouvrira, et la plus grande majorité du monde de l'invisible sera à portée de main. Tout est presque devient subitement sectionnable, observable, colorable, et l'on est saisi de vertige devant des possibilités infinies d'observations, qu'elles soient contemplatives ou scientifiques. Car la paraffine ne fait pas seulement merveille avec les animaux. Elle permet également de couper les structures les plus délicates du monde végétal, comme les fleurs ou les fruits. Les challenges, offerts par exemple par des spécimens récalcitrants car très durs et coriaces, comme le bois, les graines ou encore les insectes, deviennent autant de défis à relever, et la promesse continuelle d'améliorer encore sa technique.

La passion pour la microscopie peut aisément occuper une vie, d'autant qu'au-delà du microscope optique conventionnel existe d'autres techniques de laboratoire qui permettent de percer avec encore plus de puissance les énigmes du vivant. C'est notamment le cas de la microscopie à fluorescence, à super-résolution, ou de la microscopie électronique (qui fournit une image non pas grâce à des photons, mais à des électrons), que ce soit celle à balayage (qui autorise l'étude des surfaces à des grossissements proprement faramineux) ou celle à transmission (capable de dévoiler les plus infimes détails de l'ultra-structure cellulaire). Avec certaines techniques, comme la microscopie à force atomique, même les atomes deviennent visibles.

Mais tout voyage a un commencement. Pour ce qui est de la microscopie, si vous ne deviez retenir qu'une chose, c'est de ne jamais, au grand jamais, acheter ou offrir un microscope en plastique. Si elle peut permettre à au moins une personne d'éviter de commettre l'erreur d'acheter ces abominations, alors cette page n'aura pas été écrite en vain.

Philippe Labrot, 15 février 2021

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