Ver de terre

Tête du ver de terre

Selon l’espèce, un ver de terre adulte peut mesurer de 10 mm (0.39 in) de long et 1 mm (0,039 in) de large à 3 m (9,8 ft) de long et plus de 25 mm (0,98 in) de large, mais le Lumbricus terrestris typique atteint environ 360 mm (14 in) de long. Le ver le plus long sur les registres confirmés est probablement Amynthas mekongianus qui s’étend jusqu’à 3 m (10 pi) dans la boue le long des rives du fleuve Mékong, long de 4 350 km (2 703 mi), en Asie du Sud-Est.

De l’avant à l’arrière, la forme de base du ver de terre est un tube cylindrique dans un tube, divisé en une série de segments (appelés métamérismes) qui compartimentent le corps. Des sillons sont généralement visibles à l’extérieur du corps pour délimiter les segments ; les pores dorsaux et les néphridiopores exsudent un fluide qui humidifie et protège la surface du ver et lui permet de respirer. À l’exception des segments buccaux et anaux, chaque segment porte des poils hérissés appelés soies latérales qui servent à ancrer les parties du corps pendant le mouvement ; les espèces peuvent avoir quatre paires de soies sur chaque segment ou plus de huit, formant parfois un cercle complet de soies par segment. Des soies ventrales spéciales sont utilisées pour ancrer les vers de terre qui s’accouplent par leur pénétration dans le corps de leurs compagnons.

Généralement, au sein d’une espèce, le nombre de segments trouvés est constant d’un spécimen à l’autre, et les individus naissent avec le nombre de segments qu’ils auront tout au long de leur vie. Le premier segment du corps (segment numéro 1) comporte à la fois la bouche du ver de terre et, surplombant la bouche, un lobe charnu appelé prostomium, qui ferme l’entrée lorsque le ver est au repos, mais qui sert aussi à sentir et à ressentir chimiquement l’environnement du ver. Certaines espèces de vers de terre peuvent même utiliser le prostomium préhensile pour saisir et traîner des objets tels que des herbes et des feuilles dans leur terrier.

Un ver de terre adulte développe un renflement glandulaire en forme de ceinture, appelé clitellum, qui couvre plusieurs segments vers la partie avant de l’animal. Celui-ci fait partie de l’appareil reproducteur et produit des capsules d’œufs. La partie postérieure est le plus souvent cylindrique comme le reste du corps, mais selon l’espèce, elle peut aussi être quadrangulaire, octogonale, trapézoïdale ou aplatie. Le dernier segment s’appelle le périprocte ; l’anus du ver de terre, une courte fente verticale, se trouve sur ce segment.

L’extérieur d’un segment individuel est une fine cuticule sur la peau, communément pigmentée de rouge à brun, qui possède des cellules spécialisées qui sécrètent du mucus sur la cuticule pour garder le corps humide et faciliter le déplacement dans le sol. Sous la peau se trouve une couche de tissu nerveux et deux couches de muscles – une fine couche externe de muscles circulaires et une couche interne beaucoup plus épaisse de muscles longitudinaux. À l’intérieur de la couche musculaire se trouve une chambre remplie de fluide appelée cœlom qui, par sa pressurisation, fournit une structure au corps désossé du ver. Les segments sont séparés les uns des autres par des septa (le pluriel de « septum ») qui sont des parois transversales perforées, permettant au fluide coelomique de passer entre les segments. Une paire de structures appelées néphrostomes est située à l’arrière de chaque septum ; un tubule néphrique part de chaque néphrostome, traverse le septum et pénètre dans le segment suivant. Ce tubule mène ensuite au principal organe de filtration des fluides corporels, le néphridium ou métanéphridium, qui élimine les déchets métaboliques du fluide cœlomique et les expulse par des pores appelés néphridiopores sur les côtés du ver ; on trouve généralement deux néphridies (parfois plus) dans la plupart des segments. Au centre d’un ver se trouve le tube digestif, qui va en ligne droite de la bouche à l’anus sans s’enrouler, et qui est flanqué au-dessus et au-dessous de vaisseaux sanguins (le vaisseau sanguin dorsal et le vaisseau sanguin ventral ainsi qu’un vaisseau sanguin subneural) et du cordon nerveux ventral, et qui est entouré dans chaque segment par une paire de vaisseaux sanguins palliaux qui relient le vaisseau sanguin dorsal au vaisseau sanguin subneural.

De nombreux vers de terre peuvent éjecter du liquide cœlomique par les pores du dos en réponse au stress ; l’australien Didymogaster sylvaticus (connu sous le nom de « ver de terre écureur bleu ») peut projeter du liquide jusqu’à 30 cm de haut.

Système nerveuxEdit

Système nerveux de l’extrémité antérieure d’un ver de terre

Système nerveux centralEdit

Le SNC est constitué d’un cerveau bilobé (ganglions cérébraux, ou ganglion supra-pharyngien), de ganglions sous-pharyngiens, de connectifs circum-pharyngiens et d’une corde nerveuse ventrale.

Le cerveau des vers de terre est constitué d’une paire de ganglions cérébraux en forme de poire. Ceux-ci sont situés sur la face dorsale du canal alimentaire dans le troisième segment, dans un sillon entre la cavité buccale et le pharynx.

Une paire de connectifs circum-pharyngiens provenant du cerveau encercle le pharynx puis se connecte à une paire de ganglions sous-pharyngiens situés sous le pharynx dans le quatrième segment. Cette disposition signifie que le cerveau, les ganglions sous-pharyngiens et les connectifs circum-pharyngiens forment un anneau nerveux autour du pharynx.

Le cordon nerveux ventral (formé de cellules nerveuses et de fibres nerveuses) commence au niveau des ganglions sous-pharyngiens et s’étend sous le canal alimentaire jusqu’au segment corporel le plus postérieur. La corde nerveuse ventrale possède un renflement, ou ganglion, dans chaque segment, c’est-à-dire un ganglion segmentaire, qui se trouve du cinquième au dernier segment du corps. On trouve également trois axones géants, un axone géant médian (MGA) et deux axones géants latéraux (LGA) sur la face médio-dorsale de la moelle nerveuse ventrale. Le MGA a un diamètre de 0,07 mm et transmet dans le sens antéro-postérieur à une vitesse de 32,2 m/s. Les LGA sont légèrement plus étroits avec un diamètre de 0,05 mm et transmettent dans une direction postérieure-antérieure à 12,6 m/s. Les deux AGL sont connectés à intervalles réguliers le long du corps et sont donc considérés comme un seul axone géant.

Système nerveux périphériqueEdit

• Huit à dix nerfs naissent des ganglions cérébraux pour alimenter le prostomium, la chambre buccale et le pharynx.
• Trois paires de nerfs naissent des ganglions sous-pharyngiens pour alimenter les 2e, 3e et 4e segments.
• Trois paires de nerfs partent de chaque ganglion segmentaire pour alimenter diverses structures du segment.

Le système nerveux sympathique est constitué de plexus nerveux dans l’épiderme et le canal alimentaire. (Un plexus est un réseau de cellules nerveuses connectées.) Les nerfs qui courent le long de la paroi corporelle passent entre les couches musculaires circulaires externes et longitudinales internes de la paroi. Ils donnent naissance à des branches qui forment le plexus intermusculaire et le plexus sous-épidermique. Ces nerfs se connectent avec le conjonctif cricopharyngien.

MouvementEdit

En surface, la vitesse de reptation varie à la fois chez un même individu et entre individus. Les vers de terre rampent plus rapidement principalement en faisant des « foulées » plus longues et une plus grande fréquence de foulées. Les grands vers Lumbricus terrestris rampent à une vitesse absolue supérieure à celle des petits vers. Ils y parviennent en effectuant des foulées légèrement plus longues mais avec des fréquences de foulées légèrement plus faibles.

Toucher un ver de terre, ce qui provoque une réponse de « pression » ainsi que (souvent) une réponse à la qualité déshydratante du sel sur la peau humaine (toxique pour les vers de terre), stimule le plexus nerveux sous-épidermique qui se connecte au plexus intermusculaire et provoque la contraction des muscles longitudinaux. Cela provoque les mouvements de torsion observés lorsqu’un humain ramasse un ver de terre. Ce comportement est un réflexe et ne nécessite pas le SNC ; il se produit même si la moelle épinière est enlevée. Chaque segment du ver de terre possède son propre plexus nerveux. Le plexus d’un segment n’est pas relié directement à celui des segments adjacents. La corde nerveuse est nécessaire pour connecter les systèmes nerveux des segments.

Les axones géants transportent les signaux les plus rapides le long de la corde nerveuse. Ce sont des signaux d’urgence qui déclenchent des comportements réflexes de fuite. L’axone géant dorsal, plus grand, conduit les signaux le plus rapidement, de l’arrière vers l’avant de l’animal. Si l’on touche l’arrière du ver, un signal est rapidement envoyé vers l’avant, entraînant la contraction des muscles longitudinaux de chaque segment. Le ver se raccourcit alors très rapidement pour tenter d’échapper à un prédateur ou à une autre menace potentielle. Les deux axones géants médians se connectent l’un à l’autre et envoient des signaux de l’avant vers l’arrière. Leur stimulation amène le ver de terre à se retirer très rapidement (peut-être en se contractant dans son terrier pour échapper à un oiseau).

La présence d’un système nerveux est essentielle pour qu’un animal puisse ressentir la nociception ou la douleur. Cependant, d’autres capacités physiologiques sont également requises, comme la sensibilité aux opioïdes et la modulation centrale des réponses par les analgésiques. Des substances semblables à l’enképhaline et à l’α-endorphine ont été trouvées chez les vers de terre. Des injections de naloxone (un antagoniste opioïde) inhibent les réponses de fuite des vers de terre. Cela indique que les substances opioïdes jouent un rôle dans la modulation sensorielle, similaire à celui trouvé chez de nombreux vertébrés.

Réception sensorielleModifier

PhotosensibilitéModifier

Les vers de terre n’ont pas d’yeux (bien que certains vers en aient), cependant, ils possèdent des cellules photosensibles spécialisées appelées « cellules lumineuses de Hess ». Ces cellules photoréceptrices possèdent une cavité intracellulaire centrale (phaosome) remplie de microvillosités. En plus des microvillosités, il y a plusieurs cils sensoriels dans le phaosome qui sont structurellement indépendants des microvillosités. Les photorécepteurs sont répartis dans la plupart des parties de l’épiderme mais sont plus concentrés sur le dos et les côtés du ver. Un nombre relativement faible se trouve sur la surface ventrale du 1er segment. Ils sont les plus nombreux dans le prostomium et réduisent leur densité dans les trois premiers segments ; ils sont très peu nombreux après le troisième segment.

Récepteur épidermique (organe sensoriel)Edit

Ces récepteurs sont abondants et distribués sur tout l’épiderme. Chaque récepteur présente une cuticule légèrement surélevée qui recouvre un groupe de cellules réceptrices hautes, minces et colonnaires. Ces cellules portent à leurs extrémités externes de petits processus ressemblant à des cheveux et leurs extrémités internes sont reliées à des fibres nerveuses. Les récepteurs épidermiques ont une fonction tactile. Ils sont également concernés par les changements de température et répondent aux stimuli chimiques. Les vers de terre sont extrêmement sensibles au toucher et aux vibrations mécaniques.

Récepteur buccal (organe sensoriel)Edit

Ces récepteurs sont situés uniquement dans l’épithélium de la chambre buccale. Ces récepteurs sont gustatifs et olfactifs (liés au goût et à l’odorat). Ils répondent également à des stimuli chimiques. (Chémorécepteur)

Système digestifModifier

L’intestin du ver de terre est un tube droit qui s’étend de la bouche du ver à son anus. Il est différencié en un canal alimentaire et des glandes associées qui sont encastrées dans la paroi du canal alimentaire lui-même. Le canal alimentaire se compose d’une bouche, d’une cavité buccale (traversant généralement le premier ou les deux premiers segments du ver de terre), d’un pharynx (traversant généralement environ quatre segments en longueur), d’un œsophage, d’un jabot, d’un gésier (généralement) et d’un intestin.

La nourriture entre par la bouche. Le pharynx agit comme une pompe aspirante ; ses parois musculaires aspirent les aliments. Dans le pharynx, les glandes pharyngiennes sécrètent du mucus. Les aliments passent dans l’œsophage, où le calcium (provenant du sang et ingéré lors des repas précédents) est pompé pour maintenir un taux de calcium sanguin correct dans le sang et le pH des aliments. De là, les aliments passent dans le jabot et le gésier. Dans le gésier, de fortes contractions musculaires broient les aliments avec l’aide des particules minérales ingérées en même temps que les aliments. Une fois passée par le gésier, la nourriture continue dans l’intestin pour être digérée. L’intestin sécrète de la pepsine pour digérer les protéines, de l’amylase pour digérer les polysaccharides, de la cellulase pour digérer la cellulose et de la lipase pour digérer les graisses. Les vers de terre utilisent, en plus des protéines digestives, une classe de composés tensioactifs appelés drilodefensines, qui aident à digérer les matières végétales. Au lieu d’être enroulé comme l’intestin d’un mammifère, l’intestin du ver de terre présente un grand pli médio-dorsal en forme de langue, appelé typhlosole, qui augmente la surface d’absorption des nutriments grâce à ses nombreux plis sur sa longueur. L’intestin a sa propre paire de couches musculaires comme le corps, mais dans l’ordre inverse – une couche circulaire interne à l’intérieur d’une couche longitudinale externe.

Système circulatoireModifié

Les vers de terre ont un système circulatoire double dans lequel à la fois le fluide coelomique et un système circulatoire fermé transportent la nourriture, les déchets et les gaz respiratoires. Le système circulatoire fermé comporte cinq vaisseaux sanguins principaux : le vaisseau dorsal (supérieur), qui s’étend au-dessus du tube digestif ; le vaisseau ventral (inférieur), qui s’étend sous le tube digestif ; le vaisseau sous-neural, qui s’étend sous le cordon nerveux ventral ; et deux vaisseaux latéro-neuraux de chaque côté du cordon nerveux.

Le vaisseau dorsal est principalement une structure collectrice dans la région intestinale. Il reçoit une paire d’intestins commissuraux et dorsaux dans chaque segment. Le vaisseau ventral se ramifie vers une paire de ventro-tégumentaires et de ventro-intestinaux dans chaque segment. Le vaisseau sous-neural donne également une paire de commissuraux qui courent le long de la surface postérieure du septum.

L’action de pompage sur le vaisseau dorsal fait avancer le sang, tandis que les quatre autres vaisseaux longitudinaux transportent le sang vers l’arrière. Dans les segments sept à onze, une paire d’arcs aortiques entourent le cœlome et agissent comme des cœurs, pompant le sang vers le vaisseau ventral qui agit comme l’aorte. Le sang est composé de cellules amiboïdes et d’hémoglobine dissoute dans le plasma. Le deuxième système circulatoire provient des cellules du système digestif qui tapissent le cœlom. Lorsque les cellules digestives sont pleines, elles libèrent des cellules non vivantes de graisse dans le cœlome rempli de liquide, où elles flottent librement mais peuvent passer à travers les parois séparant chaque segment, déplaçant la nourriture vers d’autres parties et aidant à la cicatrisation des plaies.

Système excréteurModifié

Le système excréteur contient une paire de néphridies dans chaque segment, sauf les trois premiers et les derniers. Les trois types de néphridies sont : tégumentaire, septale et pharyngée. Les néphridies tégumentaires sont attachées à la face interne de la paroi corporelle dans tous les segments sauf les deux premiers. Les néphridies septales sont attachées aux deux côtés des septa derrière le 15ème segment. Les néphridies pharyngiennes sont attachées aux quatrième, cinquième et sixième segments. Les déchets contenus dans le fluide du cœlom d’un segment antérieur sont aspirés par le battement des cils du néphrostome. De là, ils sont transportés à travers le septum (paroi) par un tube qui forme une série de boucles entrelacées par des capillaires sanguins qui transfèrent également les déchets dans le tubule du néphrostome. Les déchets excrétoires sont ensuite finalement évacués par un pore situé sur le côté du ver.

Respiration

Les vers de terre ne possèdent pas d’organes respiratoires particuliers. Les gaz sont échangés à travers la peau humide et les capillaires, où l’oxygène est capté par l’hémoglobine dissoute dans le plasma sanguin et le dioxyde de carbone est libéré. L’eau, ainsi que les sels, peuvent également être déplacés à travers la peau par un transport actif.