Oui, les lombrics respirent

 

Comme ils n’ont pas de poumons, aucun mouvement de ventilation n’est évidemment discernable. Mais la respiration s’effectue on ne peut mieux au niveau des mitochondries de toutes les cellules de leur organisme. L’oxygène leur est apporté par le sang, qui contient une hémoglobine différente de la nôtre et qui, plus est, n’est pas véhiculée par des hématies mais est dissoute dans le plasma sanguin. La couleur rose ou rouge des vers de terre est due à cette hémoglobine. Les lombrics n’ayant pas de poumons, les échanges gazeux entre l’air et le sang se font au niveau de leur peau, tout simplement, qui a donc la même fonction que la surface des alvéoles pulmonaires.

La peau d’un lombric est constituée d’un épiderme mince (une seule couche de cellules) recouvert d’une fine cuticule transparente. Du mucus (sécrété par des cellules spéciales) maintient la surface de la peau toujours humide, la protège contre l’abrasion des particules du sol et la lubrifie, ce qui facilite la progression dans les galeries du sol. L’ensemble: épiderme + fine cuticule + mucus est perméable à l’oxygène et au dioxyde de carbone à condition qu’il soit humide.
Sous la peau, se trouvent des capillaires sanguins et les muscles périphériques dont les contractions permettent la reptation du ver, son enfouissement dans le sol, sa locomotion dans les galeries qu’il a creusées dans le sol.

Une organisation aussi simple du système respiratoire présente deux contraintes :

Le ver ne peut dépasser une certaine taille sinon la surface de la peau serait insuffisante pour assurer les échanges gazeux. En effet, la forme du ver étant assimilée à celle d’un cylindre, si le diamètre augmente d’un facteur 2, la surface de la peau est multipliée par 4 (2 au carré) mais le volume est augmenté d’un facteur 8 (2 au cube). Or, la consommation d’oxygène est proportionnelle au volume alors que les échanges gazeux au travers de la peau sont proportionnels à la surface. Il a été calculé que la taille maximale théorique d’un ver de terre correspond à un diamètre de 3 centimètres. Il est intéressant de constater que les plus gros vers de terre existants – qui vivent dans certaines régions de l’Australie – ont ce diamètre pour une longueur de 3 mètres. 

Le ver de terre peut être asphyxié s’il reste trop longtemps dans l’eau – par exemple s’il tombe dans une grande flaque d’eau de pluie et qu’il n’arrive pas à en sortir dans d’assez brefs délais. Bien sûr il ne s’agit pas d’une noyade par remplissage des poumons comme chez nous, mais d’une asphyxie due au fait que l’eau est bien moins riche en oxygène dissous que ne l’est l’air en oxygène libre: la surface de la peau est alors insuffisante pour assurer l’approvisionnement en oxygène aux tissus – en particulier aux muscles. Ou alors il lui faudrait des branchies. Ceci pour un ver de terre pendant la belle saison. En hiver, le ver est enfoui en profondeur dans le sol, son métabolisme est très ralenti par le froid (il consomme très peu d’oxygène et produit peu de dioxyde de carbone) : si la galerie du sol est inondée par l’eau de pluie ou de fonte des neiges, le ver n’est pas asphyxié. 

Réponse de l’équipe « La main à la pâte »