Lumbricina - Définition
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Introduction
| Vers de terre | |||||||||
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| Classification | |||||||||
| Règne | Animalia | ||||||||
| Embranchement | Annelida | ||||||||
| Classe | Clitellata | ||||||||
| Sous-classe | Oligochaeta | ||||||||
| Ordre | Haplotaxida | ||||||||
| Sous-ordre | |||||||||
| Lumbricina — auteur incomplet —, date à préciser | |||||||||
| Références | |||||||||
| ITIS : (en) | |||||||||
| Classification phylogénétique | |||||||||
Position :
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Le sous-ordre des Lumbricina, sous-division de l'ordre des haplotaxida des annélides, regroupe l'ensemble des vers de terre, soient 13 familles et plus de 5 000 espèces décrites (et de très nombreuses non encore connues, surtout dans les régions tropicales).
Le ver de terre, aussi appelé Damich est un animal fouisseur. Son activité et son écologie en font un acteur majeur dans la structuration des sols.
Biologie
Anatomie
Groupe coelomate, tripoblastique protostomien, appartenant à la sous-classe des Oligochètes, à l'ordre des Haplotaxida et au sous-ordre des Lumbricina.
Apparition d'une cavité coelomique métamérisée. Ces cavités sont homonomes, donc régulières avec répétition des néphridies et des ganglions. Corps métamerisé constitué d'anneaux successifs nommés segments. Ceux-ci sont entourés d'une musculature longitudinale et d'une musculature circulaire.
Chaîne nerveuse ventrale (hyponeurien), système circulatoire fermé.
Le corps va le plus souvent du rose au marron, parfois irisé avec des reflets violets. Quelques espèces sont très colorées (orange ou turquoise, notamment chez certains Trigaster d'Amérique centrale). Du fait d'une respiration cutanée (les vers de terre ne possèdent pas de poumons), le corps doit rester humide pour permettre la respiration. Certains vers de terre d'Amérique centrale et du Sud peuvent atteindre les 3 mètres.
Chaque segment est garni de quatre paires de courtes soies sur la face ventrale (vers tempérés) ou d'une rangée de soies tout autour (nombreuses espèces tropicales), ce qui aide au déplacement. Les deux premiers segments et le dernier n'ont pas de soies et ont un rôle particulier : pointe pour le premier, bouche pour le deuxième et anus pour le dernier. Le premier segment est appelé prostomium, le second peristomium et le dernier pygidium.
Le système circulatoire comprend un gros vaisseau dorsal contractile où le sang est propulsé vers l'avant. Cinq à sept paires de cœurs latéraux reprennent le sang et l'envoient vers l'arrière dans un vaisseau ventral. Le tube digestif est assez élaboré et comprend une bouche, un pharynx qui peut servir de ventouse pour tirer les aliments dans les galeries et de broyeur pour les triturer. Les aliments passent ensuite dans le jabot, reçoivent un apport de carbonate de calcium des glandes de Morren, passent dans le gésier qui continue le broyage et atteignent enfin l'intestin. C'est là qu'est produit le complexe argilo-humique.
Écologie
Catégories écologiques des lombriciens
En France, Bouché a recensé 140 espèces de lombriciens (dans son ouvrage de 1972) qu'il a classé en trois catégories écologiques, basées sur des critères morphologiques (pigmentation, taille), comportementaux (alimentation, construction de galeries, mobilité) et écologiques (longévité, temps de génération, prédation, survie à la sécheresse).
- Les anéciques sont des vers pigmentés de grande taille qui vivent dans des galeries verticales permanentes et se nourrissent de matière organique en surface et contenue dans le sol.
- Les endogés sont des vers non pigmentés, de taille moyenne, vivant généralement dans les premiers centimètres de sol où ils construisent un réseau de galeries sub-horizontal. Ils se nourrissent de la matière organique contenue dans le sol. Il existe trois sous-catégories d’endogés : polyhumiques,mésohumiques et oligohumiques, en fonction de leur position au sein du profil donc du type et de la teneur en matière organique du sol qu’ils ingèrent. Plus les vers vivent profondément, moins le sol qu’ils consomment est riche en matière organique. Les endogés qui ingèrent le sol le plus pauvre en matière organique sont des oligohumiques, alors que les polyhumiques consomment du sol des horizons superficiels, riches en matières organiques en voie de décomposition.
- Enfin, les épigés sont des vers pigmentés de petite taille qui vivent dans la litière de surface et se nourrissent des matières organiques en décomposition dans cette litière. Ils ne creusent pas, même si certaines espèces intermédiaires peuvent créer de petites galeries très superficielles. Les espèces épigées, vivant à la surface du sol, sont les plus exposées aux aléas climatiques, à la prédation et aux opérations culturales (travail du sol, pesticides) ; ces espèces sont par conséquent assez rares en milieu cultivé.
Les épigés, les endogés et les anéciques représentent respectivement environ 1, 20 et 80 % de la biomasse lombricienne du sol en milieux tempérés.
Rôle écologique
Les vers de terre interfèrent avec l'activité et la compétition souterraine des plantes. Ils jouent un rôle écologique majeur en terme d'aération et de micro-drainage du sol.
Toutes choses égales par ailleurs, ils influenceraient peu la diversité des espèces présentes, mais ils influencent différemment la productivité de certains type ou communautés de plantes ; par exemple, en prairie de zone tempérée, ils favorisent nettement les Fabacées (légumineuses) qui gagnent (+ 35 %) en productivité en leur présence.
Activité biologique
En 1881, Charles Darwin soulignait déjà dans un essai La Formation de la terre végétale par l'action des vers de terre (The Formation of Vegetable Mould through the Action of Worms, with Observations on their Habits) l'importance globale de l'activité des vers de terre dans la fertilité des sols tout comme le climat, la nature de la roche mère sur laquelle se développe le sol en question, et le type de litière apporté au sol.
Ces animaux modifient le sol via des processus physiques, chimiques et biologiques, ce pourquoi on les dit parfois « ingénieurs du sol, » tout comme les termites, les fourmis, certaines bactéries, etc. Peut être appelé ingénieur du sol tout organisme qui par son activité modifie son habitat dans un sens qui lui est « favorable » mais également favorable aux autres organismes inféodés à cet habitat (en l'occurrence les bactéries ou les champignons du sol, etc.).
Les vers de terre influencent la structure et la fertilité du sol à travers leurs activités d’excavation, d’excrétion de macro-agrégats, d’ingestion de matière organique, etc. mais aussi par leurs réseaux de galeries dont la forme, taille et profondeur diffère selon la saison, le milieu et les espèces considérées. Ces vers, selon qu'ils sont anéciques, endogés ou épiendogés agissent sur la structuration des sols et leur capacité à absorber l'eau, grâce à leurs galeries qui sont des chemins préférentiels favorisant l’infiltration, l'épuration et le cycle de l’eau. La circulation des solutés et des gaz s'en trouve facilitée. Du mucus, de l’urine et des fèces sont déposés sur les parois des galeries et leur confèrent des propriétés bio-géochimiques particulières (enrichissement en sucres, etc.). Certaines espèces de vers de terre produisent également des déjections (« turricules ») qui constituent des macro-agrégats de sol de propriétés organo-minérales modifiées par rapport au sol environnant (pH neutralisé, plus grande stabilité des agrégats, etc.).
En agissant sur leur habitat, ces animaux réguleraient indirectement l’activité, la diversité et la distribution spatiale des communautés de micro-organismes du sol. Cette influence est capitale puisque les micro-organismes du sol sont responsables, en dernier ressort,
- de la minéralisation de la matière organique en nutriments remis à la disposition des racines des plantes bouclant le cycle de la vie (voir cycles biogéochimiques)
- de la formation de l'humus (forme de séquestration du carbone dans les sols).
Les vers de terre n'influenceraient cependant pas tous de la même manière les propriétés du sol et les processus qui en découlent. En effet, certains se nourriraient exclusivement de la litière à la surface du sol et y vivent en permanence (les épigés, du grec epi sur et gé terre), d'autres se nourriraient de la litière de surface qu'ils enfouissent dans des galeries généralement verticales (les anéciques, du grec anesis élasticité), d'autres enfin se nourriraient exclusivement de l'humus du sol qu'ils ingèrent sur leur passage, créant de vaste réseaux de galeries sans jamais remonter à la surface du sol (les endogés, du grec endo à l'intérieur).
Ces trois types écologiques constitueraient autant de stratégies d'exploitation des ressources sélectionnées durant l'évolution des vers de terre. Les limites entre ces types ne semblent cependant pas très franches et il reste à expliquer leurs déterminismes. Dans tous les cas, cette hétérogénéité de comportement induit sans doute des influences distinctes dans leur contribution à la fertilité du sol. Dans l'idéal, les épigés, les endogés et les anéciques agiraient de concert dans la formation et le maintien de la fertilité des sols.
La prise de conscience récente de l’impact croissant des activités humaines sur les systèmes écologiques est à l’origine de nombreux travaux étudiant la relation entre la diversité du vivant et le fonctionnement global de ces systèmes (voir écologie). Pour les sols agricoles, certaines pratiques culturales comme le labour, l’utilisation de produits phytosanitaires (voir engrais, pesticides), etc. ont pour conséquence une diminution de la diversité des vers de terre et pourraient induire une altération du fonctionnement des sols des agro-écosystèmes. Dans la perspective de la conservation et de la réhabilitation des sols, l’identification d’espèces jouant un rôle majeur (« espèces clés ») dans le sol apparaît comme un thème de recherche incontournable en écologie du sol.
Ils contribuent aussi à la bioturbation, et donc au transfert vertical et horizontal de certains polluants (de manière différentiée selon les polluants et les espèces considérées.
Malgré une très grande quantité de recherche sur des aspects variés de l’écologie des vers de terre et de leurs comportements, des informations quantitatives sur des aspects clés telle que la formation des galeries et les activités associés manquent encore. Il est généralement supposé que le rôle fonctionnel des différentes espèces lombriciennes peut être induit à partir des caractéristiques des types écologiques auxquelles elles sont rattachées (anécique, épigée, endogée). Cependant, cette hypothèse n’a que très peu été testée expérimentalement. Les recherches sur les activités des vers de terre sont difficiles à mener du fait de la nature opaque du sol où ils vivent. Cependant, des avancés méthodologiques récentes utilisant des techniques telles que la tomographie aux rayons X (voir tomodensitométrie), le radio-marquage des individus et la modélisation des activités constituent de nouvelles techniques puissantes pour appréhender les vers de terre et les réseaux de galeries qu'ils creusent sous la surface du sol.
