Questions to the experts

Oui, les lombrics respirent !
La question qui vous a été posée provient d'un malentendu sur ce qu'est effectivement la respiration en termes de biologie. Prenons l'exemple de l'homme. Nous disons que nous respirons quand s'effectuent nos mouvements respiratoires. Ceux-ci assurent le renouvellement du gaz contenu dans nos poumons (air appauvri en oxygène, enrichi en dioxyde de carbone et saturé en vapeur d'eau) : c'est la ventilation pulmonaire. La respiration s'effectue en fait à l'intérieur de toutes nos cellules, plus précisément dans de minuscules organelles du cytoplasme, les mitochondries. De l'oxygène est consommé et du dioxyde de carbone est produit par le métabolisme cellulaire - les processus physico-chimiques complexes de ce métabolisme ne peuvent être expliqués ici. L'oxygène indispensable est apporté aux cellules par le sang (et la lymphe), le sang sert donc d'intermédiaire entre les alvéoles pulmonaires et les tissus - l'hémoglobine contenue dans les globules rouges (hématies) du sang étant un transporteur très efficace de l'oxygène. Pour le dioxyde de carbone, l'hémoglobine en assure aussi le transport mais intervient en plus la dissolution de ce gaz dans le plasma sanguin, plus sa propriété de réagir avec l'eau du plasma et de former des ions bicarbonate. Il existe donc deux niveaux d'échanges de l'oxygène et du dioxyde de carbone: les alvéoles de nos poumons et les cellules de nos tissus et organes - le sang servant d'intermédiaire circulant entre ces deux niveaux.

Revenons aux vers de terre. 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 :