Sangsue

Les sangsues présentent une remarquable similitude entre elles au niveau de la morphologie, très différente de celle des annélides typiques qui sont cylindriques avec un espace rempli de liquide, le coelome (cavité corporelle). Chez les sangsues, le cœlome est réduit à quatre canaux longitudinaux minces, et l’intérieur du corps est rempli d’un derme solide entre les différents organes. En général, le corps est aplati dorso-ventralement et se rétrécit aux deux extrémités. Les muscles longitudinaux et circulaires de la paroi corporelle sont complétés par des muscles diagonaux, ce qui permet à la sangsue d’adopter une grande variété de formes corporelles et de faire preuve d’une grande souplesse. La plupart des sangsues ont une ventouse aux extrémités antérieure (avant) et postérieure (arrière), mais certaines sangsues primitives ont une seule ventouse à l’arrière.

Coupe transversale d'une sangsue montrant son anatomie
Anatomie de la sangsue en coupe transversale : le corps est solide, le coelome (cavité du corps) réduit à des canaux, avec des muscles circulaires, longitudinaux et transversaux rendant l’animal fort et flexible.

Comme les autres annélides, la sangsue est un animal segmenté, mais contrairement aux autres annélides, la segmentation est masquée par des marques annulaires externes (annulations). Le nombre d’annulations varie, à la fois entre les différentes régions du corps et entre les espèces. Chez une espèce, la surface du corps est divisée en 102 annulations, mais le corps est constitué de 33 segments, un nombre constant chez toutes les espèces de sangsues. Parmi ces segments, les cinq premiers sont désignés comme la tête et comprennent le cerveau antérieur, plusieurs ocelles (points oculaires) dorsalement et la ventouse ventralement. Les 21 segments suivants du milieu du corps contiennent chacun un ganglion nerveux et, entre eux, deux organes reproducteurs, un seul gonopore femelle et neuf paires de testicules. Les sept derniers segments contiennent le cerveau postérieur et sont fusionnés pour former la ventouse caudale de l’animal.

La paroi corporelle est constituée d’une cuticule, d’un épiderme et d’une épaisse couche de tissu conjonctif fibreux dans laquelle sont enchâssés les muscles circulaires, les muscles diagonaux et les puissants muscles longitudinaux. Il existe également des muscles dorso-ventraux. Les canaux coelomiques s’étendent sur toute la longueur du corps, les deux principaux étant situés de part et d’autre ; ils ont repris la fonction du système hémalique (vaisseaux sanguins) chez d’autres annélides. Une partie de l’épithélium de revêtement est constituée de cellules chloragogènes qui servent au stockage des nutriments et à l’excrétion. Il existe 10 à 17 paires de métanéphridies (organes excréteurs) dans la région médiane de la sangsue. De ceux-ci, des conduits mènent généralement à une vessie urinaire, qui se vide à l’extérieur au niveau d’un néphridiopore.

Reproduction et développement

Plus d’informations : Embryogenèse des sangsues

Les sangsues sont des hermaphrodites protandriques, les organes reproducteurs mâles, les testicules, arrivant à maturité en premier et les ovaires plus tard. Chez les hirudinidés, une paire s’alignera avec les régions clitellaires en contact, l’extrémité antérieure d’une sangsue pointant vers l’extrémité postérieure de l’autre ; il en résulte que le gonopore mâle d’une sangsue est en contact avec le gonopore femelle de l’autre. Le pénis fait passer un spermatophore dans le gonopore femelle et le sperme est transféré vers le vagin, où il est probablement stocké.

Certaines sangsues sans mâchoires (Rhynchobdellida) et sangsues sans rostre (Arhynchobdellida) sont dépourvues de pénis, et chez celles-ci, le sperme est transmis d’un individu à l’autre par injection hypodermique. Les sangsues s’entrelacent et se saisissent mutuellement avec leurs ventouses. Un spermatophore est poussé par l’une à travers le tégument de l’autre, généralement dans la région clitoridienne. Le spermatozoïde est libéré et passe dans les ovisacs, soit par les canaux coelomiques, soit de manière interstitielle par les voies spécialisées des  » tissus cibles « .

Quelque temps après la copulation, les petits œufs, relativement jaunes, sont pondus. Chez la plupart des espèces, un cocon rempli d’albumine est sécrété par le clitellum et reçoit un ou plusieurs œufs lors de son passage sur le gonopore femelle. Dans le cas de l’Erpobdella punctata d’Amérique du Nord, la ponte est d’environ cinq œufs, et une dizaine de cocons sont produits. Chaque cocon est fixé à un objet immergé, ou dans le cas des sangsues terrestres, déposé sous une pierre ou enterré dans un sol humide. Le cocon d’Hemibdella soleae est fixé à un poisson hôte approprié. Les glossiphoniidés couvent leurs œufs, soit en attachant le cocon au substrat et en le recouvrant de leur surface ventrale, soit en fixant le cocon à leur surface ventrale, et même en portant les jeunes fraîchement éclos jusqu’à leur premier repas.

Lors de la reproduction, la plupart des sangsues marines quittent leurs hôtes et deviennent libres dans les estuaires. Elles y produisent leurs cocons, après quoi les adultes de la plupart des espèces meurent. Lorsque les œufs éclosent, les juvéniles recherchent des hôtes potentiels lorsque ceux-ci s’approchent du rivage. Les sangsues ont pour la plupart un cycle de vie annuel ou bisannuel.

Alimentation et digestion

Environ trois quarts des espèces de sangsues sont des parasites qui se nourrissent du sang d’un hôte, tandis que les autres sont des prédateurs. Les sangsues ont soit un pharynx qu’elles peuvent faire saillir, communément appelé proboscis, soit un pharynx qu’elles ne peuvent pas faire saillir, qui dans certains groupes est armé de mâchoires.

Dans les sangsues sans proboscis, les mâchoires (s’il y en a) des Arhynchobdellidés se trouvent à l’avant de la bouche, et ont trois lames disposées en angle les unes par rapport aux autres. En se nourrissant, ces lames tranchent la peau de l’hôte, laissant une incision en forme de Y. Derrière les lames se trouve la bouche, située ventralement à l’extrémité antérieure du corps. Elle débouche successivement sur le pharynx, un court œsophage, un jabot (chez certaines espèces), un estomac et un intestin postérieur, qui se termine par un anus situé juste au-dessus de la ventouse postérieure. L’estomac peut être un simple tube, mais le jabot, lorsqu’il est présent, est une partie élargie de l’intestin moyen avec un certain nombre de paires de cæcums qui stockent le sang ingéré. La sangsue sécrète un anticoagulant, l’hirudine, dans sa salive qui empêche le sang de coaguler avant son ingestion. Une sangsue médicinale mature peut se nourrir seulement deux fois par an, prenant des mois pour digérer un repas de sang.

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Morsures de sangsue sur le pis d’une vache

Le corps des sangsues prédatrices est similaire, bien qu’au lieu d’une mâchoire, beaucoup d’entre elles aient une trompe protrusible, qu’elles gardent la plupart du temps rétractée dans la bouche. Ces sangsues sont souvent des prédateurs en embuscade qui se tiennent à l’affût jusqu’à ce qu’elles puissent frapper leurs proies avec leurs proboscisses, à la manière d’une lance. Les sangsues prédatrices se nourrissent de petits invertébrés tels que les escargots, les vers de terre et les larves d’insectes. La proie est généralement aspirée et avalée tout entière. Certains Rhynchobdellida aspirent cependant les tissus mous de leur proie, ce qui en fait des intermédiaires entre les prédateurs et les suceurs de sang.

Une sangsue attaquant le dessous d'une limace's underside
Sangsue attaquant une limace

Les sangsues suceuses de sang utilisent leurs ventouses antérieures pour se connecter aux hôtes afin de se nourrir. Une fois attachées, elles utilisent une combinaison de mucus et de succion pour rester en place pendant qu’elles injectent de l’hirudine dans le sang des hôtes. En général, les sangsues se nourrissant de sang ne sont pas spécifiques à leur hôte et lui font peu de mal, se détachant après avoir consommé un repas de sang. Certaines espèces marines restent cependant attachées jusqu’à ce qu’il soit temps de se reproduire. Si elles sont présentes en grand nombre sur un hôte, elles peuvent être débilitantes, et dans des cas extrêmes, provoquer la mort.

Les sangsues ont la particularité de ne pas produire d’amylases, de lipases ou d’endopeptidases. Cette absence d’endopeptidases signifie que le mécanisme de digestion des protéines ne peut pas suivre la même séquence que chez tous les autres animaux, dans laquelle les endopeptidases divisent d’abord les protéines en peptides, et les exopeptidases dégradent ensuite les peptides. Les sangsues produisent des exopeptidases intestinales qui éliminent un par un les acides aminés des longues molécules de protéines, éventuellement aidées par des protéases provenant de bactéries endosymbiotiques dans l’intestin postérieur. Ce choix évolutif de la digestion exopeptique chez les Hirudinea distingue ces clitellés carnivores des oligochètes, et peut expliquer pourquoi la digestion chez les sangsues est si lente.

Une carence en enzymes digestives et en vitamines du complexe B est compensée par des enzymes et des vitamines produites par la microflore endosymbiotique. Chez Hirudo medicinalis, ces facteurs supplémentaires sont produits par une relation mutualiste obligatoire avec deux espèces bactériennes, Aeromonas veronii et une espèce de Rikenella encore non caractérisée. Les sangsues non suceuses de sang, comme Erpobdella punctata, sont l’hôte de trois symbiotes bactériens, Pseudomonas, Aeromonas et Klebsiella spp. (un producteur de bave). Les bactéries sont transmises du parent à la progéniture dans le cocon au fur et à mesure de sa formation.

Système nerveux

Le système nerveux d’une sangsue est formé de quelques grandes cellules nerveuses ; leur grande taille fait des sangsues des organismes modèles commodes pour l’étude des systèmes nerveux des invertébrés. Le centre nerveux principal est constitué du ganglion cérébral au-dessus de l’intestin et d’un autre ganglion en dessous, les nerfs de connexion formant un anneau autour du pharynx un peu en arrière de la bouche. Un cordon nerveux part de là vers l’arrière dans le canal coelomique ventral, avec 21 paires de ganglions dans les segments 6 à 26. Dans les segments 27 à 33, d’autres paires de ganglions fusionnent pour former le ganglion caudal. Plusieurs nerfs sensoriels se connectent directement au ganglion cérébral ; il existe des cellules nerveuses sensorielles et motrices connectées aux ganglions du cordon nerveux ventral dans chaque segment.

Les sangsues possèdent entre deux et dix ocelles à taches pigmentaires, disposés par paires vers l’avant du corps. Il existe également des papilles sensorielles disposées en une rangée latérale dans une annulation de chaque segment. Chaque papille contient de nombreuses cellules sensorielles. Certains rhynchobdellidés ont la capacité de changer de couleur de façon spectaculaire en déplaçant le pigment dans les cellules chromatophores ; ce processus est sous le contrôle du système nerveux mais sa fonction n’est pas claire car le changement de teinte ne semble pas lié à la couleur de l’environnement.

Les sangsues peuvent détecter le toucher, les vibrations, le mouvement des objets proches et les produits chimiques sécrétés par leurs hôtes ; les sangsues d’eau douce rampent ou nagent vers un hôte potentiel se tenant dans leur bassin en quelques secondes. Les espèces qui se nourrissent d’hôtes à sang chaud se déplacent vers des objets plus chauds. De nombreuses sangsues évitent la lumière, bien que certaines sangsues se déplacent vers la lumière lorsqu’elles sont prêtes à se nourrir, augmentant vraisemblablement les chances de trouver un hôte.

Échange gazeux

Les sangsues vivent dans des environnements humides et respirent en général à travers leur paroi corporelle. L’exception à cette règle est chez les Piscicolidae, où des excroissances latérales ramifiées ou en forme de feuilles, issues de la paroi corporelle, forment des branchies. Certaines sangsues rhynchobdellides possèdent un pigment d’hémoglobine extracellulaire, mais celui-ci n’assure qu’environ la moitié des besoins en transport d’oxygène de la sangsue, le reste se produisant par diffusion.

Mouvement

Les sangsues se déplacent à l’aide de leurs muscles longitudinaux et circulaires dans une modification de la locomotion par péristaltisme, auto-propulsion par contraction et allongement alternés de parties du corps, observée chez d’autres annélides comme les vers de terre. Ils utilisent leurs ventouses postérieures et antérieures (une à chaque extrémité du corps) pour progresser en faisant des boucles ou en se déplaçant lentement, à la manière des chenilles de la teigne géométrique. L’extrémité postérieure est fixée au substrat, et l’extrémité antérieure est projetée vers l’avant de façon péristaltique par les muscles circulaires jusqu’à ce qu’elle touche le sol, aussi loin qu’elle puisse atteindre, et que l’extrémité antérieure soit fixée. Ensuite, l’extrémité postérieure est libérée, tirée vers l’avant par les muscles longitudinaux, et rattachée ; puis l’extrémité antérieure est libérée, et le cycle se répète. Les sangsues explorent leur environnement en faisant des mouvements de tête et en agitant le corps. Les Hirudinidae et Erpobdellidae peuvent nager rapidement avec des ondulations du corps de haut en bas ou latéralement ; les Glossiphoniidae en revanche sont de piètres nageurs et se recroquevillent et tombent sur les sédiments en dessous lorsqu’ils sont dérangés.

  • Les sangsues se déplacent en faisant des boucles à l’aide de leurs ventouses avant et arrière.

  • Fichier :20100214 Porte d'escalade de sangsue au lac Leake, en Tasmanie.ogv

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