À l'insu de la plupart des habitants, les polychètes dominent les mers. Il existe au moins 10 000 espèces de ces vers nidiformes, dont certaines apparaissent avec des couleurs brillantes ou s’illuminent d’un éclat bioluminescent. Ils se sont adaptés à tous les habitats marins imaginables, des bouches hydrothermales profondes aux récifs coralliens encombrés en passant par l'océan - et beaucoup ont trouvé des moyens de survivre vraiment bizarres.
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Il faut un esprit unique pour apprécier la diversité et l'étrangeté des modes de vie des polychètes, et l'un des plus grands appartenait à Kristian Fauchald. Il a étudié les polychètes au Musée national d'histoire naturelle du Smithsonian de 1979 à son décès en avril dernier. Au cours de sa carrière, Fauchald a nommé trois familles, 34 genres et près de 300 espèces de polychètes, et il a encadré et sympathisé avec beaucoup plus d'étudiants et de collègues humains. Il était si estimé qu’au moins 36 espèces ont été nommées en son nom, selon le Registre mondial des espèces marines.
En mémoire de Fauchald, le 1er juillet, qui aurait fêté ses 80 ans, a été déclaré première journée internationale des polychètes. Apprenez à connaître le monde fascinant de ses organismes bien-aimés avec les faits suivants:
1. Les polychètes sont des champions de la diversité
Les espèces connues de polychètes ne partagent que quelques caractéristiques. Chacune a une tête, une queue et un corps segmenté, et généralement chaque segment du corps a une paire de parapodes ressemblant à des jambes avec des soies épineuses qui sortent. Ce sont ces poils qui donnent leur nom aux vers: "polychète" signifie grec "avec beaucoup de poils".
Ce plan corporel simple est la base d'une diversité incroyable. Parapodia peut être comme une pagaie pour nager, comme une jambe pour marcher sur le fond de la mer ou comme une boule pour creuser dans la boue. Les poils durs rendent les vers difficiles à avaler, et chez certaines espèces, les poils contiennent du venin. Les polychètes vivant dans des tubes utilisent leurs parapodes pour faire circuler de l'eau oxygénée dans des espaces restreints, et certains ont des branchies externes en plumes. Comme il existe une exception à chaque règle, certains polychètes n'ont pas du tout de parapodes.
2. Les polychètes ont survécu à cinq extinctions massives
Les polychètes et leurs proches existent depuis très longtemps. Les paléontologues ont découvert les espèces de fossiles Canadia et Burgessochaeta dans les schistes de Burgess, une célèbre formation de fossiles qui a préservé de nombreux organismes à corps mou datant de 505 millions d'années, pendant la période cambrienne. Comme les polychètes d'aujourd'hui, les deux créatures fossiles ont de nombreux parapodes avec des soies en forme de plumes et des tentacules sensoriels qui s'étendent de leur tête. Ce sont parmi les plus anciens ancêtres polychètes connus. Dans les années à venir, la Terre a été témoin de cinq extinctions massives, dont l'une a tué quelque 96% des espèces marines. Un nombre suffisant de polychètes ont traversé toutes ces ruines pour donner naissance à l'abondance d'espèces que nous voyons aujourd'hui.
L’éblouissante diversité d’un arbre généalogique polychète. (2011 KJ Osborn. Compilation d'images de Karen Osborn, Greg Rouse, Fredrik Pleijel, MBARI et Michael Aw) 3. L'arbre généalogique Polychaete est plein de mystère
Les premiers polychètes sont devenus les 10 000 espèces que nous connaissons depuis plus de 500 millions d'années. Cela leur a donné beaucoup de temps pour développer des différences et des bizarreries qui déconcertent les tentatives des scientifiques pour les organiser avec soin et décrire comment les espèces sont liées.
Fauchauld a consacré sa vie à ce problème. En 1974, il a publié un article exposant les difficultés que pose l’organisation de polychètes dans un arbre généalogique, et il en a publié de nombreux autres dans les années suivantes. Il a critiqué la taxonomie standard qui divisait les polychètes en deux groupes: les polychètes Errantia (ceux qui nagent ou rampent librement) et les polychètes Sédentaria (ceux qui restent en place). Trop de nageurs libres ont évolué à partir de polychètes restant immobiles, et inversement, pour que ces groupements soient utiles, a-t-il expliqué. En outre, il a noté que chaque taxonomiste utilisait un trait différent pour organiser les polychètes, en comparant leurs pièces buccales, par exemple. Ce faisant, chacun a créé un arbre généalogique et un système de nommage différents. En collaborant avec Greg Rouse, l'un de ses nombreux protégés, Fauchauld a achevé une nouvelle analyse des relations entre polychètes en 1997. Dans le journal, ils soulignent que leur regroupement constitue un progrès même s'il est probablement toujours incorrect, en écrivant que "la situation actuelle est intenable, donc ce qui est présenté doit être considéré comme une amélioration. " C'est un progrès taxonomique.
Les recherches menées par l’Université du Delaware ont permis de démontrer que le ver Pompéi pouvait survivre à des températures élevées autour d’évents hydrothermaux. (Collège d'études marines de l'Université du Delaware) 4. Un des animaux les plus résistants à la chaleur du monde est un polychète des grands fonds
Imaginez vivre vos journées avec la moitié de votre corps dans une casserole d’eau bouillante. C'est essentiellement le style de vie du ver Pompéi ( Alvinella pompejana ). Ces ténias vivent dans des sources hydrothermales situées au fond de l'océan, où leurs queues se reposent dans de l'eau chaude à des températures supérieures à 140 degrés Fahrenheit. Leurs têtes, où résident les branchies des animaux, sortent de leurs tubes, où la température est beaucoup plus froide (70 degrés Celsius). Une étude réalisée en 2013 a ramené les vers à la surface pour déterminer la quantité de chaleur qu'ils pouvaient gérer. Après une visite difficile au laboratoire (les vers doivent se déplacer sous pression pour s'adapter à leur environnement en eau profonde), les chercheurs ont découvert qu'ils peuvent survivre à des températures supérieures à 107, mais pas pour de longues périodes.
Les vers de Pompéi ont peut-être un partenaire dans la résistance à la chaleur: les scientifiques pensent qu’ils entretiennent une relation symbiotique avec les bactéries sur le dos, qui se développent de manière si dense qu’elles forment une couche d’un centimètre d’épaisseur. Les vers produisent du mucus qui nourrit les bactéries et, en échange, les bactéries isoleraient les vers de l’eau de ventilation chaude.
5. Certains polychètes ont une vie sexuelle extraite d'un film de science-fiction
La plupart des polychètes se reproduisent selon un mode marin traditionnel, en libérant des œufs et du sperme dans l’eau environnante. Mais il y a aussi Syllis ramosa, un polychète qui vit dans une éponge d'eau profonde. Cette espèce est bien adaptée à une vie de loisir, bouge peu et attend que de la nourriture vienne à proximité. Mais pour s'accoupler, il doit se lever, mettre un pantalon et se mêler à d'autres du genre à la surface de l'océan. C'est un long et périlleux voyage pour une créature qui ne nage pas beaucoup. Heureusement pour Syllis ramosa (et quelques autres espèces de polychètes), l'évolution a trouvé un moyen: envoyez des versions plus sexy à la surface pour effectuer le dangereux travail de reproduction.
La queue du ver, ou stolon, développe une tête sans bouche et de grands yeux, son intestin se détériore pour laisser place à des œufs ou du sperme et son système musculaire se réorganise pour se préparer à la longue baignade. Quand il est temps d'accoupler, le stolon se sépare de son "parent" et nage à la surface, où il libère son fardeau de gamètes avant sa mort inévitable. Pendant ce temps, ses homologues militaires sont en sécurité sur le fond de la mer, où il peut produire plus de stolons pour la prochaine fraye. La stolonisation ne se produit que dans quelques groupes de polychètes, y compris les Syllinae et les Autolytinae. Dans d'autres groupes apparentés, l'individu tout entier peut se transformer en un œuf de natation ou en sac spermatique, appelé épitoké, dont le système de déchets est modifié pour contenir et libérer les gamètes et dont les yeux sont agrandis pour détecter la lumière à la surface. Si un épitoké survit, son corps retrouve son état d'origine et reprend son ancienne vie sédentaire jusqu'à ce qu'il s'accouple à nouveau.
6. Une espèce de polychète peut survivre sans oxygène pendant 96 heures
Les hydrates de méthane sont peut-être relativement nouveaux dans notre vocabulaire, mais ils se forment sous les fonds marins depuis des millions d’années. Ce sont des structures cristallines ressemblant à de la glace, composées principalement de méthane et de glace riches en énergie. Ces gisements se trouvent partout dans le monde, mais aucune vie non microbienne n'avait jamais été vécue sur eux - jusqu'à la découverte du polychète de méthane glacé.
En 1997, une équipe de recherche a découvert un énorme gisement d’hydrate de méthane s’extrudant du fond marin du golfe du Mexique. Exposés à l'eau, les scientifiques ont constaté que l'hydrate se traînait sous de minuscules vers - une nouvelle espèce ( Hesiocaeca methanicola ) de polychètes. L’équipe a ramené au laboratoire les vers vivants du site et a découvert que les vers matures pouvaient survivre sans oxygène pendant 96 heures. Les chercheurs soupçonnent que ces polychètes survivent en se nourrissant de bactéries libres vivant à la surface de l'hydrate de gaz. Ils peuvent également encourager la croissance de leur propre nourriture bactérienne; leurs parapodes ondulants créent des courants d'eau à la surface de l'hydrate, fournissant de l'oxygène frais pour eux-mêmes et les bactéries.
Des vers de sapin de Noël poussent du corail dans le sanctuaire marin national du jardin de fleurs. (GP Schmahl, responsable NOAA FGBNMS) 7. Emuler un arbre de Noël devient facile pour les polychètes
Les vers de sapin de Noël ( Spirobranchus giganteus ), minuscules, colorés et ressemblant à des arbres, parsèment les récifs de corail tropicaux du monde entier. Ils peuvent être si abondants qu’il semble qu’une petite forêt est apparue sur le dos pierreux d’un récif de corail. La plupart de leurs corps sont cachés, cependant, alors qu'ils construisent des maisons en tubes dans des trous creusés dans du corail vivant. À partir de ces tubes, ils étendent des structures en plumes appelées radioles, qu’ils utilisent à la fois pour respirer et attraper du phytoplancton ou d’autres petites particules pour le dîner. En cas de danger, ils retirent leur couvre-chef à plumes et se blottissent dans leurs tubes jusqu'à ce que la menace passe.
8. Les polychètes aiment aussi les zombies
Les cinq espèces de vers zombies ( Osedax sp.) Doivent leur nom à leur propension à manger les os d'animaux en décomposition sur le fond marin. Ils ont surtout été observés en train de manger des os de baleine, mais ils ne font aucune distinction si d'autres restes sont disponibles. La peau des vers zombies produit un acide qui dissout les os pour pouvoir atteindre les graisses et les protéines enfouies à l'intérieur. Sans la bouche ni l'estomac, les vers s'appuient sur un système de racines. Ils forent leurs racines dans l'os et les bactéries symbiotiques qui les vivent les aident à digérer leur nourriture. Les scientifiques ne savent toujours pas exactement comment les nutriments se retrouvent dans le ver zombie.
Les vers femelles de zombies sont les seuls que nous voyons décorer la surface de l'os; Les vers zombies masculins sont microscopiques et vivent à l'intérieur de la femelle. Des centaines de minuscules spécimens mâles ont été trouvés dans un ver femelle, ce qui évite le stress lié à la recherche d'un partenaire sur des os dispersés dans les profondeurs de l'océan.
9. Le plus grand polychète mesure dix pieds de long
La plupart des polychètes sont de petits animaux, mais pas le ver bobbit ( Eunice aphroditois ). Atteignant des longueurs de dix pieds, ce ver polychète est de loin plus grand que votre humain moyen. Si ce n'est pas assez terrifiant, le ver bobbit est un prédateur furtif. Presque tout son long corps est caché sous le fond marin. Cinq antennes sur sa tête sentent des poissons ou d'autres vers qui nagent à proximité - et quand ils le font, le ver à loupe se précipite rapidement de son terrier pour saisir la proie et la couper en deux avec sa mâchoire à ressort. Il ne méprise pas non plus la recherche de plantes ou d'autres détritus s'il est difficile de trouver une proie vivante. Au cas où vous le souhaiteriez, Terry Gosliner, conservateur à la California Academy of Sciences, a nommé ce ver en référence aux actions de la tristement célèbre Lorena Bobbit, mais bien que Fauchald ait aidé à le placer dans le genre Eunice, le nom de son espèce reste un peu d'un mystère.
10. Il existe une exception à la règle des «nombreuses soies»
La plupart des polychètes sont bien décrits par leur nom latin, portant de nombreux (poly) poils (chaetae). Mais les polychètes tomoptérides n'ont que deux poils, qui sont presque aussi longs que le corps du ver et recouverts d'un mince tissu gélatineux. Les poils ressemblent à des cornes faisant saillie de chaque côté de la tête et sont probablement utilisés pour détecter l'environnement du ver lorsqu'il se déplace dans la colonne d'eau.
Les Tomoptérides sont des nageurs agiles, avec des côtés tapissés de parapodes musculaires. Probablement cette vitesse et cette agilité sont utilisées pour éviter leurs prédateurs, mais ils ont une autre défense en cas de besoin: ces vers sont parmi les rares espèces sur la planète connues pour produire de la lumière bioluminescente jaune. Lorsqu'ils sont menacés, ils tirent des étincelles rougeoyantes de leurs parapodes pour distraire les prédateurs pendant leur fuite.
Un ver à poils Alciopid. (2012 KJ Osborn / Smithsonian) 11. Certaines espèces de polychètes ont des yeux larges et complexes
Les polychètes Alciopid ont de grands yeux complexes qui rivalisent avec les yeux de céphalopodes et de vertébrés, semblables à ceux d'une caméra. Ils ont des cornées, des iris, des lentilles et d'autres structures nécessaires pour une vision à haute résolution comme la nôtre. De plus, leurs rétines sont dirigées vers la lumière, comme celles des céphalopodes, au lieu d'être éloignées, comme la nôtre, ce qui signifie que les vers ne présentent pas l'angle mort typique des vertébrés.
La plupart des espèces d'Alciopid vivent dans les 650 premiers pieds de l'océan, où elles peuvent voir à la lumière du soleil. Ce sont des vers relativement longs, au corps mince, si minces que leurs yeux peuvent faire deux fois la largeur de leur corps. Leur longueur fait qu'il est difficile de se déplacer rapidement ou avec grâce, mais leur vision aisée les empêche de devenir une proie facile, car ils peuvent voir un prédateur arriver avec suffisamment de temps pour s'échapper.
12. Les polychètes se rapprochent souvent des autres invertébrés
Les polychètes ne se trouvent pas toujours dans les tubes ni sur les fonds marins. Près de 400 espèces de vers à poils ont été documentées dans leurs relations avec d'autres invertébrés. Certains pratiquent le commensalisme, où les vers à poils bénéficient d'une relation sans nuire à leur hôte. D'autres pratiquent le parasitisme, où le polychète gagne quelque chose aux dépens de son hôte. Une espèce - Arctonoe vittata - a été trouvée vivant avec plus de 30 espèces d'invertébrés différentes, y compris aux côtés d'étoiles de mer, rampant parmi les nombreux pieds tubulaires en mouvement. Le minuscule polychète a une maison sûre et l’étoile de mer peut faire son travail avec bonheur. Trouver un hôte est probablement un défi, mais des études montrent que ce ver à poils suit les signaux chimiques de l'hôte.
Le ver à poils Lepidonotus squamatus émet une douce lueur bioluminescente. (Alexander Semenov) 13. Les vers d’échelle sont les pilules de la mer
Plats et recouverts d'écailles appelées élytres, les vers à écailles ressemblent à des roly-polys océaniques. Leurs écailles se détachent et se régénèrent en tant que mécanisme de défense. Chez certaines espèces, les écailles produisent une lumière bioluminescente, ce qui peut laisser un prédateur avec une bouchée de parties incandescentes. Cela à son tour annonce l'emplacement de l'animal involontaire à ses propres prédateurs. Les vers à écailles sont carnivores et se nourrissent d'autres petits invertébrés comme les crabes, les étoiles de mer, les escargots et même d'autres polychètes. Une fois que vous voyez leurs mâchoires, vous pouvez comprendre comment ces minuscules vers peuvent choisir le buffet d'invertébrés. Beaucoup sont petites, mais certains polynoïdes profonds peuvent atteindre près d'un pied de long, comme l'espèce Eulagisca gigantea trouvée en Antarctique.
14. Le "ver du calmar" est vraiment tout ver
En 2007, alors qu'ils exploraient les eaux profondes de la mer des Célèbes, des scientifiques travaillant au recensement de la vie marine ont aspiré un étrange animal chimère. Avec le corps d'un polychète et de nombreux longs appendices sur la tête, ils l'ont surnommé "ver de calmar", bien qu'il s'agisse en réalité d'un ver. Le ver du calmar ( Teuthidodrilus samae ) a sur sa tête dix tentacules assez épais et presque aussi longs que son corps. Huit sont utilisés pour respirer et ressentir, et les deux autres sont pour récupérer des particules de nourriture dans l'eau. Les vers possèdent également six paires d'organes sensoriels à plumes appelés organes nucaux qui sont essentiellement leur version du nez. Les vers se propulsent avec des parapodes en forme de pagaie et des adeptes de soies dorées.
Ses regards étranges sont convaincants, mais les scientifiques trouvent le ver du calmar fascinant, car il semble être une espèce en transition. Il présente des caractéristiques de polychètes nageant librement et vivant au fond, donnant un aperçu de l'évolution du ver à poils. "Il a fait toutes sortes de choses étranges sur son corps", a déclaré Fauchald au National Geographic après sa découverte. "Je suis ravi par ça."
En savoir plus sur les vers à poils marins et la Journée internationale des polychètes sur le Smithsonian Ocean Portal.
