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CHAPITRE 2
ANATOMIE INTERNE ET PHYSIOLOGIE

La physiologie est la partie de la biologie qui s'occupe du fonctionnement de l'organisme et des organes.

2.1 LE SYSTEME DIGESTIF (Fig. 2.1)

2.1.1 Glandes salivaires et salive. La tsé-tsé possède deux glandes salivaires. L'élément principal de chaque glande se trouve dans la portion antérieure de l'abdomen et se prolonge, à travers le thorax et la tête, par un tube très effilé qui rejoint celui de la glande opposée avant de pénétrer dans 1'hypopharynx (2.1.2).

Lorsque la mouche s'alimente, la salive secrétée par les glandes descend le long de l'hypopharynx; elle se mélange au repas de sang provenant de l'hôte et aspiré par la mouche. La salive contient un anticoagulant qui empêche le repas de sang de se coaguler au niveau des pièces buccales et de la partie antérieure du canal alimentaire.

2.1.2 Dents labellaires (Fig. 1.7). L'extrémité du labium comporte plusieurs centaines de très petites dents pointues, les dents labellaires. Elles permettent à la mouche d'inciser la peau de l'hôte. Pendant que la trompe traverse l'épiderme, les dents tranchent les petits vaisseaux sanguins (capillaires), provoquant une petite hémorragie sous-cutanée (pool de sang).

2.1.3 Pharynx. Le sang qui s'écoule est aspiré par le canal alimentaire grâce a l'action des muscles du pharynx. Lorsque la mouche s'alimente, de puissants muscles céphaliques se contractent pour élargir la lumière du pharynx, ce qui provoque l'aspiration du sang. Lorsque les muscles se relâchent, le pharynx reprend sa taille primitive et le repas de sang passe dans la portion suivante du canal alimentaire, l'oesophage.

Fig. 2.1

Fig. 2.1 Représentation schématique de la structure (simplifiée) de l'appareil de la glossine. Le corps est vu par sa face ventrale, la tête par sa face latérale.

Fig. 2.2

Fig, 2.2 Représentation schématique de la structure interne du proventricule. La flèche indique le trajet suivi par le repas de sang pour aller du jabot à l'intestin moyen.

Fig. 2.3

Fig. 2.3 Représentation schématique du jabot et de l'intestin moyen de la glossine; A, immédiatement après un repas de sang; B, quelques heures plus tard.

2.1.4 Oesophage. C'est un simple tube par lequel le repas de sang passe du pharynx au gésier (proventricule) situé dans le thorax.

2.1.5 Proventricule et membrane péritrophique (Fig. 2.2) Le proventricule est un organe musculaire, petit, mais important. La majeure partie du sang aspiré passe directement à travers le proventricule dans le jabot où il est emmagasiné. Ensuite, le repas de sang revient du jabot au proventricule d'où il repart vers l'intestin moyen. A ce moment, le proventricule fabrique une sorte de manchon très mince appelé membrane péritrophique, qui enveloppe le repas de sang lors de son passage dans l'intestin moyen.

2.1.6 Jabot (Fig. 2.3 ). Lorsque le jabot reçoit le repas de sang, il se distend considérablement et remplit la quasi-totalité de l'abdomen qui se gonfle. Immédiatement après le repas de sang, celui-ci prend un aspect rebondi et une couleur rouge vif. Le sang passe ensuite dans l'intestin moyen et la couleur rouge vif disparaît progressivement, remplacée par une teinte brune, presque noire, tandis que la digestion se poursuit dans l'intestin moyen.

2.1.7 Intestin moyen. Lorsque le sang pénètre dans l'intestin moyen, une grande partie de l'eau est rapidement éliminée, sous forme de gouttelettes claires, par l'anus. L'action anticoagulante de la salive disparaît et la digestion commence. Ce sont ces processus qui font passer le repas de sang du rouge vif au rouge sombre puis au brun-noir. A ce stade, et vu par sa face ventrale, l'abdomen peut paraître presque noir. La nourriture digérée passe dans l'haemolymphe de l'insecte en traversant la membrane péritrophique et la paroi intestinale (voir 2.2.1, 2.2.2 et 2.2.3).

2.1.8 Intestin postérieur. A l'endroit où les tubes de Malpighi (quatre longs tubes associes par paire) rejoignent le canal alimentaire, l'intestin moyen devient l'intestin postérieur. C'est là que se mélangent la nourriture non digérée et le produit d'excrétion des tubes de Malpighi.

2.1.9 Anus. Les déchets qui se trouvent dans le dernier segment de l'intestin postérieur (rectum) sont rejetés a l'extérieur par l'anus sous forme de fèces ou déjections.

2.2. UTILISATION DE LA NOURRITURE

2.2.1 Digestion du repas de sang. La digestion est la transformation d'aliments insolubles en substances solubles plus simples. Cette transformation doit avoir lieu pour que l'organisme puisse effectivement utiliser les aliments. Elle s'effectue sous l'action d'enzymes digestives qui sont des substances de nature proteique produites en petites quantités par l'intestin; d'une façon générale, les enzymes aident aux processus de dégradation et de synthèse dont l'organisme est continuellement le siège.

La fraction alimentaire principale du repas de sang qui doit être digérée est la fraction protéique; le repas de sang ne contient que peu de lipides ou de glucides. La digestion des protéines s'effectue sous l'action d'enzymes produites dans la partie médiane de l'intestin moyen; elle libère des acides aminés, substances plus simples capables de franchir la paroi intestinale.

Le repas de sang couvre a lui seul la totalité des besoins alimentaires de la tsé-tsé.

2.2.2 Assimilation. L'absorption par l'organisme d'aliments digères solubles s'appelle l'assimilation. Elle s'opère principalement a travers la membrane du segment terminal de l'intestin moyen.

2.2.3 Le système circulatoire et sa fonction. C'est une sorte de sang qui transporte les aliments digérés et assimilés de l'intestin moyen au reste du corps. Ce sang ou hémolymphe circule lentement a travers le corps et les tissus, sous l'action d'un simple coeur tubulaire (ou aorte) qui s'étend le long de la face dorsale du corps de l'insecte. Contrairement au sang des mammifères, l'haemolymphe ne véhicule pas d'oxygène. Les substances à excréter sont conduites aux tubes de Malpighi par le même système.

2.2.4 Respiration; fonction des stigmates et des trachées. La libération d'énergie à partir des aliments assimilés s'effectue par dégradation (ou catabolisme) de ces aliments. Pour libérer cette energie, la tsé-tsé a besoin d'oxygène. A cet effet, tous les tissus du corps de la mouche sont dotés de tubes, ou trachées ou circule l'air (qui apporte l'oxygène). Les trachées s'ouvrent sur les faces latérales du corps par des orifices appelés stigmates (Fig. 1.3).

Lorsqu'on regarde une mouche gorgée, on peut, de l'extérieur, apercevoir les grosses trachées de l'abdomen qui apparaissent comme des lignes blanches se profilant sur le fond sombre.

2.2.5 Nourriture pour le développement des mouches et l'alimentation de la larve. La majeure partie de la ration alimentaire sert a fournir de l'énergie mais une fraction est également utilisée pour développer les muscles alaires intrathoraciques de la jeune mouche et pour alimenter la larve chez la femelle gravide.

2.2.6 Réserve alimentaire; fonction du tissu adipeux. Tout excès d'acides amines par rapport à ces besoins immédiats est converti en graisses et mis en réserve dans le tissu adipeux. Celui-ci est constitué d'un réseau de cellules qui contiennent des graisses et il occupe les cavités du corps de l'insecte, en particulier la cavité abdominale. Le tissu adipeux est la principale réserve alimentaire de la mouche.

2.2.7 L'excrétion: fonction des tubes de Malpighi (Fig. 2.1). Le, processus par lequel les produits de dégradation résultant de toutes les activités de l'organisme, sont éliminés, s'appelle l'excrétion. Ces activités comportent la respiration, la croissance, la régénération et la transformation d'une substance en une autre, Lorsque la mouche utilise de l'énergie, pour constituer de nouveaux tissues ou pour se mouvoir, il y a dégradation des aliments en déchets. L'acide carbonique est l'un de ces produits de dégradation - l'un de ces déchets. Il est éliminé de l'organisme par diffusion  à travers les stigmates.

Les autres déchets sont amenés par l'haemolymphe jusqu'aux tubes de Malpighi d'où ils passent dans l'intestin posterieur. La ils se mêlent aux aliments non digérés et sont rejetés à l'extérieur par l'anus. L'acide urique est le principal produit de déchet contenu dans les fèces.

2.3 SYSTEME NERVEUX

Les sens et le comportement de la mouche tsé-tsé sont coordonnés par le système nerveux. La mouche possède des organes qui lui confèrent vision, odorat et sens du toucher. Ces organes sensoriels envoient des messages qui cheminent le long des nerfs jusqu'à des masses plus importantes de tissu nerveux situées dans la tête ("cerveau") et le thorax (ganglion thoracique) qui coordonnent les messages sensoriels afférents et envoient d'autres messages le long d'autres nerfs aux divers muscles du corps, assurant a la mouche des mouvements (un comportement) appropriés.

2.4 SYSTEME ENDOCRINE

Des messages peuvent également être envoyés par le canal du système endocrine. Ce système se compose de petites glandes situéses dans différentes régions du corps et qui libèrent des substances chimiques (hormones) dans l'hémolymphe, entraînant une réaction appropriée d'une autre région du corps. Certains processus comme la nymphose sont sous le contrôle du système endocrine.

2.5 APPAREIL REPRODUCTEUR

Le processus de reproduction de la glossine est le suivant: la femelle produit des oeufs dont l'éclosion, qui s'effectue à l'intérieur de son corps, donne des larves; celles-ci sont expulsées entièrement développées du corps de la femelle. Pour que les oeufs produits par la femelle soient fécondés et donnent des larves, le mâle doit sécréter du sperme et l'introduire dans la femelle (voir 3.1).

2.5.1 Appareil reproducteur mâle (Fig. 2.4). Les parties essentielles en sont:

  1. une paire de testicules

  2. une paire de glandes accessoires

  3. une pompe génitale

  4. divers conduits reliant ces organes les uns aux autres.

La principale fonction de 1'appareil reproducteur mâle est de produire du sperme et de le transférer a la femelle afin de féconder les oeufs.

Fig. 2.4

Fig. 2.4 Fragment de l'appareil reproducteur mâle de la glossine.

Fig. 2.5

Fig. 2.5 Appareil reproducteur femelle de la glossine.

2.5.1.1 Testicule. C'est un tube enroulé dans lequel le sperme est produit et conservé. La majeure partie du testicule est recouverte d'un matériau orange ou brun, ce qui le rend aisément visible lors d'une dissection.

2.5.1.2 Glandes accessoires. Ce sont des structures allongées, un peu enroulées, de couleur blanche, qui sécrètent une substance autre que le sperme. La forme varie selon l'espèce. Elles sécrètent une substance qui forme le spermatophore, qui enveloppe le sperme et qui est déposé dans l'utérus au moment de 1'accouplement.

2.5.1.3 Pompe génitale. Le sperme et les sécrétions annexes sont introduits dans la femelle par l'action musculaire d'un petit organe situé dans le pénis et appelé pompe génitale (voir 3.1):

2.5.2 Appareil reproducteur femelle (Fig. 2.5). Les éléments principaux de l'appareil reproducteur femelle sont les suivants:

  1. une paire d'ovaires

  2. une paire d'oviductes

  3. l'utérus

  4. une glande utérine ou glande lactifère

  5. une paire de spermathèques

Les principales fonctions de l'appareil reproducteur femelle sont les suivantes:

  1. produire des oeufs - un à la fois

  2. assurer l'alimentation de la larve qui en est éclose jusqu'au terme de son développement.

2.5.2.1 Ovaires. Les ovaires sont les organes où sont produits les oeufs. Chaque ovaire comporte deux parties ou ovarioles qui l'un et l'autre peuvent produire des oeufs. Il y a donc au total quatre ovarioles. L'un des ovarioles de l'ovaire droit produit un oeuf qui descend dans l'utérus. 9 à 10 jours plus tard (plus ou moins selon la température et l'espèce) un des ovarioles de l'ovaire gauche fait la même chose. Ensuite, c'est au tour du second ovariole de l'ovaire droit de produire son oeuf, après quoi le deuxième ovariole de l'ovaire gauche fait de même. Ainsi la femelle produit un oeuf tous les 9 à 11 jours (plus ou moins selon la température et l'espèce) (voir 3.7).

On peut évaluer l'âge d'une mouche d'après l'aspect de ses ovaires (voir Chapitre 8).

2.5.2.2 L'oeuf. Lorsque l'oeuf présent dans l'ovariole atteint sa taille maximum, il y a ovulation, c'est-à-dire passage à travers la membrane (follicule) qui l'entoure et descente par 1'oviducte jusque dans l'utérus. La taille de l'oeuf mûr varie selon l'espèce. Chez Glossina morsitans il a environ 1,5 à 1,6 mm de long. L'oeuf est recouvert d'un fin revêtement, le chorion.

2.5.2.3 Oviductes. Chaque oviducte se présente sous la forme d'un tube musculaire qui par contractions successives pousse l'oeuf de l'ovaire vers l'utérus. Il y a deux oviductes, un droit et un gauche, qui relient chaque ovaire à un court oviducte commun qui conduit à 1'utérus.

2.5.2.4 Spermathèques. Les spermathèques sont de petits réceptacles qui conservent les spermatozoïdes reçus au cours de l'accouplement. La femelle de la tsé-tsé possède deux spermathèques; elles sont arrondies et de couleur brun pâle. Elles sont situées à peu près entre les deux ovaires et sont reliées directement à l'utérus par une paire de conduits spermathécaux.

La fécondation est la rencontre de l'oeuf et d'un spermatozoïde; elle est nécessaire à la poursuite du développement de l'oeuf. Des que un oeuf pénètre dans l'utérus, la fécondation se produit immédiatement, par contact entre le spermatozoïde provenant de la spermathèque et l'extrémité antérieure de l'oeuf.

2.5.2.5 Utérus. L'utérus est un sac dont les parois présentent de nombreux replis. Il peut se déplisser et se distendre à mesure que la larve se développe. Son extrémité postérieure débouche à l'extérieur par la vulve (2.8.2.8).

2.5.2.6 Glande lactifère ou utérine. La glande lactifère est un organe très ramifié situé dans l'abdomen. Elle est reliée par un canal à l'utérus, le point de jonction se trouvant près du débouche utérin des conduits spermathécaux. La glande lactifère a pour fonction de produire une sécrétion “lait”) qui sert de nourriture à la larve pendant sa vie intra-utérine. Pendant la gravidité, les ramifications de la glande lactifère s'epaississent puis retrouvent à nouveau leur finesse durant les périodes intermédiaires.

2.5.2.7 Choriothète. Sorte de plate-form molle et adhésive, située sur la face ventrale de l'utérus et sur laquelle l'oeuf repose lorsqu'il a pénétré dans l'utérus.

2.5.2.8 Vulve. La vulve est l'orifice par lequel l'appareil reproducteur femelle s'ouvre à l'extérieur. C'est par cet orifice que la larve sera expulsée au terme de son développement.


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