Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-118204)
1 225 lézards vivipares vont être utilisés dans des procédures classées en gravité légère, 525 relâchés dans leur population d’origine et 700 tués. Capturés dans la nature, ils subissent des prélèvements de sang, d’un morceau de queue et un lavement cloacal, puis des tests de préférence thermique, de respirométrie et de perte hydrique après trois jours de jeûne. Le porteur présente ces prélèvements comme sans incidence sur la survie et affirme que les conditions de captivité offrent une meilleure survie qu’en nature. L’objectif déclaré est de mesurer la capacité d’adaptation de l’espèce au réchauffement climatique le long d’un gradient d’altitude.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le changement climatique est une menace importante pour la biodiversité. Comprendre la réponse de la biodiversité à ce changement est un des objectifs du 6ème rapport du GIEC ‘’Changement climatique 2022 : impacts, adaptation et vulnérabilité’’ et également un objectif de développement durable des Nations Unies : « Lutte contre les changements climatiques ». Ce projet a pour but de mesurer la capacité d’adaptation de populations de lézards vivipare Zootoca vivipara. Les populations choisies vivent le long d’un gradient altitudinal (c.à.d. altitude plus ou moins élevée) et environnemental. Elles seront étudiées grâce à une approche expérimentale réaliste et pertinente au niveau écologique. Le lézard vivipare est une espèce dont la température corporelle dépend de la température extérieure (appelée espèce ectotherme) modèle en écologie et biologie évolutive et une espèce sentinelle pour la caractérisation des conséquences du changement climatique. Le suivi des populations de lézards vivipares des Cévennes depuis les années 1980 a révélé une modification des populations le long d’un gradient climatique chaud-froid associé à un rythme de vie et un vieillissement plus rapide ainsi qu’à des traits morphologiques (comme la couleur ou la taille) et comportementaux (comme l’activité) modifiés et un risque d’extinction augmenté. Des populations dans la partie chaude de l’aire de répartition (marge chaude) ont aussi déjà disparu depuis le siècle dernier. Nous souhaitons maintenir des lézards juvéniles issus de populations naturelles des Cévennes dans des enclos semi-naturels (c.à.d. recréant l’habitat naturel de cette espèce mais isolés de l’environnement autour). Ceux-ci permettront de simuler des climats plus ou moins chaud par rapport au climat actuel, afin de tester si (1) les signes d’extinction dans les populations en marge chaude sont réversibles, (2) si les populations en marge froide ou chaude sont les plus sensibles à une augmentation de la température et (3) si les modifications observées en marge chaude permettent aux lézards de s’adapter au changement climatique. Les résultats seront publiés sous forme d’articles scientifiques dans des revues à comité de lecture, présentés dans des congrès scientifiques et diffusés au grand public par des actions de médiation.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A moyen et long terme, le principal bénéfice attendu par cette étude est de mieux comprendre les capacités des espèces, à s’adapter aux nouvelles conditions climatiques et anticiper les effets des changements globaux, non seulement sur le lézard vivipare mais également sur les autres espèces dont la température corporelle dépend de la température extérieure (espèces ectothermes). De plus, ces études sont essentielles pour orienter les politiques environnementales et la gestion des espaces naturels. Plus précisément, cette étude documentera comment les capacités de réponses varient entre populations, en particulier entre les limites chaudes et froides des aires de répartition, et ainsi mieux savoir déterminer les populations les plus à risque du fait du réchauffement climatique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des femelles gestantes (porteuses d’œufs) capturées en milieu naturel seront maintenues en captivités dans des conditions optimales (Lot 1 =225). Nous effectueront un prélèvement sanguin pour étudier la réponse physiologique (c.à.d. quantité de nutriments, marqueurs de stress) au climat. Il sera effectué sur animaux éveillés au moment de la capture. Après une semaine d’habituation en captivité, nous leur prélèverons un morceau de queue pour étudier leur génome et réaliserons un lavement cloacal (injection et récupération de liquide dans le cloaque) pour étudier leur flore intestinale. Il a été montré que ces prélèvements n’affectent pas la survie et la condition corporelle (c.à.d. poids). Une semaine après la mise-bas les femelles passeront deux fois, avec du temps de repos entre les deux sessions, des tests de préférences thermiques (choix libre dans un gradient de température de 18 à 50°C), de respirométrie mesurant la quantité d’oxygène consommé et de perte hydrique (c.à.d. perte d’eau par le corps). Ces tests permettent d’estimer physiologiquement l’adaptation au climat et sont des protocoles légers car les individus peuvent choisir librement leur position dans le gradient thermique, la mesure de respiration se fait à des températures (22°C et 32°C) très éloignées de températures dangereuses (42°C) et la perte hydrique consiste à mesurer la perte de masse pendant une nuit au calme dans un environnement d’humidité contrôlée après 3 jours de jeun, ce qui est commun pour un reptile. Ces procédures sont régulièrement réalisées sur cette espèce sans observer de mortalité ou d’amaigrissement significatif. Les femelles seront ensuite relâchées dans leur population d’origine (moins de 1% de mortalité au cours des 2 mois de captivité). Un morceau de queue sera également prélevé sur les nouveau-nés le jour de leur naissance (Lot 2 ; N=1350) et ils passeront, après 2 jours de repos, les tests de préférences thermiques, respirométrie et perte hydrique avant d’être lâchés dans les enclos semi-naturels. Ces animaux seront recapturés en 2023 (N=365, ~25% de survie la première année) et 2024 (N=190, 42 à 52% de survie entre la première et la deuxième année) et réaliseront toutes les procédures décrites pour les adultes. Ils seront ensuite relâchés dans les populations maternelles (à 2 ans) après vérification de leur santé.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La capture, le transport et des conditions d’élevages génèrent un stress temporaire pour les lézards. Pendant les captures et le transport (~5h), les animaux seront maintenus dans des tubes en plastique ventilés, frais et humides, ce qui minimise le stress. Le transport s’effectuera par du personnel certifié en transport d’animaux sauvages. Le personnel dispose aussi de l’habilitation « Concepteur » pour les travaux expérimentaux sur la faune sauvage. Les lézards seront maintenus dans des terrariums conformes aux préconisations de taille pour les reptiles et offrant les éléments indispensables à la diminution du stress (source d’ultraviolet, gradient thermique, zone humide et fraiche, abris). La législation n’indique pas de taille requise pour les lézards, mais les recommandations vétérinaires pour les reptiles sont 3 x la taille adulte en longueur, 1.5 x en largeur et hauteur, ce qui correspond à nos terrariums. Leur état de santé sera minutieusement surveillé chaque jour. De part la disponibilité des ressources, l’absence de prédateurs et de pathogènes, les conditions d’élevage offrent de meilleurs taux de survie et reproduction qu’en nature (mortalité < 1 %, sans risque de prédation pendant les mois de captivité, reproduction avec ~90 % de succès et 5-6 jeunes par femelle). Dans les enclos, la mortalité est équivalente à celle en milieu naturel pour les juvéniles (75% ±2%) et pour les adultes en climat « actuel » (48%), un peu plus élevée en climat « chaud » (58%). L’élevage des femelles est temporaire pour la durée de gestation, les juvéniles retourneront dans leurs populations d’origine après 2 ans. Des essais préliminaires montrent que les prélèvements sanguins et de morceau de queue ou le lavement cloacal n’a pas d’incidence sur le comportement, la survie et la mise-bas des lézards. Les traitements climatiques ne présentent pas de risque direct pour le bien-être des animaux qui ont la possibilité de se cacher si la température est élevée. La diversité et l’abondance d’invertébrés permet aux lézards de répondre à des besoins alimentaires en suffisance et en qualité qui pourrait être imposé par le climat. Nos manipulations des conditions climatiques restent légères, agissant par des changements de stratégies de vie des lézards.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les femelles du lot 1 seront relâchées dans leur population d’origine (N=225), les juvéniles (lot 2) seront pour deux ans dans un dispositif expérimental et à l’issu de ces deux ans les survivants (190 individus estimés au maximum) retourneront dans la population d’origine de leur mère, soit un total maximum de 415 individus replacés dans leur populations d’origine. Le risque sanitaire avant le relâché sera diagnostiqué par le vétérinaire référent et en relation avec des recommandations de la direction départementale de la protection des populations.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La problématique ne permet pas d’alternative à l’utilisation d’un modèle animal pour cette étude expérimentale de l’adaptation au réchauffement climatique. Le remplacement par des approches de modélisation engendrerait une erreur de prédiction du devenir de cette espèce et des espèces ectothermes en général. Par ailleurs, aucune donnée existante ne permet de répondre aux questions scientifiques posées dans ce projet.
2. Réduction
Considérant les précédentes études réalisées dans des enclos semi-naturels, le nombre d’individus choisi est nécessaire et suffisant pour avoir des résultats interprétables, avec au terme des deux années 3-4 individus de chaque sexe par population pour chaque traitement climatique. La demande résulte d’une collaboration entre trois projets européen, national et régional financés, ce qui permet de répondre à différents aspects de l’adaptation au climat en ne réalisant qu’une seule étude au lieu de trois, en mutualisant les animaux entre projets. Cela permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés.
3. Raffinement
Les individus sont soustraits temporairement à leur population et maintenus dans des conditions d’élevage favorisant leur survie. Les conditions de captivité en laboratoire offrent les éléments indispensables à la diminution du stress des animaux et à leur bonne santé. Les lézards sont maintenus et élevés individuellement dans des terrariums conformes aux préconisations de taille (3x taille d’un adulte en longueur, 1.5x en largeur et hauteur) et offrant source de chaleur, d’ultraviolet, zone humide et fraiche, abris, eau et nourriture. Les terrariums sont installés dans une pièce dédiée à l’élevage, climatisée et sécurisée. Chaque lézard est nourri avec 2 grillons par jour, régulièrement enrichis en vitamine D3. L’état de santé des lézards est minutieusement surveillé par des personnes formées à l’Utilisation des Animaux à des Fins Scientifiques, par des vérifications visuelles quotidiennes pendant le nourrissage et des pesées hebdomadaires. La surveillance de plusieurs points limites (maigreur, problème de mue, présence de parasites) permettra de diagnostiquer précocement des conditions de captivité mal adaptées aux besoins de certains individus, conduisant à les sortir du projet. Nous possédons également une zone de quarantaine pour les individus malades afin d’optimiser la surveillance, d’appliquer éventuellement un traitement (par exemple une lotion désinfectante ou antiparasitaires) et d’utiliser des principes de précaution (gants, matériel de nourrissage différent) pour éviter des transmissions de pathogènes au sein du laboratoire. Les juvéniles passeront la majorité des deux premières années de leur vie dans un dispositif expérimental semi-naturel de taille correspondant à la biologie de l’espèce. Chaque enclos contient des pierriers, des tas de bois pour se cacher et réguler sa température, et des points d’eau. Un système d’ombrage permet de réduire la température lorsque celle-ci devient élevée. Les enclos sont arrosés 30 min par jour pour éviter tout stress hydrique. Les traitements climatiques ne présentent pas de risque direct pour le bien-être des animaux puisqu’ils ont la possibilité de se cacher, de s’enterrer si la température devient trop élevée. La diversité et l’abondance des proies permettent aux lézards de répondre à des besoins alimentaires en abondances et en qualité. Nos manipulations des conditions climatiques restent légères.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le lézard vivipare, Zootoca vivipara, est un lézard de la faune française étudié depuis 30 ans. Cette espèce est intéressante pour comprendre l’écologie de vertébrés ectothermes (c.à.d. dont la température corporelle dépend de la température extérieure), une majeure partie de la biodiversité. Elle est optimale car son écologie est bien connue, sa sensibilité aux changements climatiques est avérée, et son génome est connu, ce qui en fait un modèle unique pour l’écologie théorique et appliquée des vertébrés ectothermes. En effet, 20% des reptiles sont menacées d’extinction et leur écologie restent pourtant peu étudiée et comprise. Il devient donc urgent de mieux comprendre le comportement de ces espèces à l’aide de modèles bien connus. L’espèce n’est pas menacée en Europe (espèce à préoccupation mineure par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature) mais est sensible aux dégradations du milieu. Cette espèce, étant adaptée pour vivre de longues périodes dans les dispositifs semi-naturels, est idéale scientifiquement. Les prélèvements de sang, de morceau de queue, le lavement cloacal ainsi que les mesures de préférences thermiques et physiologiques seront réalisées sur les femelles gestantes (1 an et plus, lot 1) issues de populations naturelles, afin de connaitre le lien entre la morphologie et le comportement des mères et des juvéniles. Les juvéniles (lot 2) quant à eux ne seront pas utilisés pour le prélèvement sanguin et le lavement cloacal à leur naissance, leur taille ne permettant pas ces prélèvements. Ils réaliseront toutes les autres procédures comme décrit pour les femelles gestantes après 1 et 2 ans, au stade subadulte et adulte.