Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 18/07/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-063297)
La montée en température s’arrête quand le poisson perd l’équilibre. 176 médakas vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés, tous tués à l’issue. 128 d’entre eux, 64 femelles et 64 mâles, subissent ce test par paires pendant quatre heures au maximum, puis sont mis à mort. Les 48 autres sont tués pour des analyses moléculaires, l’objet déclaré étant de savoir si deux semaines d’acclimatation à une eau plus chaude repoussent la limite thermique de l’espèce.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les effets du changement climatique sur la biodiversité sont déjà bien visibles. Un des grands défis en écologie est donc d’identifier les effets de ce changement sur la survie des espèces et la biodiversité. Dans cette étude, nous voulons étudier si la tolérance thermique (c.-à-d. la température maximale que peut tolérer un individu) du poisson médaka peut être augmentée après une phase d’acclimatation à des températures un peu plus chaudes. Nous voulons également tester si les effets de l’acclimatation de courte durée se conservent dans le temps. Pour cela, nous voulons conduire des expériences en laboratoire pour tester la tolérance thermique de poissons Médaka provenant de populations élevées à 20°C et à 30°C et exposées à une courte (2 semaines) augmentation de la température. Ces résultats serviront à comprendre si les poissons peuvent repousser leur limite thermique dans le contexte du réchauffement climatique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet apportera des connaissances essentielles à propos de l’adaptation des poissons à des températures plus chaudes.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les poissons seront soumis à des manipulations en laboratoire ou en mésocosme comme des transferts entre aquarium ou des pesés corporelles. Ces manipulations sont rapides (1 minute par poisson) et le poisson reste immergé. Les poissons subiront un stress léger avec le réchauffement en mésocosmes. La température des mésocosmes réchauffés ne devrait pas dépasser les 30°C maximum ce qui représente une température non-stressante pour cette espèce de poisson qui vit habituellement en milieu chaud en Asie du sud-est. De plus, nous élevons le médaka à 30°C depuis plusieurs années et les poissons se portent très bien à cette température. Pendant l’expérience de tolérance thermique, les poissons subiront une augmentation rapide de la température. L’expérience durera 4h au maximum pendant lesquelles les poissons seront exposés (par couple) à une montée rapide de la température jusqu’à la perte de l’équilibre du poisson. Les poissons ne feront l’expérience qu’une seule fois.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Tout d’abord, les poissons subiront un léger stress lors des manipulations en laboratoire (transfert entre aquariums, photographie et pesées) ou du réchauffement en mésocosme. Les poissons subiront un stress plus important lors des expériences de tolérance thermique. Néanmoins, ce type d’expérience est pratiqué sur les poissons depuis des décennies et n’entraîne pas de mortalité. Dans notre cas, l’expérience sera de courte durée (4 heures maximum) et les poissons ne feront l’expérience qu’une seule fois.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Pour cette expérience, n=176 individus seront utilisés au total pour inoculer les mésocosmes. Parmi ces 176 individus, 128 individus (64 femelles, 64 mâles) seront utilisés pour la mesure de tolérance thermique. Après la mesure de CTmax, ils seront mis à mort. Les 48 autres individus qui n’auront pas servi aux mesures de CTmax seront également mis à mort pour des analyses moléculaires. De plus, tous les individus seront stockés dans une banque de tissus pour des analyses ultérieures.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’écologie a pour objet l’étude des populations et des écosystèmes. Il n’est donc pas possible de substituer des cellules ou des tissus à des individus pour de telles recherches. Le modèle animal ne peut pas être remplacé pour répondre à la problématique posée (règle des 3 R : Remplacement) étant donné qu’il s’agit d’étudier les réponses comportementales et physiologiques des poissons.
2. Réduction
Nos lignées de poisson Médaka élevées depuis plusieurs générations à des températures contrastées représentent une opportunité unique de tester l’adaptation à la température dans le contexte du réchauffement climatique. Pour les mesures de tolérance thermique, nous prévoyons d’utiliser 128 poissons. La mesure de tolérance thermique aura lieu 2 fois, une première fois directement après le réchauffement puis une seconde fois 2 semaines après mais ce ne seront pas les mêmes individus qui seront utilisés pour les 2 sessions (pour réduire la quantité de stress infligée à un seul poisson). Puisque les mâles et les femelles ont des réponses physiologiques différentes, il est nécessaire de tester les deux sexes (mâles et femelles). Notre choix pour ce nombre de poisson est justifié par des tests statistiques qui indiquent que l’on doit tester 128 poissons pour pouvoir détecter une différence entre les traitements.
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés selon les standards prévus par la règlementation, en groupes sociaux, dans un environnement adapté et enrichi. En effet, les médakas sont élevés dans des mésocosmes de grande taille (1000L de contenance par mésocosme), en groupes sociaux (11 individus par mésocosmes), et leur environnement est enrichi (bordures des mésocosmes bleues opaques pour limiter le stress, présence de substrat naturel au fond, de végétation aquatique et algue, et alimentation uniquement constituée d’organismes vivants (zooplancton naturellement présent dans les bacs et le substrat)). Pour les transferts entre aquarium (durée : 30 secondes), nous utilisons un bac de 2L avec un fond noir pour ne pas stresser les poissons. Les poissons sont également immergés pendant les pesées et celles-ci durent moins d’une minute et sont effectuées sous lumière tamisée. Les mesures de tolérance thermique seront les plus courtes possible (4 heures maximum). Les poissons seront par deux au sein d’un même aquarium et pourront observer leurs congénères dans les aquariums voisins ce qui permettra de diminuer leur niveau de stress. Nous contrôlerons les paramètres abiotiques (température et oxygène) et stopperons l’expérience si la montée en température n’est pas conforme au protocole (1°C par 10 minutes) ou si la saturation en oxygène dissout < 85%.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous avons choisi le médaka car il vit naturellement dans les milieux peu profond et riches en nutriments, typiquement les rizières (d’où le nom du genre, Oryzias). Ces milieux sont très chauds en été et très froids en hiver. Ils sont donc naturellement très rustiques. Nous utiliserons des poissons adultes à l’optimum physiologique (âgés de 200 jours) correspondant à un standard concernant les mesures physiologiques puisque ces dernières peuvent différer selon l’âge des poissons.