Autres amphibiens

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  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres amphibiens : 1980
Xénopes : 18
Autres poissons : 36
Souffrances
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▲ 2034
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Devenir
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 1998
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 36

Pour mesurer comment la présence de deux espèces introduites affecte des têtards de grenouille verte, 1 980 têtards sont exposés six heures par jour à un xénope ou à une perche soleil enfermés dans une boîte perforée. Ces 2 034 animaux non-humains, têtards, 18 xénopes, 18 perches soleil et 18 poissons rouges témoins, sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Capturés deux jours après éclosion dans des mares proches du laboratoire, les têtards sont manipulés à l'épuisette ou à la pipette, transportés, pesés, puis soumis à des tests comportementaux de moins de trente minutes. Les têtards devenus grenouilles retournent sur leur site de capture, les xénopes et les perches soleil sont tués parce que la réglementation interdit de relâcher des espèces exotiques envahissantes, et les poissons rouges restent en captivité.

Objectifs

Cette étude vise à mieux comprendre comment la présence de deux espèces exotiques, un amphibien appelé xénope et un poisson nommé perche soleil, affecte le développement et le comportement des jeunes grenouilles locales. Pour cela, les têtards, c’est-à-dire les grenouilles avant leur transformation, seront placés dans des bassins où ils seront exposés chaque jour, pendant six heures, à ces deux prédateurs. Trois situations différentes seront testées selon le nombre de têtards dans chaque bassin : peu nombreux, moyennement nombreux ou plus nombreux, afin de voir si la densité a un effet sur leur croissance et leur survie. En plus, d’autres groupes seront observés sans prédateur, avec un poisson rouge inoffensif ou en présence d’un objet vide, pour comparer les réactions. L’étude analysera comment ces conditions influencent la durée de développement des têtards, leur taille à la transformation, leur survie, et leurs comportements face aux prédateurs. Cette recherche durera environ cinq mois, depuis la collecte des têtards jusqu’à leur libération sur leur lieu d’origine, après observation. Les prédateurs utilisés, xénopes et perches soleil, étant des espèces exotiques envahissantes, ne seront pas relâchés dans la nature à la fin de l’étude, afin d’éviter tout risque pour les écosystèmes locaux. À long terme, ce projet permettra de mieux comprendre l’impact des espèces envahissantes sur les amphibiens locaux, ce qui aidera à développer des stratégies pour protéger ces populations fragiles. Les résultats contribueront à la conservation des grenouilles et à la gestion des milieux naturels, en limitant les effets négatifs de ces prédateurs étrangers sur la biodiversité.

Bénéfices attendus

À court terme, ce projet permettra de mieux comprendre comment les jeunes grenouilles vertes réagissent à la présence de deux espèces étrangères qui ont été introduites dans la nature : le xénope lisse et la perche soleil. Ces espèces peuvent menacer les grenouilles locales en les mangeant ou en dégradant leurs conditions de vie. Nous allons étudier comment ces jeunes grenouilles grandissent, survivent et se comportent quand elles sont en contact avec ces prédateurs. À long terme, les résultats aideront à trouver de meilleures façons de protéger les grenouilles et leurs habitats naturels, comme les mares et les étangs. Ces informations seront utiles aux personnes responsables de la protection de la nature pour décider comment limiter la progression de ces espèces étrangères et préserver la faune locale. Ainsi, ce projet apportera des connaissances importantes pour protéger la biodiversité tout en respectant le bien-être des animaux étudiés. Les désagréments causés aux grenouilles seront temporaires et sans conséquences durables pour leur santé.

Procédures

Dans ce projet, les animaux seront principalement soumis à des manipulations non invasives, consistant à les transférer entre leur habitat naturel, leur transport, les bassins d’élevage, et des dispositifs d’observation pour étudier leur comportement. Ces manipulations concernent environ 1980 têtards de grenouille verte ainsi que 54 prédateurs (18 xénopes lisses et 18 perches soleil, 18 poissons rouge). • Têtards de grenouille verte : Capturés à leur stade jeune (2 jours après éclosion) dans des mares situées à moins de 30 km du laboratoire, ils seront transportés pendant environ 30 minutes jusqu’aux bassins d’élevage. Ils seront manipulés à l’aide d’épuisettes fines ou de pipettes larges, sans anesthésie, pour minimiser le stress et éviter les blessures. Chaque têtard sera manipulé plusieurs fois lors des transferts et des tests, avec des manipulations de moins de 5 minutes par individu. • Prédateurs (xénopes, perches soleil et poissons rouge) : 18 individus de chaque espèce seront maintenus en élevage et temporairement placés dans des boîtes perforées pour l’exposition aux têtards, 6 heures par jour. Leur manipulation se fera manuellement, sans anesthésie. Aucune procédure chirurgicale, prélèvement invasif ou anesthésie ne sera réalisée. Toutes les interventions seront réalisées en respectant le bien-être animal et en limitant au maximum le stress.

Impact sur les animaux

Les animaux impliqués dans cette étude seront exposés à des manipulations douces et non invasives. Les têtards de grenouille verte seront capturés, transportés et transférés dans des bassins où ils seront observés. Ils seront également placés temporairement près de prédateurs dans des boîtes perforées, mais sans contact direct. Ces interventions peuvent provoquer un stress léger et temporaire, lié principalement au transport et à la manipulation, mais aucun acte douloureux ou invasif (comme des injections ou des interventions chirurgicales) ne sera réalisé. Les prédateurs seront eux aussi manipulés de manière non invasive, placés dans des contenants perforés pour permettre une interaction visuelle avec les têtards, sans contact direct. Aucun prélèvement biologique ou procédure douloureuse ne sera effectué sur les animaux. Tous les soins et manipulations seront réalisés pour limiter au maximum le stress et l’inconfort.

Devenir

À l’issue de la première procédure, les têtards de grenouille verte, après exposition aux différents prédateurs et contrôles, seront pesés puis relâchés sur leur site naturel de capture afin de respecter leur cycle de vie et limiter l’impact sur les populations locales. Les prédateurs impliqués dans l’étude comprennent le xénope lisse et la perche soleil, deux espèces exotiques envahissantes interdites de remise en liberté pour éviter leur propagation nuisible à la biodiversité locale. Ces animaux seront donc euthanasiés de manière éthique conformément aux normes réglementaires. Le poisson rouge, espèce non invasive utilisée comme contrôle, sera quant à lui maintenu en captivité dans de bonnes conditions ou remis à des structures appropriées si possible. Concernant la seconde procédure, qui consiste en des tests comportementaux réalisés sur les mêmes têtards prélevés puis replacés dans leurs bassins, aucun animal ne sera euthanasié à l’issue des tests. Tous les têtards continueront leur développement naturel dans leur milieu d’élevage avant d’être relâchés. Cette approche limite au maximum la souffrance animale et respecte les exigences éthiques.

Remplacement

Dans ce projet, les animaux utilisés sont essentiels pour répondre aux questions scientifiques posées, car il s'agit d'étudier des comportements et des réponses biologiques qui ne peuvent être reproduits de manière satisfaisante par des méthodes alternatives, comme des simulations informatiques ou des tests en laboratoire sans animaux. Cependant, nous avons veillé à utiliser des méthodes qui minimisent le nombre d’animaux nécessaires.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans cette étude a été soigneusement calculé pour être le plus faible possible tout en permettant d’obtenir des résultats fiables. Au total, environ 1 980 têtards seront observés, répartis en groupes correspondant aux différentes situations testées (présence ou non de prédateurs, et densités différentes). Chaque condition sera répétée trois fois pour garantir la fiabilité des comparaisons. Avant de lancer cette étude, des essais sur de petits groupes ont été réalisés afin d’ajuster au mieux la durée de l’expérience et la taille des groupes nécessaires. Les mêmes individus seront suivis tout au long du projet, ce qui évite de devoir en prélever de nouveaux. Les têtards devenus grenouilles seront relâchés sur leur site d’origine. La durée totale du projet (environ 4 à 5 mois) est adaptée à leur cycle de vie naturel.

Raffinement

Tout est mis en place pour que les animaux ne subissent ni douleur ni stress inutile. Aucune opération ni manipulation invasive n’est prévue. Les têtards seront observés dans des bassins extérieurs reproduisant les conditions naturelles, tandis que les prédateurs (xénopes, perches soleil et poissons rouges) seront placés dans des boîtes percées, empêchant tout contact direct. Les manipulations nécessaires, comme la pesée ou le transfert pour les observations de comportement, dureront peu de temps et seront réalisées dans le calme et à température stable. Les tests de comportement ne dépasseront pas 30 minutes, et chaque animal sera immédiatement replacé dans son bassin d’origine. La qualité de l’eau sera surveillée chaque semaine (température, oxygène, pH, nitrates…) pour garantir un environnement sain. En cas de problème, l’eau sera changée et les tests suspendus jusqu’à un retour à la normale. Lors des déplacements, les animaux seront transportés dans des bacs couverts et sombres afin de limiter leur stress. Avant chaque test, un temps d’adaptation de 15 minutes leur permettra de retrouver un comportement normal. L’état de santé des animaux sera contrôlé tous les jours. Si un individu montre des signes de stress, de blessure ou de fatigue, il sera isolé, observé plus attentivement, et retiré si nécessaire. En cas de souffrance trop importante, l’animal sera euthanasié sans douleur à l’aide d’un anesthésiant.

Choix des espèces

L’étude porte sur la grenouille verte, une espèce locale très commune dans les mares et zones humides de la région. Elle est classée comme espèce menacée et joue un rôle essentiel dans l’équilibre des écosystèmes aquatiques. Son choix est pertinent car elle représente un bon modèle pour comprendre comment les amphibiens réagissent face à des changements dans leur environnement, notamment à la présence de nouveaux prédateurs. Les tests portent sur les têtards, c’est-à-dire la phase larvaire des grenouilles, car c’est à ce stade qu’ils sont les plus vulnérables à la prédation. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre comment ces jeunes amphibiens s’adaptent ou réagissent à des signaux de danger. Les prédateurs utilisés sont le xénope et la perche soleil, deux espèces introduites en France depuis plusieurs années et considérées comme envahissantes. Leur présence modifie l’équilibre naturel des mares en entrant en compétition avec les espèces locales. Une troisième espèce, le poisson rouge, est utilisé comme témoin : il n’est pas un prédateur des têtards mais permet de vérifier que les réactions observées sont bien dues à la présence de véritables prédateurs. Ces espèces ont été choisies car elles sont faciles à maintenir dans de bonnes conditions en captivité, ne nécessitent pas de manipulations invasives et permettent de simuler des situations écologiques réalistes. À la fin du projet, les grenouilles seront relâchées sur leur site d’origine, tandis que les espèces exotiques (xénope et perche soleil) seront euthanasiées conformément à la réglementation, car leur remise en milieu naturel est interdite.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres amphibiens : 642
Xénopes : 693
Souffrances
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▲ 1335
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Devenir
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 642
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 693

Capturés en milieu naturel, transportés isolément en moins de trente minutes, anesthésiés puis injectés d'hormones pour déclencher la ponte : trois couples de grenouilles vertes et six couples de xénopes ouvrent ce protocole, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leurs têtards, 1 152 répartis dans 24 bacs placés en milieu naturel à raison d'un ou trois par litre, plus 165 passés en test de comportement de quinze minutes dans un aquarium d'un litre, servent à mesurer si la présence du xénope ralentit la croissance de la grenouille verte. 1 335 amphibiens sont déclarés au total. Les six grenouilles vertes adultes et leurs 636 têtards sont remis à l'eau sur leur mare d'origine, tandis que les 693 xénopes, adultes et têtards, sont anesthésiés puis tués par surdose d'anesthésiant parce que leur espèce est classée exotique envahissante.

Objectifs

L’objectif de cette étude est d’apporter des éléments de connaissance sur la sensibilité des populations d’amphibiens autochtones comme la grenouille verte à des changements environnementaux majeurs auxquels l’espèce est confrontée. Si les études scientifiques sur l’écologie de la grenouille verte sont nombreuses, l’impact de la présence de potentiels compétiteurs invasifs sur la dynamique des populations de grenouille verte restent très mal documentés. L’étude se propose ici de tester l’impact de la présence des têtards de xénope lisse Xenopus laevis sur la grenouille verte Pelophylax spp. Le xénope lisse est une espèce d’amphibien originaire d’Afrique australe introduite et envahissante depuis une quarantaine d’années en France. Cette espèce au stade adulte est aujourd’hui connue pour menacer la biodiversité locale par de la compétition directe avec les amphibiens ou encore par la transmission de maladies. Cependant, il n’a pas encore été décrit l’impact indirect de la présence du xénope lisse dès les premiers stades de vie sur la faune locale. Ce projet visera à étudier l’impact de la présence du xénope sur la croissance (durée de la période larvaire), la survie, la taille à la métamorphose et le comportement de la grenouille verte. Pour ce faire, il est nécessaire d’obtenir des pontes de grenouille verte et de xénopes à partir d’adultes capturés en milieu naturel puis injectés à l’aide d’une hormone. Une fois les pontes obtenues les adultes de grenouille verte seront relâchés et les adultes de xénopes seront mis à mort (dû à son statut d’espèce exotique envahissante) puis les têtards seront placés en bacs en milieu naturel. Les têtards seront placés sous des conditions de compétition différentes (intra- et interspécifique) et sous une ou deux densité différentes (1 et 3 têtards par litre). Ce projet apportera des informations essentielles sur l’impact du xénope lisse sur une espèce locale d’amphibien, la grenouille verte qui est aujourd’hui classée en quasi-menacée sur la liste rouge de l’IUCN (Union Internationale pour la Conservation de la Nature) en France. Ce classement implique que si des mesures rapides ne sont pas prises, leur statut de conservation sera menacé.

Bénéfices attendus

Ce projet s’insère dans les problématiques de conservation et gestion de la biodiversité. Il s’inscrit dans le défi scientifique actuel visant à comprendre les mécanismes en lien avec la sensibilité des organismes à l’altération spatio-temporelle de leur habitat dont la présence des espèces exotiques envahissantes est annoncée comme l’une des principales causes de l’érosion de la biodiversité. Ce projet nous permettra de tester pour la première fois l’impact de la présence du xénope sur la croissance, la survie, la taille à la métamorphose et le comportement des grenouilles vertes en milieu naturel. Nous émettons l’hypothèse que la présence de têtards de xénope dans le milieu de vie des grenouilles vertes pourrait induire une diminution de leur croissance et survie en affectant des fonctions écologiques vitales chez la grenouille verte. D’un point de vue comportemental, nous émettons l’hypothèse que la présence de têtards de xénope induirait un changement dans l’occupation spatiale des têtards de grenouille verte. Ces résultats permettraient une meilleure compréhension de la biologie et de l’écologie de ces deux espèces et plus encore sur leur interaction. De manière plus globale, cette étude permettra d’apporter des éléments scientifiques qui viendront enrichir les discussions sur les stratégies de gestion/conservation de ces espèces à l’échelle du territoire notamment depuis que le xénope a colonisé beaucoup de zones humides dans l’Hexagone.

Procédures

Le transport sera assuré jusqu’au laboratoire en moins de 30 minutes. Les femelles préalablement anesthésiées seront injectés d’hormones une fois (durée d’injection : 30 secondes) pour induire l’ovulation et stimuler l’accouplement. Après isolement et éclosion des pontes, les têtards seront répartis dans des bacs placés en milieu naturel sous deux densités différentes (1 têtard par litre et 3 têtards par litre) et en interaction inter- et intra-spécifique (plurispécifiques ou monospécifiques). D’un côté, nous testerons quatre réplicats pour chaque modalité, nous aurons donc 24 bacs et 576 têtards de grenouille verte et 576 têtards de xénopes en tout. Au moment de la métamorphose (dès la sortie de la première patte) les individus seront pesés et mesurés. D’un autre côté, des têtards seront répartis, au sein de quatre bacs pour les xénopes et trois bacs pour les grenouilles vertes (env. 1 têtard par litre). Nous aurons besoin de 60 têtards de grenouille verte et 105 têtards de xénopes. Une fois que les individus ont trois jours, ils seront placés par groupe dans un dispositif de test de comportement (aquarium de 1 L contenant de l’eau de mare). Les têtards seront placés en acclimatation pendant 15 minutes dans le dispositif (3 réplicats de 5 grenouilles vertes seules, 3 réplicats de 5 xénopes seuls puis 3 réplicats avec trois densités différentes (5, 10, 15) de xénopes confrontés à 5 grenouilles vertes). Le test durera 15 minutes puis les individus seront tous replacés dans un bac à part afin de ne pas repasser les mêmes individus en test. Une fois les tests passés, les adultes et les têtards de grenouilles vertes seront replacés dans le milieu naturel sur leur site d’origine. Les xénopes ne pouvant pas être libérés dans la nature seront placés dans un bain de sédatif pour être anesthésiés puis une surdose d’anesthésiant sera ajoutée pour la mise à mort des têtards et des adultes.

Impact sur les animaux

Fort de notre expérience, nous ne prévoyons aucun problème lors de la capture d’adulte et le transfert vers l’EU. Il est envisageable qu’un amphibien soit blessé lors de la capture ou de la manipulation et donc développe une maladie. Pour l’injection d’hormones (1 fois pendant la durée de la procédure, douleur légère et temporaire (10 secondes) lors de l’injection), les amphibiens seront anesthésiés pendant 15 minutes. Le transport (1 fois pour les xénopes, 2 fois pour les grenouilles vertes) entre le site de prélèvement et l’EU (< 30 km), est un stress léger à modéré sur la durée (30-40 minutes). Afin de limiter les agressions entre les individus ils seront transportés isolément dans leur boîte. Seront contrôlés pendant l’expérimentation, l’activité et la décoloration de la peau. Le nourrissage se déroulera en fin de journée (intervention de 5 minutes maximum dans l’EU). La bonne prise alimentaire sera vérifiée par la prise de poids.

Devenir

Les 6 grenouilles vertes adultes et les 636 têtards seront remis en liberté avec une acclimatation à leur milieu naturel en ouvrant les boites de transports à côté de leur mare d’origine. Les animaux seront observés le temps qu’ils sont visibles après l’ouverture des boites afin de s’assurer de leur bonne acclimatation à leur milieu. Les 12 xénopes adultes et les 636 têtards seront mis à mort avec une surdose d’anesthésiant après une anesthésie car il est impossible de relâcher dans le milieu naturel cette espèce classée comme espèce exotique envahissante.

Remplacement

L’objectif de l’étude étant d’étudier la survie et la croissance des premiers stades de vie de la grenouille verte face à la présence d’un compétiteur, il n’est pas possible de remplacer les animaux prévus pour cette expérimentation. Il est donc nécessaire de recourir à des animaux. De plus, il est impossible de modéliser les réponses des têtards face à la compétition car c’est la première fois que cette question sera posée pour ces deux espèces dans un contexte semi-contrôlé et en testant la compétition indirecte. Par conséquent, aucun modèle ne pourra permettre de prédire ce qu’il va se passer.

Réduction

Les trois couples de grenouille verte et les six couples de xénopes soit trois femelles et trois mâles Pelophylax spp. et six femelles et six mâles Xenopus laevis seront amenés au laboratoire et injectés d’hormones permettant d’induire la ponte et de stimuler l’accouplement. Les trois couples de chaque espèce sont le minimum pour assurer la quantité d’œufs nécessaire pour l’expérimentation en bacs. Par ailleurs, la densité de têtards (1 ou 3 têtards par litre), nous semble appropriée pour pouvoir observer des interactions entre les individus.

Raffinement

Le transport de la zone de prélèvement en milieu naturel vers le laboratoire sera effectué dans des bacs fermés et à l’abri de la lumière pour limiter le stress des animaux. Les amphibiens étant des espèces proies, il est important de leur fournir un abri. Des tuyaux en plastiques et des objets flottants seront alors disposés dans les bacs permettant aux amphibiens de se cacher. De plus, afin d’apporter un environnement plus complexe aux amphibiens, des pierres seront disposées dans les bacs. Avant, l’expérimentation, la qualité de l’eau (dureté et chlore) sera testée. Chaque jour, une personne habilitée et formée sera en charge de vérifier le comportement des amphibiens avant et après l’injection d’hormones (en dehors des périodes de nourrissage). La qualité d’eau, c’est-à-dire les paramètres physico-chimiques sera mesurée une fois par semaine. En cas de mauvaise qualité d’eau, un changement d’eau sera effectué puis une mesure deux jours après sera reprise pour s’assurer que les amphibiens sont dans un environnement stable. Enfin, l’anesthésie avant l’injection d’hormone permettra de limiter tout stress. Les différentes phases de réveil seront surveillées ainsi qu’un retour à l’alimentation 24h après l’injection. Pour la phase expérimentale en bacs, le transport de la zone d’élevage à la zone expérimentale sera effectué dans des bacs couverts permettant de placer les individus dans le noir limitant le stress des amphibiens lors du transport. Une mauvaise qualité d’eau reportera le test prévu. Enfin, il y aura une période de 15 minutes d’acclimatation dans l’arène avant de commencer le test de comportement. Le bien-être sera évalué par une grille déterminant les points limites à la continuité du projet. Infections, blessures, comportement, dépigmentation et prise alimentaire seront évalués grâce à une échelle de score donnant un score global compris entre 0 (normal – aucune action) à supérieur à 7 (mise à mort de l’amphibien avec une surdose d’anesthésique).

Choix des espèces

Les deux espèces choisies sont : la grenouille verte Pelophylax spp. et le xénope Xenopus laevis. L’objectif de cette étude est de comprendre l’impact de la présence des têtards de xénope lisse Xenopus laevis sur la grenouille verte Pelophylax spp. Le xénope lisse est une espèce d’amphibien originaire d’Afrique australe introduite et envahissante depuis quelques années dans les mares, cours d’eau et rivières . Cette espèce au stade adulte est aujourd’hui connue pour menacer la biodiversité locale par de la compétition directe avec les amphibiens ou encore par la transmission de maladies. Cependant, il n’a pas encore été décrit l’impact indirect de la présence du xénope lisse dès les premiers stades de vie sur la faune locale. Ce projet apportera des informations essentielles sur l’impact du xénope lisse sur une espèce locale d’amphibien, la grenouille verte qui est aujourd’hui classée en quasi-menacée sur la liste rouge de l’IUCN (Union Internationale pour la Conservation de la Nature) en France. Ce classement implique que si des mesures rapides ne sont pas prises, leur statut de conservation sera menacé. Aujourd’hui, il apparaît donc nécessaire de comprendre l’impact de la colonisation du xénope dans sa globalité dès les plus jeunes stades de vie. Les animaux impliqués dans la première procédure seront des adultes. Notre objectif étant d’obtenir des pontes, nous n’avons la possibilité que de travailler sur des animaux matures et prêts à se reproduire et des femelles prêtes à pondre. C’est pour ces raisons que les animaux ne seront mis en captivité que lorsqu’ils seront prêts à s’accoupler. Pour la seconde procédure, les animaux utilisés seront des têtards des deux mêmes espèces. Notre objectif est d’étudier l’impact de la présence d’un compétiteur ou non sur le comportement de fuite, sur l’activité ainsi que sur les potentielles capacités des individus à se regrouper pour se défendre dès les premiers stades de vie.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Autres amphibiens : 700
Souffrances
▲ -
▲ 520
▲ 180
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Devenir
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 700
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Relâchés dans la nature à l'issue des expériences, 700 amphibiens d'une espèce sauvage des paysages agricoles vont être exposés pendant un an à des herbicides sulfonylurés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les adultes sont pesés chaque semaine et subissent deux prises de sang, les larves étant maintenues chacune dans un aquarium individuel et observées cinq mois durant, jusqu'à la métamorphose. Le porteur justifie le relâcher par un "4ème R" propre à l'écologie expérimentale, au motif que les concentrations testées reproduisent celles rencontrées dans l'environnement. Le choix de l'espèce, jamais nommée dans le résumé, tient à sa présence dans les milieux agricoles contaminés et à la maîtrise déjà acquise de son maintien en captivité.

Objectifs

Qualifiée de « Révolution Verte », l’évolution des politiques et des techniques agricoles a été le moteur de mutations importantes et d’une réduction de la diversité des paysages agraires et de la biodiversité associée. L’utilisation massive des produits phytosanitaires est fréquemment évoquée comme un facteur majeur de la dégradation rapide de la biodiversité. La plupart de ces travaux portant sur les effets des produits phytosanitaires sur la santé humaine et animale se sont focalisés sur la toxicité immédiate à dose relativement haute. Ce sont pourtant les effets de ces molécules à des niveaux semblables à ceux de l’environnement qui doivent être évalués. En effet, la plupart des molécules utilisées dans l’agriculture sont détectées dans l’environnement à des doses relativement faibles, bien inférieures aux normes environnementales et aux doses létales mesurées en laboratoire. Pourtant, ces doses relativement faibles peuvent également agir sur les organismes, notamment les organismes non-cibles, et modifier des paramètres centraux de leur organisation morphologique ou physiologique. Parmi les produits phytosanitaires largement utilisés dans l’agriculture conventionnelle, les herbicides sont les pesticides les plus épandus dans les cultures. De nombreuses études récentes montrent que les herbicides induisent des effets sublétaux qui altèrent la physiologie, le comportement, la reproduction et la survie des organismes non-cibles, notamment des vertébrés sauvages (oiseaux, amphibiens, reptiles, mammifères). Les herbicides sulfonylurés ont été développés en remplacement de molécules plus toxiques. Ils sont dorénavant largement utilisés dans tous les programmes de désherbage des cultures sur toute la planète et comprennent plus de 50 produits différents. Néanmoins, la structure chimique spécifique des herbicides sulfonylurées en font de potentiels perturbateurs endocriniens puissants. Ce projet vise à évaluer les effets de l’exposition à des concentrations environnementales d’herbicides sulfonylurés chez une espèce d’amphibien emblématique des paysages agricoles.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'évaluer si l'exposition aux herbicides sulfonylurés affecte négativement les mécanismes physiologiques des amphibiens au cours de deux phases cruciales de leur cycle de vie. Les données récoltées seront utilisables dans un objectif de conservation et les résultats permettront d'alimenter les études évaluant les effets non-intentionnels des produits phytosanitaires.

Procédures

Pour les animaux adultes, au début et à l'issue de la période d'exposition chronique aux herbicides pendant 1 an, des mesures morphologiques (taille et masse corporelle) et une prise de sang (durée < 1 minute) seront effectuées, soit deux mesures de taille corporelle et deux prises de sang par individus (intiale et finale). Les pesées seront effectuées de manière hebdomadaire ce qui permet de suivre l'évolution pondérale de chaque individu. Les larves en développement seront observées pendant ~5 mois jusqu'à leur métamorphose.

Impact sur les animaux

Les concentrations faibles d'herbicide testées dans ce projet sont similaires à celles auxquelles les individus font face dans l'environnement naturel. Pour tous les animaux exposés, les effets indésirables potentiels seront donc similaires à ceux auxquels les individus font face sur le terrain. En plus, pour les individus adultes : douleur de courte durée (environ 1 min) lors des prélèvements sanguins, stress de courte durée lors des manipulations.

Devenir

Tous les animaux impliqués dans ces procédures expérimentales seront relâchés dans la nature conformément au "4ème R" en ce qui concerne l'écologie expérimentale. Cette décision est motivée par le fait que nos traitements expérimentaux miment les concentrations auxquelles ces animaux sont confrontés dans la nature.

Remplacement

Les réponses des organismes sauvages face aux contraintes de l’environnement sont plus complexes que chez leurs homologues de laboratoires. C’est là que réside l’intérêt de travailler sur des populations sauvages. L’espèce sélectionnée est présente dans les milieux agricoles (contaminés) et nous maitrisons son maintien en captivité au laboratoire (embryons, larves et adultes). De manière ultime, le projet vise un but de conservation qui nécessite de comprendre les réponses des populations naturelles à la contamination environnementale.

Réduction

La réduction a été prise en compte en limitant le nombre d'animaux employés afin de, comme recommandé par les études d'écotoxicologie, tenir compte de la variation individuelle de réponse (origine, sexe, etc.). Par ailleurs, en ce qui concerne les embryons et les larves, le design expérimentale adopté mutualise le groupe témoin pour le test simultané de deux molécules, ce qui induit une réduction du nombre d'individus utilisés.

Raffinement

La température sera contrôlée et maintenue à 17 degrés Celsius. En ce qui concerne les larves, chaque individu sera maintenu individuellement dans un aquarium moulé afin de suivre individuellement le développement (croissance) tout au long de l'expérimentation. L'eau sera changée de façon hebdomadaire (plus souvent en cas de besoins). L'alimentation (épinards décongelés issus de l'agriculture biologique) sera fournie ad libitum. En ce qui concerne les adultes, ils seront maintenus dans des terrariums dédiés, dont le substrat et l'eau de boisson seront changés de façon hebdomadaire (plus souvent en cas de besoins) et auront un accès à la nourriture adaptée à leur taille et leur besoin. L'accès à l'eau a été amélioré pour correspondre aux besoins de cette espèce lors de sa phase terrestre sans induire d'effets indésirables. Afin de maintenir un comportement d'animal sauvage (enrichissement), les individus disposent d'un abri pour se cacher, et leur alimentation (insectes) sera vivante pour entrenir le comportement de chasse. Pour raffiner nos approches, nous avons développé les méthodes de prélèvement les moins stressantes et les méthodes de contention adaptées pour le prélèvement sanguin (occultation des yeux). Un suivi journalier de l'état de chaque individu et de son terrarium sera effectué. Afin de limiter le dérangement des animaux pendant leur phase de repos diurne pour réaliser les surveillances quotidiennes et les manipulations hebdomadaires, celles-ci seront effectuées tôt en début de journée (fin de la période d'activité). Enfin, nous avons mis en place des points limites (intermédiaires et définitifs) spécifiques et adaptés à l'espèce.

Choix des espèces

Les réponses des organismes sauvages face aux contraintes de l’environnement seront plus complexes que chez leurs homologues de laboratoires. Certains amphibiens persistent même en milieu fortement contaminé (agricole) ce qui en fait un modèle parfaitement adapté pour répondre à ces questions. Stades embryonnaire et larvaire : il s'agit des phases précoces du développement pendant lesquels les individus sont inféodées aux milieux aquatiques où les oeufs sont pondus et où les larves (têtards) se développent. Lors de ces stades, les amphibiens sont exposés à la contamination environnementale par les produits phytosanitaires. Par ailleurs, les perturbations de ces phases sensibles du développement peuvent se répercuter lors de la vie future (juvénile et adulte) de ces organismes. Stade adulte : ce stade de vie est celui sur lequel repose la persistance des populations car ce sont les adultes qui participent à la reproduction. Les perturbations physiologiques et comportementales liées à la contamination par les produits phytosanitaires peuvent donc affecter la reproduction et donc la persistance des populations.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 20
Rats : 20
Autres rongeurs : 60
Autres mammifères : 100
Autres oiseaux : 200
Reptiles : 100
Autres amphibiens : 100
Souffrances
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▲ 600
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Devenir
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 150

Chauves-souris endémiques de La Réunion, oiseaux, rats, tangues, geckos et amphibiens, le projet cible toute la communauté de vertébrés d'un même site. 600 animaux sauvages vont être capturés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, soit 200 oiseaux, 100 chauves-souris, 100 petits mammifères terrestres, 100 reptiles et 100 amphibiens. Chacun subit en cinq à dix minutes un écouvillon de fèces, un prélèvement d'urine, un écouvillon buccal, une prise de sang et un retrait de parasites, sans anesthésie pour les oiseaux, que le porteur juge plus risquée que les gestes eux-mêmes. La capture peut provoquer hyperthermie, déshydratation, essoufflement et cyanose des muqueuses, et si la plupart des animaux repartent, les individus des espèces visées par un arrêté préfectoral de destruction, rats noirs, rats bruns, souris grises, tangues, musaraignes, agames et geckos verts non indigènes, ne sont pas relâchés.

Objectifs

L’émergence des zoonoses (maladie causée par un agent infectieux pouvant se transmettre entre l’homme et d’autre animaux vertébrés) est liée à un ensemble de facteurs environnementaux, populationnels et intrinsèques aux agents infectieux. L’étude de ces facteurs permet d’évaluer le niveau de menace associé aux agents infectieux, mais également leur risque d’émergence, en particulier dans les populations humaines. Les zoonoses impliquant, par définition, des échanges d’agents infectieux entre des espèces animales vertébrées et l’homme, l’estimation du potentiel de sauts d’espèces de ces agents infectieux est une étape incontournable à l’évaluation du risque. Le franchissement de la barrière d’espèce est cependant conditionné par les contacts, directs ou indirects, entre espèces de vertébrés, mais aussi par les propriétés moléculaires des agents infectieux et leur capacité à se multiplier et se transmettre dans de nouvelles espèces. A La Réunion, quatre familles virales ont été décrites chez le Petit Molosse (Mormopterus francoismoutoui) : les Coronaviridae, les Paramyxoviridae, les Astroviridae et les Rhabdoviridae. Les analyses phylogénétiques réalisées sur ces virus semblent indiquer la possibilité d’échanges entre chauves-souris, rongeurs, et potentiellement oiseaux, en particulier pour les Paramyxoviridae et les Astroviridae. Le sens de ces échanges de virus (chauves-souris vers autres groupes taxonomiques, ou inversement), de même que la fréquence, le mode de transmission (par contact ou transmission environnementale) ou encore la capacité de ces virus à induire une excrétion virale assurant une transmission pérenne chez une nouvelle espèce, sont des aspects pour lesquels nous n’avons pas d’élément de réponse. L’objectif de ce projet est d’estimer le potentiel de changement d’hôtes des virus associés au Petit Molosse. Nous nous focaliserons sur les Coronaviridae, les Paramyxoviridae et les Astroviridae, pour lesquels la présence d’ARN viral a été mise en évidence à de nombreuses reprises. Les Rhabdoviridae ne seront pas inclus dans cette étude, étant donné qu’ils ont été mis en évidence uniquement sur la base d’analyses sérologiques (6), que leur détection sur des chauves-souris vivante est extrêmement rare, et du fait de leur potentiel limité à s’implanter durablement chez de nouveaux hôtes

Bénéfices attendus

Les résultats permettront de mettre en évidence des échanges des virus entre les chauves-souris et les autres espèces de vertébrés partageant le même habitat, et de déterminer le sens de ces échanges. La prise en compte du statut des espèces à La Réunion, indigènes ou introduites, permettra de confirmer la transmission de virus depuis des espèces synanthropiques (e.g. rats, pigeons) vers le Petit Molosse, seule espèce de mammifère endémique sur l’île. Nous apporterons également des réponses sur le mode de transmission inter-espèces, par l’analyse d’échantillons environnementaux (e.g. guano, terre, eau). Pour les Coronaviridae et les Paramyxoviridae, la faible diversité génétique permettra l’application de systèmes de détection spécifiques, de quantifier la charge virale et de confirmer le statut de réservoir de ces espèces. L’analyse de la diversité génétique des Astroviridae confirmera l’hypothèse d’une circulation « écosystémique » de ces virus. L’ensemble de ces résultats affinera notre évaluation du risque zoonotique associé à ces « virus réunionnais ».

Procédures

Pour chaque animal, les prélèvements suivant seront réalisés : (i) un prélèvement de fèces par écouvillon ou collecte dans le sac de contention, (ii) un prélèvement d’urine pour les mammifères, (iii) un prélèvement de salive (écouvillon oropharyngé ou buccal), (iv) une prise de sang (excepté pour les amphibiens), et (v) des parasites hématophages (pour les oiseaux et mammifères). L'ensemble de ces prélèvements durera environ 5 minutes pour chaque animal. L’anesthésie des oiseaux étudiés dans le projet représente en soit une procédure de classe supérieur à celle qui sera réalisée ici. Afin de limiter le stress des oiseaux nous n'anesthésierons donc pas les animaux dans le cadre de ce projet.

Impact sur les animaux

Les procédures réalisées sur animaux sont toutes légères et courtes, mais le cumul de gestes est à prendre en compte car la durée de capture sera en conséquence plus longue. Nous estimons la durée de marquage et de prélèvements biologique (écouvillons et prise de sang) de 5 à 10 minutes par animal (quel que soit le groupe taxonomique). Toutes les espèces concernées étant des espèces sauvages non captives, l’ensemble des procédures induira un stress sur les animaux. Les nuisances attendues seraient des effets aiguës liés à la manipulation, mais nous n’attendons aucun effet sur le long terme, étant donné le caractère non invasif des procédures réalisées. Même si des mesures de raffinement et des points limites adaptés seront mis en place, nous pouvons observer des effets indésirables en relation avec le stress aiguë lié à la captivité : hyperthermie, déshydratation, essoufflement, cyanose (coloration anormale bleutée de la peau qui indique un manque d’oxygène dans le sang) des muqueuses, fatigue. La procédure de prélèvement sanguin serait la plus invasive. Nous pourrions observer exceptionnellement des hématomes sur les animaux.

Devenir

Tous les animaux seront replacés, excepté les individus d’espèces soumises à un arrêté préfectoral de destruction ne seront pas relâchés dans l'environnement (Rat noir, rat brun, Souris grise, Tangue, Musaraigne, Agame des roches et geckos verts diurnes non indigènes).

Remplacement

Le projet porte spécifiquement sur la diversité et la transmission des agents infectieux chez des animaux sauvages, dans leur environnement naturel. Les espèces ciblées ne peuvent donc pas être remplacées.

Réduction

Le nombre maximal d'animaux utilisés sera de 100 à 200 par groupe taxonomique, ce qui permettra d'avoir un seuil de détection viral acceptable d'un point de vue statistique. Cette approche est en accord avec les stratégies d'expérimentation que nous avons utilisé dans le passé qui ont permis d'obtenir à la fois des résultats valides d'un point de vue statistique sans pour autant affecter la douleur, la souffrance et l'angoisse infligées aux animaux.

Raffinement

Pour les oiseaux, nous réaliserons les captures principalement à l’aube, pour une durée maximale de 5 heures. Nous éviterons de manipuler des oiseaux par temps de pluie, pour ne pas altérer l’étanchéité des plumes. La pose d'une bague permettra également d'identifier individuellement les oiseaux et de les relâcher immédiatement en cas de recapture. Pour les prises de sang, la vitesse normale de coagulation pour les oiseaux n'est pas connue, mais est habituellement considérée d'une durée d'environ cinq minutes. Le stress et les températures élevées sont susceptibles d'affecter cette durée. La fin de l'écoulement sanguin sera vérifiée avant le relâché des oiseaux. Enfin, l'hydratation des oiseaux sera réalisée de façon systématique avec une solution de glucose. Pour les chauves-souris, les captures se déroulerons le matin lors du retour des chauves-souris dans leur gîte, ou en fin d’après-midi afin de relâcher les individus au moment du coucher du soleil, heure normale à laquelle les chauves-souris partent s’alimenter. Les animaux seront capturés à l’aide d’un filet à papillon, en approchant délicatement les individus accrochés sur les parois de la grotte. Les chauves-souris seront immédiatement hydratées avec de l’eau et placées individuellement dans des pochons propres opaque, suspendus au calme et à l’ombre et recouverts d’un tissu polaire. Pour les petits mammifères terrestres, les animaux seront maintenus dans leur cage-piège à l’ombre recouvert d’un drap pour diminuer le stress avant manipulation. Un biberon d’eau sera proposé à tous les animaux quand ils seront encore dans leurs cages-pièges, avant le début de la contention. Une durée maximum sera fixée pour la réalisation de tous les actes dès lors que l’animal est contenu. Cette durée sera de 10 minutes maximum par individu, de la contention au relâché. L’environnement de l’animal pendant toutes les manipulations sera contrôlé : endroit calme, à l’abri du soleil, en sécurité, propre, avec une faible luminosité. Pour les reptiles et amphibiens, les captures se feront de deux heures après le lever du soleil à deux heures après le coucher du soleil. Cela permettra de couvrir l’ensemble des plages horaires d’activité des différentes espèces. Les animaux capturés seront placés dans des sacs en tissus pour diminuer le stress avant les mesures et seront relâchés sur la zone de captures.

Choix des espèces

Ce projet porte spécifiquement sur un ensemble d’espèces (communauté) partageant le même habitat. Nous ciblerons donc la totalité des espèces de vertébrés identifiées sur notre site d’étude : chauves-souris, oiseaux, petits mammifères terrestres, reptiles et amphibiens. Le nombre précis d’espèce ne peut être indiqué en amont du projet car il dépendra des opportunités de captures des animaux sur le terrain. Nous ciblons cependant : 1 espèce de chauves-souris, 10 espèces d’oiseaux, 5 espèces de petits mammifères terrestres, 11 espèces de reptiles et 2 espèces d’amphibiens. Les animaux seront classés en deux grandes catégories d'age pour ce projet : juvénile et adulte. Tous seront échantillonnés, excepté pour les amphibiens ou seuls les adultes seront capturés. Pour les autres groupes taxonomiques, les jeunes non sevrés ne seront pas capturés (poussins et jeunes mammifères non volant/sevrés).

Effets des hormones thyroïdiennes chez Proteus

(NTS-FR-500532v1 – 24/05/2024)
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres amphibiens : 48
Souffrances
▲ -
▲ 30
▲ 18
▲ -
Devenir
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 48
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 -

48 protées, amphibiens cavernicoles qui vivent plus de quatre-vingts ans sans jamais se métamorphoser, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, puis remis en élevage avec leurs congénères après cicatrisation. Chaque animal est baigné six heures dans des hormones thyroïdiennes, puis un fragment de peau lui est coupé au bistouri, sous anesthésie, à l'extrémité de la queue. D'autres sont enfermés dans un récipient hermétique le temps que leur consommation d'oxygène soit mesurée. La plaie met plusieurs semaines à cicatriser et plusieurs mois à se régénérer, et le porteur conclut qu'aucune culture de cellules ne remplacerait cette espèce, trop singulière biologiquement et phylogénétiquement.

Objectifs

L'objectif est d'apporter des connaissances nouvelles concernant la biologie de l'amphibien Protée (Proteus anguinus) cavernicole obligatoire. C'est un animal remarquable sur plusieurs points : contrairement à l'immense majorité des amphibiens, il n’entreprend jamais de métamorphose qui permet de passer de la forme larvaire au stade adulte (c’est comme si il restait bloqué au stade têtard), et atteint par contre une longévité hors du commun (plus de 80 ans). Les hormones produites par les glandes thyroïdiennes sont cruciales dans le déclenchement de la métamorphose et le contrôle de l'activité métabolique (ensemble des transformations chimiques et biologiques qui s'accomplissent dans l'organisme) qui peut jouer par ailleurs sur la longévité (en théorie plus le métabolisme est lent, plus la longévité est importante). Le projet consiste donc ici à mesurer la réponse aux hormones thyroïdiennes par deux types de mesures complémentaires : d'une part quels gènes sont exprimés (dite réponse transcriptionnelle), et d'autre part les variations d'activité métabolique. Les variations d'expression des gènes seront mesurées sur un tissu connu pour répondre très fortement aux hormones thyroïdiennes chez les autres espèces d'amphibiens : la nageoire présente au niveau de la queue. L'activité métabolique sera mesurée dans une enceinte équipée d'un capteur à oxygène permettant de mesurer la consommation de l'oxygène par l'individu lors de sa respiration.

Bénéfices attendus

Le projet vise à établir clairement si le Protée est sensible ou non aux hormones thyroïdiennes. Si on ne s’attend pas à une réponse en termes de déclenchement de la métamorphose chez cette espèce d’amphibien chez qui ce processus ne se déroule jamais, on pourrait mesurer cependant des changements au niveau de l’expression de ses gènes et au niveau métabolique, qui pourrait expliquer en partie le ralentissement de son développement, de son activité basale et son extrême longévité, en réponse adaptative à la vie en milieu souterrain.

Procédures

Une première procédure consiste à traiter les animaux sont par un bain d’hormones thyroïdiennes pendant 6 heures. Un prélèvement de peau à l’extrémité de la queue est pratiqué sous anesthésie générale par coupe au bistouri. Après le prélèvement, on coagule la plaie, et on applique localement un anti-douleur et un désinfectant. Les animaux sont remis dans de l'eau désinfectée jusqu'au réveil. Au réveil, ils sont baignés dans une solution antiseptique, puis remis en élevage jusqu’à complète cicatrisation. Une autre procédure consiste à placer les animaux dans un récipient fermé hermétiquement rempli d’eau très oxygénée à température optimale. Leur consommation en oxygène sera suivie pendant quelques heures à l’obscurité et au calme. La durée de la mesure pourra variée en fonction de la vitesse de consommation de l’oxygène qui dépend de la masse de l’individu, mais pour se donner une marge de sécurité, l’expérience sera arrêtée si la concentration en oxygène descend à un seuil fixé très supérieur à la condition susceptible de provoquer des difficultés respiratoires. Ces mêmes individus seront ultérieurement (plusieurs semaines après) traités aux hormones thyroïdiennes, puis la mesure sera répétée et comparer à la première. Ce même protocole sera réalisé avec des individus différentes de ceux qui auront subi un prélèvement de peau.

Impact sur les animaux

Le prélèvement de peau au niveau de la nageoire de la queue qui est très fine à son extrémité occasionnera une légère blessure amenée à se cicatriser lentement sur plusieurs semaines dans des conditions optimales (température de 12°C, eau à saturation en oxygène et dépourvue de pathogènes, alimentation régulière, obscurité constante, sans nuisance sonore). Puis, le tissu devrait se régénérer également très lentement sur plusieurs mois. En cas de problème de cicatrisation et/ou d’infection, l’animal recevra un traitement local d’analgésique et d’antiseptique. En cas de persistance d’une infection jusqu’à une nécrose associée à une souffrance (refus de s’alimenter, absence de réaction, posture anormale) qui ne laisse pas de doute sur l’évolution défavorable de la santé de l’animal, celui-ci sera euthanasié par surdose d’anesthésique. Après cicatrisation, l’animal sera remis en élevage avec ses congénères. Il ne sera pas utilisé dans une autre procédure.

Devenir

Tous les animaux seront remis en élevage avec leurs congénères après cicatrisation.

Remplacement

Il s’agit de recherche fondamentale visant à étudier les effets des hormones thyroïdiennes sur un organisme tout à fait particulier qui semble rester tout sa vie avec des caractères larvaires, et qui plus est cavernicole obligatoire (le seul d’Europe) et à longévité remarquable (plus de 80 ans). Les effets sont attendus chez l'individu dans sa globalité (réactions de nombreux tissus) aux niveaux métaboliques et de l’expression de gènes, ce qui ne peut être abordé par des alternatives faisant appel à des cultures d’organes ou de cellules isolées ou un chez un autre modèle du fait de la spécificité de l’espèce considérée aux niveaux biologique, écologique, phylogénétique (relation de parenté entre les espèces en fonction de leur similitude génétique).

Réduction

Nous avons choisi de limiter les interventions à une seule biopsie par individu. Le nombre d’animaux prévu pour subir le prélèvement est réduit à 3 individus par lot (3 juvéniles non traités, 3 autres juvéniles traités aux hormones thyroïdiennes, 3 femelles non traitées, 3 autres femelles traitées aux hormones thyroïdiennes, 3 mâles non traités, 3 autres mâles traités aux hormones thyroïdiennes), ce chiffre de 3 étant le standard pour les études portant sur l’expression et la régulation des gènes. En outre, ce qui est recherché ici, ce sont uniquement des réponses contrastées, entre les stades juvénile et adulte d’une part, et entre les sexes femelle et mâle d’autre part.

Raffinement

Les étapes de la procédure seront pratiquées en laboratoire en conditions optimales pour l’espèce c’est-à-dire dans une eau osmosée stérilisée, à température contrôlée (12°C), à saturation d’oxygène et au calme à l’obscurité constante, jusqu'à complète cicatrisation qui devrait durer plusieurs semaines. Un abri en verre facilement nettoyable et stérilisable sera proposé à ces animaux qui apprécient de se réfugier dans les anfractuosités.

Choix des espèces

Le Protée est un amphibien qui ne se métamorphose jamais c’est-à-dire qu’il semble bloqué dans son développement au stade larvaire, caractéristique longtemps interprétée comme un défaut d'activité de la glande thyroïde (ou du moins atténuée). Il dispose pourtant d'une glande thyroïde qui mature graduellement. Les traitements aux hormones thyroïdiennes sont restés sans effets apparents sur les tissus habituellement cibles, fortement modifiés lors de la métamorphose chez les autres amphibiens (disparition des branchies et développement d’un poumon, modification de la peau, du squelette, du système digestif etc.). Les approches moléculaires promettent d'être beaucoup plus sensibles et résolutives pour mettre en évidence des effets sur la régulation des gènes et le métabolisme. En outre, c’est un animal européen disponible en captivité, en environnement contrôlé, sans besoin de prélèvement in natura. L'élevage a permis de décrire le cycle de développement inconnu en nature, et de démontrer l'absence de métamorphose à maturité sexuelle (15 ans, âge maximal pour l'instant en captivité 52 ans, longévité estimée à plus de 80 ans). L’obtention de transcriptomes c’est-à-dire de l’ensemble des gènes exprimés chez des juvéniles et adultes des deux sexes vise à déterminer un transcriptome de référence pré et post maturité sexuelle chez cette espèce qui semble pourtant bloquée tout au long de sa vie dans son développement au stade larvaire.

  • Protection de l’environnement
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres amphibiens : 500
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 500
▲ -
Devenir
 -
 500
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Anesthésiés, pesés, mesurés, sexés, puis micropucés sous la peau en moins d'une minute de contention, 500 crapauds communs sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cent d'entre eux reçoivent en plus une peinture fluorescente sur le ventre, et trente un écouvillonnage du mucus. L'objectif déclaré est d'évaluer si les tunnels et les parois de guidage installés le long d'une route départementale permettent aux crapauds d'atteindre leurs mares de reproduction sans se faire écraser. Tous sont relâchés, mais le porteur prévoit la mise à mort des individus capturés trop blessés ou trop maigres, ainsi que de ceux qui ne retrouvent pas un comportement normal après deux heures d'observation.

Objectifs

Les amphibiens ont un cycle de vie complexe, composé d’une phase aquatique (reproduction et stade larvaire) mais aussi d’une importante phase terrestre généralement forestière qui constitue la plus grande partie du cycle de vie. Si la première phase est très étudiée, les connaissances sur la phase terrestre sont en revanche plus limitées, du fait de la difficulté de suivre des individus en déplacement. L’étude portera sur une population de crapaud commun dont les habitats terrestres et aquatiques se situent de part et d’autre d’une route départementale. Cette route a été récemment équipée de paroi de guidage et de tunnels de manière à faciliter l’accès des crapauds aux mares et limiter les risques d’écrasements routiers. Le projet a pour but la conservation de cette population en agissant sur l’amélioration de la connectivité des habitats occupés par l’espèce. L’objectif est d’évaluer le comportement des crapauds communs au voisinage de la route : fonctionnalité des dispositifs de guidage, attractivité et franchissabilité des tunnels. La méthodologie proposée implique l’implantation de micropuces sous la peau des crapauds, ainsi que l’installation de systèmes de détection des puces au niveau de 2 tunnels afin de caractériser le comportement des crapauds et mettre en œuvre le cas échéant des mesures complémentaires pour améliorer leur efficacité (attractivité et franchissabilité). Le suivi sera réalisé sur deux années minimum et jusqu’à 5 ans pour prendre en compte la variabilité des conditions environnementales et tester d’éventuelles mesures correctives. Si le quota d’animaux marqué n’est pas atteint, le projet prévoit le report des marquages l’année suivante.

Bénéfices attendus

Cette étude devrait permettre de mieux connaître le comportement des crapauds communs au niveau des tunnels lors de la migration de reproduction ainsi que les déplacements retour après reproduction, encore peu décrits. Les résultats permettront de mettre en évidence les blocages éventuels des animaux, les risques d’écrasements routiers ou encore la mauvaise efficacité des tunnels. Des aménagements seront alors envisagés pour améliorer ces dispositifs et leur efficacité sera évaluée en appliquant le même protocole de marquage et de suivi.

Procédures

Après anesthésie et analgésie et un temps d’attente de 5 minutes, les animaux seront mesurés pesés, et sexés puis une micropuce sera injectée sous la peau de 500 crapauds. Un marquage temporaire à l’aide d’une peinture fluorescente sera appliqué sur le ventre de 100 crapauds et un écouvillons permettra de recueillir un peu de mucus sur 30 individus. Ces interventions nécessiteront de maintenir les crapauds pendant 1 minute.

Impact sur les animaux

La probabilité d’apparition d’effets indésirables voire de mortalité des individus à la suite d’un stress dû à la capture, à la manipulation lors de la biométrie et au marquage ne peut être réduite à zéro. Cependant ces risques restent faibles : l’espèce cicatrise bien et la bonne formation des opérateurs mène à un risque quasi-nul de complication post-marquage.

Devenir

Tous les individus capturés puis marqués seront relâchés pour l'étude de leur comportement in situ.

Remplacement

Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du comportement d’amphibiens sauvages doit obligatoirement être réalisée in situ sur les espèces cibles. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants au niveau de la zone de capture. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes. Peu de données existent quant aux comportements des crapauds communs entre leurs habitats terrestres et aquatiques. On ne peut donc pas se référer à la littérature ni avoir recours à des avis d’expert pour évaluer des comportements théoriques attendus pour cette espèce : une expérimentation in situ reste indispensable.

Réduction

Les captures et marquages sont prévus sur deux ans (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). Les effectifs prévus tiennent compte de la densité d’individus lors des derniers comptages en 2022 et sont un minimum (250 individus / an ; règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des comportements. L’effectif a été déterminé en prenant en compte les risques de mortalité post-opératoire (très limités en respectant les préconisations de tailles minimales), la possibilité de perte de la puce (peu probable mais possible dans les semaines / mois suivant l'implantation), la possibilité que les crapauds ne rentrent pas dans les tunnels ou traversent au niveau d’un tunnel non équipé d’antennes de détection. En outre, les risques de mortalité naturelle (prédation, maladie, écrasement routiers) ne sont pas à exlure. L’effectif prévu tient compte de ces phénomènes, pour garantir un minimum d’enregistrements au niveau des dispositif de détection fixes (a minima 50 individus détectés par tunnel). Il n'est pas prévu d'analyses statistiques dans le cadre de cette étude comportementale in natura, en-dehors des statistiques descriptives (taux d’entrée, taux de franchissement, refus, durée moyenne de déplacement, taux de survie apparent) et des statistiques sur le temps d’induction moyen de l’anesthésiant et le temps de réveil moyen des animaux.

Raffinement

Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Les animaux seront capturés dans des seaux percés enrichis de litière humide et seront stockés dans un bac sombre jusqu’au marquage également enrichi de terre/litière humide/abris. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, d’infections visibles ou de troubles du comportement) seront marqués, les autres seront soit relâchés sans marquage, après stabulation, soit mis à mort si les signes cliniques observés (blessures profondes, signes marqués d’infection, maigreur excessive) nécessitent une mise à mort compassionnelle. La taille des micropuces sera adaptée à la taille de l’animal et seuls les crapauds de taille suffisante seront marqués pour supporter la micropuce. Le matériel d’injection sera désinfecté et les opérateurs porteront des gants non poudrés. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre un anesthésiant-analgésique sera appliqué au niveau du point d’injection 5 minutes avant injection. L’accent sera mis sur la rapidité d’exécution des mesures biométriques et du marquage, l’expérience du personnel permet de réduire le temps global de manipulation à moins d’une minute. Le comportement après marquage sera contrôlé pendant 20 à 30 minutes, avant remise en liberté, de manière à déterminer l’atteinte de points limites : léthargie ou réticence à se déplacer, changement dans la démarche. En cas de difficulté à recouvrer un comportement normal ou en cas de changement significatif de comportement, la phase d’observation sera prolongée pendant 2 heures maximum avant mise à mort.

Choix des espèces

Le but est d’étudier le comportement du crapaud commun au cours de sa migration entre son habitat forestier et ses habitats de reproduction (mares), de manière à assurer sa conservation ; ainsi le remplacer par une autre espèce n’est pas envisageable. Seuls les crapauds adultes seront étudiés, car ils correspondent aux individus en migration de reproduction.

  • Conservation des espèces
  • Protection de l’environnement
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Autres amphibiens : 300
Souffrances
▲ -
▲ 300
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 45
 -
 255

Exposés un mois durant à une lumière artificielle nocturne et à un enregistrement de bruit routier montant jusqu'à 60 décibels, 300 têtards de crapaud commun subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. À la fin de l'expérience, chaque têtard est posé sur un support froid pour réduire son activité, écouvillonné, puis tué par surdosage d'anesthésique. Le porteur affirme qu'il est "nécessaire" de tuer les têtards pour prélever l'intestin, et annonce que le reste des tissus, dont la tête, sera congelé pour "rentabiliser" les échantillons pendant plusieurs années. Le champ de devenir déclare pourtant 45 individus rendus vivants, sans que la narration précise lesquels échappent à la mise à mort.

Objectifs

L’approche « Santé Unique » souligne la nécessité d’une meilleure compréhension des perturbations de la dynamique des interactions entre les populations humaines et animales pour le contrôle des épidémies futures. Dans ce cadre, le système immunitaire est un acteur majeur du contrôle de la composition des espèces bactériennes chez les espèces hôtes. En contrôlant les communautés bactériennes aux interfaces hôte-bactéries (tels que le système digestif ou la peau), il a probablement un fort impact sur la composition des microbiotes des organismes. Or en milieu naturel, la fonction immunitaire, qui permet de lutter contre le challenge constant représenté par les agents pathogènes, est modulée par les conditions environnementales. Chez certaines espèces d’amphibien, les gènes liés à la réponse immunitaire innée de têtards de crapaud commun soumis à de la pollution lumineuse nocturne (ALAN pour Artificial Light At Night) sont sous-exprimés par rapport aux animaux témoins, alors que ceux liés à l’inflammation sont très sur-exprimés. En milieu naturel, les organismes sont exposés à un ensemble de pollutions qui peuvent agir de façon synergique. La pollution sonore (bruit du trafic routier), est souvent concomitante à ALAN. Bien que l’effet de la pollution sonore sur le statut immunitaire d’une espèce d’amphibien anoure adulte ait déjà été démontré, peu d’études concerne l’effet synergique de ces deux stresseurs anthropiques. Ce projet a pour objectif de caractériser fonctionnellement l’impact croisé d’ALAN et de la pollution sonore sur les communautés bactériennes (commensales et pathogéniques) du crapaud commun, espèce considérée comme sentinelle des zones humides. Sachant que l’immunité est responsable de l’état de santé global des organismes (résistance aux maladies infectieuses, bactéries pathogènes, développement de cancers) et que les études multi-stress en milieu naturel sont encore rares, les résultats obtenus permettront de mieux appréhender les effets cocktails de l’exposition croisée de ces deux pollutions anthropiques sur la faune sauvage.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre, pour la première fois, de caractériser l’effet croisé (et non unique) de deux sources de pollutions anthropiques très communément expérimentées par les espèces en milieu naturel, et ce, en utilisant des valeurs d’exposition réalistes retrouvées sur un grand nombre de sites en milieu naturel. L’impact croisé de ces deux stresseurs anthropiques sera évalué sur les communautés bactériennes pathogènes et commensales hébergées par l’hôte. Cette étude s’inscrit donc dans le cadre du concept de Santé Unique qui émerge de plus en plus dans la programmation des politiques de santé publique alors que les données scientifiques sont encore parcellaires. En effet, comprendre les dynamiques d’interactions entre les sources de pollutions anthropiques et les espèces en milieu naturel est indispensable au contrôle des épidémies futures. Par ailleurs, les amphibiens sont le groupe de vertébrés le plus menacé d’extinction actuellement, notamment en raison des perturbations anthropiques. Comprendre l’impact de ces pollutions lumineuse et nocturne sonore sur les têtards de crapauds communs fréquemment rencontrés dans les zones humides urbaines et péri-urbaines permettra d’aider à la préconisation de mesures de conservation des populations à destination des gestionnaires d’espaces naturels. Les résultats attendus du projet seront valorisables au niveau fondamental en écologie microbienne et rapidement exploitables par les politiques publiques notamment pour l’établissement de trames noires et de zones refuges pour la biodiversité.

Procédures

Durant l’expérimentation, les animaux du groupe ALAN seront soumis à de la pollution lumineuse de 19h à 07h (intensité 0.1lux), les animaux du groupe Pollution sonore seront exposés à une bande enregistrée reproduisant les niveaux de pollution sonore observée sur un cycle circadien (en moyenne 30dB la nuit et avec des pics ponctuels allant jusqu’à un maximum de 60dB la journée. Les animaux du groupe (ALAN + pollution sonore) seront exposés aux deux pollutions selon ces même modalités. A la fin de l’expérimentation (1 mois) et avant la mise à mort par surdosage de MS-222, chaque têtard sera rincé et placé sur un support froid (de manière à réduire son activité) en vue d’un frottis cutané réalisé à l’aide d’un petit écouvillon stérile. Ce prélèvement unique de < 1 minute sera réalisé par une personne expérimentée. L’individu sera ensuite immédiatement euthanasié.

Impact sur les animaux

Aucune étude scientifique ne renseigne pour l’instant les effets physiologiques et comportementaux de l’exposition croisée à ces deux types de pollutions anthropiques chez des stades larvaires d’amphibien, ce que notre étude sera justement en mesure de mieux comprendre. La pollution lumineuse nocturne induit une expression différentielle des gènes des têtards en particulier au niveau du système immunitaire. Sans que le lien fonctionnel ait été encore formellement démontré, il se peut que les têtards soumis à la pollution lumineuse soit immunodéprimés. Une étude récente a étudié les effets de l’exposition à la pollution sonore seule en animalerie sur des têtards d’amphibien nord-américain. Elle reporte une prise alimentaire diminuée et une activité moindre de ces têtards, mais un taux de croissance et une date d’arrivée à la métamorphose similaire. Cependant, cette étude utilise un niveau de pollution sonore supérieur et continu (70 dB) à celui que nous prévoyons d’utiliser.

Devenir

Il est nécessaire d’euthanasier les têtards à la fin de l’expérimentation pour pouvoir prélever les échantillons intestinaux et ainsi caractériser le microbiote intestinal.

Remplacement

La composition des communautés microbiennes des animaux se met en place durant le développement. Elle est complexe, influencée par de multiples drivers (alimentation, immunité, génétique…) et modulée en miroir des conditions environnementales locales (pollution, stress, présence de pathogènes…). Cette composition des microbiotes n’est pas modélisable et la caractérisation de l’effet de stress externes sur son développement nécessite le prélèvement sur organisme vivant et sain. Aucune expérience in vitro ou in silico ne peut permettre d’accéder à ce type de données.

Réduction

La capture et l’échantillonnage réalisés sur les individus adultes ont été optimisés statistiquement, de façon à réduire au maximum le nombre d’œufs utilisés et prélevés dans la nature et le nombre de têtards élevés en animalerie, tout en obtenant des résultats significatifs. Le nombre de têtards prélevés (N=75 pour chacun des 4 groupes expérimentaux, soit N=300 au total) représente le nombre minimal d’individus nous permettant d’avoir une information réaliste et exploitable statistiquement, compte tenu de la haute variabilité individuelle de la composition des communautés bactériennes intestinales et cutanées. Une autorisation préfectorale est en cours d’obtention pour le site concerné, le nombre d’individus et les prélèvements réalisés. Le reste des tissus, en particulier la tête (cerveau et yeux), sera prélevé et stocké à -80°. Ces tissus pourront servir ultérieurement à l’étude de l’expression génique suite à l’exposition aux différents stresseurs. Ceci permettra de fait de rentabiliser l’ensemble des échantillons pendant plusieurs années. Cette procédure a déjà été utilisée avec succès au laboratoire.

Raffinement

Le bien-être des animaux est une condition sine qua non de cet élevage. Les conditions d'hébergement, couramment utilisées et maîtrisées dans notre équipe, sont les plus appropriées pour réduire le plus possible toute angoisse que pourraient ressentir les animaux. En particulier la température de l’eau (17°C ± 1°C), source de stress importante chez ces animaux sera contrôlés deux fois par jours. L’oxygénation de l’eau se fera en continue par des pompes et bulleurs adaptés aux aquariums. Le nettoyage de fèces par aspiration sera réalisé tous les deux jours (au début de développement) et tous les jours (quand les individus seront plus gros et s’alimenteront plus à ~2 semaines) pour assurer une eau toujours propre et empêcher tout développement bactérien ou fongique dans les aquariums. Enfin, l’élevage des têtards de chaque ponte se fera en petit groupe de 5 individus par aquariums, ce qui permet d’éviter toute pression de densité représentant un fort stress pour ces stades larvaires. Par ailleurs, le bien-être animal sera assuré par la présence de personnel compétent 7J/7J pour l’observation et le soin des animaux.

Choix des espèces

Les amphibiens présentent un état de conservation défavorable dans la plupart des régions du monde. Le crapaud commun, espèce sentinelle des zones humides, est présent dans les zones péri-urbaines et urbaines régulièrement soumise à la pollution nocturne et sonore. Ainsi, dans son environnement naturel, cette espèce expérimente des éclairements nocturnes et des niveaux sonores important pouvant affecter sa physiologie et son comportement. De plus, ce taxa étant particulièrement sensible aux épidémies bactériennes et fongiques, les résultats obtenus seront susceptibles d’avoir une grande portée de conservation afin d’établir des préconisations de gestion auprès des gestionnaires des territoires qui promeuvent la présence de zones humides en ville pour améliorer le bien-être des citadins. Nous avons choisi de travailler sur le stade larvaire car un nombre grandissant d’études reporte l’importance de perturbations environnementales subies pendant les stades juvéniles sur l’état de santé des individus, et plus particulièrement sur le développement du microbiote. Nous savons déjà que l’exposition à de faibles valeurs de pollution lumineuse nocturne est responsable de modifications de l’expression des gènes du système immunitaire chez les têtards, il est donc fort probable que ces modifications immunitaires de l’hôte aient un effet direct sur leur capacité à contrôler leurs communautés bactériennes aux interfaces telles que les intestins ou la peau.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres amphibiens : 2400
Autres poissons : 1800
Souffrances
▲ -
▲ 4200
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 4200
 -
 -

Pour mesurer les effets écologiques de panneaux photovoltaïques flottants, 1 800 épinoches et 2 400 amphibiens sont capturés dans douze bassins expérimentaux, dans des procédures d'un niveau de souffrance déclaré léger. Les poissons sont pêchés à l'électricité, anesthésiés, mesurés, et une partie de leur nageoire pelvienne est découpée, geste dont le porteur reconnaît qu'il implique "une douleur de sévérité moyenne". Les amphibiens, têtards de grenouilles vertes et tritons adultes, sont piégés puis amputés d'un fragment de nageoire caudale sans aucune anesthésie, au motif de raccourcir le temps de manipulation. Les animaux sont remis à l'eau dans leur bassin d'origine, le porteur prévoyant une mortalité inférieure à 0,5 %, et le projet vise à documenter des installations dont il indique lui-même que le déploiement est déjà engagé.

Objectifs

Les centrales photovoltaïques flottantes constituent une nouvelle alternative aux centrales photovoltaïques terrestres pour la production d’énergie, en vue de la transition énergétique. Les prédictions de croissance de ces installations sont exponentielles, ces dernières représenteront d’ici 2030 une part importante de la production d’énergie photovoltaïque. Ainsi, ces installations et projets d’installations sur les plans d’eau connaissent un fort développement sur le territoire national, sans que les impacts potentiels, négatifs ou positifs, sur la biodiversité aquatique et le fonctionnement des écosystèmes lacustres ne soit connus. En particulier, les plans d’eau de gravière et les retenues, écosystèmes artificiels, sont spécifiquement ciblés par les développeurs de panneaux solaires. Or, les connaissances sur les impacts écologiques de ces centrales sont extrêmement limitées. A ce jour, il n’existe aucune étude scientifique qui quantifie les effets écologiques de ces installations sur les écosystèmes aquatiques.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera des connaissances robustes et essentielles sur les effets des panneaux solaires flottants sur la structure des réseaux trophiques et la biodiversité. Les connaissances aquises auront des répercussions opérationnelles sur la configuration et le déploiement de nouvelles centrales. Elles pourront permettre d’étayer par des données scientifiques les autorisations que les services de l’Etat doivent accorder avant toute installation.

Procédures

L’objectif est d’évaluer l’effet de l’installation de panneaux solaires flottants sur le réseau trophique de 12 bassins expérimentaux peu profonds colonisés naturellement par des amphibiens et empoissonnés avec des épinoches. Pour cela, des captures d’épinoches adultes et juvéniles et de larves ou adultes d’amphibiens seront effectuées dans les 12 lacs une fois par an en utilisant la pêche électrique pour les épinoches et des pièges pour les amphibiens (3 pièges par bassin). Dans chaque bassin 30 individus épinoches maximum (15 adultes, 15 juvéniles) et 20 spécimens d’amphibien (principalement des tétards de grenouilles vertes et adultes tritons) seront utilisés. Les poissons seront mesurés et pesés et un fragment de nageoire pelvienne sera prélevé pour des analyses génétiques et isotopiques (régime alimentaire). Les amphibiens seront sexés, mesurés et le prélèvement d’un fragment de nageoire caudale sera réalisé pour des analyses isotopiques. Les poissons seront anesthésiés. Les amphibiens ne seront pas anesthésiés afin de réduire le temps de manipulation. Un maximum de 360 épinoches et 240 spécimens d’amphibiens seront soumis à ces procédures chaque annéee.

Impact sur les animaux

La capture des poissons peut entrainer un léger stress. Les mesures morphométriques (prise de photographie) impliquent un stress léger dû à la manipulation des animaux. Le prélèvement d’un fragment de nageoire des poissons (‘fin clipping’) implique une douleur de sévérité moyenne. Pour les amphibiens, la priorité est donnée à la réduction maximale du stress des animaux et donc à la remise à l’eau le plus rapidement possible. Par conséquent, aucune anesthésie ne sera pratiquée.

Devenir

Seuls les animaux n’ayant pas subi de dommage au cours de la capture seront utilisés pour l’expérimentation. Les animaux seront remis à l’eau dans leur bassin d’origine à l’issue de la procédure. Nous pouvons prévoir une très faible mortalité consécutive à cette procédure (moins de 0,5% des animaux).

Remplacement

Ce projet a pour but de comprendre les effets des panneaux solaires sur le réseau trophique dans des conditions contrôlées mais réalistes. Ainsi, le réseau trophique expérimental doit être suffisamment complexe ce qui suppose d’intégrer au sein des bassins des espèces de chaque niveau trophique, dont des espèces de consommateurs. Par ailleurs, la caractérisation du réseau trophique implique l’échantillonnage le plus exhaustif possible des communautés présentes. L’espèce de poisson que nous avons retenue présente de nombreux avantages aussi bien pratiques que scientifiques. C’est une espèce facile à élever, utilisée comme espèce bioindicatrice en écotoxicologie, qui se reproduit bien et qui présente un comportement trophique assez plastique. Le développement d’une population bien établie et de fortes adaptations à l’installation de panneaux solaires sont attendues. Seront échantillonnés les amphibiens bien représentés dans les macrocosmes. Étant donné que les amphibiens sont protégés et ont un cycle de vie biphasique, il n’est pas envisagé(eable) de procéder à une introduction contrôlée d’individus et à leur confinement dans les dispositifs expérimentaux. Les premières observations faites en 2023 attestent d’une colonisation naturelle (et de la reproduction) significative des macrocosmes par la grenouille verte et le triton palmé. Par conséquent, nous fondons nos espoirs sur l’évaluation de la niche trophique de ces deux espèces, a minima, dans les macrocosmes, qui ont des régimes alimentaires différents (principalement consommateurs d’algues ou bien prédateurs) et occupent ainsi des positions différentes dans le réseau trophique. Échantillonner ces espèces est donc particulièrement informatif et complémentaire. Par ailleurs, les deux espèces en question sont particulièrement communes dans les plans d’eau de France.

Réduction

Les espèces cibles du projet sont les poissons et les amphibiens, ce qui implique un échantillonnage plus conséquent d’individus que les autres ressources des réseaux trophiques (macroinvertébrés, zooplancton et compartiment végétal). Le projet vise à évaluer les conséquences de l’installation de panneaux solaires dans un écosystème aquatique sur les poissons à l’échelle des individus. Or il existe une forte variabilité́ intraspécifique chez les poissons, liée à des variations entre individus et au cours de leur développement et de croissance. Selon le taux de capture, l’objectif d’un nombre maximal de 30 épinoches, tous stades de vie confondus (15 adultes et 15 juvéniles), par bassin permettra d’intégrer la variabilité ontogénique, phénotypique et génotypique de la population. Ce nombre permet de disposer d’un effectif suffisant pour prendre en compte la variabilité́ entre individus et représenter la population, tout en limitant le nombre d’animaux concernés par l’expérimentation. Ce nombre permettra notamment de mesurer la taille de la niche trophique des différentes cohortes, en utilisant des approches bayésiennes particulièrement robustes pour cela. Un maximum de 360 poissons (30 x 12 bassins) sera utilisé́ chaque année pour les analyses génétiques et isotopiques. Comme il a déjà été mentionné, l’objectif d’un prélèvement non létal de tissu de 20 individus par espèce (ou stade de vie) d’amphibien par macrocosme est recommandé d’un point de vue analytique afin de fidèlement caractériser la variabilité de niche trophique (isotopique) entre populations. Selon le taux de colonisation des macrocosmes, pourrait alors être échantillonné un maximum de 240 spécimens de chaque espèce d’amphibien, annuellement. Néanmoins, il est fort probable que l’échantillonnage soit inférieur, car les populations d’amphibiens (notamment de triton au stade adulte) sont généralement de petite taille dans ce type d’écosystème. Des effectifs sensiblement inférieurs ne remettraient pas en cause la robustesse de l’évaluation des métriques de niche isotopique, et, si les effectifs sont effectivement en deçà pour certains macrocosmes, nous évaluerons d’éventuelles répercussions de ces petits effectifs sur les métriques mesurées.

Raffinement

L’échantillonnage sera effectué dans des conditions météorologiques compatibles avec le maintien des animaux momentanément en captivité, c’est-à-dire, hors périodes de fortes chaleurs, et par journée non pluvieuse, de façon à manipuler les animaux dans de bonnes conditions. Les procédures seront réalisées à proximité des macrocosmes dans un espace isolé (barnum). La concentration en oxygène dissous sera contrôlée régulièrement dans les bacs de maintien, d’endormissement et de réveil des animaux et l’eau renouvelée très régulièrement. Concernant les amphibiens, une attention particulière sera portée sur la mise en œuvre des pièges de façon à limiter autant que faire se peut le stress de capture et de confinement. Seulement 3 pièges seront utilisés par bassin et les pièges ne seront pas déployés dans tous les bassins la même journée afin de limiter le temps de confinement de tous les animaux en seau. L’opération de recapture pourra être reconduite si les effectifs d’amphibiens sont insuffisants. Les épinoches seront anesthésiées (30 individus par bac) dans des bacs de 50 L, avant les prises de photo et le prélèvement du fragment de nageoire pelvienne pour limiter le stress et la douleur lies à la manipulation et au prélèvement. L’anesthésie des amphibiens étant une procédure délicate et longue, les amphibiens ne seront pas anesthésiés afin de réduire la durée de détention des animaux et ainsi leur stress (compromis stress/douleur). Une vigilance particulière sera portée à la bonne contention des individus lors du phénotypage et la biopsie de nageoire. L’exondation des animaux sera courte et durera moins d’1 minute (plutôt 30 secondes pour les amphibiens). Le niveau de cicatrisation consécutif au prélèvement du fragment de nageoire chez l’épinoche n’est pas connu précisément. Nous avons néanmoins constaté que le recouvrement de la plaie par du mucus permet une cicatrisation des nageoires pelviennes au bout d’une saison et qu’après un an, la nageoire pelvienne prélevée a repoussé totalement. Les observations réalisées en milieu naturel attestent d’une régénération complète de la nageoire chez le triton marbré (grand triton) en l’espace de trois semaines. A noter que la nageoire chez les amphibiens est un appendice transitoire amené à se résorber et qu’elle est très fréquemment attaquée par les prédateurs, donc naturellement endommagée.

Choix des espèces

L’épinoche est une espèce facile à élever, utilisée comme espèce bioindicatrice en écotoxicologie, qui se reproduit bien et qui présente un comportement trophique assez plastique. De fortes adaptations et des réponses rapides sont attendues chez cette espèce. Les amphibiens attendus dans les dispositifs expérimentaux sont des espèces particulièrement communes en France. Ainsi, les enseignements tirés de ce projet sur ces espèces seront aisément transposables aux plans d’eau visés par l’implantation de centrales photovoltaïques. Nous utiliserons des poissons aux stades juvéniles et adultes, pour intégrer l’effet de la croissance sur la réponse des individus. Il s’agira aussi de têtards de grenouilles et d’adultes de tritons, soit des stades de vie suffisamment présents dans le milieu aquatique pour jouer un rôle dans le fonctionnement des réseaux trophiques et donc susceptibles d’être affectés par les centrales photovoltaïques flottantes. L’échantillonnage non létal d’une quantité suffisante de nageoire des larves de tritons n’est techniquement pas possible, par conséquent ce stade de vie n’a pas été retenu dans le projet.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Multisystémique
    • Oncologie
Autres amphibiens : 314
Xénopes : 40
Souffrances
▲ -
▲ 354
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 14
 340
 -

40 xénopes et 314 autres amphibiens vont être utilisés, gardés en élevage et réutilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent deux injections sous-cutanées d'hormones pour induire la reproduction, geste pouvant provoquer une blessure ou une réaction cutanée. Le projet étudie les mécanismes évolutifs de grenouilles aquatiques, les femelles étant induites à pondre de nombreuses fois sur une vie longue. Le porteur affirme que la fécondation in vitro est la seule méthode pour obtenir des embryons en nombre, tout en indiquant explorer des lignées cellulaires pour éviter des mises à mort.

Objectifs

L’évolution des espèces met en jeu des mécanismes qui agissent à des niveaux biologiques différents : génétiques, cellulaires, comportementaux etc Notre projet cherche à mieux comprendre certains de ces mécanismes qui sont à l’œuvre chez les amphibiens, un groupe d’animaux vertébré comme l’homme. Un aspect central des recherches pour ce projet porte sur la génétique des amphibiens, la génétique de leur développement embryonnaire et l'écologie moléculaire en particulier au travers de l'étude des microbiomes d'amphibiens. Ces sujets sont développés depuis plusieurs années dans le laboratoire et font l’objet de collaborations scientifiques internationales.

Bénéfices attendus

Les travaux réalisés devraient permettre de mieux comprendre les mécanismes génétiques de l'évolution des amphibiens anoures, et de comprendre l'impact de l'environnement sur leurs caractéristiques génétiques. Cette étude devrait permettre de mieux comprendre les mécanismes évolutifs liés aux changements du nombre de chromosomes chez ces amphibiens.

Procédures

L'intervention consistera en deux injections sous-cutanées dans la région dorsale et postérieure du tronc avec contention de l'animal vigile. La durée de chaque procédure d'injection est d'environ une minute. Les deux injections doivent être réalisées à 72h d'intervalle.

Impact sur les animaux

La procédure d'injection sur l'animal vigile en contention peut entraîner une blessure de l'animal avec l'aiguille, avec possibilité de saignement. Une réaction cutanée ou systémique à l'injection de la solution d'hormone peut également appararaître.

Devenir

Les animaux adultes seront maintenus en élevage.

Remplacement

Pour notre projet, l’utilisation d’animaux vivants revêt un caractère de stricte nécessité car la reproduction induite par fécondation in vitro constitue la seule méthode pour élever les espèces étudiées, obtenir des embryons et des têtards à développement synchrone, de stade précis, et en nombre suffisant pour satisfaire aux analyses statistiques, et étudier les éventuelles barrières de reproduction entre ces espèces. Des méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux ne sont donc pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En revanche nous explorerons la possibilité d'obtenir des lignées cellulaires des différentes espèces étudiées afin d'avoir une source de matériel biologique ne nécessitant pas l'euthanasie d'animaux.

Réduction

La réalisation de notre projet implique notamment l'injection d'hormone chez des femelles xénopes adultes pour la production d’ovocytes afin d’obtenir des embryons. Pour réduire à son minimum le nombre d’animaux utilisés, nous prenons en compte que i) Les femelles, ayant une période reproductive longue (15 ans), peuvent être induites à pondre de nombreuses fois; ii) les testicules des mâles euthanasiés disséqués pour la fécondation in vitro sont utilisés pour plusieurs expériences et par plusieurs expérimentateurs minimisant ainsi le nombre de mâles mis à mort; iii) nous réalisons des fécondations naturelles évitant le sacrifice du mâle à chaque fois que c'est possible.

Raffinement

Dans le but de réduire la douleur, souffrance ou angoisse, nous utilisons des conditions d’élevage conformes à la directive 2010/63/UE et à la STE123. Nous appliquons des points limites stricts et spécifiques aux amphibiens. L’utilisation des femelles et des mâles se fera par roulement tous les quatre mois permettant le renforcement positif lors des manipulations. Nos conditions d’élevage sont régulièrement améliorées en fonction de nos connaissances sur l’écologie et la biologie de nos espèces mais aussi en fonction des connaissances sur le bien-être, le comportement et l’éthologie des espèces aquatiques qui se diffusent dans la communauté scientifique.

Choix des espèces

Le xénope est un organisme modèle important pour l’étude du développement des vertébrés. Il occupe une place phylogénétique clé (vertébré tétrapode non-mammifère). Nous disposons des génomes pour les deux espèces (X.tropicalis et X.laevis) et l’analyse montre d’importantes similitudes avec le génome humain : 79% des gènes identifiés dans des maladies humaines ont leurs orthologues chez le xénope. Par ailleurs, ces espèces sont faciles à élever et à maintenir en laboratoire et des pontes peuvent être obtenues à demande. X. tropicalis est diploïde avec un temps de génération plus court que X. laevis. Tout comme le poisson zèbre, le xénope fait partie d’une sélection de modèles pour lesquels les approches de génomique fonctionnelle sont couramment utilisées. Nous utilisons des animaux aux stades adultes car c'est le seul stade de développement permettant leur reproduction sexuée. La reproduction induite par fécondation in vitro constitue la seule méthode pour élever les espèces étudiées, obtenir des embryons et des têtards à développement synchrone, de stade précis, et en nombre suffisant pour satisfaire aux analyses statistiques, et étudier les éventuelles barrières de reproduction entre ces espèces.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres amphibiens : 436
Xénopes : 436
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 872
▲ -
Devenir
 -
 436
 -
 436

872 amphibiens vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, les grenouilles vertes relâchées et les xénopes tués. Des adultes capturés dans la nature reçoivent une injection d'hormone sous anesthésie pour obtenir des pontes, puis les têtards sont soumis à des tests de comportement face à un prédateur, en cages flottantes ou en mésocosmes. Les 436 grenouilles vertes et leurs têtards sont relâchés, tandis que les 436 xénopes et leurs têtards reçoivent une surdose d'anesthésique, cette espèce classée envahissante ne pouvant être remise dans le milieu. Le porteur présente l'étude comme utile à la conservation de la grenouille verte, quasi menacée, et affirme qu'aucun modèle ne peut remplacer l'observation directe des interactions.

Objectifs

L’objectif de cette étude est d’apporter des éléments de connaissance sur la sensibilité des populations d’amphibiens autochtones comme la grenouille verte à des changements environnementaux majeurs auxquels l’espèce est confrontée. Si les études scientifiques sur l’écologie de la grenouille verte sont nombreuses, l’impact de la présence de potentiels compétiteurs et/ou prédateurs invasifs sur la dynamique des populations de grenouille verte restent très mal documentés. L’étude se propose ici de tester l’impact de la présence des têtards de xénopes lisses Xenopus laevis sur la grenouille verte Pelophylax spp. Le xénope lisse est une espèce d’amphibien originaire d’Afrique australe introduite et envahissante depuis une vingtaine d’années dans les mares, cours d’eau et rivières. Cette espèce au stade adulte est aujourd’hui connue pour menacer la biodiversité locale par de la compétition directe avec les amphibiens ou encore par la transmission de maladies. Cependant, il n’a pas encore été décrit l’impact indirect de la présence du xénope lisse dès les premiers stades de vie sur la faune locale. Ce projet visera à étudier l’impact de la présence du xénope sur la croissance (durée de la période larvaire), la survie, la taille à la métamorphose et le comportement de la grenouille verte. Pour ce faire, il est nécessaire d’obtenir des pontes de grenouilles vertes et de xénopes à partir d’adultes capturés en milieu naturel puis injectés à l’aide d’une hormone. Une fois les pontes obtenues les adultes de grenouilles vertes seront relâchés et les adultes de xénopes seront mis à mort (dû à son statut d’espèce exotique envahissante) puis les têtards seront soit placés en cages flottantes dans une mare, soit en mésocosmes placés en laboratoire. Dans les deux situations, les têtards seront placés sous des conditions de compétition différentes (intra- et interspécifique) et sous une ou deux densités différentes (1 et 3 têtards.L-1). Ce projet apportera des informations essentielles sur l’impact du xénope lisse sur une espèce locale d’amphibien, la grenouille verte qui est aujourd’hui classée en quasi-menacée sur la liste rouge de l’IUCN en France. Ce classement implique que si des mesures rapides ne sont pas prises, leur statut de conservation sera menacé.

Bénéfices attendus

Ce projet s’insère dans les problématiques de conservation et gestion de la biodiversité. Il s’inscrit dans le défi scientifique actuel visant à comprendre les mécanismes en lien avec la sensibilité des organismes à l’altération spatio-temporelle de leur habitat dont la présence des espèces exotiques envahissantes est annoncée comme l’une des principales causes de l’érosion de la biodiversité. Ce projet nous permettra de tester pour la première fois l’impact de la présence du xénope sur la croissance, la survie, la taille à la métamorphose et le comportement des grenouilles vertes. Nous émettons l’hypothèse que la présence de têtards de xénope dans le milieu de vie des grenouilles vertes pourrait induire une diminution de leur croissance et survie en affectant des fonctions écologiques vitales chez la grenouille verte. D’un point de vue comportemental, nous émettons l’hypothèse que la présence de xénope induirait des comportements anti-prédateurs. Ces résultats permettraient une meilleure compréhension de la biologie et de l’écologie de ces deux espèces et plus encore sur leur interaction. De manière plus globale, cette étude permettra d’apporter des éléments scientifiques qui viendront enrichir les discussions sur les stratégies de gestion/conservation de ces espèces à l’échelle du territoire notamment depuis que le xénope a colonisé beaucoup de zones humides du Maine-et-Loire.

Procédures

Le transport durant 30 minutes sera assuré dans une double boite réduisant les risques de chocs. Femelles et mâles seront injectés d’hormones pour induire l’ovulation et stimuler l’accouplement. Avant l’injection, les amphibiens seront anesthésiés dans un bain de sédatif (endormissement en 15 minutes, réveil en 10 minutes). Après l’accouplement et l’ovulation, les œufs seront laissés dans les bacs et les adultes seront déplacés dans un autre mésocosme avec les mêmes conditions environnementales. Une partie des têtards obtenus (n=250 têtards de grenouilles vertes et n=250 têtards de xénopes) seront répartie dans les cages flottantes dans la mare et une autre partie des têtards obtenus (n=180 têtards de grenouilles vertes et n=180 têtards de xénopes) seront répartis en mésocosmes sous conditions contrôlées. Ces têtards élevés en milieu contrôlé seront au bout de trois jours (stade 25) passés en tests de comportement. Ces tests seront au nombre de trois (avec 48h entre chaque test), deux face à un prédateur (xénope adulte et grenouille verte adulte) et un face à un contrôle (grenouille en plastique). Les tests seront filmés et dureront 30 minutes (15 minutes d’acclimatation puis 15 minutes de test). Chaque groupe expérimental passera une fois le test dans chacune des trois conditions. Une fois les tests passés, les adultes et les têtards seront replacés dans le milieu naturel pour les grenouilles vertes après avoir été pêchés de leur bac d’élevage, placés dans une double boite de transport puis rapportés sur leur site d’origine après 30 minutes de transport. Les xénopes ne pouvant pas être libérés dans la nature seront en revanche placés dans un bain de sédatif pour être anesthésiés puis une surdose d’anesthésiant sera ajoutée pour la mise à mort des xénopes adultes.

Impact sur les animaux

Il est envisageable qu’un individu soit blessé lors de la capture ou de la manipulation et par conséquent développe une maladie. L’effet indésirable le plus probable est le stress lié au transport et aux conditions d’hébergements. De plus, à leur arrivée dans le laboratoire, certains animaux pourraient ne pas s’acclimater à leur environnement.

Devenir

Les six grenouilles vertes adultes et les 180 têtards seront remis en liberté avec une acclimatation à leur milieu naturel en ouvrant les boites de transports à côté de leur mare d’origine. Les animaux seront observés le temps qu’ils sont visibles après l’ouverture des boites afin de s’assurer de leur bonne acclimatation à leur milieu. Les six xénopes adultes et les 180 têtards seront mis à mort avec une surdose d’anesthésiant après une anesthésie en balnéation car il est impossible de relâcher dans le milieu naturel cette espèce classée comme espèce exotique envahissante. Les 250 têtards de xénope placés dans les cages seront après métamorphose mis à mort avec une surdose d’anesthésiant et les 250 têtards de grenouille verte après métamorphose seront libérés dans la mare.

Remplacement

L’objectif de l’étude étant d’étudier la survie, la croissance et le comportement des premiers stades de vie de la grenouille verte face à la présence d’un compétiteur et d’un prédateur, il n’est pas possible de remplacer les animaux prévus pour cette expérimentation. Il est donc nécessaire de recourir à des animaux. De plus, il est impossible de modéliser les réponses des têtards face à la compétition et face à la prédation car c’est la première fois que cette question sera posée pour ces deux espèces dans un contexte semi-contrôlé et en testant la compétition indirecte. Par conséquent, aucun modèle ne pourra permettre de prédire ce qu’il va se passer.

Réduction

Les trois couples de grenouilles vertes et les trois couples de xénopes soit trois femelles et trois mâles Pelophylax spp. et trois femelles et trois mâles Xenopus laevis seront amenés au laboratoire et injectés d’hormones permettant d’induire la ponte et de stimuler l’accouplement. Les trois couples de chaque espèce sont le minimum pour assurer la quantité d’œufs et donc la quantité de têtards nécessaire pour l’expérimentation en cages flottantes et en mésocosmes. Pour l’étude sur les têtards en mésocosmes, les trois réplicats par modalité (grenouilles vertes ; xénopes ; grenouilles vertes – xénopes) sont le minimum pour obtenir des résultats statistiques viables (modèle linéaire permettant d’étudier les interactions statistiques sur le comportement des individus testés). Par ailleurs, la densité de têtards (3 têtards.L-1), nous semble appropriée pour pouvoir observer des interactions entre les individus. Les triplicats permettent de rendre compte de la variabilité interindividuelle existante au sein des groupes tout en obtenant une moyenne au plus proche de la réalité.

Raffinement

Le transport de la zone de prélèvement en milieu naturel vers le laboratoire sera effectué dans des bacs fermés à l’abri de la lumière pour limiter le stress des animaux. Les amphibiens étant des espèces proies, il est important de leur fournir un abri. Des tuyaux en plastiques et des objets flottants seront disposés dans les bacs permettant aux amphibiens de se cacher. De plus, afin d’apporter un environnement plus complexe aux amphibiens, des pierres seront disposées dans les bacs. Avant, l’expérimentation, la qualité de l’eau (dureté et chlore) sera testée. Chaque jour, une personne habilitée et formée sera en charge de vérifier le comportement des amphibiens avant et après l’injection d’hormones (en dehors des périodes de nourrissage). La qualité d’eau, c’est-à-dire les paramètres physico-chimiques sera mesurée une fois par semaine. En cas de mauvaise qualité d’eau (au-delà des seuils précités), un changement d’eau sera effectué puis une mesure deux jours après sera reprise pour s’assurer que les amphibiens sont dans un environnement stable. Enfin, l’anesthésie en balnéation avant l’injection d’hormone permettra de limiter tout stress. Les différentes phases de réveil seront surveillées ainsi qu’un retour à l’alimentation 24h après l’injection. Pour la phase expérimentale en mésocosme, le transport de la zone d’élevage à la zone expérimentale sera effectué dans des bacs couverts permettant de placer les individus dans le noir limitant le stress des amphibiens lors du transport. Une mauvaise qualité d’eau reportera le test prévu jusqu’à ce que la qualité d’eau revienne aux seuils exigés ci-dessus. Enfin, les tests de comportement seront toujours précédés d’un temps d’acclimatation (15 minutes) au dispositif afin que les individus puissent revenir à un taux d’activité normal après le transfert des mésocosmes vers le dispositif de test. Il est prévu également un repos de 48h entre chaque test. Le bien-être sera évalué par une grilles déterminant les points limites à la continuité du projet. Infections, blessures, comportement, dépigmentation et prise alimentaire seront évalués grâce à une échelle de score donnant un score global compris entre 0 (normal – aucune action) à supérieur à 7 (mise à mort de l’amphibien avec une surdose d’anesthésique).

Choix des espèces

Les deux espèces choisies sont : la grenouille verte Pelophylax spp. et le xénope Xenopus laevis. L’objectif de cette étude est de comprendre l’impact de la présence des têtards de xénopes lisses Xenopus laevis sur la grenouille verte Pelophylax spp. Le xénope lisse est une espèce d’amphibien originaire d’Afrique australe introduite et envahissante depuis quelques années dans les mares, cours d’eau et rivières de Maine-et-Loire. Cette espèce au stade adulte est aujourd’hui connue pour menacer la biodiversité locale par de la compétition directe avec les amphibiens ou encore par la transmission de maladies. Cependant, il n’a pas encore été décrit l’impact indirect de la présence du xénope lisse dès les premiers stades de vie sur la faune locale. Ce projet apportera des informations essentielles sur l’impact du xénope lisse sur une espèce locale d’amphibien, la grenouille verte qui est aujourd’hui classée en quasi-menacée sur la liste rouge de l’IUCN en France. Ce classement implique que si des mesures rapides ne sont pas prises, leur statut de conservation sera menacé. Aujourd’hui, il apparaît donc nécessaire de comprendre l’impact de la colonisation du xénope dans sa globalité dès les plus jeunes stades de vie.

  • Conservation des espèces
  • Protection de l’environnement
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Autres amphibiens : 240
Souffrances
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Devenir
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240 crapauds communs vont être capturés dans la nature, prélevés puis relâchés sur place, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque individu subit sous anesthésie locale une ponction de sang directement dans le cœur, avec deux tentatives au maximum, avant d'être surveillé au réveil puis relâché en moins d'une heure. Le porteur étudie l'effet de la pollution lumineuse nocturne sur leurs défenses immunitaires le long d'un gradient d'éclairage, et présente les retombées pour la conservation des amphibiens. Il affirme que ces traits immunitaires ne sont "pas modélisables" et qu'aucune expérience in vitro ou in silico ne peut y donner accès.

Objectifs

Dans les dernières décennies, la lumière artificielle nocturne a considérablement augmenté et est maintenant considérée comme une source de pollution. Le halo lumineux généré par les villes s’étend jusqu’à des zones naturelles pourtant éloignées de plusieurs dizaines de kilomètres des centres urbains. Du fait de l’urbanisation croissante, les zones humides, qui concentrent une part considérable de la biodiversité, se retrouvent fréquemment dans des aires urbaines et péri-urbaines exposées à la pollution lumineuse. Les amphibiens, qui sont le groupe de vertébrés le plus menacé à l’échelle mondiale, dépendent de ces zones humides en raison de leur cycle de vie complexe à l’interface entre les milieux aquatiques et terrestres. Leur rythme d’activité, principalement nocturne, les exposent particulièrement à la pollution lumineuse. Nous avons montré, à l’aide d’une approche transcriptomique, que des têtards de crapaud commun Bufo bufo soumis à de la lumière nocturne durant leur développement présentent une sous-expression de nombreux gènes liés à l’immunité innée, et une sur-expression de gènes impliqués dans l’inflammation par rapport aux animaux témoins. Or, en milieu naturel, la capacité du système immunitaire à lutter contre les agents pathogènes est une fonction cruciale pour ces espèces très sensibles aux infections virales et fongiques. Il est donc nécessaire de déterminer si les modifications transcriptomiques observées chez les têtards exposés à cette pollution se traduisent bien par des capacités immunitaires altérées à l’échelle de l’organisme. Afin de répondre à cette question, le projet proposé a pour but de caractériser fonctionnellement l’impact de la pollution lumineuse nocturne sur le phénotype immunitaire du crapaud commun. Pour cela, nous allons mesurer les capacités immunitaires et l’état de santé de différentes populations de crapauds en fonction d’un gradient de pollution lumineuse. Cela permettra de tester si la modification de l’expression des gènes liés à l’immunité a bien des conséquences fonctionnelles au niveau des capacités immunitaires des adultes, leur permettant de lutter contre les agents pathogènes. Ce type d’étude, bien que primordiale en biologie de la conservation et en éco-immunologie, est très rarement menée dans la nature compte tenu de la complexité des variables immunitaires mise en jeu. Les résultats attendus seront directement utilisables en biologie de la conservation par les gestionnaires des territoires.

Bénéfices attendus

Les résultats attendus de cette expérimentation seront valorisables à la fois au niveau fondamental en Eco-immunologie et à un niveau plus appliqué en Biologie de la Conservation. En effet, dans le cadre du concept de Santé Unique, comprendre les dynamiques d’interactions entre les sources de pollutions anthropiques et les espèces en milieu naturel est indispensable au contrôle des épidémies futures. Ce projet va permettre, pour la première fois, de caractériser de manière précise les réponses immunitaires chez un amphibien dans des conditions de lumière nocturne réalistes présentes sur le terrain. Nous allons utiliser une combinaison de mesure de traits immunitaires qui permettent de mieux appréhender la complexité des effecteurs (innés, acquis, cellulaires et humoraux) caractérisant la fonction immunitaire. Cette étude pionnière donnera des indications sur la pertinence et la

Procédures

Pour les 240 crapauds prélevés (nombre maximum), nous prévoyons un prélèvement sanguin par cardiocentèse après anesthésie des individus par application cutanée de la crème EMLA 5% lidocaïne + prilocaïne (voie percutanée). Le prélèvement sera réalisé en quelques minutes. Pas plus de deux tentatives ne seront réalisées chez le même individu. En comptant l’induction de l’anesthésie (environ 10 min) et le temps de réveil monitoré par un opérateur (de 5 à 30 min selon les individus), nous évaluons le temps total de la procédure à partir de la capture à un maximum de 1 heure. Après la procédure, les individus seront relâchés et ne seront donc échantillonné qu’une seule fois au cours de ce projet.

Impact sur les animaux

La manipulation et la contention peut induire un stress chez les crapauds, qui sera minimisé par une limitation de la durée de la contention entre 3 et 5 minutes. La prise de sang par cardiocentèse représente un effet traumatique mais modéré car se fera sous anesthésie (application locale crème EMLA, dosage standardisé).

Devenir

Après la capture et la prise de sang effectué sous narcose, suivie de la surveillance des individus lors de la période de réveil, tous les individus vigiles présentant un comportement actif normal seront relâchés en milieu naturel sur le lieu exact de leur capture dans un délai évalué à 1 heure. Une seule session de capture sera organisée sur chacun des sites, les individus ne seront donc capturés qu’une seule fois pour ce projet.

Remplacement

La réponse immunitaire est une fonction physiologique complexe, composée de multiples effecteurs (innés et adaptatifs, cellulaires et humoraux) qui est modulée en miroir des conditions environnementales locales. Les traits immunitaires des individus, notamment en milieu naturel, ne sont pas modélisables et leur mesure nécessite le prélèvement sanguin sur organisme vivant et sain. Aucune expérience in vitro ou in silico ne peut permettre d’accéder à ce type de données.

Réduction

La capture et l’échantillonnage réalisés sur les individus adultes ont été optimisés statistiquement, de façon à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés et prélevés dans la nature tout en obtenant des résultats significatifs. Quinze individus par site seront capturés. Cela représente le nombre minimal d’individus nous permettant d’avoir une information réaliste et exploitable sur l’état de santé des crapauds du site. Une autorisation préfectorale a été obtenue pour les sites concernés, le nombre d’individus et les prélèvements réalisés. Enfin, la quantité de sang prélevée sera utilisée dans son entièreté. Les culots de globules rouges restants des prélèvements sanguins seront conservés à -80° pour des mesures ultérieures de longueur de télomères, mesure possible chez les amphibiens qui présentent la particularité d’avoir des globules rouges nucléés. Cette mesure permettra une évaluation du stress environnemental.

Raffinement

Le bien-être et la minimisation du stress infligé aux animaux est une condition sine qua non de cet échantillonnage en milieu naturel et fera l’objet de toute notre vigilance et notre adaptation à chaque individu échantillonné. Les crapauds seront délicatement prélevés sur le terrain à la main avec port de gants à usage unique. Chaque individu sera essuyé délicatement avant pesée nous permettant

Choix des espèces

Les amphibiens sont un taxa très menacé mondialement. En dehors des chiroptères, les amphibiens contiennent la plus grande proportion d’espèces nocturnes (93%) susceptibles d’être affectés par la pollution lumineuse. Le crapaud commun, espèce sentinelle, est présent dans les zones péri-urbaines et urbaines régulièrement soumise à la pollution nocturne. Ainsi, dans son environnement naturel, cette espèce est soumise à des éclairements bien supérieurs aux éclairements de la photopériode naturelle, pouvant affecter sa physiologie et son comportement. Le choix de cette espèce est donc particulièrement adapté à l’étude des effets de la pollution lumineuse. De plus, la pollution lumineuse semble avoir d’importants effets sur le système immunitaire de cette espèce, la fonction physiologique de défense des individus en milieu naturel. Ce taxa étant particulièrement sensible aux épidémies bactériennes et fongiques, les résultats obtenus seront susceptibles d’avoir une grande portée de conservation et pour la gestion des territoires. Nous avons choisi de travailler sur les adultes car ce stade est particulièrement impacté par la pollution lumineuse nocturne, notamment au moment de la reproduction (sortie de l’hiver – début du printemps) où ils doivent se déplacer pour rejoindre les sites de ponte. De plus, des perturbations physiologiques à ce stade auraient directement des impacts sur le succès reproducteur des individus, et donc sur les dynamiques des populations. Enfin, le système immunitaire des individus adultes étant complètement développé, les résultats obtenus seront plus généralisables qu’à des stades plus juvéniles.

  • Conservation des espèces
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres amphibiens : 51
Souffrances
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▲ 51
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Devenir
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 51
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51 grenouilles vont être utilisées, gardées en vie et réutilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Nées en captivité, elles sont déplacées entre terrariums et mises en présence d'autres individus pour observer leur comportement de reproduction, sans intervention invasive selon le porteur. Le stress possible se traduirait par une perte de poids et une léthargie, l'expérience étant arrêtée le cas échéant. Le projet relève de la recherche fondamentale sur l'évolution des colorations, le porteur y adjoignant un argument de conservation de cette espèce protégée.

Objectifs

Nous étudions l’adaptation chez la grenouille Dendrobates tinctorius de Guyane afin de mettre en évidence les mécanismes écologiques et évolutifs menant à la grande diversité de patrons de coloration. Chez cette espèce toxique d’amphibien, les motifs de coloration vifs sont une adaptation permettant d’avertir les prédateurs que l’attaquer représente un risque. Les nombreuses populations sont chacune caractérisées par combinaisons de colorations vives uniquement efficaces contre les prédateurs avec laquelle elles cohabitent. Le maintien d’une telle diversité morphologique dont les fonctions de répulsion des prédateurs sont bien comprises fournit une opportunité exceptionnelle de mieux comprendre comment les populations d’une même espèce prennent des directions évolutives distinctes. Dans le cadre de ce projet, nous cherchons à déterminer si Dendrobates tinctorius se reproduit préférentiellement avec des individus ayant la même coloration. Un tel comportement de reproduction expliquerait pourquoi le métissage entre populations de couleurs distinctes n’est pas observé et comment ces populations distinctes parviennent à se maintenir. Chez de nombreuses espèces présentant colorations anti-prédateurs, un tel mode de reproduction se met en place rapidement suite à la divergence des patrons de colorations entre les populations. Il est supposé qu’une préférence sexuelle pour des individus ayant le même patron de coloration (homogamie) est une stratégie permettant de prévenir l’apparition d’une progéniture ayant une coloration intermédiaire, non reconnue par les prédateurs comme étant toxique, et donc fortement éliminé par les prédateurs.

Bénéfices attendus

Deux bénéfices sont attendus de ce projet : Science fondamentale -> Ce projet permettra de documenter et de mieux comprendre les mécanismes microévolutifs ayant permis des évènements de diversification massifs chez les vertébrés terrestres. Gestion de la faune et conservation -> Dendrobates tinctorius est inscrit sur la liste des espèces protégées en France. Bien que sa distribution et ses caractéristiques d’histoires de vie soient très hétérogènes, cette espèce est considérée comme une unique entité de conservation. Parvenir à décrire les différences entre populations et la présence de barrières reproductives procurerait les arguments afin que chacune des populations soit considérée comme étant une ‘’Évolutionary Significant Unit’’ ayant chacune un plan de gestion approprié.

Procédures

Nous quantifions le comportement de reproduction de Dendrobates tinctorius. Aucune intervention invasive n'est éffectué.

Impact sur les animaux

Il est possible que certains individus démontrent du stress suite aux changements de terrarium ou au fait de rencontrer un individu inconnu. Le fait d’utiliser des individus nés en captivité permet de considérablement diminuer ce facteur (comparativement aux individus sauvages qui sont beaucoup plus sensible au stress). Les individus sont observés plusieurs fois par jour et si un individu semble stresser (perte de poids, inactivité, comportement anormaux), l’expérience sera arrêtée et l’individu sera rapidement remis dans son terrarium d’élevage et ne sera pas réutilisé. Un autre individu provenant de nos colonies prendra sa place. Dendrobates tinctorius est une espèce naturellement « « bien arrondie’’. Vus de haut, les individus démontrent de belles courbes ventrales lorsqu’en santé. Par contre, lorsque stressé ou malade, les individus vont rapidement perdre du poids (en 2-3 jours) ce qui se traduit dans un premier temps par la perte des courbes ventrales et don un aspect plus rectiligne et anguleux. Dès la détection de cette caractéristique morphologique, l’expérience est arrêtée. Parmi les comportements anormaux diagnostiques de stress chez D. tinctorius; 1) la perte d’appétit caractérisé entre autres par les individus ne sortant pas de découvert pour chasser les proies offertes, 2) la léthargie caractérisée par l’individu restant immobile et bougeant très peu (D. tinctorius est normalement très active) et 3) une posture au sol caractérisé par l’individu étant aplatis contre le sol plutôt que bien droit sur ces pattes. De plus, les animaux sont attrapés et déplacés à l’obscurité afin de limité le stress. Nous utilisons un contenant de 1L opaque que nous posons devant l’individu à attraper. Une fois que l’individu saute dans le contenant, nous le refermons et le déplaçons (vers le terrarium expérimental ou de résidence).

Devenir

Après la procédure (10 jours), les individus sont retournés à leurs terrariums de résidence. Ceux-ci seront maintenus sur la plateforme et réutilisés dans les autres projets à venir (e.g. acquisition des toxines de défenses, détermination de la présence de barrières post-zygotiques, disséquer en détail les modalités d’un choix de partenaires, etc).

Remplacement

Nous étudions spécifiquement les traits d’histoire de vie de Dendrobates tinctorius. Il est essentiel de travailler sur des individus vivant de cette espèce.

Réduction

Les animaux utilisés font partie d’un stock maintenu en vie et sur lequel de nombreux travaux sont et seront réalisés. Cette réutilisation des individus au sein de la plateforme expérimentale permet de diminuer considérablement le nombre d’individus à tester. Également, le design expérimental et statistique a été optimiser afin diminuer de près de moitié le nombre d’individus.

Raffinement

Le raffinement est essentiel au succès du projet. Nous cherchons à maximiser le bien-être des animaux afin que ceux-ci puissent mener leurs comportements de reproduction habituelle. Ces amphibiens n’initieront pas de parades nuptiales ni reproductions s’ils ne se sentent pas en sécurité ou si l’environnement n’est pas adéquat. En se basant sur nos techniques d’élevage qui ont fait leurs preuves, les conditions expérimentales sont mises en place afin de reproduire le mieux possible l’habitat naturel. Ceci implique que chaque terrarium est en soi un petit écosystème rempli de végétaux vivants et de décor tel des racines, souches, pierres générant un habitat hétérogène ou l’animal peut se cacher ou encore parader lorsqu’il le veut. Nous laissons ainsi, de façon passive, les animaux exprimer leurs comportements naturels.

Choix des espèces

Dendrobates tinctorius a été choisis spécifiquement pour son très haut ecotypisme adaptatif. L’écotypisme de patrons de coloration chez cette espèce est très impressionnant et rivalise sans difficulté avec la diversité retrouvée lors de radiations adaptatives en situation insulaire (Pinson de Darwin, Anoles, etc). Mais ici, il ne s’agit pas d’îles, mais bien de populations adjacentes sans barrières géographiques à la migration. Cette espèce est donc idéale pour parvenir à expliquer le maintien de cette diversité adaptative. Nous travaillons sur des individus sexuellement matures, car l’objectif du projet est de documenter les préférences sexuelles