Autres amphibiens

96 crapauds épineux, une espèce sauvage, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, maintenus en vie puis relâchés sur leur site de capture. Ils subissent des mesures morphométriques, des pesées hebdomadaires pendant un an et deux ponctions cardiaques sur animal vigile, pour étudier les effets de la salinisation des zones humides côtières sur leur physiologie. Le porteur indique que la salinité testée reste proche de celle rencontrée dans le milieu naturel et n'affecte que légèrement la croissance. Il affirme préférer une espèce sauvage aux lignées de laboratoire, dont la domestication aurait "canalisé" les phénotypes.

Objectifs

La salinisation de l’environnement a été identifiée comme une menace globale pour les systèmes océaniques, dulçaquicoles (d'eau douce) et terrestres. Plus d’un quart des zones humides de la planète ont déjà été touchées par la salinisation, d’autres sont en voie d’être affectées par ce processus, notamment les zones côtières menacées par la montée des niveaux marins et l'augmentation de la fréquence d'évènements extrêmes (submersions marines). A l’échelle globale, l’impact de la salinisation sur la biodiversité est en voie de devenir un problème de conservation majeur. Il est connu que la salinisation du milieu peut avoir des conséquences importantes sur l’utilisation de l’habitat, les dépenses énergétiques ou la reproduction chez de nombreuses espèces. Mais ces travaux ont souvent examiné les effets aigüs (à court terme) de niveau de salinité élevés (effets souvent toxiques ou létaux). Par ailleurs, certaines espèces possèdent des capacités de dispersion élevés qui leur permettent d’échapper à ces conditions négatives et de se reporter sur des habitats encore favorables (par exemple les oiseaux). D’autres groupes sont beaucoup moins mobiles et sont particulièrement soumis à ce type de perturbation. C’est typiquement le cas des amphibiens qui sont caractérisés par de faibles capacités locomotrices. Ils sont également caractérisés par une peau très perméable qui facilite les échanges avec le milieu ce qui peut poser des problèmes de maintien de l’équilibre hydro-minéral (osmotique). Ces caractéristiques font des amphibiens des espèces particulièrement adaptées pour examiner l’impact de la salinisation de leur environnement sur leur physiologie. Le projet consiste à évaluer l’impact de la salinité environnementale (similaire aux mesures effectuées sur le terrain) sur la physiologie d’un amphibien répandu, le crapaud épineux (Bufo spinosus). Afin d’évaluer les capacités d’adaptation des amphibiens à la salinisation de l’environnement, nous comparerons les réponses d'individus capturés en zones côtières (présumés habitués à ces conditions de salinité) et en zones continentales (non soumis à cette contrainte environnementale) afin d’identifier si des mécanismes spécifiques permettent aux populations côtières de faire face à cette contrainte environnementale.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de répondre à deux questions cruciales. D'une part, ce projet permettra d'évaluer si la salinité environnementale affecte négativement les mécanismes physiologiques des amphibiens côtiers. D'autre part, ce projet permettra d'élucider les capacités d'adaptation des populations côtières à ce paramètre environnemental en comparant les réponses de populations naturellement soumises ou non à la salinité environnementale. Les données récoltées seront utilisables dans un objectif de conservation (protection contre les intrusions marines, aménagement de zones refuge ou tampon qui permettront de limiter les effets de la salinisation en recréant un gradient d'habitat, et qui permettront aux populations naturelles de se réfugier). Les résultats permettront de proposer des pistes pour la gestion des milieux côtiers. La création d'un gradient d'habitat grâce à des zones tampons permettra aux individus de subsister si la salinité augmente.

Procédures

Préhension et contention pour mesure morphométriques : 2 fois 1 min séparée par 1 an. Préhension pour pesée : 30 secondes toutes les semaines (52 fois) Préhension et cardiocentèse sur animal vigile : 2 fois 1 minute séparée par 1 an.

Impact sur les animaux

Les niveaux modérés de salinité testés dans ce projet sont similaires à ceux auxquels les individus font face dans l'environnement naturel (zones côtières). Les effets indésirables potentiels seront donc similaires à ceux auxquels les individus font face sur le terrain. Pour les animaux exposés à la salinité : altération légère de la croissance sans impact sur la survie de l’animal. Pour tous les inidividus : inconfort de courte durée (environ 1 min) lors des prélèvements sanguins, stress de courte durée lors des manipulations.

Devenir

Les niveaux sublétaux de salinité testés dans ce projet sont similaires à ceux auxquels les individus font face dans l'environnement naturel (zones côtières). Les effets indésirable potentiels seront donc similaires à ceux auxquels les individus font face sur le terrain. Tous les individus seront donc maintenus en vie et relâchés sur leur site de capture.

Remplacement

L'étude de l'influence de la salinité environnementale sur les réponses physiologiques des amphibiens a des implications importantes à la fois pour la recherche fondamentale en écologie et la recherche appliquée en conservation. La domestication et la sélection de lignées de laboratoire a canalisé l’expression de phénotypes qui sont beaucoup plus diversifiés chez les organismes sauvages. Les réponses des organismes sauvages face aux contraintes de l’environnement seront plus complexes que chez leurs homologues de laboratoires. Par ailleurs, nous souhaitons tester l’existence d’adaptations locales à la salinité. Il est donc nécessaire d'examiner les réponses des populations naturellement soumises (ou non) à ce paramètre environnemental. C’est là que réside l’intérêt de travailler sur des populations côtières ou continentales. L’espèce sélectionnée est présente sur ces deux milieux et nous maitrisons son maintien au laboratoire. De manière ultime, le projet vise un but de conservation qui nécessite de comprendre les réponses des populations naturelles à la salinité.

Réduction

Sur la base d’un test statistique (test de puissance) et des expériences antérieures, le nombre d’animaux est réduit au strict minimum pour obtenir des résultats statistiquement significatifs, c’est-à-dire concluants.

Raffinement

Tout au long de la procédure, les individus disposeront de conditions de maintien en captivité optimisées. La température sera maintenue à 17°C. 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 adapté à leur taille et leur besoin. L'accès à l'eau a été raffiné 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'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. Les gestes techniques sont réalisés par des personnels expérimentés. Un suivi journalier de l'état de chaque individu et de son terrarium sera effectué. Afin de limiter 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). Les points limites spécifiques au projet sont associés à un suivi de l'apparence physique et posturale, du comportement, de l'alimentation et de la masse corporelle. En cas d’atteinte du bien-être animal, des mesures adaptées seront prises sans délai.

Choix des espèces

Nous étudions une espèce sauvage non-domestique le crapaud épineux (Bufo spinosus). La domestication et la sélection de lignées de laboratoire (par exemple Xénope du Cap) a canalisé l’expression de phénotypes qui sont beaucoup plus diversifiés chez les organismes sauvages. Les réponses des organismes sauvages face aux contraintes de l’environnement seront plus complexes que chez leurs homologues de laboratoires. Par ailleurs, nous souhaitons tester l’existence d’adaptations locales à la salinité. Il est donc nécessaire d'examiner les réponses des populations naturellement soumises (ou non) à ce paramètre environnemental. C’est là que réside l’intérêt de travailler sur des populations côtières ou continentales. L’espèce sélectionnée est présente sur ces deux milieux et nous maitrisons son maintien au laboratoire. Animaux adultes afin de statuer sur les effets d'une exposition chronique à la salinité lors de la phase terrestre du cycle de vie de ces organismes.

6 crapauds verts mâles, espèce protégée, vont être capturés dans la nature puis maintenus en captivité trois semaines dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avant d'être relâchés. Une vingtaine de sangsues sont placées sur eux et comptées chaque jour, pour déterminer si ce parasite se nourrit du sang des adultes ou se contente de les transporter. Le porteur reconnaît que le stress de la capture et de la captivité peut entraîner une mortalité qu'il ne peut réduire à zéro. Il affirme qu'aucun élevage de cette espèce n'existe et qu'une autre espèce ne refléterait pas la relation étudiée.

Objectifs

Nos études récentes portent sur le rôle de piège éclogique que pourrait jouer les bassins d’orage routiers (‘BO’, bassins contruits pour récupérer les eaux d’écoulement polluées) pour bien des espèces d’amphibiens en danger, dont le Crapaud vert (Bufotes viridis). Nos résultats indiquent qu’une espèce de sangsue (Helobdella stagnalis) s’y développe sélectivement et serait directement impliquée dans la mortalité massive des têtards du Crapaud vert nés dans ces bassins artificiels. Les têtards y sont dévorés jusqu’au dernier et la charge « parasitaire » de ces sangsues sur les adultes est très élevée dans certains BO. La biologie de cette famille de sangsues dépourvues de rostre reste très peu connue et l’objectif de la présente étude est de déterminer si ces sangsues sont uniquement transportées par les crapauds adultes (phorésie) ou sont véritablement hématophages (parasitisme vrai). En effet si c’était le cas chez les crapaud adultes, cela pourrait fortement impacter leur vitalité, leur comportement reproducteur dans les bassins, voire leur survie post-reproduction. Si c’est le cas, des mesures de gestion de cette espèce de sangsue dans les BO seront indispensables , afin de limiter son impact sur les populations du Crapaud vert, mais éventuellement d’autres espèces d’amphibiens en danger.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de confirmer ou infirmer le parasitisme effectif d’une espèce de sangsue sur la phase adulte d’une espèce d’amphibien en danger. Ces sangsues sont très peu étudiées dans le monde, et le parasitisme par cette espèce sur le crapaud vert ou d’autres amphibiens n’a jamais été démontré ni prouvé. Ces résultats nous permettront, si le parasitisme est confirmé, de valider nos hypothèses de travail et de proposer des mesures de gestion de ces sangsues dans les bassins d’orage infestés.

Procédures

Capture dans la nature, transport (15 minutes maximum) et maintien en captivité (3 semaines maximum). Un comptage du nombre de sangsue sur chaque individu, sera réalisé 1 fois par jour manuellement sur animal vigile. En fin d’expérimentation, l’ensemble des sangsues fixées aux crapauds seront retirées délicatement à l’aide d’une pice à épilé.

Impact sur les animaux

La probabilité de mortalité des individus suite à un stress dû à la capture, au déplacement, à l’expérimentation et au maintien en captivité ne peut être réduite à zéro. En revanche, sur le terrain la charge « parasitaire » observée était d’environ 20 sangsues/individus, sans avoir noté des comportements ‘anormaux’ des individus hôtes. Ici, nous allons mettre 20 sangsues avec 6 crapauds, aussi nous supposons que cela n’impactera pas les capacités de locomotion, de nourrissage, ni la survie à court- ou long-terme de ces individus. Enfin le prélèvement de sangsues (i.e. délicatement à l’aide d’une pice à épilé) sur les crapauds ne devrait pas entraîner de nuisance particulière, étant donné que : (1) Hs est une espèce de sangsue sans machoire mais muni d’une ventouse buccale qui lui permet de se fixer sur les téguments ; (2) comme toutes les espèces de sangsues, elle utilise une salive anesthésiante.

Devenir

Le Crapaud vert est une espèce en danger d’extinction, il va de soit de relacher l’ensemble des individus à la fin de l’expérimentation

Remplacement

Cette étude concerne spécifiquement le Crapaud vert et ne peut pas être réalisée via une approche in silico ou via des tissus vivants.

Réduction

Un nombre réduit d’individus sera utilisé lors de l’expérimentation (6 mâles). Cela nous permettra de mettre en évidence le parasitisme par Helobdella stagnalis. De plus, certains individus de crapaud pourraient montrer des comportements différents liés au stress de la captivité, en allant moins souvent dans l’eau par exemple et donc être moins susceptible d’être en contact avec les sangsues.

Raffinement

L’aquarium où seront maintenus les crapauds sera aménagé avec un enrichissement maximum. Il comportera une partie terrestre avec de nombreux abris et cachettes, de la mousse humidifiée quotidiennement et une partie aquatique de faible profondeur (3cm), afin d’éviter toute noyade. Les crapauds seront nourris ad libitum avec des grillons vivants (Acheta domestica ; 1cm).

Choix des espèces

Le but de l’étude est d’observer le parasitisme d’une sangsue sur une espèce d’amphibien sauvage : le Crapaud vert. Il n’existe pas d’élevage disponible de cette espèce en laboratoire. L’utilisation d’amphibiens d’élevages de tout autre espèce ne pourrait pas refléter le lien hôte-‘parasite’ que l’on souhaite étudier. La prédation des sangsues sur les têtards a été démontré dans une de nos études précédentes, aujourd’hui nous souhaitons démontrer le parasitisme de ces sangsues sur les individus adultes uniquement.

320 crapauds épineux vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous relâchés sur leur lieu de capture. Le porteur maintient 80 adultes en captivité brève et 240 têtards environ trois mois, en les exposant à des niveaux de salinité proches de ceux du milieu naturel, pour étudier les effets sur la reproduction et le développement. Il indique s'attendre à une éclosion et à une croissance altérées, sans effet attendu sur la survie. Il affirme qu'il n'existe "pas d'alternative" à l'animal et qu'il est "indispensable" d'obtenir les pontes au laboratoire.

Objectifs

La salinisation de l’environnement a été identifiée comme une menace globale pour les systèmes océaniques, dulçaquicoles et terrestres. Plus d’un quart des zones humides de la planète ont déjà été touchées par la salinisation, d’autres sont en voie d’être affectées par ce processus, notamment les zones côtières menacées par la montée des niveaux marins et l'augmentation de la fréquence d'évènements extrêmes (submersions marines). A l’échelle globale, l’impact de la salinisation sur la biodiversité est en voie de devenir un problème de conservation majeur. Il est connu que la salinisation du milieu peut avoir des conséquences importantes sur l’utilisation de l’habitat, les budgets énergétiques ou la reproduction chez de nombreux taxons. Certains de ces groupes taxonomiques possèdent des capacités de dispersion élevés qui leur permettent d’échapper à ces conditions négatives et de se reporter sur des habitats encore favorables (par exemple les oiseaux). D’autres groupes sont beaucoup moins mobiles et sont particulièrement soumis à ce type de perturbation. C’est typiquement le cas des amphibiens qui sont caractérisés par de faibles capacités locomotrices. Ils sont également caractérisés par une peau très perméable qui facilite les échanges avec le milieu ce qui peut poser des problèmes de maintien de l’équilibre osmotique. D’autre part, le développement des œufs et des têtards dans l’environnement aquatique (mares) les rend particulièrement susceptible à la salinisation des sites de reproduction, particulièrement en zones côtières. Toutes ces caractéristiques font des amphibiens des espèces particulièrement adaptés pour examiner l’impact de la salinisation de leur environnement sur la reproduction. Le projet consiste à évaluer l’impact de la salinité environnementale (évaluée par des mesures in situ) sur le développement embryonnaire et larvaire d’un amphibien répandu, le crapaud épineux (Bufo spinosus). Afin d’évaluer les capacités d’adaptation de ce taxon à la salinisation de l’environnement, nous comparerons les réponses d'individus capturés en zones côtières (présumés habitués à ces conditions) et de zones continentales (non soumis à cette contrainte environnementale) afin d’identifier si des mécanismes spécifiques permettent aux populations côtières de faire face à cette contrainte environnementale.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de répondre à deux questions cruciales. Tout d'abord, ce projet permettra d'évaluer si la salinité environnementale affecte négativement les capacités de reproduction des amphibiens côtiers. D'autre part, ce projet permettra d'élucider les capacités d'adaptation des populations cotières a ce paramètre environnemental en comparant les réponses de populations soumises ou non à la salinité environnementale. Les données récoltées seront utilisables dans un objectif de conservation (protection contre les intrusions marines des sites de reproduction côtiers, aménagement de zones refuge ou tampon).

Procédures

Les interventions sont limités à de la captivité transitoire (adultes : 48h, têtards : ~90 jours) et à des mesures morphométriques (quelques minutes).

Impact sur les animaux

Concernant les adultes, les effets indésirables potentiels sont limités à ceux induit par la captivité transitoire. Néanmoins, nos travaux précédents ont montré que les niveaux d'hormones de stress des individus reproducteurs adultes ne sont pas modifiées par la capture et la captivité ce qui semble suggérer des effets faibles de nos procédures. Les niveaux sublétaux de salinité testés dans ce projet sont similaires à ceux auxquels les individus font face dans l'environnement naturel (zones côtières). Les effets indésirable potentiels seront donc similaires à ceux auxquels les individus font face sur le terrain. Parmi les effets potentiels, nous nous attendons à des succès d'éclosion et des patrons de croissance altérés au traitements de salinité faible et modérée. Néanmoins, à la vue des niveaux de salinité testés, nous n'attendons pas d'effets sur la survie des individus. Tout sera mis en oeuvre pour limiter au maximum le stress et/ou la douleur possiblement induits par nos procédures. La durée de captivité des adultes sera réduite au minimum (la ponte ayant lieu en général dans les 24h qui suivent la capture). Les individus adultes seront relâchés sur leur lieu de capture dès que la ponte aura eu lieu. Les têtards seront maintenus dans des conditions optimales (nourriture ad libitum, pas de risque de prédation et de compétition, régime thermique stable). L'avis du vétérinaire référent sera sollicité tout au long de ces procédures (capture, captivité pour les adultes; captivité pour les têtards) en cas d'anomalie observée.

Devenir

Les niveaux sublétaux de salinité testés dans ce projet sont similaires à celux auxquels les individus font face dans l'environnement naturel (zones côtières). Les effets indésirable potentiels seront donc similaires à ceux auxquels les individus font face sur le terrain. Tous les individus seront donc maintenus en vie et relâchés sur leur site de capture.

Remplacement

L'étude de l'influence de la salinité environnementale sur les performances de reproduction a des implications importantes à la fois pour la recherche fondamentale en écologie et la recherche appliquée en conservation. Ce projet porte spécifiquement sur le crapaud épineux (Bufo spinosus) en conditions contrôlées. Il n'existe pas d'alternative à l'utilisation d'un modèle animal pour cette étude.

Réduction

Le nombre d'individus sera réduit au minimum (20 couples par sites soit 40 couples au total, soit 80 individus adultes). Seule une fraction des têtards issus de chaque ponte sera conservée pour monitorer le développement larvaire (6 individus par ponte, soit un total de 240 têtards). Les oeufs et les têtards qui ne sont pas impliqués dans ces suivis seront relâchés sur le lieu de capture des adultes dès la ponte ou l'éclosion. Les 240 têtards gardés au laboratoire seront relâchés sur le lieu de capture des adultes dès la métamorphose. L'étude concerne donc 80 individus adultes et 240 têtards (soit un total de 320 animaux). Un test de puissance (1-β) ainsi que nos travaux précédent valident que ces tailles d'échantillon sont suffisantes pour détecter des différences significatives. Les données obtenues seront analysées grâce aux techniques statistiques classiques : des modèles linéaires généralisés qui permettent de comparer des variables entre plusieurs groupes. Lorsque les analyses requièrent l'utilisation de plusieurs données par individus (parents), des modèles mixtes seront utilisés pour tenir compte de la non-indépendance des données (identité parentale en facteur aléatoire).

Raffinement

Tout au long des procédures, les adultes, les oeufs et les têtards disposeront de conditions de maintien en captivité optimisées. Les conditions d'hébergement sont adaptés aux différents stades. Le choix des dimensions des différentes boites sont tirées de la réglementation en vigueur ou de notre expertise et/ou celle de collègues quand ces informations ne sont pas disponibles. Les boites de transports permettent de limiter l’amplitude des déplacements (et donc le stress) pendant le transport. Les bacs de ponte dépassent la taille requise pour le 1/3 d’habitat aquatique requis pour les amphibiens terrestres de cette taille. Les têtards seront maintenus dans des aquariums dédiés, dans des conditions thermiques optimales (régime stable à 17°C), l'eau sera changée de façon hebdomadaire et les individus auront un accès à la nourriture ad libitum, sans compétition, sans prédation. Un suivi journalier de l'état de chaque individu et de son aquarium sera effectué. L'avis du vétérinaire référent sera sollicité le cas échéant.

Choix des espèces

L'étude de l'influence de la salinité environnementale sur les performances de reproduction a des implications importantes à la fois pour la recherche fondamentale en écologie et la recherche appliquée. Ce projet porte spécifiquement sur le crapaud épineux (Bufo spinosus), une espèce largement répandue à la fois en zones cotières et en zones continentales, ce qui en fait un modèle particulièrement bien adapté à nos investigations. Il n'existe pas d'alternative à l'utilisation d'un modèle animal pour cette étude. Il est nécessaire d'obtenir les oeufs dès la ponte pour éviter qu'une fraction significative du développement embryonnaire n'ait lieu dans des conditons non-maitrisées (i.e., sur le terrain) et pour évaluer de manière robuste les effets des traitements expérimentaux de salinité dès le début du développement embryonnaire. Dans ce cadre, il est indispensable d'obtenir les pontes au laboratoire. En outre, cela permet d'inclure des variables parentales (taille, masse corporelle) dans nos investigations. la salinité des milieux côtiers s'exprime en particulier sur les mares dans lesqeulles les amphibiens se reproduisent. Il est donc indispensable d'intégrer les effets de cette salinité environnementale sur le développement larvaire de ce groupe.