Autres poissons
XENOGREEN 3 : Impact d’une exposition chronique d’espèces exotiques envahissantes (le xénope Xenopus laevis et la perche soleil Perca fluviatilis) sur le comportement et la valeur sélective des têtards de grenouille verte Pelophylax lessonae.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Xénopes : 18
Autres poissons : 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.
La nage dans l’eau chaude : l’influence parentale sur l’héritage non génétique du Medaka (Oryzias latipes)
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Mesurer si l'exposition des parents à une eau chaude se répercute sur leur descendance conduit ici à chauffer l'eau de 26 à 33 °C, par paliers d'un degré toutes les deux heures. 96 poissons medaka, 56 femelles et 40 mâles, vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin pour prélever leurs ovaires et leurs testicules. Le porteur attend un stress thermique léger, avec réduction de l'exploration, repli dans les coins et nage désorganisée, tout en indiquant que les études antérieures du centre n'ont jamais rapporté de tels changements. Il qualifie de "non invasive" la collecte de sperme obtenue en pressant l'abdomen des mâles anesthésiés, geste répété au début puis à la fin du projet.
Objectifs
Au cours des dernières décennies, le changement climatique et le réchauffement global ont eu des impacts profonds et étendus sur les écosystèmes aquatiques, affectant particulièrement la physiologie et la biologie moléculaire des poissons. De nombreuses études ont démontré que l'augmentation de la température de l'eau peut compromettre le succès reproductif des poissons en perturbant l'axe hypothalamo-hypophyso-gonadique et en modifiant la signalisation hormonale. Cependant, des hypothèses émergentes suggèrent que l'exposition parentale au stress avant la fertilisation pourrait influencer la descendance par des mécanismes d'héritage non génétique. Ces mécanismes, qui n'impliquent pas de modifications de la séquence ADN ni de transmission d'allèles génétiques, pourraient jouer un rôle significatif dans la transmission de traits à la fois avantageux et délétères à la génération suivante. Les recherches chez les mammifères, notamment les rongeurs, ont fortement appuyé ce concept en démontrant que le stress paternel peut engendrer des effets durables sur le comportement et la physiologie de la descendance via un héritage non génétique.
Bénéfices attendus
Ce projet explorera comment l’exposition des poissons parents à des températures élevées durant le développement des gamètes affecte le succès reproductif. Nous étudierons ces effets à la fois aux niveaux phénotypique et moléculaire, en mettant l’accent sur l’héritage non génétique — notamment les modifications de la composition et de l’expression des petits ARN dans les œufs, qui agissent comme des médiateurs clés des signaux environnementaux à travers les générations chez les vertébrés aquatiques. Les objectifs principaux du projet sont : 1. Évaluer la capacité du poisson medaka à s’adapter de manière transgénérationnelle aux températures élevées et identifier les vulnérabilités possibles dans la reproduction ; 2. Identifier les signaux moléculaires sensibles à la chaleur et les facteurs régulateurs chez les parents qui sont transmis via les gamètes à la génération suivante ; 3. Fournir des preuves mécanistiques démontrant comment les petits ARN contribuent à la transmission des effets environnementaux à la génération suivante ; 4. Identifier les voies moléculaires et épigénétiques induites par la température qui impactent la reproduction. Les résultats amélioreront notre compréhension de l’impact du réchauffement climatique sur l’écologie reproductive et la dynamique des populations aquatiques, tout en proposant des stratégies pratiques de gestion thermique en aquaculture. En définitive, en explorant la transmission épigénétique de l’information environnementale, notamment via les miARN, ce projet vise à améliorer les prévisions du potentiel d’adaptation chez les espèces aquatiques et à soutenir le développement de pratiques d’élevage plus résilientes face au réchauffement global.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions : augmentation progressive de la température de l’eau pour les animaux des lots exposés: la température de l’eau passera progressivement de 26–27 °C à 32–33 °C, avec une augmentation d’environ 1 °C toutes les deux heures. Transfert des poissons entre les réservoirs : Le transfert des poissons du réservoir principal vers d’autres réservoirs d'une durée inférieure à 2 secondes. Collecte de sperme (1 fois au début du projet et une fois en fin de projet): pour l’échantillonnage du sperme, les mâles reproducteurs seront d’abord anesthésiés. Ensuite, en appliquant une pression douce sur la région abdominale, un petit volume de sperme (environ 1 à 2 microlitres) sera prélevé. Cette procédure est très brève (moins d’une minute) et non invasive. Prélèvement des gonades (testicules et ovaires): À la fin de l’expérience, tous les poissons de chaque groupe de température seront d’abord anesthésiés puis euthanasiés. Leurs testicules et ovaires seront soigneusement prélevés et conservés pour des analyses histologiques et moléculaires.
Impact sur les animaux
Le stress, de manière générale, peut entraîner des modifications du comportement chez les poissons. Dans ce projet, les poissons exposés à une température de l’eau de 32 à 33 °C peuvent présenter un stress thermique léger par rapport à ceux maintenus à la température témoin de 26 à 27 °C. Ce stress thermique peut influencer le métabolisme énergétique, la prise alimentaire, ou une modification du niveau de curiosité et d’activité. Par « modification de la curiosité et de l’activité », on entend l’apparition de comportements tels qu’une réduction de l’exploration de l’environnement, un repli dans les coins, ou une nage désorganisée, qui peuvent être interprétés comme des indicateurs d’un niveau accru de stress thermique ou d’anxiété comportementale. Ces comportements seront suivis systématiquement tout au long de l’étude, à titre d’indicateurs observables de stress thermique. Ces mesures ont un caractère préventif, car les études précédemment menées sur le medaka dans ce centre, en réponse à une augmentation progressive de la température, n’ont jamais rapporté de modifications comportementales associées à un stress thermique.
Devenir
la réalisation d’analyses moléculaires et histologiques, des échantillons d’ovaires et de testicules sont nécessaires. Par conséquent, après l’évaluation du phénotype reproducteur, tous les poissons seront euthanasiés afin de prélever leurs ovaires et testicules.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer les effets non génétiques de l’augmentation de la température de l’eau sur les réponses transgénérationnelles. Il est donc essentiel d’utiliser un modèle animal capable de répondre directement aux variations de température. Les poissons, en tant qu’organismes poïkilothermes (c’est-à-dire dont la température corporelle varie en fonction de l’environnement et qui ne peuvent pas réguler leur température interne), présentent des fonctions physiologiques et comportementales très sensibles aux changements de température environnementale. Cette caractéristique rend les poissons plus pertinents que les mammifères homéothermes (animaux à sang chaud capables de maintenir une température corporelle relativement constante, tels que les souris ou les lapins) pour l’étude des effets des variations de température. De plus, l’étude des effets transgénérationnels nécessite des espèces avec un cycle reproductif court, permettant l’observation de plusieurs générations dans un délai raisonnable. Les espèces poissons comme le medaka sont adaptées en raison de leur maturation rapide. À ce jour, aucune alternative adéquate, tels que les modèles in vitro, ne peut pleinement aborder l’impact de la température élevée sur les phénotypes au niveau de l’organisme, tels que le succès reproductif, ainsi que les aspects transgénérationnels de cette étude avec une pertinence et une exhaustivité comparables.
Réduction
Un total de 96 poissons (56 femelles et 40 mâles) sera utilisé pour évaluer les phénotypes reproducteurs sous deux conditions de température. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés dans la recherche, le sperme et les oeufs seront d’abord prélevés chez les poissons reproducteurs mâles et femelles afin d’évaluer leur phénotype reproducteur. Après cette étape, les mêmes poissons reproducteurs seront utilisés pour le prélèvement des ovaires et des testicules Le nombre d’animaux a été déterminé afin de garantir une puissance statistique suffisante pour détecter des différences significatives entre les groupes, en utilisant des tests appropriés tels que le test t.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans des conditions optimales spécifiques à l’espèce, incluant une photopériode appropriée, une qualité de l’eau adaptée, une densité contrôlée et une gestion sanitaire rigoureuse. La seule exception concernera le groupe exposé à 32–33 °C, température qui, selon la littérature, n’induit pas de mortalité chez le medaka. Afin d’améliorer le bien-être animal, les aquariums seront enrichis avec des plantes artificielles. Les poissons seront maintenus dans des aquariums de 10 litres avec une densité maximale de 24 poissons par bac. Toutes les manipulations animales — y compris l’induction de la ponte, la collecte des œufs et du sperme — seront réalisées par du personnel compétent avec soin et rapidité afin de minimiser le stress. Le personnel portera des gants en nitrile et les poissons seront transférés à l’aide d’épuisettes de petite taille, en limitant au maximum le temps de manipulation. La collecte des œufs sera effectuée de manière douce, rapide et non invasive. La collecte du sperme et des gonades (ovaires et testicules, prélevés en fin d’expérience), qui nécessite une manipulation précise, sera réalisée sous anesthésie afin de limiter l’inconfort. Les animaux seront observés quotidiennement par du personnel formé de l’animalerie pour surveiller leur état de santé et leur comportement. Tout poisson présentant des signes d’infection ou des troubles de santé sera examiné par la personne responsable désignée du laboratoire, qui déterminera les soins appropriés, incluant l’euthanasie si nécessaire. Par ailleurs, l’unité est dotée d’une structure Bien-Être Animal de l’établissement, et qui est consultée pour chaque demande d’autorisation de projet garantissant l’application continue des techniques de raffinement les plus récentes. Celles-ci comprennent notamment l’enrichissement de l’environnement, comme l’ajout de plantes artificielles, afin d’optimiser les conditions d’élevage. Toutes les procédures seront effectuées par du personnel qualifié, formé spécifiquement pour l’espèce et mettant régulièrement à jour ses compétences afin de maintenir des standards élevés de soins aux animaux.
Choix des espèces
Le poisson medaka (Oryzias latipes) a été choisi comme espèce modèle en raison de ses avantages biologiques et expérimentaux en accord avec les objectifs du projet. Le medaka possède un temps de génération court (environ 3 mois), ce qui permet une évaluation rapide des effets intergénérationnels et épigénétiques. Sa reproduction continue et quotidienne offre un accès répété à des œufs à différents stades, idéal pour les analyses moléculaires et phénotypiques. La fécondation et le développement embryonnaire externes permettent un contrôle strict de l’environnement après la fécondation, réduisant les effets maternels confondants et favorisant une investigation précise des facteurs pré-fécondation. De plus, le medaka bénéficie d’un génome entièrement séquencé et de ressources moléculaires importantes (par exemple, bases de données bioinformatiques), ce qui en fait un modèle puissant pour l’étude des interactions gène-environnement. Ces caractéristiques rendent le medaka un modèle fiable, reproductible et éthiquement gérable pour les études multigénérationnelles. Dans cette étude, les poissons sont à l’état adulte afin d’évaluer précisément le phénotype reproducteur, de collecter les œufs et de réaliser les analyses moléculaires nécessaires.
Suivi spacio-temporel de grands poissons pélagiques par marquage
- Conservation des espèces
Pour nourrir la gestion des stocks exploités par la pêcherie professionnelle à la palangre, 800 grands poissons pélagiques sont capturés en mer et tous relâchés sur leur lieu de capture, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Thons rouges, espadons, raies pastenagues violettes, poissons lunes, requins peau bleue, requins mako et marlins subissent une remontée à bord de moins de dix minutes, une biopsie de nageoire et la pose d'une balise, interne pour les thons, externe pour les autres. Le porteur indique que la récupération des données de ces balises est complètement fortuite et repose sur des pêcheurs ou des particuliers qui les retrouvent échouées. Six des sept espèces marquées sont des prises accidentelles de cette même pêcherie, dont il s'agit d'estimer le taux de survie après relâche.
Objectifs
Le thon rouge est une espèce emblématique ciblée par les pêcheries professionnelles à la palangre. Cette technique de pêche implique la capture accidentelle d’autres espèces pour lesquelles le taux de survie est mal connu. Ce projet prévoit la capture et la pose de balises électroniques en milieu naturel de sept espèces de grands poissons pélagiques : une espèce principale, le thon rouge « Thunnus thynnus », et six espèces capturés accidentellement, ou dites accessoires, l’espadon « Xyphias gladius », la raie pastenague violette « Pteroplatytrygon violacea », le poisson lune « Mola mola », le requin peau bleue « Prionace glauca », le requin mako « Isurus oxyrinchus », et le marlin « Tetrapturus belone ». La récupération des données de ces balises est complètement fortuite. Elle repose sur une communication internationale, la collaboration des pêcheurs qui retrouvent les balises sur les poissons ou des particuliers qui les retrouvent échouées sur une plage. Les objectifs du projet sont : (1) Mieux comprendre la migration du thon rouge dans un contexte de changement climatique ; (2) Développer un protocole fiable de marquage des raies avec des marques satellites dites « survie » ; (3) Estimer le taux de survie des espèces capturées accidentellement après avoir été relâchées dans leur milieu ; (4) Acquérir de nouvelles connaissances sur la biologie et l'écologie des espèces accessoires.
Bénéfices attendus
L’acquisition de données d'observation des migrations du thon rouge, et de leur évolution dans un contexte de changement climatique permettra de nourrir les approches de gestion des stocks de cette espèce. Le marquage et le relâché de six autres espèces de grands pélagiques qui comptent parmi les captures accidentelles de la pêcherie professionnelle au thon rouge, permettra d’établir le taux de survie des individus, notamment en fonction de l’espèce, de leur taille et de leur état. Cela répondra aux objectifs européens pour la durabilité de la pêche, spécifiquement concernant la problématique de réduction des impacts sur la faune marine des captures accidentelles. Les données acquises permettront par ailleurs de mieux comprendre les déplacements de ces espèces, pour l’heure très mal connus, et alimenteront les bases de données utiles pour le calcul d'évaluation des stocks.
Procédures
Chaque animal sera capturé, une biopsie de la nageoire sera effectuée, une balise interne sera implantée chez le thon rouge, et une balise satellite sur les autres espèces sera posée avec d'être relâché sur le lieu de capture. L'ensemble de la procédure, de la montée à bord jusqu'au relâche n'excède pas 4 minutes.
Impact sur les animaux
La capture et la contention des individus occasionnent un stress et une nuisance légère. La biopsie et le marque interne et externe occasionnent une gêne passagère.
Devenir
Les 800 poissons, au maximum, marqués sur les bateaux seront relâchés dans le milieu naturel, au plus proche du lieu de leur capture. La recapture est complètement fortuite.
Remplacement
Ces études doivent être réalisées sur le thon rouge et les espèces sélectionnées comme captures accidentelles, dites accessoires, et ce dans leur milieu naturel. Il n'est pas possible de les remplacer.
Réduction
Un nombre maximal de 100 thons marqués par an permettra d'explorer la diversité et la variabilité des routes migratoires, et ce pour toutes les classes de tailles. Pour les autres espèces parmi les captures accessoires, le nombre maximal de 50 individus par espèce permet d’intégrer une variabilité naturelle représentative sur une période de plusieurs saisons de pêche. Il permettra aussi de prendre en compte les effets aléatoires sur la survie, et de mieux comprendre la diversité de leurs déplacements après leur libération.
Raffinement
Le protocole de capture limite au maximum la souffrance et le stress des animaux grâce à des temps de pêche limité à 10 minutes, et une sortie de l’eau facilitée selon leur taille. Les grands thons seront montés à bord dans une civière. La méthode d'instrumentation des thons pour le suivi de leur migration est éprouvée. Les individus sont immédiatement positionné sur un tapis de réception, intubés avec un flux d'eau de mer oxygénée, et les yeux couverts d'un linge humide, la procédure durant moins de 2 minutes. Les individus retrouvent une activité tonique très rapidement. Pour les captures accessoires, la montée à bord du navire sera avec engin dédié (salabre sur mesure ou civière utilisée pour les thons). Les individus seront ventilés, les raies seront placées individuellement dans un bassin contenant de l’eau bien oxygénée, la procédure de marquage prend moins de 4 minutes.
Choix des espèces
Le thon rouge est une espèce emblématique exploitée par une pêcherie professionnelle. De nombreuses questions scientifiques importantes tant du point de vue fondamental qu'appliqué doivent cependant être résolues pour gérer de façon durable cette espèce. Les autres espèces sont parmi les plus représentées des captures accidentelles lors de la pêche du thon rouge à la palangre. Les thons seront des juvéniles et des adultes, nous avons besoin de comprendre les migrations de toutes les classes d'âge et que chaque poisson soit suffisamment grand pour porter la marque, soit supérieur à 10kg. Pour les raies, la taille des hameçons de la palangre limite les prises aux individus qui sont déjà des adultes matures. La marque survie doit aussi avoir un poids inférieur ou égale à moins de 2% du poids du corps de l’animal. Les autres espèces seront généralement beaucoup plus grosses que les raies et généralement matures. Pour le poisson lune, les individus pourront éventuellement être immatures.
Identification des effets du lithium et de microplastiques sur un poisson modèle.
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Exposés au lithium ou à des microplastiques de polypropylène dès quinze jours après leur éclosion et pendant tout leur cycle de vie, 2 020 médakas marins subissent jusqu'à cinq anesthésies pour être mesurés et pesés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 900 d'entre eux et modéré pour 120. Une partie est ensuite isolée quatre jours en bac individuel pour cinq tests comportementaux que le porteur qualifie de non invasifs sans dire lesquels. Il attend de l'exposition une croissance ralentie, un retard ou un blocage de la maturation des gonades, une baisse de la fécondité, des déficits d'apprentissage et de mémoire. Tous les poissons sont anesthésiés puis tués par balnéation dans une solution concentrée, pour prélever les échantillons destinés aux analyses chimiques, histologiques et moléculaires.
Objectifs
L'océan est le puits terminal de nombreux contaminants générés par l'industrie, qui peuvent affecter les organismes marins, ce qui a un impact sur leur survie, affecte le fonctionnement des réseaux alimentaires et des écosystèmes. De nombreux polluants différents sont rejetés dans les océans, avec leurs sources spécifiques, leur cycle interne, leur mode de transfert dans les réseaux trophiques et leurs effets toxiques. Ainsi, il est nécessaire d'apporter des connaissances scientifiques solides afin de quantifier et de comprendre le comportement de ces polluants dans l'environnement. En outre, on s'attend à ce que la transition énergétique affecte fortement l'avenir proche de certains de ces contaminants, de manière positive, par la réduction des matériaux à base de plastique, mais aussi de manière négative, comme pour certains métaux traces stratégiques (par exemple le lithium) impliqués dans les batteries de dernière génération et les dispositifs de stockage d'électricité qui seront produits en masse. Ces prévisions soulignent l'urgence de mieux comprendre et de prévoir les impacts futurs de ces polluants sur la biodiversité et les écosystèmes.
Bénéfices attendus
Les recherches présentées dans cette demande s'attacheront à identifier les effets du lithium sur les populations de poisson. Cela permettra de documenter les modèles utilisés dans le projet, pour à termes fournir des données scientifiques quant à la pollution dans l’océan global, l’influence des changements globaux sur cette pollution et ses effets sur les populations, et ainsi permettre de mieux réglementer leur rejet et informer le public sur les risques environnementaux associés à ce type de polluants, dans un contexte réglementaire.
Procédures
Durant le projet, chaque individu pourra subir jusqu'à cinq anesthésies pour des mesures biométriques (taille et poids), chaque intervention durant moins de 5 minutes, incluant le transfert en bac de réveil. Un sous-échantillon sera soumis à cinq tests comportementaux non-invasifs d'une durée entre 5–9 minutes. Une période de repos de 24 h suit chaque test, avec alimentation et maintien en bac individuel en contact visuel avec les congénères répartis sur 4 jours.
Impact sur les animaux
Les effets attendus d'une exposition chronique au lithium et/ou aux microplastiques de polypropylène ou encore d'une restrction alimentaire incluent une diminution de la croissance, des altérations des bilans énergétiques (baisse du métabolisme), ainsi que des effets sur la reproduction (retard ou inhibition de la maturation gonadique, réduction de la fécondité ou encore altération de la qualité des oeufs). Au niveau comportemental, des modifications de l'activité locomotrice, une altération des performances cognitives maus aussi des déficits d'apprentissage/mémoire sont attendus.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, afin d'avoir les échantillons biologiques nécessaires à toutes les analyses chimiques, histologiques et moléculaires, l'ensemble des poissons seront d'abord anesthésiés par balnéation, puis transférés dans un bac contenant une solution plus concentrée pour assurer une euthanasie en moins d'une minute, conformément aux pratiques réglementaires.
Remplacement
Il n'est pas possible de remplacer les animaux dans cette étude, car nous analysons l’impact des polluants et du climat à travers les effets indirects sur la disponibilité en proies sur les poissons à un niveau individuel, ce qui nécessite des organismes vivants pour pouvoir comprendre comment fonctionne l’ensemble du système.
Réduction
Le nombre de poissons utilisés a été calculé pour être le plus bas possible tout en garantissant des résultats fiables. Nous utilisons des méthodes statistiques pour analyser les résultats et comparer les effets en fonction du sexe et de la condition des poissons.
Raffinement
Les poissons sont élevés en groupe dans un environnement adapté et observés régulièrement pour détecter tout point limite (changement de couleur, difficulté à nager, etc.). Pendant certaines expériences, ils sont placés seuls pendant quatre jours, mais ils peuvent toujours voir d’autres poissons pour éviter le stress. Lors des mesures de taille et de poids, ils sont manipulés uniquement sous anesthésie pour leur bien-être.
Choix des espèces
Le médaka marin est un modèle animal qui permettra d’aborder les effets physiologiques des contaminants émergents tel que le lithium et les microplastiques sur les poissons osseux en milieu marin. L'espèce est caractérisée par une reproduction non-saisonnière en laboratoire, une bonne fécondité et par des cycles de vie courts qui permettent d’aborder aisément les questions des effets à long-terme impliquant des expositions de l’ensemble des stades de vie. L'exposition à l'ensemble des conditions commencera lors de l'installation des animaux dans leur bac de 10L (15 jours post éclosion) et se poursuivra durant l’ensemble de leur cycle de vie afin d’étudier la toxicité des différentes conditions sur les différents stades aux sensibilités différentes (croissance juvénile, maturation sexuelle). Ils seront manipulés au stade juvénile (1, 2 mois) et adulte (jusqu'à 6 mois) pour des mesures de croissance, d'évaluation de la reproduction et de comportement (maturité du système nerveux optimale) respectivement.
Etude du vieillissement chez le poisson clown par l’analyse de la longueur des chromosomes
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Capturés puis anesthésiés par immersion, 25 poissons clowns subissent le prélèvement d'un carré de nageoire caudale de cinq millimètres de côté, chaque intervention durant une trentaine de minutes. Les prélèvements s'étalent sur trois jours, quatre individus le matin et quatre à cinq l'après-midi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'objet est de mesurer la longueur des télomères chez des adultes de sept et quinze ans et des juvéniles d'un an, pour tester si elle explique une longévité qui dépasse vingt ans. Les 25 individus restent ensuite en captivité dans le service d'aquariologie, le porteur affirmant qu'aucune méthode in silico ou in vitro ne permettrait de travailler sur des poissons dont l'âge est connu.
Objectifs
Les télomères sont des séquences répétées d’ADN qui sont situées à l’extrémité des chromosomes. Ces séquences d'ADN répétitives ne contiennent pas de gènes : elles sont là pour préserver l'intégrité du patrimoine génétique. Au cours du vieillissement, ces portions des chromosomes raccourcissent. L'objectif de notre projet est de mettre en relation la longueur des télomères et la longévité d’un organisme, ceci en utilisant le modèle biologique d’une espèce de poissons osseux particulièrement longévive. Dans ce but, nous mesurerons la longueur des télomères chez les poissons clowns car ce genre de poissons osseux se caractérise par une longévité exceptionnellement importante (supérieure à 20 ans). Les télomères seront extraits à partir d’un échantillon de nageoire caudale, un tissu facilement accessible par un prélèvement peu invasif. Ces échantillons seront traités dans le but de définir si la longueur des télomères varie avec l’âge et/ou le sexe des poissons clowns, ou si cette mesure est invariable. Ce projet permettra de comprendre les bases moléculaires et physiologiques de la longévité exceptionnelle des poissons clowns au regard de la majorité des téléostéens.
Bénéfices attendus
Ces résultats, de recherche fondamentale, serviront à tester une hypothèse encore non explorée : la longévité des poissons clowns peut s’expliquer par la longueur des télomères. Nos résultats bénéficieront à la communauté scientifique spécialisée dans le vieillissement et dans l’établissement du modèle poisson clown.
Procédures
Les animaux seront soumis à un prélèvement unique d’un échantillon de petite taille (5x5 mm) de nageoire caudale, après une anesthésie effectué par balnéation. L’intervention pour chaque poisson durera 30 minutes et sera faite successivement à raison de 4 individus le matin et 4 à 5 l’après midi durant 3 jours (total de 25 individus).
Impact sur les animaux
Des complications post-prélèvement sont envisageables, mais la taille du prélèvement de nageoire est suffisamment petite (5mm X 5mm) pour ne pas gêner les mouvements natatoires du poisson. Par la suite, le tissu de la nageoire caudale est régénéré en quelques jours. Le stress lié à la manipulation est minime car uniquement lié à la capture et les individus sont ensuite rapidement anesthésiés. En cas de complications, nous appliquerons les directives envisagées sur la grille de scoring.
Devenir
Les 25 individus seront gardés en captivité au sein de la structure d’élevage des poissons clowns du service d'aquariologie.
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, il est crucial de connaitre l’âge des individus. Or, c’est le cas des individus sur lesquels nous proposons de travailler : les adultes sont élevés depuis plusieurs années (jusqu'à de 10 ans) et les juvéniles depuis 1 an. Ainsi, par la complexité de l'organisme vivant, aucune expérience in silico ou in vitro ne permet d’accéder à ce type de données. Par conséquent, il n’existe aucune méthode alternative à la réalisation de ce projet et l’utilisation du modèle animal est incontournable.
Réduction
Dans le cadre de ce projet, nous utiliserons des poissons dont nous connaissons l’âge, des adultes et des juvéniles. Nous en utilisons un nombre nécessaire et suffisant pour pouvoir appliquer des méthodes statistiques sur la comparaison des résultats obtenus (comparaison de moyennes, test de student...). Trois catégories seront échantillonnées : - 5 couples (5 mâles et 5 femelles) âgés d’environ 15 ans. - 5 couples (5 mâles et 5 femelles) âgés d’environ 7 ans. - 5 juvéniles âgés d’environ 1 an.
Raffinement
Une observation des animaux utilisés sera menée durant 48 h après le prélèvement. Les prélèvements seront réalisés sur une période de 3 jours avec : 8 individus pour le premier et le deuxième jour et 9 individus durant le troisième jour, soit un total de 25 individus. Ce planning permettra d’observer chaque individu de manière attentive. L’expérience sera stoppée dès qu’un point limite sera atteint avec un individu par euthanasie.
Choix des espèces
Depuis plusieurs années, les poissons clowns sont un excellent modèle d'étude dans les domaines de l'écologie, de l'évolution et du développement. La longévité des poissons clowns (au moins 20 ans) pose question. Les poissons clowns sont donc des animaux modèles de choix pour appréhender les bases moléculaires et physiologiques de cette longévité. L'un des objectifs de ce projet est de définir si la longueur des télomères varie avec l’âge. Ainsi, nous comparerons, les valeurs de ces longueurs de télomères obtenues pour des animaux juvéniles et adultes.
déterminisme et évaluation de la production d’anguilles argentées de marais (DEPAM)
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées à la pêche électrique, au carrelet ou à la nasse dans deux marais, 2 120 anguilles européennes sauvages vont être anesthésiées par balnéation puis relâchées à l'endroit exact de leur capture, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Deux mille reçoivent une puce électronique en trois minutes, et 120 subissent une incision d'un centimètre refermée par deux points de suture pour recevoir en plus une marque acoustique. L'espèce est classée en danger critique d'extinction, et le projet vise à mesurer combien d'individus parviennent à quitter les marais malgré les ouvrages hydrauliques, pour ajuster la pêche et la gestion des vannes. Le porteur écrit qu'aucun modèle numérique ne peut remplacer ce travail faute de données existantes, et se dit "très confiant" sur l'absence d'effets létaux au vu des marquages précédents.
Objectifs
Le projet s’intéresse à l’anguille européenne, une espèce de poisson migratrice classée en danger critique d’extinction par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature (UICN). Le projet a deux objectifs, le premier est de caractériser la population des anguilles européennes Anguilla anguilla, aux stades jaunes et argentées, de deux marais. Le second est d’évaluer la proportion d’anguilles argentées qui arrive à quitter les marais pour rejoindre leur site de reproduction avec identification des voies migratoires de l’espèce face aux nombreux ouvrages hydrauliques présents dans la zone.
Bénéfices attendus
L’anguille européenne étant une espèce en danger critique d’extinction, il est important de pouvoir réaliser une évaluation des populations dans différents milieux et de voir quelle proportion de cette population participe à la reproduction et donc au maintien de l’espèce. Les résultats de l’étude permettront d’adapter la gestion locale des anguilles européennes, soit par un meilleur contrôle de l’activité de pêche, soit par l’amélioration de l’utilisation des ouvrages hydrauliques se situant sur les voies de migration préférentielles de l’espèce. Dans les deux cas, l’objectif de gestion sera d’augmenter la proportion d’individus participant à la reproduction pour ainsi améliorer le statut de l’espèce.
Procédures
Ce projet comprend deux types de procédures pour répondre aux deux objectifs du projet. La première procédure, d’une durée totale de 3 minutes,comprend l’insertion unique d’une puce électronique de type « Passive integrated Transponder » (PIT), qui se fait sous anesthésie générale réalisée en balnéation, mais ne nécessitant pas de réaliser une incision ni une suture. Le marquage PIT nous permettra d’identifier les poissons qui seraient recapturé par les pêcheurs des marais étudiés et ainsi obtenir une estimation des taux de captures et de l’abondance de l’espèce dans ces environnements par la méthode de capture marquage recapture. L’objectif est de marquer 2000 individus > 20 cm sous cette procédure. La seconde procédure, d’une durée totale de 5 minutes,est une procédure chirurgicale avec insertion de deux marques : une marque acoustique et un PIT. Cette procédurenécessite une incision d’environ 1 cm et 2 points de suture. Les marques acoustiques émettent un signal ultrasonique régulièrement ce qui permet de suivre le déplacement des individus marqués dans un rayon compris entre 20 m et 500m selon les conditions locales de bruits et de turbidité, et ainsi estimer le taux d’échappement des anguilles argentées. L’objectif est de marquer 120 individus avec cette procédure. Les deux procédures se feront sous anesthésie générale par balnéation. Les deux marques sont encapsulées dans une coque moulée en résine epoxy inaltérable et biotolérée afin de n’avoir aucune incidence sur le bien-être du poisson pendant toute la durée de leur vie, ce qui dans le cas des anguilles argentées sera de 3 ou 4 ans après la date du marquage car les individus meurent après leur reproduction. Tous les individus seront mesurés et pesés avant marquage afin de de ne pas dépasser la charge des marques à 2% du poids du poisson et ainsi ne pas impacter sa capacité de nage.
Impact sur les animaux
Comme toutes expériences en écologie comportementale, le stress lors des captures doit être pris en compte. Pour cela, seuls des pêches électriques et carrelets et nasses seront utilisés pour la capture des anguilles. Ces engins sont des pièges et non des filets, et disposent d’un volume assez conséquent dans lequel les poissons sont piégés. De plus, ces pièges sont relevés quotidiennement afin de réduire le stress d’une captivité prolongée. Malgré les précautions prises, un problème lors de l’insertion chirurgicale est toujours à envisager. Mais l’expérience de l’équipe et la robustesse des anguilles européennes nous amène à être très confiants sur l’absence d’effets létaux ou délétères lors du marquage. Sur les marquages précédents, aucune mortalité à court terme (48h) n’a jamais été observée. De plus, des tests d’effet ont déjà été réalisés sur les anguilles et n’ont jamais montré aucune mortalité ni effet délétère. Le marquage chirurgical sera réalisé sous anesthésie générale et un analgésique local sera injecté par prévention de toute douleur. Après le marquage, l’individu est placé dans un bac de réveil pendant 1 heure au maximum.
Devenir
Tous les animaux marqués seront replacés dans leur milieu naturel, à l'endroit de leurs captures.
Remplacement
Les données sur la population des anguilles européennes Anguilla anguilla et leurs voies migratoires n’existent pas encore dans les marais étudiés. Il n’est donc pas possible de remplacer ce modèle écologique par des modèles numériques et/ou physique et/ou de l’analyse de données existantes
Réduction
Le nombre d’individus marqués en PIT (N = 2000) est statistiquement suffisant pour estimer l’abondance de la population par capture marquage et recapture. Le nombre d’individus marqués en acoustique (N = 120) a été pensé de manière à minimiser fortement le nombre d’animaux utilisé. Nous prévoyons de marquer 60 individus en 2025 et 60 individus en 2026, ce qui correspond à la limite statistique pour ce suivi.
Raffinement
Plusieurs mesures ont été mises en place afin de limiter la souffrance et le stress des individus lors des captures et des marquages. La capture se fera avec les engins les plus adaptés pour limiter les blessures, ainsi que leur stress. Les engins de pêche seront relevés tous les jours afin de limiter le temps de captivité. La pose de marque télémétrique et PIT s’effectuera sous anesthésie générale en balnéation, avec entretien par flux continu et ajustement si nécessaire de manière à maintenir la stabilité de l’anesthésie tout au long de l’intervention. Avant incision, un analgésique sera injecté localement pour prévenir toute douleur pendant et après la procédure. Après marquage, les animaux seront placés en réveil dans un bac d’eau oxygénée jusqu’à dissipation totale des effets de l’anesthésiant et récupération complète avant relâche dans le milieu naturel à l’endroit de la capture. Les points limites seront atteints si une détresse post-opératoire est observé (altération du comportement de nage, réactions violentes, ou au contraire absence de reprise d’activité normale).
Choix des espèces
L’anguille européenne est une espèce animale en danger critique d’extinction. Toutes les mesures visant à améliorer le statut de l’espèce, comme l’augmentation du nombre de géniteurs présents sur le site unique de reproduction sont essentielles. L’étude portera sur plusieurs stades de vie des anguilles européennes : les stades anguilles jaunes et argentées. Nous souhaitons dans un premier temps déterminer l’abondance d’anguilles jaunes pour connaitre la capacité des marais étudiés à produire des anguilles argentées. Dans un second temps, l’étude se focalisera sur le stade anguilles argentées, afin d’étudier leurs possibilités de rejoindre le milieu marin pour leur reproduction, leurs voies migratoires. Le but de l’étude étant d’améliorer la gestion des ouvrages hydrauliques si cela s’avèrerai nécessaire.
Production de lignée Astyanax mexicanus avec et sans chromosome B
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Déjà présents dans les installations du laboratoire, 20 poissons Astyanax mexicanus adultes, dix mâles et dix femelles, vont être génotypés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie, un morceau de nageoire caudale leur est prélevé et un marquage à l'élastomère leur est posé, avec un isolement de moins de 24 heures. Aucun n'est tué : les vingt sont élevés et reproduits pour constituer des lignées avec et sans le chromosome surnuméraire qui semble déterminer le sexe. Le porteur affirme que ce chromosome est trop propre à l'espèce pour être étudié chez le poisson zèbre et que la culture cellulaire ne rendrait pas compte des stades de développement.
Objectifs
La détermination du sexe reste une question centrale en biologie, et les poissons sont des modèles particulièrement intéressant dans ce contexte, en raison de la grande diversité de leurs mécanismes de détermination du sexe, souvent liés à des changements de leurs chromosomes sexuels. Les chromosomes B, sont des chromosomes surnuméraires et accessoires qui peuvent être impliqués dans divers processus biologiques dont la détermination du sexe. Chez la population d’Astyanax mexicanus de de surface, il existe un chromosome B qui contient un gène majeur déterminant du sexe. Cependant on a observé des mâles avec et sans chromosome B ains que de rares femelles avec un chromosome B. L'objectif de cette partie du projet est d'effectuer un génotypage des animaux présents dans nos installations afin de réaliser des lignées spécifiques pour comprendre le rôle de ce chromosome dans le déterminisme sexuel de cette espèce.
Bénéfices attendus
La création de ces lignées permet d'avoir des poissons modèles pour étudier le rôle te les mécanismes de transmission des chromosomes B.
Procédures
Nous prélèverons un morceau de nageoire caudale et marquerons à l'élastomère sous anesthésie sur 20 poissons géniteurs.
Impact sur les animaux
Les procédures de biospsie, de marquage et d’isolement (
Devenir
Les 20 animaux génotypés seront élevés et reproduits pour générer les lignées souhaitées.
Remplacement
La présence du chromosome B est très espèce spécifique et ne peut être étudié sur des poissons modèles type zebra fish. De plus le système de déterminisme du sexe chez les poissons par un chromosome B met en jeu des mécanismes complexes et encore inconnus. L’étude de ces systèmes en modèle in vitro par culture cellulaire ne prendrait pas en compte l’interaction des différents types cellulaires ni les différents stades de développement lors de la maturation et n’est pas pertinent dans le cadre de notre étude.
Réduction
Sur 20 animaux qui seront génotypés nous avons 10 mâles et 10 femelles ce qui constitue le minimum pour réaliser une fécondation et pour avoir les génotypes attendus.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans les conditions optimales de l’espèce (température, photopériode, qualité d’eau, densité). Les enrichissements faits de plantes artificielles seront aussi installés dans les aquariums. Les manipulations des animaux comme la manipulation pour la biopsie de la nageoire, le marquage ou la mise en balnéation seront réalisées par du personnel compétant, sous anesthésie et le plus rapidement pour limiter le stress dû à la préhension. Le comportement des animaux sera observé quotidiennement par des zootechniciens en suivant la grille Bien Être Animal qui permet de déterminer les points limites qui mèneraient à l’arrêt de l’expérimentation.
Choix des espèces
Les espèces et populations de poissons du groupe Astyanax seront utilisées comme espèces modèles dans cette étude du fait que les mâles possèdent un chromosome B qui, d’après des études préliminaires, semblent liées au sexe. De plus les Astyanax possèdent des qualités de poisson modèle (génome entièrement séquencé, petite taille, temps de génération réduit (maturation à 6 mois), reproduction toutes les 2 semaines, fécondation in vitro possible). Les 20 poissons de cette procédure seront utilisés à l'âge adulte et à maturité sexuelle pour réaliser des reproductions.
Projet d’éradication des poissons du genre Ancistrus en tant qu’Espèces Exotiques Envahissantes (EEE) : évaluation de l’efficacité d’un choc salin standardisé en milieu naturel comme méthode de lutte
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
Capturés par décharge électrique qui les paralyse une trentaine de secondes, confinés par des filets sur des portions de rivière de quatre à cinq mètres sans possibilité de fuite, 5 688 poissons sont exposés une heure à une injection de sel destinée à les tuer par choc osmotique et manque d'oxygène, puis laissés dans l'eau salée quatre heures de plus. 771 d'entre eux subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, sans possibilité, écrit le porteur, "de soulager les individus par l'euthanasie". Jusqu'à 220 ancistrus sont transportés une heure jusqu'au laboratoire et gardés sept jours en aquarium, nourris à la courgette, pour mesurer ce que le sel leur a fait. Les poissons indigènes tétanisés sont repêchés et remis à l'eau en amont, les ancistrus sont tués au titre de la lutte contre les espèces exotiques envahissantes, et quatre animaux seulement sur 5 688 sont déclarés maintenus en vie.
Objectifs
Ce projet a pour objectif principal de tester la possibilité d’éradiquer une ou plusieurs espèces exotiques d’une portion de cours d’eau par la réalisation d’un choc salin de courte durée. L’impact positif de l’éradication des espèces exotiques doit également avoir un impact faible sur les espèces indigènes. Pour cela, nous souhaitons réaliser des chocs salins standardisés sur 4 sites. Pour chaque site d’injection, nous délimiterons 3 zones expérimentales de 4 à 5m où nous confinerons les poissons avec des filets pour pouvoir étudier la mortalité et la morbidité que le choc salin induira sur les espèces exotiques. Les zones expérimentales seront positionnées à 25m, 50m et 100m du point d'injection. Des capteurs de salinité, T°C, pH et O2 seront disposés sur chacune des 3 zones expérimentales, et jusqu’à 1 000 m en aval. Ils permettront de suivre et d'enregistrer la cinétique de la salinité et d'autres paramètres vitaux pour la faune aquatique.
Bénéfices attendus
La réalisation d’un choc salin est une méthode de lutte contre les EEE encore non appliquée et innovante. Elle a déjà été évoquée dans le cadre de la gestion d'EEE dans des milieux d'interface, mais n’a jamais été documentée ni étudiée d’un point de vue scientifique. Les bénéfices attendus sont : (i) Lutte contre Ancistrus en tant qu’EEE (réduction voire éradication), à courte échéance ; (ii) confirmation de la résistance au sel des espèces indigènes amphihalines pour réplication possible de l'action en lutte précoce sur d'autres EEE (territoires insulaires tropicaux), à courte échéance ; (iii) développement d’une méthode de lutte reproductible et efficace pour des EEE aquatiques sensibles, à moyenne échéance.
Procédures
Les poissons (nombre estimé à 5 628) seront soumis pendant 1 h à une substance chimique pouvant causer leur mort : le sel (NaCl). Le sel sera injecté dans le milieu naturel et les poissons seront mis en contact par dispersion du sel depuis le point d'injection (transport passif par le courant d'eau). Le sel induira un choc osmotique et une hypoxie pouvant conduire à la mort des poissons. Lors de tests précédents, les poissons indigènes (amphihalins) se sont montrés plus resistant au sel que les espèces exotiques (espèces ciblées) qui sont d'eau douce stricte. Les poissons seront aussi pour partie soumis à un confinement temporaire et à une captivité dans des bacs d'eau claire pendant une heure maximum avant relâche (espèces indigènes) ou euthanasie (espèces exotiques). Enfin, 220 Ancistrus au maximum seront transportés jusqu"au laboratoire (1h) pour être stabulés en aquarium pendant 7 jours maximum.
Impact sur les animaux
- Exposition à une substance chimique mortelle, le NaCl, avec une concentration et une durée contrôlée - Induction d’un choc osmotique et d’une hypoxie conduisant à la mort des individus sensibles (espèces exotiques) - Confinement, sur des portions de 4-5m de long, au niveau des zones expérimentales sans possibilité de fuite en dehors pendant toute la durée du choc salin et 4h après (5h maximum) - Captivité dans des bacs d’eau pour les individus d’espèces indigènes avant le relâché (1h maximum) - Capture de certains individus par décharge électrique lors de la pêche électrique entraînant une paralysie courte (30 secondes) - Transport des individus Ancistrus temmincki en contenants fermés jusqu’au laboratoire (1h maximum) - Hébergement d’individus Ancistrus temmincki qui ne seront plus dans leur milieu naturel (7 jours)
Devenir
En cohérence avec les réglementations locales et nationales, tous les individus d’espèces exotiques seront euthanasiés à la fin de la procédure. Les anguilles qui seraient capturées lors du projet, seront maintenues en vie pour permettre leur remise à l'eau dès que possible si leur état le permet (sur décision du vétérinaire).
Remplacement
Les expérimentations portent sur l’étude d'un choc salin sur des poissons de rivière pour éradiquer une espèce exotique potentiellement envahissante sur des portions de cours d'eau limitées et documentées. Des tests ont été réalisés en laboratoire sur les Ancistrus temmincki et sur les espèces indigènes présentes et ont permis de déterminer une concentration et une durée qui n’impacte pas les espèces indigènes présentes. Ces études ont été complétés par des mesures de la dispersion d’une injection de sel in-situ qui ont permis d’ajuster les concentrations à injecter dans le cours d’eau pour avoir un effet sur Ancistrus, tout en préservant les deux principales espèces indigènes observées sur ce cours d’eau, l’anguille marbrée A. marmorata et la chevaquine A. serrata. Pour répondre à l’objectif de notre projet, nous devons réaliser les expérimentations en milieu naturel et nous ne pouvons modéliser les paramètres environnementaux de la rivière (flux, présence de roches et galets, profondeurs variables…).
Réduction
Ce projet se réalise en milieu naturel, et consiste en une étape de validation de méthode d’éradication après avoir étudier plusieurs paramètres en laboratoire. Nous avions réduit l’utilisation des animaux dans une première DAP qui s’est réalisée en milieu contrôlé en laboratoire. Pour cette deuxième étape, nous avons choisis de sélectionner des portions expérimentales de 4 à 5 m afin de confiner un échantillon de la population de poissons pour diminuer le nombre d’animaux utilisés. Les poissons des secteurs hors zones expérimentales seront moins exposés à la toxicité du sel pendant le choc salin car ils seront mis à mort dès l’atteinte d’un point limite par des opérateurs. Les poissons des zones expérimentales (en dehors des poissons d’espèces indigènes), subiront la toxicité du sel pendant le choc et 4h après. En confinant des portions de rivière, avec 3 zones expérimentales par site d’injection, nous diminuons le nombre d’animaux subissant une procédure sévère avec une toxicité aigüe sans possibilité de soulager les individus par l’euthanasie. Le nombre d’individus utilisés correspond à la population animale présente dans le milieu naturel. Ce nombre de poissons est localement variable et nous ne pouvons pas le mesurer par anticipation puisqu’il s’agit de notre modèle.
Raffinement
L’exposition à une substance chimique mortelle, le NaCl, sera contrôlée en continu par des capteurs présents tout le long de la zone en aval du site d’injection (voir annexe1). Des opérateurs seront présents également pour prendre en charge les poissons sur les secteurs hors zones expérimentales. Les poissons et crustacés indigènes tétanisés ou fuyant en dehors du cours d’eau (vers les berges) seront retirés dès que possible et remis à l’eau dans une zone non impactée (en amont du site d’injection). Dans les secteurs hors zones expérimentales, les poissons tétanisés par le choc salin seront retirés dès que possible du cours d’eau pour être euthanasiés. Seuls les poissons exotiques tétanisés situés dans les trois zones expérimentales, pour chacun des 4 sites d’injection, seront laissés dans le cours d’eau durant toute la durée du choc salin pour les besoins de l’expérimentation. Avant le relâcher des poissons indigènes, ils seront maintenus dans des bacs d’eau de rivière pendant une durée maximale de 1 heure. Cela permettra également de s’assurer que les individus auront retrouvé un bon état général avec une nage dynamique. Pour la capture des individus, les équipements de pêche électrique seront calibrés pour un voltage n’engendrant pas de blessures aux animaux, et uniquement une paralysie de 30s. Concernant les lots d’Ancistrus conservés, le transport jusqu’au laboratoire sera réalisé dans des véhicules spécifiques, les contenants seront fermés et fixés pour éviter tout choc et garantir la sécurité des poissons. Le transport n’excédera pas 1h. Pour la captivité des Ancistrus, les animaux seront hébergés dans des aquariums enrichis avec des galets provenant de leur milieu naturel (support et cache). La température de l’eau sera contrôlée dans les gammes de confort de l’espèce (20 à 24 °C). Chaque lot sera hébergé dans un aquarium séparé afin de limiter le nombre de poisson par aquarium et permettre l’observation individuelle. L’hébergement temporaire n’excédera pas 7 jours et sera fait dans une salle dédiée et calme, avec une alternance jour/nuit calée sur l’alternance naturelle. Pour pallier l’accès à l’alimentation naturelle, les poissons seront nourris avec une alimentation adaptée aux ancistrus : courgette. Une observervation bi-quotidienne sera réalisée avec renseignement d'une fiche de suivi par lot (signes cliniques et comportementaux). Des points limites seront déterminés.
Choix des espèces
L’objectif de l’étude est d’étudier le choc salin comme méthode de mise à mort de poissons Ancistrus temmincki dans le cadre de la lutte contre cette espèce en tant qu'espèce exotique envahissante. Nous souhaitons réaliser une éradication de cette espèce, tout en préservant les espèces de poissons indigènes présentes dans les cours d’eau traités. Nous sommes dans la deuxième phase du projet, avec étude sur des portions de rivière de l’effet du choc. Ainsi nous devons prendre en compte les espèces animales vertébrés présentes dans ce cours d’eau, qui sont listées ci-dessus et qui sont naturellement présente dans ces zones d’études. Les expérimentations seront réalisées en milieu naturel, sans possibilité de sélection des poissons présents. Nous pouvons retrouver tous les stades de développement et les deux sexes, allant de l’œuf à l’adulte. Pour la procédure 1, nous avons prévu de conserver certains individus Ancistrus temmincki vivants s’il y en avait. Pour cette captivité temporaire, nous choisirons les plus grands individus (>50mm). Nous avons observé lors de nos expérimentations en milieu contrôlé, que la sensibilité au sel était liée à la taille des individus, les plus grands étant les plus résistants. C’est pour cela que nous souhaitons conserver cette classe d’individus, pour évaluer les altérations possibles du sel, malgré une forte capacité de récupération.
Suivi de la franchissabilité de la passe à poissons n°2 aménagée dans un grand fleuve
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 1900
Pêchés au filet, anesthésiés trois à cinq minutes, mesurés et pesés hors de l'eau, 2 000 poissons reçoivent une puce électronique implantée dans l'abdomen par une incision de trois à cinq millimètres. Onze espèces sont concernées, dont cent salmonidés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Tous sont ensuite remis à l'eau, l'objet du projet étant de vérifier si une passe aménagée dans un grand fleuve laisse effectivement passer les migrateurs. Le porteur reconnaît qu'aucune analyse statistique n'est prévue et justifie l'effectif par les puces perdues en cours de route, certaines femelles les expulsant lors de la reproduction.
Objectifs
Suite à différents aménagements au niveau des fleuves ou de cours d'eau plus petits, la migration des poissons n'est plus possible. Ainsi des "passes à poissons" sont mises en place pour aider le passage des poissons au niveau de ces ouvrages et ainsi permettre notamment leur reproduction. L'objectif de ce projet est de vérifier l'efficacité d'une "passe à poisson" en suivant le passage des individus au travers de celle-ci. Pour ce faire, un éventail des poissons représentatifs du cours d'eau correspondant est pêché par différentes techniques. Les caractéristiques des poissons sont rapportées (taille, poids, sexe) sous-anesthésie générale et une puce, dont la taille est adaptée aux mensurations du poisson est implantée dans la cavité abdominale par chirurgie. Le poisson est ensuite remis en eau sous surveillance avant d'être relâché. Le poisson portant la puce pourra être détecté s’il passe au travers de la passe à poissons, ce qui permettra de vérifier que l'aménagement réalisé est bien efficace pour permettre le passage des individus au travers de l'ouvrage.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de vérifier l’efficacité de la passe à poissons pour les espèces présentes. Il est indispensable de réaliser ce type de suivi biologique en milieu naturel pour vérifier s’il est nécessaire de réaliser des travaux d’amélioration de la passe à poissons, pour que les poissons puissent librement circuler.
Procédures
Après anesthésie générale pendant 3 à 5 minutes, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale de 3 à 5 mm sera réalisée et une puce électronique sera implantée manuellement sur 2000 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, le transport, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress modéré sur les animaux. Il existe également un risque de douleur légère post-anesthésie suite à l’incision.
Devenir
Tous les individus seront replacés dans leur habitat naturel
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 franchissement d’un aménagement (ici une passe à poissons) doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées.
Réduction
L’effectif prévu est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire les comportements des poissons par espèce et par stade, et évaluer la franchissabilité de la passe à poissons. Il est adapté au gabarit du milieu (grand fleuve) et à la diversité spécifique et la densité de population. L’effectif tient compte de plusieurs facteurs, pour garantir un certain nombre de détections : - L’implantation des puces ne génère en principe pas ou très peu de mortalité post-opératoire en respectant les préconisations de tailles minimales. Toutefois, certains individus peuvent perdre leur puce dans les semaines suivant l'implantation. - Certaines femelles peuvent également expulser la puce lors de la reproduction. Tous les individus d'une même espèce ne vont pas forcément migrer. Les individus pêchés en amont de la passe à poissons (50%), seront transportés en aval de la passe, où ils seront pucés puis relâchés, de manière à privilégier l'étude sur des individus enclins à migrer et in fine réduire le nombre d'individus marqués. Il n'est pas prévu d'analyses statistiques dans le cadre de cette étude comportementale menée en milieu naturel, en-dehors des statistiques descriptives (taux de franchissement, durée moyenne de franchissement).
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac oxygéné et refroidi. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. La solution d'anesthésie sera renouvelée toutes les 30 minutes, pour éviter que la température du bain n’augmente et soit toujours suffisamment fraiche pour éviter le stress des poissons et l’altération de l’efficacité de l’anesthésiant. En outre, l’accent sera mis sur la rapidité d’exécution des mesures biométriques et du marquage pour réduire le temps d’anesthésie, sachant que les poissons seront maintenus hors d’eau pendant toute la durée de la prise des mesures biométriques et marquages. La taille des puces sera adaptée à la taille de l’animal. Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés visuellement en bonne santé seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision. Le réveil sera contrôlé dans un vivier placé dans la rivière. L’application de points limites stricts et spécifiques du projet limitera les risques de douleur tout au long de la procédure.
Choix des espèces
11 espèces de poissons sont ciblées et sont représentatives du fleuve et de la zone concernée : - Poissons d’eau courante : barbeau fluviatile, hotu, chevaine, truite commune - Poissons d’eau calme : brème, gardon, rotengle, lote - Carnassiers : Brochet, silure, perche 1 stade de développement est retenu : subadultes-adultes.
Indice de tolérance thermique et hypoxique chez une espèce invasive : le gobie à tache noire
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Capturés en rivière, anesthésiés puis marqués par une injection de colorant sous la peau, 120 gobies à tache noire mâles sont chauffés dans un bac de terrain jusqu'à perdre l'équilibre, en séances de deux heures trente. Suivent un mois en animalerie, jusqu'à trente-six heures de jeûne, des passages isolés en tunnel de nage et en chambre de respirométrie sous oxygène réduit, et un second échauffement mené jusqu'à l'arrêt de la nage. Ces procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. Tous sont tués à la fin pour prélever leur cœur, leur cerveau et leur muscle et relier ces défaillances à l'état de leurs mitochondries.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique global, les milieux aquatiques continentaux sont de plus en plus soumis à des stress environnementaux (chaleur, hypoxie, etc.) sévères, affectant la physiologie, le comportement et la survie des espèces qui y vivent. Les poissons, ectothermes, sont particulièrement exposés à ces changements. Ainsi, les espèces les plus résilientes pourraient être avantagées et coloniser de nouvelles niches écologiques. Ces espèces invasives entraînent un déséquilibre des réseaux trophiques impactant l’ensemble du milieu. Comprendre les mécanismes qui sous-tendent leur plasticité est donc essentiel pour anticiper les conséquences des contraintes naturelles sur la biodiversité aquatique et orienter les politiques de conservation. Ce projet vise à caractériser les limites de tolérance thermique chez le gobie à tache noire (Neogobius melanostomus), une espèce benthique invasive en forte expansion dans les rivières européennes, notamment en France. Cette espèce semble capable d’occuper des habitats plus contraignants que ceux d’espèces endémiques, notamment des zones de fond à faible teneur en oxygène. Cette tolérance à l’hypoxie contribuerait à son succès invasif en lui permettant d'exploiter une niche écologique plus large. Le projet repose sur une approche expérimentale comparative combinant plusieurs indices de tolérance thermique basés sur les performances de nage qui seront mesurés dans des dispositifs dédiés à la fois sur le terrain et en laboratoire. La comparaison de ces deux situations n’a jamais été effectuée auparavant et sera complétée par des mesures en condition d’oxygène réduite, caractéristique importante des milieux dégradés. En combinant mesures de performances/tolérances thermiques (CTmax terrain et laboratoire, CTswim) et analyses mitochondriales sur cœur, cerveau et muscle, ce projet vise à fournir une compréhension multi-échelle de la tolérance thermique chez une espèce envahissante, et à identifier les traits qui favoriseraient sa progression dans les milieux aquatiques soumis au changement global. Ce projet implique la capture de gobies sauvages dans la Saône et des expérimentations en conditions de terrain et en animalerie agréée.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à affiner notre compréhension des limites de tolérance thermique chez le gobie à tache noire, une espèce invasive largement répandue dans les grands cours d’eau d’Europe. Il s’agit notamment de comparer différents indicateurs de tolérance thermique : la CTmax, mesurée soit en conditions naturelles, soit en conditions contrôlées, et la CTswim correspondant à une perte fonctionnelle locomotrice sous contrainte thermique. (1) Sur le plan fondamental, cette étude permettra d’identifier les mécanismes écophysiologiques impliqués dans la défaillance thermique, en reliant les seuils critiques comportementaux (perte d’équilibre, arrêt de nage) au fonctionnement des mitochondries de plusieurs organes (cerveau, cœur, muscle). L’approche multi-échelle utilisée (de l’organisme à la cellule) contribuera à clarifier les processus qui limitent les performances thermiques des poissons dans leur environnement. (2) Sur le plan méthodologique, le projet interroge la robustesse d’un indicateur largement utilisé (la CTmax) selon le contexte expérimental (terrain vs laboratoire), et propose une alternative potentiellement plus pertinente d’un point de vue écologique : la CTswim, qui intègre la composante locomotrice, essentielle à la survie (fuite, alimentation, reproduction). (3) Sur le plan appliqué, les résultats aideront à reconsidérer les indicateurs utilisés pour la gestion thermique des milieux aquatiques. Si la CTswim se révèle plus sensible que la CTmax, notamment en conditions hypoxiques, elle pourrait constituer un nouveau seuil critique pertinent à intégrer dans les modèles de niche thermique, la planification de la restauration écologique ou l’évaluation des risques liés aux canicules aquatiques. Enfin, l’étude du gobie comme modèle invasif permettra d’identifier des traits fonctionnels susceptibles de favoriser la résilience thermique et l’occupation de niches écologiquement stressantes, offrant ainsi des clés pour mieux comprendre les dynamiques d’invasion dans un contexte de changement global.
Procédures
Les poissons seront soumis à plusieurs interventions expérimentales réparties en séquences, selon les deux procédures décrites dans le projet. - Capture et marquage individuel Après la capture en milieu naturel (temps d’émersion
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont principalement liés au stress physiologique induit par : - La capture en milieu naturel, - Le changement d’environnement (transition rivière → laboratoire), - Les manipulations expérimentales (chambre de nage, respirométrie, échauffement thermique). Ce stress peut favoriser des troubles immunitaires et l’apparition d’infections opportunistes, notamment chez des individus déjà fragilisés. Ce risque sera réduit par des phases de récupération post-manipulation, une surveillance rigoureuse de l’état des animaux et une stabulation adaptée (eau filtrée, oxygénée, cachettes, densité contrôlée). Les autres effets indésirables incluent : - Le jeûne alimentaire imposé avant les mesures métaboliques (36h max), potentiellement inconfortable mais nécessaire pour éviter les biais liés à la digestion ; - L’isolement temporaire (
Devenir
À la fin de l’expérience, il est prévu de procéder à des échantillonnages pour analyses mitochondriales (cœur, cerveau, muscle squelettique) sur l’ensemble des individus utilisés. Ces analyses nécessitent l’euthanasie de tous les individus restants, conformément au plan expérimental, afin de relier directement les performances thermiques et locomotrices aux mécanismes cellulaires.
Remplacement
A ce jour, seule l’expérimentation sur animaux permet de réaliser une étude intégrative qui prend en compte l’ensemble de l’organisme et ses réponses physiologiques, surtout lorsqu’il s’agit d’animaux sauvages. Cela permet notamment de caractériser les interactions complexes entre les tissus et leurs fonctions cellulaires. Cette vision globale est indispensable pour étudier de façon complète, les réponses métaboliques de l’animal face à son environnement
Réduction
Compte tenu de la variabilité interindividuelle attendue (taille, masse, capture en milieu naturel), le nombre d’animaux a été réduit au strict nécessaire tout en garantissant la pertinence scientifique et statistique. Le marquage individuel permet d’appliquer des tests à mesures répétées, prenant l’individu comme facteur aléatoire, ce qui réduit fortement le besoin d’effectifs supplémentaires. Notre plan expérimental inclut : • Deux conditions d’oxygénation (100 % vs 20-50 % de saturation en O₂), • Deux statuts expérimentaux (poissons testés en CTmax terrain vs individus naïfs). Nous travaillons uniquement sur des mâles pour limiter la variabilité liée au sexe et réduire le nombre d’animaux nécessaires. L’effectif final (120 individus) est équilibré entre conditions et prend en compte une faible marge pour compenser la mortalité possible (transport, acclimatation, manipulations), inévitable avec des individus sauvages. Cet effectif se base sur la taille d’échantillons décrite dans les articles publiés sur le sujet.
Raffinement
Lors des protocoles in vivo, un des principaux objectifs est de limiter au maximum le stress et la douleur des animaux. Chaque geste contraignant (mesures et changement de milieu – tunnel, chambre ou nouvel aquarium) sera réalisé sous anesthésie légère, suivi par un temps d’acclimatation de 12h dans le tunnel de nage avant les protocoles de respirométrie. Après chaque expérience, les poissons seront replacés dans leur aquarium de stabulation et toutes les précautions seront prises pour leur éviter toutes nuisances visuelles et sonores. Les gobies seront maintenus dans des aquariums en densité adaptée à leur espèce, agrémentés de plantes artificielles et de gravier. Des cachettes adaptées des constitués de tubes PVC seront disposées dans les aquariums. Les poissons seront nourris une fois par jour, avec des cubes de moules hachées avec du mix (différentes larves de moustiques, daphnies et de la verdure (épinards, spiruline)) et lors du nourrissage, leur comportement sera particulièrement observé. En effet, si un poisson ne se nourrit pas, des mesures seront prises à son égard. Une observation biquotidienne sera réalisée par le personnel animalier et les expérimentateurs afin de veiller au bien-être des animaux depuis leur arrivée à l’animalerie jusqu’à l’euthanasie. Les états de santé et de bien-être des animaux seront ainsi évalués en prenant en compte les signes cliniques et comportementaux selon des grilles d’évaluation afin de définir des points limites adaptés et précoces pour mettre fin à toute douleur incompatible avec les objectifs du projet. Dès l’apparition de signes cliniques de mal-être, les animaux seront sortis du protocole et remis en conditions standard d’élevage. Dans le cas où des signes de douleur ou de mal-être devaient persister au-delà de 24 heures après la mise en stabulation, les animaux seront euthanasiés selon la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
Le gobie à tache noire (Neogobius melanostomus) a été choisi comme modèle en raison de son fort intérêt de la communauté scientifique quant à son impact écologique. Espèce benthique exotique envahissante, elle colonise rapidement les cours d’eau français (Moselle, Saône, Doubs) et entre potentiellement en compétition avec des espèces autochtones en occupant des habitats hypoxiques peu accessibles à ces dernières. Son comportement locomoteur particulier (nage par bursts, maintien au substrat) et sa tolérance apparente à l’hypoxie en font un modèle idéal pour explorer les limites physiologiques et bioénergétiques de la tolérance thermique. Par ailleurs, le gobie est classé en préoccupation mineure (LC) sur la liste rouge UICN. Sa capture en milieu naturel, dans le cadre d’autorisations préfectorales spécifiques, n’entraînera aucun impact significatif sur les populations locales, d’autant plus qu’il s’agit d’une espèce prolifique, suivie dans plusieurs programmes de gestion piscicole régionaux. Tous les individus utilisés sont des adultes mesurant entre 8 et 14 cm, ce qui correspond aux tailles adultes couramment observées dans les populations naturelles. Le choix de ce stade de développement est justifié pour deux raisons principales : - Il garantit une compatibilité optimale avec les dispositifs expérimentaux utilisés (tunnel de nage de 5 L, chambres métaboliques, système CTmax). - Il assure une représentativité écologique : les individus adultes sont les plus exposés aux contraintes environnementales (température, hypoxie) et jouent un rôle clé dans les dynamiques de population (reproduction, territorialité, compétition interspécifique).
Evaluation de l’incorporation dans l’aliment de taux vitaminiques plus élevés que ceux couvrant les besoins de base recommandés sur la santé des animaux d’eau chaude soumis à un stress chronique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Entassés une heure par jour pendant dix jours dans un bassin dont on abaisse le volume d'eau, 440 tilapias perdent du poids, refusent de s'alimenter et finissent par perdre une partie de leurs écailles au niveau des nageoires. Ils sont sortis de l'eau dix fois en trois mois pour être pesés et prélevés, subissent une prise de sang, puis sont tous tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le stress leur est infligé volontairement, pour mesurer si des taux de vitamines supérieurs aux recommandations aident les poissons d'élevage à mieux le supporter, au bénéfice des producteurs. Le porteur écrit que les prélèvements post mortem serviront à optimiser les rations alimentaires "pour leur bien-être", quand le protocole consiste à entasser et affamer les animaux avant de les tuer.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’évaluer des taux d’incorporation optimum de vitamines dans les rations alimentaires des poissons face à un stress. L’amélioration des conditions d’élevage participe au développement d’une aquaculture plus raisonnée. La nutrition vitaminique joue un rôle clé dans l'optimisation des performances de production et la résistance au stress. Cependant, les conditions d'élevage actuelles ont révélé que les niveaux de vitamines recommandés ne permettent plus d’optimiser la croissance et la résistance au stress et ainsi de promouvoir la santé des poissons d’eau chaude. En effet, la diminution de l’utilisation de la farine de poisson, au profit d’ingrédients d’origine végétale de plus en plus présents dans les rations alimentaires, ainsi que la pression exercée pour limiter l’usage des antibiotiques, rendent nécessaire une réévaluation régulière des apports en vitamines. Ces derniers doivent être adaptés aux différents stades de développement des poissons ainsi qu’aux divers facteurs de stress auxquels ils sont exposés. Malgré l’importance des fonctions des vitamines, peu d’études ont été réalisées pour déterminer les besoins vitaminiques des poissons d’eau chaude. De plus, ces études, réalisées dans des conditions de laboratoire contrôlées et optimales, se basaient uniquement sur la modification d’une seule vitamine dans la ration alimentaire, négligeant de ce fait les interactions de fonctions entre les vitamines et les autres nutriments. Ainsi, les recommandations précédemment établies pour les niveaux d'inclusion de vitamines alimentaires étaient probablement biaisées et sous-optimales pour des applications pratiques avec des formulations alimentaires modernes. Plusieurs études menées sur la truite et la crevette, dont une réalisée sur la truite arc-en-ciel dans le cadre d’un projet antérieur, ont mis en évidence les effets bénéfiques de l’incorporation de niveaux de vitamines supérieurs aux recommandations nutritionnelles. Ces apports renforcés ont notamment amélioré la croissance et la santé des poissons, en particulier lors d’épisodes de stress. Le concept de vitamine optimale s’avère une stratégie nutritionnelle bénéfique afin d’optimiser la physiologie du poisson et les fonctions du système immunitaire en réponse à des conditions de stress. L’objectif de ce projet est de montrer les effets bénéfiques de taux élevés de vitamines chez les poissons d’eau chaude en utilisant le tilapia comme modèle.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront à court terme de mieux comprendre les effets de taux élevés de prémélange de vitamines sur la capacité des poissons d’eau chaude à faire face à des conditions de stress. La mise à disposition des résultats et leur interprétation permettra aux producteurs de poissons d’améliorer leurs conditions d’élevage et de participer à une pisciculture plus raisonnée. Les résultats de ce projet permettront ensuite de comprendre si la supplémentation du précurseur de la forme active de la vitamine D, seul ou en combinaison avec des taux élevés de vitamines, est bénéfique aux poissons d’eau chaude.
Procédures
Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 17 jours, dont 10 jours de stress d'entassement et 7 jours de récupération. Au cours du stress, le volume de l'eau dans le bassin sera diminué une heure par jour pendant 10 jours Sortie hors de l’eau des poissons pour les pesées et les prélèvements (10 fois en trois mois ; moins de 30 secondes). Prélèvement de sang réalisé une fois par animal avec un temps de prélèvement qui ne dépassera pas une minute.
Impact sur les animaux
Durant la période de stress : Perte de poids, diminution de l'indice corporelle, refus de s’alimenter, dégradation de l’état corporel (pertes partielles des écailles au niveau de la nageoire pectorale et caudale en fin de période de stress). Douleur transitoire à l'endroit du prélèvement de sang réalisé une fois par animal.
Devenir
Les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements biologiques. Ces prélèvements permettront de mieux appréhender l'effet de concentrations élevées en vitamines sur la résistance des poissons au stress d'élevage et d'optimiser de ce fait les rations alimentaires pour leur bien-être.
Remplacement
La procédure expérimentale est nécessaire et ne peut pas être remplacée par une autre stratégie n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. En effet, l"apport en vitaminique sera évaluée au niveau des organes et dans la circulation sanguine. Or, il n'existe pas de modèle in vitro ou in silico intégrés capables de mettre en évidence ce type d’effet sur la stimulation du système immunitaire pour faire face aux stress d’élevage subis par les poissons. Enfin les paramètres zootechniques sont également d’importance pour cette évaluation car étroitement liés à la physiologie du poisson et nécessitent des animaux vivants.
Réduction
Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d'animaux adéquat pour ce projet. Les calculs ont été faits sur la base de résultats significatifs obtenus dans d'autres études sur les paramètres du stress (réponse immune, expression de gènes…) chez la truite arc en ciel ayant subis un stress d'élevage. Le nombre d'animaux à utiliser permettra d'apporter de bonnes conditions d'élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux et d'obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d'informations possibles par animal.
Raffinement
Avant toute manipulation, les tilapias seront anesthésiés. Le stress dû à la capture, à la sortie des bassins et aux les prises de sang seront réduits par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs, un séchage modéré des poissons, le port de gants, l’utilisation d’un mousse humide pour poser l’animal sur le support de contention et d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans la procédure qui définit le volume limite de sang et les périodes de récupération nécessaires. Pour protéger le bien-être des animaux, ils seront suivis au moyen de grilles d'évaluation du bien-être animal, et des points limites adaptés seront appliqués immédiatement si un animal semble éprouver des effets indésirables imprévus. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte à ce que la densité des animaux par bassin, les paramètres environnementaux (température) ou encore la qualité d’eau procurent le maximum de confort aux animaux, et répondent à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.
Choix des espèces
Les concentrations de vitamines évaluées chez le tilapia sont destinées à être incorporées dans les aliments comme additif alimentaire pour les poissons d’eau chaude. Le tilapia est le deuxième plus important groupe de poissons élevé, il est peu exigeant et résistant aux conditions d'élevage. Au début de l’étude les tilapias pèseront 30 grammes. Ils seront élevés pendant 12 semaines, pour pouvoir effectuer les échantillonnages d’organes et les prélèvements de sang demandés par la procédure.
Evaluation de l’efficacité des effets antiage d’un probiotique chez le killifish
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
Tués à l'issue de l'étude pour prélever leur sang, leur intestin, leurs muscles et leur cerveau, 30 killifish turquoise vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Ils sont hébergés seuls dans des bacs de trois litres pendant un mois, entre trois et quatre mois d'âge, pesés et transférés à l'épuisette par gestes de quinze secondes. Les atteintes attendues tiennent au vieillissement accéléré propre à l'espèce, perte de pigmentation, amaigrissement, prostration au fond du bac ou nage exclusive en surface, avec arrêt du protocole au-delà de 20 % de perte de poids. Le probiotique évalué est développé par une société privée et déjà commercialisé pour la nutrition humaine.
Objectifs
Caracteriser les effets anti-ages d'un probiotique (conjugué à l'aliment) au cours du viellissement spontané de l'African Turquoise Killifish. Cette molécule qui est développée par la société privée, et est par ailleurs déjà utilisée sur d'autres applications en nutrication chez l'Homme.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les effets bénéfiques potentiels sur le viellissement liés à un changement potentiel de microbiote intestinal. Nous pourrons évaluer si le probiotique à un effet important sur le déclin locomoteur et/ou cognitif. Ceci permettra possiblement de planifier de nouvelles approches thérapeutiques comme les modulations nutritionnelles afin de mieux prendre en charge les pathologies liées à l'âge.
Procédures
Aucune intervention invasive sur individus vigile ou anesthésiés n'est prévue dans cette étude. Néanmoins, les animaux sont soumis a des interventions de courte durée n'excedant pas 15 secondes comme la pesée ou le transfert d'un bac à un autre avec épuisette.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables chez le poisson concernent principalement les conséquences du vieillissement naturellement rapide chez l'African Turquoise Killifish. Les autres effets à évaluer concernent les conséquences du traitement avec le probiotique. Les individus peuvent présenter une réduction de la pigmentation de la peau, une perte de poids, ou émaciation, accompagnées de changements comportementaux de type anxiété ou résignation avec notamment une diminution de la prise alimentaire ou une position dans la colonne d'eau qu'il sera facile à identifier (navigation exclusivement à la surface ou prostration au fond de l'aquarium).
Devenir
Les animaux (les 30) inclus dans cette étude seront euthanasiés à l'issue de cette étude pour réaliser des prélvements tissulaires (sang, intestin, muscles, cerveau).
Remplacement
Dans le cadre de ce protocole, nous comptons utiliser le Turquoise Killifsih, qui est un modèle unique et indispensable à l'échelle de l'organisme entier pour étudier de manière intégrée l'impact d'un modualtion nutritionelle sur la progression du vieillissement en un temps extrement rapide.
Réduction
Compte tenu de la variabilité des paramètres biologiques généralement observée au sein d’un groupe homogène et de la durée des protocoles, des groupes de 15 animaux par condition-déterminé par une approche statistique-seront formés afin de pouvoir mettre en évidence des différences statistiques.
Raffinement
Les animaux inclus dans les procédures sont hébergés individuellement dans un bac de 3 litres dans l'eau osmosée dont les paramètres biologiques sont trés contrôlés avec notamment une température de 28°C, un pH de 7,5. Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal, sous anesthésie lorsque nécessaire pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux, et en respectant des points limites définis par le comportement des animaux, que ce soit leur comportement alimentaire, leur locomotion (position dans la colonne d'eau: nage en surface ou prostration au fond du bac) ou leur fonction respiratoire (mouvement operculaire). L'altération d'un ou plusieurs de ces paramètres conduira à une perte de poids significative qui lorsqu'elle sera supérieure à 20% conduira à l'arrêt du protocole expérimental. NB: Les poissons ne seront pas anesthésiés pour évaluer leur poids. Ils seront placés vigiles dans un bac d’eau sur une balance préalablement tarée. C’est une procédure qui est en cours de validation par notre cellule SBEA et qui dans le futur ne demandera pas à être inclue dans les DAP.
Choix des espèces
Pour étudier les mécanismes en lien avec le vieillissement, l'Arican Turquoise killifish est l'espèce idoine, puisqu'il est le vertébré dont la durée de vie est la plus courte en captivité (6 mois). En tant que vertébré, il possède une anatomie comparable à celle du rongeur et de l'Homme. Une abondante littérature montre comment chez le mâle et la femelle, ce poisson présente un viellissement systémique, là aussi comparable aux rongeurs et à l'Homme (sarcopénie, déclin cognitif ou maladies métaboliques). Pour toutes ces raisons, l'African Turquoise Killifish est à l’heure actuelle un modèle très pertinent utilisé dans des laboratoires académiques, de plus en plus nombreux, pour modéliser un large spectre de pathologies liées à l'âge, avec la possibilité d'aller très en profondeur pour l'exploration fonctionnelle in vivo et mécanistique post mortem. Les animaux utilisés danc cette étude sont des adultes de 3 mois pour une durée d'un mois. Fenetre de temps interessante (entre 3-4 mois) puisqu'il s'agit d'un moment critique dans l'existence du killifish, avec notament un déclin important de la locomotion spontané (notamment la distance parcourue en un temps donné).