Autres poissons
Suivi de la dévalaison d’espèces piscicoles au niveau d’un ouvrage hydraulique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 195
Pour savoir si les poissons qui descendent la rivière sont attirés vers la turbine la plus meurtrière d'un barrage hydroélectrique, 260 individus vont être capturés et marqués, dont 65 salmonidés et 195 poissons d'autres espèces, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacun subit sous anesthésie une opération d'une à trois minutes pour implanter un émetteur acoustique, refermée par une suture au fil résorbable. Les atteintes annoncées vont du stress de capture à une inflammation ou une gêne locale pouvant durer plusieurs semaines. Tous sont remis à l'eau en moins d'une heure, une fois leur nage redevenue active, sauf ceux qui atteignent les points limites définis pour la phase de réveil, alors mis à mort.
Objectifs
L’objectif de l’étude est d’établir un état des lieux du comportement des poissons lors de la phase de dévalaison à l’approche d'un barrage et plus spécifiquement un des groupes hydroélectriques, plus mortel. Ce suivi sera réalisé par l’utilisation de la télémétrie acoustique. Ce suivi comportemental permettra de définir le délai d’approche des individus en fonction de l’espèce, les voies de passage utilisées par les individus, le délai de franchissement en fonction de la voie de passage, les zones de concentration éventuelles afin de définir des zones potentielles d’ouvertures d’exutoires, les détections à l’aval de l’ouvrage à la suite de la dévalaison afin d’obtenir un indice de survie. Le projet est étalé sur 3 années afin d’observer la saisonnalité des déplacements piscicoles (reproduction, alimentation, hivernage) mais également pour prendre en compte les variations interannuelles de l’hydrologie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet sont d’ordres écologiques. Le projet permettra d’évaluer si les poissons sont attirés préférentiellement vers le groupe hydroélectrique étudié, présentant un indice de mortalité plus élevé que les 4 autres turbines. Le cas échéant, les données obtenues permettront d’orienter vers des solutions visant à réduire l’impact de cette turbine. Diverses solutions sont envisagées, du design d’une voie de passage alternative jusqu’au remplacement de la turbine par un modèle moins impactant. Le projet permettra également d’en apprendre plus sur l’écologie des espèces étudiées. En effet, les déplacements migratoires des poissons sur cette partie du cours d'eau sont peu documentés et la première année met en évidence des déplacements importants des poissons vers l’amont et vers l’aval.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale d'un maximum de 3 minutes.
Impact sur les animaux
Voici la liste des nuisances ou effets indésirables sur les animaux : stress lié à la capture et à la manipulation, effets de l’anesthésiant, effets post-opératoire (inflammation liée à l’implantation ou gêne locale pouvant aller jusqu’à quelques semaines), altération temporaire du comportement (lié au stress, à l’implantation, à l’anesthésie pouvant aller jusqu’à quelques heures).
Devenir
Les animaux sont replacés dans leur milieu naturel à l'issue de la procédure.
Remplacement
L’objectif du projet étant d’évaluer les voies de passage des poissons au niveau d’un barrage, il est indispensable d’observer les comportements individuels de déplacement en milieu naturel. Le remplacement n’est pas envisageable.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été limité au minimum nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques tout en garantissant la puissance statistique. Un minimum de 35 individus détectés par espèces ou groupes d’espèce est nécessaire pour mener des analyses robustes. Les espèces ou groupes d'espèces sélectionnées sont le barbeau fluviatile, le gardon, les autres cyprins (rotengle, chevaine, brème commune)et les salmonidés (Truite fario, truite lacustre). Pour espérer détecter 35 individus par groupe d’espèces, soit 140 poissons, il faut tenir compte du taux de détection en dévalaison, du taux de survie post marquage et du taux de rétention du tag. Cela donne 372 poissons à marquer sur l’ensemble du projet. Etant donné que 112 poissons ont déjà été marqués pour ce projet, il reste 260 poissons à marquer sur la durée restante du projet (372-112 = 260). Cet objectif est bien sûr à réévaluer en fonction des captures réalisées. Si certains effectifs de poissons ne sont pas atteints, les effectifs restants pourront être reportés sur d’autres espèces.
Raffinement
Les opérations d'implantation sont réalisées sous anesthésie et ont la durée la plus courte possible, entre 1 à 3 minute pour l’implantation d’un tag. Pour les opérations de 3 minutes, une recirculation d’eau avec une légère sédation est installée pour le poisson. Le poids de l'émetteur ne dépasse pas 2% du poids de l'individu. Les émetteurs sont de trois classes différentes. Le choix de l’émetteur se fait en fonction du poids du poisson à marquer. Les tags sont tous encapsulés dans des matériaux biocompatibles. Concernant le marquage, les solutions d'anesthésiant sont changées tous les 20 individus. Les poissons sont manipulés à l'aide d'épuisette en maille en silicone pour éviter l'abrasion provoquée par les mailles classiques en nylon. Les points de suture sont réalisés avec du fil monofilament résorbable. Le fil monofilament endommage moins les tissus et empêche une infiltration d’eau par capillarité. Le matériel est désinfecté avant chaque session de marquage. Les lames de scalpel sont stériles. Les opérateurs portent des gants stériles. Les poissons sont anesthésiés un par un. Un pansement de povidone iodée est appliqué sur la cicatrice du poisson, ayant un effet antiseptique dans les heures suivant le marquage. Lors des stabulations pré et post marquage, les poissons sont placés dans des volumes d'eau adaptés aux espèces, une pompe à air à grande capacité permet de maintenir un taux d'oxygène adapté et une limitation à l'exposition à la lumière est prévue. La température est également contrôlée pour éviter le stress thermique. Afin de limiter le stress, les poissons sont relâchés le plus rapidement possible (
Choix des espèces
Les espèces ont été choisies en fonction des espèces dévalantes répertoriés dans le rapport du suivi quinquennal de la passe à poissons du barrage étudié ainsi que les espèces les plus susceptibles d’être impactées par les turbines du barrage lors de la dévalaison, et les plus abondantes dans le milieu local ont été retenues). Par ailleurs, elles ont été validées par le Comité de Pilotage du projet. Les stades de développement étudiés seront les stades adultes ou juvéniles (dans la mesure où le poids de l’émetteur a un poids inférieur à 2% de celui de l'individu).
Suivi à long terme des populations de poissons migrateurs
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 3000
Capturés au piège ou au filet, anesthésiés, mesurés, pesés, équipés d'une puce d'identification, amputés d'un morceau de nageoire de 0,25 cm² et dépouillés de quelques écailles, 42 000 salmonidés et 3 000 poissons d'autres espèces passent une trentaine de minutes entre les mains des opérateurs. Les procédures sont classées à un niveau de souffrance modéré. La finalité est double, un observatoire de long terme sur trois cours d'eau côtiers suivis depuis les années 1980, et la fourniture de données aux groupes d'experts qui évaluent l'état des stocks pour la politique commune de la pêche. Tous les individus sont remis à l'eau à l'endroit exact de leur capture, dès la manipulation terminée.
Objectifs
La problématique centrale du projet est d’étudier l'évolution des populations d’amphihalins sous l'effet des changements environnementaux (changements globaux et locaux) qui affectent ces cours d’eau . Ce projet s'appuie sur 3 cours d'eau côtiers en France. Ces rivières font l'objet de suivis biologiques et physicochimiques récurrents et sur du long terme (mission d'observatoire) depuis le début des années 1980 et alimentent des bases de données et des collections d’échantillons (écailles, tissus …) . La collecte de ces données et échantillons a pour objectif de produire des connaissances sur l’état de conservation et les mécanismes de renouvellement et d’adaptation des populations aux fluctuations et évolutions de leur environnement incluant l’exploitation par pêche. Les espèces rencontrées sur nos sites sont le saumon atlantique, la truite de mer, l’anguille, les lamproies marines et fluviatiles, les aloses, les mulets et le flet. Les chroniques de données à long terme observées permettent de documenter les dynamiques passées et en cours. Elles servent de base pour la calibration de modèles à vocation prédictive et prospective.
Bénéfices attendus
Les données collectées et les travaux qui en sont issus ont une vocation opérationnelle pour la préservation de cette biodiversité remarquable et de ses habitats. D'un point de vue réglementaire, les données collectées permettent de répondre au réglement européen (règlement n° 1004/2017) qui impose un cadre général pour la collecte, la gestion et l'utilisation des données dans le secteur de la pêche, visant à soutenir les avis scientifiques sur la Politique commune de la pêche. Les objectifs principaux de cette collecte de données sont de répondre aux appels à données des groupes d’experts internationaux fournissant des avis sur l'état des stocks de poissons et d'évaluer l'état des populations.
Procédures
Les animaux seront soumis à des mesures biométriques (taille et poids), à un marquage individuel à l'aide d'un transpondeur (puce identique à celles utilisées pour l'identification des chiens, chats ...), à un prélèvement d'écailles pour la mesure de l'âge et de la croissance et d'un petit bout de nageoire (0.25 cm²) pour des analyses génétiques, avant d'être rélachés sur leur lieu de capture. Le temps de procédure comprenant l'anesthésie, la manipulation, le réveil et le relâché est d'environ trente minutes.
Impact sur les animaux
La capture de poissons peut générer un stress ponctuel chez le poisson. La manipulation pour les mesures biométriques et les prélèvements peuvent aussi générer un stress ponctuel. L'anesthésie réalisée permet de réduire ces effets indésirables.
Devenir
Tous les individus sont remis à l'eau dans leur secteur d'origine
Remplacement
Il n’existe pas de substitut aux données et échantillons collectées in natura sur des populations réelles de poissons migrateurs. Même les approches par simulation via des modèles statistiques ou informatiques nécessitent en amont d’être calibrées sur des données d’observation réelles.
Réduction
Afin de ne pas échantillonner l’ensemble du cours d’eau tout en étant représentatif de la diversité d’habitats, des populations et de l’environnement, des plans d’échantillonnage (nombre de stations, période d’échantillonnage, répartition sur le cours d’eau) et des protocoles d’échantillonnage ont été développés pour permettre de capturer ces diversités tout en limitant le nombre d’individus manipulés. Pour les collections d’échantillon (écailles, tissus), tout est fait depuis la collecte (plan d’échantillonnage, mise en place de quota) jusqu’à la gestion des collections (subdivision des prélèvements, archivage et mutualisation des données...) pour maîtriser le nombre d’échantillons collectés et leur consommation tout en répondant aux objectifs scientifiques. Pour les programmes de marquage, c’est essentiellement le nombre de marques recapturées qui conditionne la fiabilité des analyses statistiques ultérieures. Les effectifs d’individus marqués ne représentent que quelques % à quelques dizaines de % de la population totale dans nos protocoles.
Raffinement
Pour les échantillonnages réalisés par piégeage, les cages de capture sont spacieuses, leur volume variant entre 2 et 12 m3 selon la taille des poissons recherchés (juvénile vs adulte). Elles sont relevés tous les jours, entre 1 et 6 fois par jour, pour éviter l’accumulation de poissons et limiter le temps de séjour, sources potentielles d’augmentation du stress. Certains dispositifs sont équipés de systèmes de détection consultables à distance pour réduire le temps de stabulation des poissons dans la cage de capture. Une attention particulière est portée à l’amélioration du bien-être animal lors des travaux d’entretien ou de rénovation des installations de piégeage. Lorsque cela a été possible des dispositifs ont été mis en place pour que les poissons ne sortent jamais de l’eau au cours de tout le processus de capture-manipulation-relâche. Lorsque cela n’a pas été possible, des épuisettes à fines mailles et sans nœud sont utilisé pour les transvaser d’un bac à l’autre (stabulation ou anesthésiant) le protocole utilisé limite au maximum le temps de manipulation hors de l’eau du poisson et des bassins oxygénés sont utilisés pour le temps de réveil. Il ne s’écoule en général pas plus de 30 minutes maximum entre l'anesthésie et le relâcher dans le milieu naturel et tous les individus capturés sont relâchés à l’endroit de leur capture dès leur manipulation terminée Les bacs de stockage sont adaptés à la taille et au nombre de poissons. La durée d’émersion et de manipulation (principale source de stress) est limitée au maximum (moins d’une minute en général). Les manipulations se font après une anesthésie légère pendant quelques minutes qui vise à tranquilliser les animaux et à éviter tout risque de blessure. Si les points limites (signes extérieurs d’altération de leur état sanitaire) sont observés, les individus sont sortis de la procédure.
Choix des espèces
Les espèces étudiées sont des animaux migrateurs (saumon, anguille, lamproies …) qui partagent leur cycle de vie entre l’eau douce et le milieu marin. Ces espèces sauvages emblématiques sont fragilisées par de nombreuses pressions anthropiques, telles que la pollution de l’eau, les barrages, l’exploitation halieutique et le changement climatique. Leur fragilité est reconnue par l’Union Européenne, entre autres dans sa directive « Habitat », mais aussi par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature. Ces espèces sont des indicateurs de la fonctionnalité des milieux qu’elles fréquentent et en particulier de leur connectivité. Des mesures de gestion particulières sont mises en œuvre (plan saumon, anguille, etc.) et s’appuient en partie sur les données et les travaux effectués dans ce projet. Ces mesures répondent également à des obligations internationales, tels que le Data Collection Framework (salmonidés et anguilles, règlement (UE) 2017/1004), le règlement européen pour l’anguille (règlement (UE) 1100/2007). Les animaux sont capturés aux stades juvéniles et adultes, que ce soit lors de leur vie « sédentaire » en eau douce ou lors de leurs migrations de dévalaison vers la mer ou de remontée en rivière. C’est la possibilité d’observer ces différents stades qui permet d‘appréhender la dynamique de renouvellement de ces populations et la propagation de la diversité biologique entre les individus au cours du cycle de vie des espèces. Ces deux aspects sont clés pour évaluer la capacité des espèces et de leurs populations à faire face à des environnement changeants.
Suivi d’une population d’anguille européenne en marais salé par marquage individuel
- Conservation des espèces
Piégées jusqu'à vingt-quatre heures, transportées, saisies à la main, anesthésiées par balnéation puis marquées d'un transpondeur sous la peau, 2 355 anguilles européennes vont être utilisées dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le porteur classe pourtant la récupération manuelle dans le piège comme un stress sévère et la pose de l'implant comme un stress modéré à sévère. Chaque anguille peut être capturée jusqu'à cinq fois en trois ans, l'espèce étant classée en danger critique d'extinction depuis 2008. Toutes sont remises à l'eau dans le marais salé d'origine, avec une modification possible de leur usage de l'habitat pendant les quatre jours qui suivent.
Objectifs
L'anguille européenne Anguilla anguilla est une espèce longévive, à reproduction unique et largement dispersée en Atlantique Nord-Est, avec un cycle de vie complexe. Sa phase de croissance peut durer de 2 à 25 ans dans des environnements côtiers marins ou d'eau douce avant d’initier la maturation qui déclenche la migration vers l’aire de reproduction en Mer des Sargasses. L'anguille européenne est classée espèce en danger critique d'extinction depuis 2008 par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature en raison du déclin drastique des populations en Europe depuis les années 1980. En réponse à cette situation, l'Union européenne a adopté un règlement imposant à chaque État membre d'élaborer un plan de gestion de l'anguille. Il vise à réduire les causes de mortalité et à reconstituer la population, avec des mesures ciblées telles que des quotas de capture sur la côte Manche-Atlantique, l'amélioration de la qualité de l'eau et des milieux aquatiques, et le rétablissement de la libre circulation dans les cours d'eau. Malgré ces efforts, les indicateurs restent à des niveaux inquiétants, soulignant l'urgence d'intensifier les actions de conservation notamment dans des milieux peu étudiés tel que les marais côtiers salés insulaires. La présente étude vise à évaluer, dans ces marais, la pertinence du suivi individuel des anguilles pour étudier leur population en vue de la préserver.
Bénéfices attendus
Ce projet aidera à mieux comprendre comment les conditions de l’environnement influencent la présence, la survie et les déplacements des anguilles dans le marais, ainsi que dans quelle mesure les ouvrages hydrauliques leur permettent de se déplacer librement. Les bénéfices attendus à long terme sont l’amélioration des mesures de conservation de l’espèce.
Procédures
Le projet comprend 5 sessions de capture (automne année 1, printemps année 2, automne année 2, printemps année 3, automne année 3). Les anguilles seront donc capturées entre 1 et 5 fois au cours du projet. Lors de la première capture, l'anguille est anesthésiée pour placer le transpondeur et faire des mesures biométriques. Lors des captures suivantes l'anguille est anesthésiée pour des mesures biométriques. L'anesthésie durera maximum 10 minutes. Après réveil l'anguille est relâchée. Entre la capture et le relâché, il se passera maximum 30 minutes.
Impact sur les animaux
Les effets attendus sont inhérents à la phase de capture et de manipulation, de sédation, d’injection des marques RFID et de réveil. Capture (ou recapture) - stress léger : Piégeage par capture passive, l’individu rentre de lui-même dans le piège et y reste jusqu’à la relève. La durée maximale dans le piège est de 24h. Nuisance associée : diminution de l’espace disponible. Déplacement jusqu’au lieu de manipulation – stress modéré – maximum 3 minutes. Nuisance associée : réduction de la mobilité. Récupération dans le piège par capture manuelle – stress sévère – maximum 30 secondes. Induction de l'anesthésie par balnéation – stress modéré – maximum 10 minutes. Nuisance associée : modification des paramètres de l’eau (température, oxygénation). Biométrie et pose de l’implant. Stress modéré à sévère – maximum 3 minutes. Nuisances associées : douleur à la piqure d’injection de l’analgésique. Stabulation en bac de réveil – stress modéré - moins de 15 minutes. Nuisance associée : Modification des paramètres de qualité d’eau (montée en température, baisse d’oxygénation), contrainte à la mobilité, gène au point d’implantation et par le corps étranger qui peut être ressenti par l’animal au réveil, potentielle modification dans l’utilisation de l’habitat sur une durée maximum de 4 jours après relâche.
Devenir
Tous les animaux ont vocation à être remis en liberté dans leur milieu naturel d'origine en fin de procédure pour satisfaire aux objectifs de l'étude.
Remplacement
L'étude s'intéressant spécifiquement à l'écologie in situ de l'anguille européenne, il n'est pas envisageable de remplacer les animaux sauvages par des modèles in vitro ou in silico.
Réduction
L'approche de capture-marquage-recapture dans les systèmes de marais nécessite de marquer de manière la plus exhaustive possible les anguilles capturées pour analyser les caractéristiques de la population avec robustesse. Sur la base de la littérature et des données déjà acquises sur la population du marais d'étude, c'est maximum 2355 anguilles qui seront marquées au cours du projet.
Raffinement
Pour étudier les anguilles dans leur milieu naturel, elles seront manipulées avec précaution afin d’éviter toute blessure. Elles seront capturées à l’aide d’épuisettes souples et humidifiées, ou manipulées avec des gants adaptés pour protéger leur peau fragile. Avant toute intervention, elles seront systématiquement anesthésiées grâce à un bain contenant un produit adapté, ce qui évite toute douleur ou stress inutile. Une fois endormies, elles seront placées sur une mousse humide pour éviter leur dessèchement. Une petite dose d’analgésique local sera appliquée préalablement au marquage. La puce stérile et de très petite taille ne gênera ni le comportement ni la croissance des anguilles. Toute la procédure — de l’anesthésie à la remise à l’eau — durera moins de 30 minutes. Le marquage en lui-même prendra moins de 5 minutes. Le reste du temps sera consacré à la récupération, dans un bac surveillé. Les conditions de l’eau (température, oxygène) dans les bacs d’anesthésie et de réveil seront suivies en permanence pour garantir le bien-être des animaux. Les bacs seront couverts pour éviter le stress causé par la lumière directe. Afin de préserver la qualité de l’eau et de limiter le stress, le nombre d’anguilles par bac sera limité. Leur état de réveil sera observé toutes les 30 secondes à l’aide d’une méthode adaptée. Si une anomalie est détectée, une action immédiate sera engagée.
Choix des espèces
L'anguille européenne a spécifiquement été choisie parce que l'étude porte sur la connaissance de son écologie in situ en vue de sa conservation. Ceci est lié au contexte de son inscription au registre des espèces en danger critique d'extinction faisant suite au déclin de sa population en Europe notamment en lien avec la dégradation des habitats de croissance aquatiques continentaux. Les anguilles ciblées mesureront au minimum 20 centimètres de long. Elles seront très majoritairement au stade juvénile immature (anguilles jaunes) et potentiellement en début de stade argenté (début de maturation sexuelle) car c'est à ces stades qu'elle utilisent les habitats de marais côtiers salés.
Effet de la température sur la spermatogenèse du médaka et transmission multigénérationnelle – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
Cinq semaines à 32 °C pendant tout un cycle de spermatogenèse : 903 médakas vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les mâles sont anesthésiés, sortis de l'eau et pressés sur le ventre pour recueillir un à deux microlitres de sperme, opération répétée sur plusieurs générations. Les poissons exposés à la chaleur et leurs descendants sont tous tués, et parmi les témoins 214 seulement pourront être réutilisés, les autres étant tués pour prélever leurs testicules. Le médaka est retenu pour son court temps de génération et parce que son spermatozoïde à histones le rapproche des modèles mammifères, l'objectif étant de savoir si la chaleur modifie ce que le père transmet à sa descendance.
Objectifs
Les poissons présentent une importante plasticité phénotypique (grande capacité d'adaptation) face aux variations environnementales. A l’interface entre l’environnement et l’ensemble des gènes, des molécules dites «méthyle » (groupements CH3), constituent un code dit « épigénétique » ou méthylation de l'ADN. Elles sont capables d’interagir avec l’ADN sous l’influence de l’environnement et permettre par exemple, la mise en place d'un métabolisme adapté à un changement de température. On appelle méthylome l'ensemble des groupes méthyle pour une cellule ou pour un tissu donné. Chez la truite arc-en-ciel, une augmentation de 4°C de la température d’élevage durant la spermatogénèse entraîne des modifications de la méthylation de l’ADN des spermatozoïdes produits. Ces spermatozoïdes sont cependant fonctionnels, et donc susceptibles de transmettre leurs modifications épigénétiques à la descendance, et d’en impacter leurs performances, ou au contraire, favoriser leur adaptation à un environnement changeant. Les gènes impactés concernent la spermiogénèse (fonction de reproduction) et de métabolisme lipidique (fonction de croissance). Dans un contexte de réchauffement climatique, ces résultats soulignent la nécessité de tester comment des variations épigénétiques du spermatozoïde induites par une augmentations de température peuvent impacter les performances des descendants de première (F1), voire puis seconde (F2) génération. L'objectif de ce projet est donc d'aborder le rôle de la méthylation de l'ADN dans la transmission paternelle inter et transgénérationnelle des effets de température chez le poisson. Pour ce type d'étude, l'espèce modèle médaka (Oryzias latipes) est parfaitement adaptée, du fait de son court temps de génération, et de l'importance des ressources génétiques disponibles. Notre première hypothèse de travail : le méthylome de l'ADN du sperme de médaka est sensible à la température d'élevage au cours de de la spermatogenèse. La deuxième hypothèse : le méthylome de l'ADN du sperme contribue au développement embryonnaire et adulte et module les phénotypes. La troisième hypothèse : les altérations du méthylome de l'ADN sont transmises de génération en génération à travers la ligné germinale mâle et persistent même lorsque les individus ne sont plus exposés à la température élevée.
Bénéfices attendus
Nous nous intéressons au gamète mâle, comme vecteur intergénérationnel d'information sur les conditions de vie des individus (potentiellement changeantes). L'objectif du projet est de mieux comprendre les mécanismes moléculaires de la réponse des poissons à une augmentation de température, à l'échelle inter- puis trans-générationnelle, dans un contexte de changement climatique. Il s'agit donc d'évaluer leur aptitude à s'adapter au fil des générations, ou au contraire, mettre en évidence les possibles challenges de performances auxquels ils font face en étudiant plus particulièrement les effets sur les capacités reproductives. Pour les espèces d'aquaculture ces connaissances pourront influencer les pratiques d'élevages. En effet, la température de l’eau est une composante particulièrement difficile à moduler en élevage ouvert classique, et la période estivale coïncide avec des étapes clefs de la gamétogénèse chez de nombreuses espèces domestiques, dont les salmonidés. L’augmentation des températures estivales ces dernières années pose la question de la plasticité de ce processus gamétogénétique et de la façon dont les dernières étapes de la spermatogénèse peuvent être affectées. Le développement récent des élevages en système clos (eau recirculée) permet dans une certaine mesure de contrôler ce paramètre, mais les coûts de réfrigération de l’eau imposent de bien connaître les limites de température qui permettent de maintenir le bien-être et les performances des animaux. Aborder l’impact des températures d’élevage pendant la gamétogénèse est donc un enjeu important pour l’aquaculture à la fois continentale et marine.
Procédures
Les interventions prévues sont des prélèvements de sperme. Ils seront réalisés sous anesthésie et durent moins d'une minute. Pour cela,après anesthésie, les poissons sont sortis de l'eau et placés sous loupe binoculaire. Grâce à une légère pression exercée sur la partie ventrale, environ 1 à 2 µL de sperme sont émis et collectés dans une pipette. Les poissons sont alors placés en bac de réveil. Pour cette procédure, les expérimentateurs sont munis de gants en latex et les animaux sont pêchés délicatement à l'aide d'une petite épuisette.
Impact sur les animaux
Une première expérience a permis de déterminer la température et la durée d’exposition. La température d’exposition à 32°C pendant 5 semaines a été validée : les poissons médaka élevés à 32°C pendant un cycle de spermatogénèse présentent une forte diminution de la motilité des spermatozoïdes, mais néanmoins, les mâles testés étaient toujours capables de féconder des œufs et de produire une progéniture, (embryons éclos). D'après la littérature et nos premières observations, l'exposition à 32 °C pendant 5 semaines pendant la spermatogenèse ne produit pas de phénotype dommageable chez la descendance. De plus, aucun comportement de type pathologique n'a été observé après exposition à 32°C lors de notre expérience précédente. Les risques potentiels attendus : stress thermique ; modifications de la prise alimentaire et métabolisme énergétique ; altération de la spermatogénèse ; stress de capture.
Devenir
Les animaux élevés à 32°C et leurs descendants ne pourront être réutilisés. En effet nous suspectons que ce dispositif expérimental affecte un certain nombre de paramètres biologiques, dont l'épigénétique des poissons. Ils seront euthanasiés. Parmis les animaux contrôles ou issus de contrôles (élevés à 25°C), certains devront être euthanasiés afin de prélever leurs testicules pour des analayses moléculaires ou cellulaires. En revanche, 214 animaux contrôles ou issus de contrôles (élevés à 25°C) pourront être réutilisés après avoir participé au test de fécondance ou à la génération suivante (procédure ne nécessitant pas de prélèvement).
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative à cette expérimentation animale car nous recherchons précisément les mécanismes intervenant pendant une spermatogénèse à température augmentée.
Réduction
Le nombre d’animaux est adapté au plus juste pour permettre des analyses statistiques fiables malgré les fortes variabilités entre les individus. En outre, nous organisons l'emploi des animaux et les méthodes de manière à réutiliser les animaux pour plusieurs approches : les femelles utilisées pour les tests de motilité du sperme seront également utilisées pour la génération des F1, les mâles analysés en motilité du sperme permettront également de réaliser les analyses moléculaires (méthylation ADN et transcriptomique), et les mâles étudiés au niveau histologique seront également testés pour la qualité mitochondriale de leur sperme.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans les conditions optimales pour l'espèce (photopériode, qualité d'eau, densité, conditions sanitaires) à l'exception du lot de mâles exposés à 32°C. Il s'agit cependant précisément de l'objet de l'étude (effet du réchauffement) et la littérature ne montre pas de mortalité chez des médakas élevés à cette température. Les bacs seront enrichis (ajout de plantes artificielles), les animaux toujours manipulés délicatement, avec des gants en latex et pêchés avec une petite épuisette. Les mesures de taille et de poids, ainsi que les prélèvements d’oeufs et de spermes sont des gestes doux, très rapides et non invasifs. Les prélèvements de sperme, nécessitant un geste précis, seront réalisés sous anesthésie pour limiter le stress des animaux. Les mesures de taille et poids seront réalisées lors de la même anesthésie et très rapidement (moins de deux minutes par animal, mesures poids, taille, et prélèvement du sperme compris).
Choix des espèces
Choix de l'espèce medaka Oryzias latipes : - court temps de génération en prévision d'étude d'effets inter- et transgénérationnels - spermatogénèse continue (et non saisonnière) - techniques édition génome et épigénome accessibles - ressource importante pour intégration de données bio-informatiques, bibliographie, outils moléculaires (anticorps par exemple) - spermatozoïde à histones (contrairement au zebrafish), plus proche des modèles mammifères Nous travaillerons avec des adultes de 4.5 mois car nous souhaitons étudier la spermatogénèse qui a lieu chez les mâles adultes, et la capacité des spermatozoïdes à féconder des oeufs (émis par des femelles adultes de 4.5 mois).
Pressions acoustiques liées à l’éolien en mer sur le bar européen Dicentrarchus labrax et la sole commune Solea solea dans un contexte de changement climatique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 330
Anesthésiés cinq minutes, munis d'une puce d'identification implantée, mesurés, puis enfermés en cage trois semaines ou placés soixante-douze heures en respiromètre. 780 bars européens et soles communes juvéniles vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, 420 bars et 270 soles tués pour prélèvement d'organes, 30 bars et 30 soles relâchés après leur passage en respiromètre. Certains sont transportés moins de quatre heures hors de l'établissement pour être placés près d'une éolienne en mer, d'autres subissent deux mises à jeun de douze puis soixante-douze heures et six jours cumulés de bruit, l'enjeu étant de documenter les effets du bruit des parcs éoliens sur le comportement et la physiologie des poissons. Sur la réduction, le porteur écrit seulement que les effectifs tiennent compte de la variabilité individuelle, sans justifier le nombre retenu.
Objectifs
La France montre des ambitions importantes en matière d’éolien en mer, et souhaite développer massivement cette énergie. Face aux enjeux environnementaux, une meilleure compréhension des mécanismes d’impacts est essentielle pour améliorer la prise en compte du milieu marin dans le développement de cette activité. Aujourd’hui, on ne connaît pas encore très bien tous les effets du bruit sur les poissons. On sait que des bruits de très fortes amplitudes peuvent leur causer des problèmes de santé, comme des pertes d’audition ou des blessures. Mais avant de provoquer de blessures, le bruit peut déjà déranger les poissons : il peut les empêcher de bien communiquer, les stresser ou les forcer à changer de comportement. Par exemple, un poisson peut fuir une zone où il trouve habituellement de la nourriture ou où il se reproduit. Ces effets peuvent ensuite avoir des conséquences plus larges sur la santé et la reproduction de ces animaux. Il faut donc s'intéresser non seulement aux blessures visibles, mais aussi à ces effets indirects. Il est aussi possible que certains poissons s’habituent au bruit avec le temps, mais cela reste à étudier. Ce projet de recherche veut mieux comprendre les effets des éoliennes en mer sur les poissons, en étudiant deux espèces présentes dans les zones côtières où les éoliennes se développent beaucoup : le bar européen (Dicentrarchus labrax) et la sole commune (Solea solea). Le réchauffement climatique ajoute un autre problème : la température de l’eau augmente. Or, chez les poissons, la température environnementale influence leur température corporelle, et donc l’ensemble des processus physiologiques y compris leur fonction auditive. Plusieurs études suggèrent ainsi que la sensibilité auditive pourrait augmenter avec la température, mais cela reste encore peu étudié, surtout chez les espèces marines. C’est pourquoi ce projet va aussi s’intéresser à l’effet de la température sur l’audition du bar.
Bénéfices attendus
Les résultats à courts termes permettront de mieux évaluer les impacts de l'environnement sonore émanant de l'activité de l'éolien offshore sur la faune marine. Ces impacts sont généralement établis au travers des lésions physiologiques qu'ils génèrent sur la fonction auditive. Or, d'autres types d'effets qualifiés d'indirects, comme des modifications du comportement, des déséquilibres cellulaires en lien avec une situation de stress, ..., peuvent aussi être déclenchés. C'est sur ce type d'impacts que le présent projet est centré, en s’intéressant à deux espèces: le bar et la sole. Les résultats permettront d'établir à moyens termes des mesures de type 'Eviter, Réduire, Compenser' afin de réduire les effets néfastes sur les écosystèmes marins et la biodiversité.
Procédures
1/ 60 soles et 60 bars seront anesthésiés 1 fois pendant 5 minutes pour implantation d'une puce d'identification active et pour des mesures biométriques (poids, taille). Parmi eux, 30 soles et 30 bars seront ensuite exposés, de manière vigile et pendant 12 jours, à des enregistrements sonores (bruits éoliens). 2/ 240 soles et 240 bars seront anesthésiés 1 fois pendant 5 minutes pour implantation d'une marque d'identification active et pour des mesures biométriques (poids, taille). Les 480 poissons seront mis en cage 3 semaines (dont une semaine d'acclimatation), et parmi eux, 120 soles et 120 bars seront mis à proximité d'une éolienne offshore 2 semaines (donc exposés à du bruit). Transport de ces 480 poissons, en condition vigile, durée inférieure à 4 heures, une fois. 3/ 30 soles et 30 bars seront placés, en condition vigile, dans un respiromètre pendant 72 heures une fois. Ils seront soumis à 2 mises à jeun, l'une de 12 heures et l'autre de 72 heures et exposés à du bruit pendant 24 heures. Chaque individu sera anesthésié 1 fois pendant 5 minutes pour des mesures biométriques (poids, taille). 4/ 120 bars auront une mise à jeun de 12 heures une fois puis seront placés, en condition vigile, dans des arènes pendant 9 jours. Parmi eux, 60 seront, en plus, exposés à 6 jours cumulés de bruit en alternance avec 48 heures cumulées de silence pendant 8 jours consécutifs. Chaque individu sera anesthésié 1 fois pendant 5 minutes pour des mesures biométriques (poids, taille).
Impact sur les animaux
Un stress de très faible intensité et de très courte durée (moins de 5 minutes) pourrait être déclenchés par les manipulations associées aux biométries. Une angoisse de faible intensité (moins de quelques minutes) pourrait avoir lieu lors du réveil suite aux évènements d’anesthésie. Un stress modéré, une douleur et un prurit localisé de faible intensité durant les deux premiers jours pourraient être provoqués par l’injection des puces d'identification. Un stress de faible intensité et un risque faible de blessures mineures pourraient être provoqués lors de la manipulation et du déplacement des animaux hors de l'établissement utilisateur (durée d’environ 4 heures). Un stress de faible intensité lié à une limitation modérée de la mobilité des animaux lors de leur placement en respiromètre (72 heures) pourrait être observé. Une sensation de faim de faible intensité pourrait être induite par la mise à jeun des animaux pendant 84 heures, soit 12 heures avant transfert plus 72 heures en respiromètre. Un stress et une angoisse de faible intensité, voire une faible baisse d’appétit pourrait être induite en présence de bruit représentatif de l’environnement sonore produit par une éolienne en fonctionnement sur la durée de l’exposition (d’une durée variant entre 1 et 15 jours), ou de manière temporaire en cas de phénomène d’habituation.
Devenir
420 bars et 270 soles seront mis à mort pour effectuer le prélèvement de différents organes en vue d’une étude moléculaire complémentaire des paramètres de comportement mesurés sur les poissons vigiles exposés au bruit. 30 bars et 30 soles seront relâchés après le passage dans le respiromètre. Ce replacement sera effectué en accord avec le vétérinaire référent de l'établissement.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact de l’environnement sonore produit par l’activité de l’éolien offshore en conditions thermiques stables ou variables au travers d’analyses écophysiologiques et comportementales chez le bar et la sole. Aux vues des phénomènes biologiques étudiés (comportement) et de l’approche visée (écophysiologie intégrative) le projet requiert l’utilisation d’animaux vivants. Le recours à d’autres stratégies d’expérimentation telles que des études in vitro ne s’avère pas pertinent. Il n'existe pas encore de modèle in vitro ou in silico permettant d'évaluer l'impact sonore sur le développement des poissons
Réduction
Le nombre d’animaux par condition expérimentale a été évaluée de façon à prendre en compte la variabilité individuelle.
Raffinement
Le bien-être des animaux est pris en compte à chaque étape par une surveillance régulière des animaux selon une grille de score qui aide dans le suivi des points limites stricts et précis et des critères d’intervention et d’arrêt suffisamment précoces. Un animal atteignant un des points limites définis nécessitant une intervention est pris en charge sans délai. Pour les anesthésies, l’utilisation d’un linge humide permettra de limiter la dessication et maintenir le poisson au calme et immobile. Un suivi sera effectué au réveil avec vérification de la reprise de la fréquence operculaire. Les volumes des diverses structures d’hébergement (bassins, claires, arènes, respiromètres) sont adaptés à la morphologie et à taille des individus ce qui leur permet de s’y mouvoir. Les biomasses sont largement inférieures à celle des milieux d’élevage dont sont issus les animaux. Ce sera également le cas pour les bidons utilisés pour le transport des animaux. L’oxygénation de l’eau pendant ces phases de transport sera assurée par un aérateur sur batterie. La teneur en oxygène sera vérifiée toutes les 2 heures. Les amplitudes sonores auxquelles seront exposés les animaux sont en deçà des seuils sonores connus pour engendrer des désordres physiologiques chez le bar et la sole.
Choix des espèces
Le bar européen a été ciblé du fait de son importance écologique et économique, et de sa dépendance vis à vis des habitats littoraux au vu de son cycle de vie qui en dépend en totalité ou en partie. Dans le souci d’une meilleure compréhension des effets, et d’une approche intégrée encore plus avancée, une espèce benthique (c'est à dire vivant sur le fond plutôt que dans la colonne d'eau) sera également considérée sur certaines des procédures, afin de transposer et de valider les approches et les effets qui auront pu être mis en évidence sur le bar. Il s’agira de la sole Solea solea. En effet, au vu de son écologie et sa tolérance au stress différentes, des stratégies de réponses variées et complémentaires sont attendues chez cette espèce benthique en comparaison des observations qui pourraient être faites chez le bar européen. C’est le stade juvénile qui sera ciblé. C’est à ce stade que ces 2 espèces se distribuent principalement dans les zones côtières, terrain d’installation privilégié des champs d’éoliennes.
Formation réglementaire destinée aux personnes concevant ou réalisant des procédures expérimentales et des projets sur modèles aquatiques : Travaux pratiques sur espèces aquatiques
- Formation professionnelle
Poissons zèbres : 140
Autres poissons : 60
Anciens reproducteurs ou individus écartés parce qu'ils ne répondent pas aux standards commerciaux, les carpes koï utilisées ici étaient de toute façon promises à la mise à mort. 16 xénopes, 140 poissons zèbres et 60 autres poissons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les xénopes femelles reçoivent une injection d'hormone gonadotropine puis, le lendemain, un massage abdominal de deux minutes pour prélever leurs ovocytes, les poissons zèbres subissent un prélèvement de gamètes et une biopsie de nageoire caudale sous anesthésie, les carpes koï une anesthésie de dix minutes. Les xénopes restent en vie et sont réutilisées d'une année sur l'autre dans la limite de six ponctions par individu, 70 poissons peuvent être adoptés et les autres sont tués, tout cela pour satisfaire l'obligation de formation pratique fixée par l'arrêté du 1er février 2013.
Objectifs
Les formations concepteurs sont encadrées par l’arrêté du 1er février 2013 relatif à l’acquisition et à la validation des compétences des personnels des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques. Cet arrêté définit le programme de base et ce dernier doit comporter une partie : Procédure faiblement invasive : théorie et pratique. Cet aspect pratique, à but éducatif, doit donc permettre aux stagiaires futurs concepteurs ou applicateurs de procédures expérimentales de se familiariser avec les manipulations élémentaires sur les principales espèces aquatiques utilisées à des fins scientifiques. A l'issue de ces séances, les expérimentateurs maîtriseront les aspects élémentaires de zootechnie et seront en mesure de réaliser des anesthésies et des mises à mort dans le respect de la réglementation en vigueur.
Bénéfices attendus
A l'issue de la formation les stagiaires seront réglementairement formés, auront acquis les connaissances et techniques leur permettant de garantir le maintien du bien-être animal dans le cadre de leurs travaux de recherche scientifique. La prise en charge de la douleur, l'identification précoce des signes cliniques des animaux, mais également les éléments zootechniques fondamentaux acquis seront autant d'éléments permettant d'améliorer la condition des animaux détenus en captivité.
Procédures
Les xénopes femelles seront soumises à une injection, sous contention d’une minute, d'hormone gonadotropine par session de travaux pratiques, le lendemain un prélèvement d’ovocyte par massage abdominal sera réalisé pour une durée de 2 minutes maximum. Les poissons-zèbres seront soumis à un seul prélèvement de gamètes par individu (sperme et ovocytes) de manière non- invasive, et une biopsie d'une faible portion de la nageoire caudale, l’ensemble de la manipulation n’excédera pas 10 min par individu, réalisé sous anesthésie. Les carpes koï seront soumises à une anesthésie n’excédant pas 10min.
Impact sur les animaux
La majeure partie des manipulations sera réalisée sous anesthésie par balnéation limitant les sources d’inconfort pour les animaux. Le seul effet indésirable potentiel pourrait apparaître suite à la biopsie de la nageoire caudale. Bien qu'il s'agisse d'un organe capable de régénération, il présente des nocicepteurs, c'est pourquoi un analgésique sera administré en post-prélèvement. Les animaux seront manipulés à l’aide d’une épuisette, pouvant présenter une légère source de stress lors des transferts de bac à bac.
Devenir
Poisson-zèbre et carpe koï : En fin de procédure les animaux seront mis-à-mort ou adopté si leur état de santé le permet. Xénopes : Les animaux seront maintenus en vie pour être réutilisée d'une année à l'autre, les procédures etant faiblement invasives.
Remplacement
Dans le cadre de la réglementation, lors de séances de Travaux Pratiques le remplacement des animaux par un modèle alternatif est impossible. Toutefois, lors des enseignements théoriques, le recours aux méthodes alternatives (Cellules souches pluripotentes induites IPS, organöides, organes sur puces, impression 3D de tissus, utilisation d’embryons) est largement évoqué et encouragé dès que cela est possible.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés est calculé au plus juste (pour chaque session, 1 à 2 animaux par espèce et par binôme/trinôme de stagiaires, ainsi qu’un nombre restreint d’animaux pour les démonstrations par les encadrants) et la quantité est toujours adaptée au nombre de stagiaires. Nous utiliserons dans la mesure du possible des animaux adultes issus de l'élevage standard, animaux dit de réforme : anciens reproducteurs ou individus ne présentant pas les standards commerciaux (carpes-koï), dont le devenir est la mise à mort dans le but de ne pas produire d'animaux destinés exclusivement à la réalisation de ces travaux pratiques. Nous nous efforcerons de réutiliser une partie des animaux d'une session à l'autre lors des sessions de TP rapprochées, les xénopes femelles seront réutilisées sur plusieurs sessions sur plusieurs années, dans la limite de 6 prélèvements d’ovocytes par individu.
Raffinement
Un minimum de 3 formateurs expérimentés sera présent en permanence lors des séances de manière à encadrer au plus près les stagiaires lors des manipulations, un maximum de 12 stagiaires (soit 1 formateur pour 4 apprenants) par session sera respecté, permettant un suivi des animaux au plus près et un encadrement strict des gestes techniques. Une attention toute particulière est portée pour la diminution des contraintes exercées aux animaux, la majeure partie des manipulations sera réalisée sous anesthésie, l'application d'un analgésique sera systématique afin de minimiser toute douleur potentielle. Des éléments d'enrichissement environnemental seront installés dans les aquariums / bac de stabulation / sur les paillasses (ex : image de cailloux, tubes, fausses plantes) et de l'enrichissement alimentaire (proies vivantes, nourriture congelée plus appétente) sera proposé.
Choix des espèces
Poisson-zèbre et xénope sont les principales espèces utilisées à des fins scientifiques. Leurs facilités d'élevage, la vaste documentation disponible et la large communauté scientifique en font des modèles de choix. Les connaissances zootechniques disponibles et les caractéristiques biologiques (induction de ponte, nombres d'oeufs, température, etc.) de ces 2 espèces permettent de présenter l'ensemble des manipulations élémentaires réalisées lors des procédures expérimentales mises en oeuvre dans les projets de recherche. Les poissons étant un groupe paraphylétique composé d'une immense diversité d’espèces, il est important de pouvoir effectuer les manipulations sur un modèle différent. Cette formation est ouverte à une large communauté scientifique, travaillant sur un éventail d’animaux très varié. La carpe koï, poisson téléostéen d’eau froide, présente des caractéristiques complémentaires au poisson- zèbre tropical, notamment du fait de sa taille et de son écologie, elle permettra de mettre en évidence des aspects spécifiques à prendre en considération notamment lors des anesthésies. Xenopes et poissons-zèbre : les animaux utilisés seront uniquement des adultes sexuellement matures. L'ensemble des manipulations et observations doivent être réalisées sur des animaux adultes afin d'apporter aux stagiaires les meilleurs éléments de formations pour leur procédures futures, d'autre part l'induction de pontes par injection d'hormone ne peut s'effectuer que sur des femelles xénopes adultes. Carpe koï : les animaux seront des juvéniles, de l’ordre de 10 à 15 cm non-encore sexuellement différenciés.
Mise au point d’un dispositif d’effarouchement du silure glane (silurus glanis) en des endroits avérés de forte prédation des poissons migrateurs amphihalins.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés, anesthésiés, mesurés, raclés au grattoir de silicone pour prélever leur mucus, puis opérés cinq minutes pour recevoir un émetteur acoustique et une puce d'identification : 165 silures, carpes et brochets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont ensuite exposés à des sons attractifs couplés à un stimulus électrique dissuasif, pour tester si le silure glane peut être conditionné à fuir les passes à poissons où il prédate les migrateurs. Le porteur reconnaît que le champ électrique stresse tous les individus présents dans son champ d'action, silures ou non, et qu'une hémorragie est possible lors de l'implantation. Trente-six heures au maximum séparent la capture du relâcher, et les poissons "en bon état sanitaire et en apparente bonne forme physique" retournent là où ils ont été pêchés.
Objectifs
En France, de nombreuses pressions pèsent sur les poissons migrateurs amphihalins (saumons, aloses, lamproies, anguilles) et engendrent leur déclin, à tel point que tous sont menacés voire en danger d’extinction. Atténuer les pressions qui s’exercent sur ces espèces migratrices constitue donc un enjeu de conservation majeur. Afin de rétablir la continuité au niveau des barrages, des ouvrages de franchissement (passes et ascenseurs à poissons) sont construits pour permettre la libre circulation des espèces. Ces sites constituent cependant des goulets d’étranglement fréquentés par de nombreux silures Silurus glanis ; le silure est une espèce exotique qui, par sa taille imposante, est la seule capable de prédater ces espèces migratrices au stade adulte en rivières. Sur plusieurs grands fleuves, il a été estimé que le silure pouvait localement prédater jusqu’à 80% des migrateurs lors de leur montaison vers les sites de reproduction, réduisant ainsi considérablement l’efficacité de ces ouvrages de franchissement. Parmi les poissons, le silure possède d’excellentes capacités auditives, illustrées par la technique de pêche au clonk qui consiste à attirer les silures en émettant un bruit caractéristique à la surface de l’eau. Cependant, dans les zones de pêche intensive, il a été rapporté que le clonk, au contraire, les faisait fuir, ce qui souligne les capacités d’apprentissage de cette espèce. Le présent travail vise à tester les possibilités de contrôler le comportement du silure par conditionnement à l'aide de dispositifs sonores et à l’appliquer à sa gestion locale.
Bénéfices attendus
Face à la pression de prédation du silure sur les poissons migrateurs amphihalins, actuellement différentes méthodes d’intervention directe, principalement basées sur le prélèvement d’individus, sont testées ; elles s’avèrent cependant chronophages, coûteuses et d’une efficacité limitée. Elles sont aussi parfois sources de conflit entre gestionnaires et acteurs favorables aux silures en tant que poissons trophées « no kill ». Elargir le panel de mesures à disposition des gestionnaires apparaît donc crucial. Une fois notre outil acoustique d’effarouchement calibré sur un étang constituant un laboratoire à ciel ouvert, il sera testé sur une rivière, aux abords d’un ouvrage de franchissement, en situation réelle avec la présence de silures et de poissons migrateurs. La méthode sera peaufinée pour élaborer un outil destiné aux gestionnaires, ciblant spécifiquement le silure et limitant son impact sur les poissons migrateurs au niveau des sites à enjeux. Les bénéfices sont l’effarouchement du silure dans des zones où il pose problème, ceci sans manutention des individus. Potentiellement, l’outil peut intéresser de nombreux sites en France. Par ailleurs, le projet éclairera également la communauté scientifique et des gestionnaires sur la capacité des prélèvements de mucus à diagnostiquer l’état sanitaire d’une population.
Procédures
1. Capture (temps maximum entre capture et relâcher : 36h) 2. Anesthésie générale (temps total du début à la fin de la procédure : 15 mn) 3. Mesure taille et poids (1mn) 4. Prélèvement mucus (1ml pour des individus d'1m; 1 mn) 5. insertion puce d'identification électronique (1mn) 6. intervention chirurgicale pour implantation émetteur acoustique (5 mn).
Impact sur les animaux
La capture et la manipulation génèrent un stress. Le prélèvement non invasif de mucus enlève temporairement la première barrière immunitaire. Une douleur pourrait être ressentie en lien avec l’opération, que ce soit pendant l’acte chirurgical ou au réveil ; une hémorragie pourrait également être possible en lien avec cet acte chirurgical. L’anesthésie pourrait causer une désorientation et une perte de repères. La diffusion de sons peut potentiellement engendrer une angoisse chez certaines espèces. Le stimulus électrique dissuasif associé aux sons attractifs pour le silure est également une source de stress, potentiellement pour tous les individus, silures ou non, se trouvant dans le champ d’action du champ électrique.
Devenir
Tous les animaux en bon état sanitaire et en apparente bonne forme physique seront relâchés sur leur lieu de capture
Remplacement
Il est nécessaire d’avoir recours à des animaux car il s’agit d’étudier leur comportement en réaction à des stimuli sonores en milieu naturel et également d’évaluer leurs capacités d’apprentissage et la durée de leur mémorisation (au bout de combien de temps les silures associent-ils le signal répulsif au stimulus initialement attractif ? au bout de combien de temps ne font-ils plus cette association ? quelle est la variabilité entre les individus ? Concernant les deux autres espèces qui seront marquées mais qui ne sont pas les cibles directes du dispositif de conditionnement se pose a minima la question de l’influence des émissions sonores sur leur comportement). Il n’existe, à l’heure actuelle, aucune autre méthode qui pourrait se substituer à l’expérimentation animale dans ce domaine.
Réduction
De manière générale, le choix du nombre d’individus est guidé par des besoins de représentativité statistique. Sur la base de notre expérience précédente, le suivi des poissons par télémétrie acoustique est loin d’atteindre 100% : des individus peuvent être pêchés, mourir ou ne plus être suivis sans raison évidente. Parmi les individus suivis, les périodes lors desquelles les marques sont entendues peuvent être éparses car il est difficile de couvrir intégralement un système d’une centaine d’hectares et il y a forcément des zones d’ombre ; par ailleurs, les individus peuvent aussi simplement être masqués du système de réception par des obstacles physiques, l’un des plus problématiques étant la végétation aquatique les années où celle-ci se développe densément. A l'issue de la capture, certains individus peuvent également ne pas être en état d'intégrer la procédure. Une simulation statistique par test de puissance montre qu’un échantillon initial de 55 individus par espèce cible, incluant les différents aléas cités ci-dessus, permettrait de tirer des conclusions robustes.
Raffinement
Les opérations se dérouleront en automne pour éviter une température de l’eau trop élevée ce qui augmenterait les risques d’infections. Les bacs de stabulations et d’anesthésie seront à l’ombre, oxygénés par un bulleur et suffisamment grands pour assurer une aisance de mouvement des poissons. Les bacs seront régulièrement contrôlés (oxygène, température, pH) pour limiter un écart de température maximum de 2°C avec l’eau de l’étang. La propreté de l’eau sera contrôlée visuellement pour s’assurer de l’absence de fécès, mucus, particules, sang (bain de secours à proximité). Un même bain ne pourra pas servir à deux espèces différentes. L’eau sera changée si un de ces paramètres était anormal et au moins toutes les cinq opérations ou toutes les heures. Le personnel manipulant les individus portera des gants humides et utilisera des épuisettes et des housses de transport spécifiques pour les plus gros individus. Une fois anesthésiés, les individus seront pesés dans un bac ou à l'aide d'un filet avec un peson, puis mesurés sur un tapis de réception humide pour limiter l’écrasement des organes et la dessication cutanée. Le mucus sera prélevé par raclement très doux du dos avec un grattoir en silicone souple ; la zone grattée sera ensuite rincée avec du liquide physiologique stérile et un pansement hydrorésistant sera appliqué pour éviter toute infection. Le poisson sera ensuite immergé dans une solution d'anesthésiant et maintenu sur le ventre par une épaisseur en mousse. La zone d'insertion de la puce est préalablement rincée avec du liquide physiologique puis une injection locale d'analgésique est réalisée pour atténuer la douleur et éviter que les individus ne se grattent et perdent leur puce. Un pansement antiseptique sera appliqué à l’emplacement de la piqûre. L’émetteur pèsera moins de 2% du poids de l'animal pour limiter toute gêne. Il sera légèrement poussé au-dessus de la ceinture pelvienne pour reposer sur celle-ci plutôt que sur les parties molles plus fragiles et désinfecté préalablement à son insertion. L’individu est placé en observation pendant plusieurs heures dans un bac aéré, contrôlé. Du matériel stérile à usage unique (champ de travail, gants, lames, fils, aiguilles) ou désinfecté (pinces) sera utilisé. Des points limites ont été mis en place pour chacune des interventions auxquelles les poissons seront soumis.
Choix des espèces
Seuls des silures (Silurus glanis) longs d'un mètre au minimum sont capables de prédater les poissons migrateurs amphihalins adultes. Les silures entrant dans cette procédure seront donc adultes et il est indispensable de travailler sur l’espèce même pour étudier son comportement finement. Pour cibler spécifiquement le silure, nous avons opté pour des stimuli attractifs, que nous pensons plus spécifiques, non délétères pour les autres espèces et pour lesquels nous avons des candidats prometteurs (sons de congénères, clonk). Il est très difficile de travailler directement aux abords des ouvrages de franchissement ou même dans des milieux aussi ouverts que les grandes rivières fréquentées par les migrateurs pour étudier le comportement des silures. Le travail sur des individus de pisciculture n’est pas simple non plus (individus de taille conséquente capables d’effectuer de très grands déplacements et nécessitant donc de très grands bassins pour étudier leur comportement vis à vis de stimuli sonores) et amènerait à des conclusions difficilement extrapolables au milieu naturel bien plus vaste. D’ailleurs, les principaux enseignements tirés des études de laboratoire concernant leur réaction comportementale à des stimuli sonores sont l’obtention d’audiogrammes donnant les seuils de fréquences et d’intensités auxquels les espèces sont sensibles. C’est un premier pas mais il est nécessaire d’aller plus loin et notamment de mesurer la variabilité inter-individuelle et de quantifier l’influence potentielle de ces stimuli sur d’autres espèces. A cette fin, la carpe (Cyprinus carpio), espèce possédant comme le silure un appareil de Weber lui conférant d’excellentes capacités auditives, et le brochet (Esox lucius), prédateur emblématique de nos milieux aquatiques continentaux ne disposant pas de telles capacités, ont été choisis ; ces deux espèces sont par ailleurs communes dans le site d'étude. Les carpes et brochets entrant dans cette procédure auront un stade de subadulte à adulte (poids supérieur à 600g pour éviter toute gêne occasionnée par la marque acoustique). Des échantillons de mucus seront prélevés uniquement sur les silures. À l'heure actuelle, l'état de santé des populations de poissons sauvages, et en particulier des silures, espèce en pleine expansion en France, n'est pas connu. Ces prélèvements non invasifs permettront de connaître l’état de santé des individus relâchés et de le relier à leurs capacités de mouvement.
Suivi de la franchissabilité de la passe à poissons n°1 nouvellement aménagée dans un grand fleuve
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
5 000 poissons de douze espèces, du goujon au silure, subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré avant d'être remis dans le fleuve. Chacun est pêché, anesthésié trois à cinq minutes, mesuré, pesé, ouvert sur trois à cinq millimètres du ventre pour y glisser une puce, et maintenu hors de l'eau jusqu'à une minute. La moitié des individus capturés en amont est transportée en aval de la passe avant d'être marquée, pour ne suivre que des poissons enclins à remonter. Le porteur reconnaît que certains perdront leur puce et que des femelles peuvent l'expulser en se reproduisant, et écrit qu'il est "indispensable" de réaliser ce suivi pour savoir s'il faut améliorer l'ouvrage.
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" nouvellement installée 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 5000 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
12 espèces de poissons sont ciblées et sont représentatives du fleuve et de la zone concernée : - Poissons d’eau courante : barbeau fluviatile, hotu, chevaine, goujon, spirlin, chabot - Cyprinidés d’eau calme : brème, gardon, ablette - Carnassiers : Brochet, silure, perche 2 stades de développement sont retenus : juvéniles et subadultes-adultes. Les juvéniles peuvent migrer à la recherche d’habitats plus favorables ; les adultes migrent avant et/ou après leur reproduction. Au total, les juvéniles représentent environ 17% de l’effectif marqué, le reste étant des subadultes et adultes, qui sont les stades préférentiellement ciblés. Les plus petits individus seront relâchés sans être marqués.
Effets de la température sur les défenses antioxydantes du médaka et de la gambusie.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées en nature pour les gambusies, issues d'une lignée élevée à 30 °C pour les médakas, 96 poissons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. La moitié d'entre eux subit une montée rapide de température jusqu'à la perte d'équilibre, une fois, pendant quatre-vingts minutes, isolés par paires dans un aquarium nu. L'objet déclaré est de mettre au point un dosage d'enzymes qui permettrait ensuite d'estimer la limite thermique d'un poisson à partir d'un prélèvement de tissu. Le texte annonce 80 poissons tués pour les analyses et 16 replacés dans une bassine extérieure jusqu'à la fin de leur vie, alors que la fiche structurée du même projet n'en déclare que 8 gardés vivants.
Objectifs
Les effets du changement climatique sur les écosystèmes sont déjà bien visibles. Un des grands défis en écologie est d’identifier ses impacts sur la survie des espèces et la biodiversité. Pour cela, il est important de développer des indicateurs de vulnérabilité de la faune et la flore face au changement climatique. L'objectif de ce projet est d’examiner comment la température influence les réponses physiologiques du poisson médaka Oryzias latipes et de la gambusie Gambusia holbrooki et de développer un outil opérationnel pour l’évaluation des tolérances thermiques des poissons. Pour ce projet nous voulons utiliser les médakas issus d'une lignée élevée à 30°C ainsi que des gambusies que nous allons collecter en nature et que nous élèverons au laboratoire à 20°C. Il s'agira de réaliser des mesures de tolérance thermique et des dosages d'enzymes (qui régulent les dégats dans les cellules) sur les tissus de ces poissons pour déterminer si ces dernières peuvent servir de bioindicateur de la tolérance thermique des poissons. Si c’est le cas, cela permettrait de développer une nouvelle méthode qui permettrait d’estimer la limite thermique des poissons à partir d’un prélèvement de tissu et donc de limiter le recours à l’expérimentation animale. Nous testons deux espèces afin d’évaluer la généralité de l’approche.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des connaissances essentielles sur les limites thermiques des poissons afin d'apporter des réponses à la question de l’adaptation au changement climatique. Ainsi, pour chaque espèce nous définissons des gammes de températures tolérées et une valeur de température critique à partir de laquelle l'individu présente des performances fortement réduites. Dans un contexte de changement climatique, la valeur de tolérance thermique est cruciale puisqu’elle donne des informations concernant les températures maximales que peuvent tolérer un organisme. Néanmoins, on ne dispose pas encore de méthodes pour l'établir sans faire subir des chocs thermiques aux animaux. L’objectif de ce projet est donc de développer un outil de mesure logistiquement et éthiquement pertinent des tolérances thermiques individuelles en se basant sur l’analyse des concentrations des enzymes responsables de la régulation des dégats dans les cellules. Ce projet est novateur puisque la plupart des études de tolérance thermique utilisent des organismes élevés en laboratoire et ne considèrent pas les mécanismes moléculaires sous-jacents.
Procédures
Pendant l’expérience de tolérance thermique, les poissons subiront une augmentation rapide de la température jusqu’à perte d’équilibre : 1 seule fois pendant 80 minutes.
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables potentiels pour les animaux incluent le stress lié à la capture, au transport et à la manipulation, ainsi que l’angoisse et la douleur pouvant survenir lors des tests de tolérance thermique. Ces dernières sont associées à la fois à l’élévation rapide de la température et à l’isolement temporaire des individus, placés par deux dans des aquariums expérimentaux, séparément de leur groupe. Les poissons seront exposés à une montée de température jusqu’à la perte d’équilibre. Toutefois, seuls 50 % d’entre eux seront soumis à cette procédure, et ce, une seule fois.
Devenir
A l'issu de cette procédure tous les poissons seront stabulés pendant 2 semaines. Ensuite 80 poissons seront euthanasiés pour les analyses à posteriori et les 16 poissons restants seront replacés dans une bassine de 1000L en extérieur, enrichie avec un écosystème complet (comme un mini-lac) jusqu'à la fin de leur vie.
Remplacement
L'écologie a pour objet l'étude de la dynamique des peuplements et des écosystèmes. Les recherches en écologie nécessitent donc d'intégrer des niveaux d'organisation du vivant allant jusqu'à l'écosystème, et il n'est donc pas possible de substituer des cellules ou des tissus à des individus pour de telles recherches. Le modèle animal ne peut pas être remplacé pour répondre à la problématique posée (règle des 3 R : Remplacement) étant donné qu’il s’agit d’étudier les réponses physiologiques des poissons. Nous utilisons les poissons car ils sont souvent les « top » prédateurs dans les écosystèmes aquatiques et jouent un rôle fonctionnel unique. De plus il y a très peu d’étude chez les vertébrés à "sang froid" concernant l’adaptation au changement climatique. Utiliser un modèle vertébré (le poisson) est donc très intéressant dans ce contexte et ce modèle ne peut pas être remplacé par un modèle invertébré car la physiologie et donc probablement l’adaptation physiologique thermique diffère entre ces deux groupes.
Réduction
Nous avons besoin au minimum de 40 poissons par espèce pour pouvoir statistiquement détecter une différence dans l'activité des enzymes entre températures. Nous prendrons 48 poissons par groupe, soit 8 poissons supplémentaires pour assurer une bonne puissance statistique et avoir une marge en cas de perte de marquage de plusieurs individus.
Raffinement
Les aquariums de stabulation seront enrichis avec des rochers, des plantes en aquaponie et des refuges fabriqués avec des briques. Ils seront très grands afin de favoriser des zones de repli et réduire le stress. Les aquariums expérimentaux (non enrichis, pour observer le "retournement" du poisson lors de la procédure) seront munis d’un fond opaque sur 3 côtés afin de limiter les stimuli visuels liés à la présence humaine. La présence des manipulateurs au-dessus des aquariums sera restreinte grâce à un système de surveillance vidéo à distance. Tous les aquariums seront équipés d’un bulleur pour assurer une concentration en oxygène dissous proche de 100 %. L’eau, issue de la rivière locale, est potabilisée (filtres mécaniques et UV). La température, le pH et l’oxygène dissous seront mesurés deux fois par semaine dans les aquariums de stabulation et au début/fin d’expérimentation. Les deux espèces, grégaires, seront maintenues en groupe (sans mâles pour éviter les gestations). Dans les aquariums expérimentaux, les poissons seront placés par deux pour limiter l’isolement. Les transferts se feront dans un bac de 2 L à fond noir pour limiter le stress. Les poissons seront capturés un par un avec une épuisette transparente, de couleur proche de l’environnement. L’éclairage des pièces sera tamisé pour protéger les poissons de la lumière directe. Des points limites prédéfinis sont pris en compte pour surveiller le bien-être animal et garantir l'intervention rapide en cas de souffrance. Un arbre décisionnel est appliqué afin de guider les actions à prendre selon l’état clinique observé. En cas de détérioration de l’état des poissons, des critères d’arrêt permettront la fin anticipée de l’expérimentation, dans le respect de la réglementation en vigueur. La retraite au sein de l’établissement est prévue pour les poissons surnuméraires.
Choix des espèces
Le médaka, par sa tolérance à une large gamme de température (0-40°C) nous permet d’étudier les mécanismes écologiques de réponse à la température depuis le gène (évolution rapide au laboratoire où les conditions optimales de croissances réduisent le temps de génération) jusqu'à l’écosystème entier (par exemple : mésocosmes aquatiques extérieurs). De plus son génome est connu (séquencé et assemblé) et il se reproduit en continu avec des temps de générations courts. Finalement il a une petite taille et il est tolérant à la manipulation. La gambusie et une espèce exotique envahissante que l'on retrouve sur le territoire français. Malgré une ecologie proche du médaka, son mode de reproduction est différent et donc a potentiellement un fonctionnement hormonal et enzymatique différent. La gambusie est une espèce récemment introduite sur le territoire, envahissante (favorisé par le réchauffement climatique) et avec un fort impat ecologique. Nous n'utiliserons que des adultes car nous avons besoin d'une quantité de tissu minimum
Suivi comportemental du déplacement des poissons sauvages par télémétrie
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés, anesthésiés, incisés pour recevoir une puce puis remis à l'eau, 992 poissons sauvages de treize espèces vont être marqués dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'opération dure environ une minute et se fait sans point de suture, les poissons pouvant garder plusieurs semaines une inflammation ou une gêne au site d'implantation. Le suivi porte sur le franchissement de quatre ouvrages récemment aménagés sur un cours d'eau, pendant trois ans. L'effectif de 992 individus, environ soixante-dix par espèce, a été calculé en intégrant un taux de rejet des marques et un taux de mortalité que le porteur ne chiffre pas.
Objectifs
L’objectif est d’effectuer une étude des déplacements piscicoles au droit des 4 ouvrages récemment aménagés sur un cours d’eau. L’étude des déplacements par télémétrie (à l’aide de la technologie RFID) vise à analyser si la libre circulation des poissons holobiotiques sur les sites étudiés. Le suivi aura également pour objectif de comprendre les relations entre le cours d’eau naturel et le canal adjacent. L’étude des déplacements permettra en complément d’analyser : - l’attractivité du cours d’eau naturel sur le site le plus amont grâce à l’installation de 2 antennes ; - la fréquentation piscicole de l’ensemble des sites avec une analyse saisonnière - le taux de transfert entre les différents sites Le projet est étalé sur 3 années afin d’observer la saisonnalité des déplacements piscicoles (reproduction, alimentation, hivernage) mais également pour prendre en compte les variations interannuelles de l’hydrologie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet sont d'ordres écologiques. Il permettra d’évaluer la libre circulation des poissons après les travaux et d’identifier des points de blocages dans le cas contraire. Il permettra également de connaître les mouvements piscicoles entre le cours d’eau naturel et le canal.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédures chirugicale d'un maximum d'une minute.
Impact sur les animaux
Voici la liste des nuisances ou effets indésirables sur les animaux : stress lié à la capture et à la manipulation, effets de l’anesthésiant, effets post-opératoire (inflammation liée à l’implantation ou gêne locale pouvant aller jusqu’à quelques semaines), altération temporaire du comportement (lié au stress, à l’implantation, à l’anesthésie pouvant aller jusqu’à quelques heures).
Devenir
Les animaux sont replacés dans leurs milieu naturel à l'issue de la procédure.
Remplacement
L’objectif du projet étant d’évaluer la capacité des poissons à franchir différents ouvrages aménagés, il est indispensable d’observer les comportements individuels de déplacement en milieu naturel. Le remplacement n’est donc pas envisageable.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été limité au minimum nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques, tout en garantissant la puissance statistique pour l’analyse des déplacements piscicoles. Un minimum de 30 individus par espèces ou groupes d’espèce est necessaire pour mener des analyses robustes. En fonction du taux de redétection, du taux de rejet et du taux de mortalité, le total de poisson à marquer va donc s'élever à 992 individus soit environ 70 individus par espèce. Après études des inventaires piscicoles réalisés annuellement par la Féderation de pêche du département, le choix des espèces s’est porté sur les suivantes : Anguille européenne, Gardon, Brèmes, Hotu, Brochet, Perche, Carassin, Rotengle, Carpe, Tanche, Chevaine, Vandoise, Barbeau.
Raffinement
La technologie utilisée permet un marquage rapide, peu intrusif et avec une durée de suivi illimitée. Aucune autre méthode n’offre un rapport aussi favorable entre impact sur l’animal et précision des données. Les opérations d'implantation sont réalisées sous anesthésie et ont la durée la plus courte possible soit environ 1 min. Le poids de l'émetteur ne dépasse pas 2% du poids de l'individu. Concernant le marquage, les solutions d'anesthésiant sont changées tous les 20 individus. Les poissons sont manipulés à l'aide d'épuisette en maille en silicone pour éviter l'abrasion provoquée par les mailles classiques en nylon. D’après les retours d’expériences, il est plus bénéfique de ne pas faire de point de suture pour les petits émetteurs. En effet, le faible diamètre des puces (3mm) permet incision limité ne necissitant pas de suture. Un pansement de povidone iodée est appliqué sur la cicatrice du poisson, ayant un effet antiseptique dans les heures suivant le marquage. Lors des stabulations pré et post marquage, les poissons sont placés dans des volumes d'eau adaptés aux espèces, une pompe à air à grande capacité permet de maintenir le taux d'oxygène adapté et une limitation à l'exposition à la lumière est prévue. La température est également contrôlée pour éviter le stress thermique. Afin de limiter le stress, les poissons sont relâchés le plus rapidement possible (
Choix des espèces
Les espèces piscicoles choisies dans le projet correspondent à celles présentes dans le milieu local. Elles ont été tirées des inventaires de pêches de la Fédération de pêche locale. Il prend en compte un large spectre d’espèce que ça soit en taille, capacité de nage ou comportementale (espèce de fond, prédateur…) afin d’avoir la meilleure représentativité possible. Les stades de développement étudiés seront les stades adultes ou juvénile (dans la mesure ou le poids de l’émetteur ait un poids inférieur à 2% de celui de l'individu).
Etablissement de lignées médaka mutantes pour l’étude de gènes suspectés d’être impliqués dans le contrôle maternel non-génétique du neurodéveloppement et du comportement
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Issus d'un programme de croisements mené sur quatre générations, 2 250 médakas vont être utilisés pour établir des lignées mutantes, puis tués une fois ces lignées devenues inutiles. 950 d'entre eux relèvent d'un niveau de souffrance léger, 1 300 d'un niveau modéré. Chacun subit sous anesthésie le prélèvement d'un fragment de nageoire caudale de moins de deux millimètres carrés, geste que le porteur qualifie de bref et peu invasif tout en indiquant qu'il génère une douleur durant plusieurs heures, puis un isolement en aquarium individuel pouvant atteindre vingt-quatre heures. Les deux analyses de comportement prévues à quatorze semaines sur la troisième génération ne sont pas décrites, renvoyées à une demande d'autorisation ultérieure, et le porteur affirme qu'aucun autre modèle expérimental ne permet aujourd'hui de répondre à ce type de question.
Objectifs
L’histoire de vie des individus et les stress auxquels ils ont été soumis peuvent façonner le développement du cerveau et le comportement de leur descendance via des modifications non-génétiques de leur gamète, c’est-à-dire des modifications n’impactant pas la séquence d’ADN héritée par la descendance. Les mécanismes sous-jacents restent cependant encore peu connus chez les vertébrés, particulièrement côté maternel. En effet, de nombreuses études décrivant des effets intergénérationnels associent l’exposition à un stress parental à des modifications non-génétiques des gamètes et/ou à des modifications phénotypiques de la descendance, particulièrement côté paternel. Les études portant sur des effets maternels sont plus rares et concernent le plus souvent des stress post-conception (notamment durant la gestation chez les mammifères), ne rentrant pas dans la définition stricte d’effets intergénérationnels. Bien qu’informatives, ces études décrivent des effets corrélatifs mais sans démonstration de relation causative évidente entre modifications non-génétiques des gamètes et modifications phénotypiques chez la descendance. A l’inverse, ce projet vise à identifier de nouveaux gènes impliqués dans le contrôle maternel non-génétique du neurodéveloppement et du comportement en tirant profit d’un modèle de poisson vertébré ayant déjà fait ses preuves dans une précédente étude du même type.
Bénéfices attendus
De nombreuses études décrivant des effets intergénérationnels associent l’exposition à un stress parental à des modifications non-génétiques des gamètes et/ou à des modifications phénotypiques de la descendance. Bien qu’informatives, ces études décrivent des effets corrélatifs mais sans démonstration de relation causative évidente entre modifications non-génétiques des gamètes et modifications phénotypiques chez la descendance. A l’inverse, l’approche utilisée dans ce projet permettra d’identifier de nouveaux gènes impliqués dans le contrôle maternel non-génétique du neurodéveloppement et du comportement. A plus long-terme, ces données pourraient être utilisés pour comprendre l’adaptation de certaines espèces animales, dont des espèces commerciales, aux stress environnementaux dans un contexte de changement climatique. Elles apporteront également des éléments de connaissance nouveaux dans le déterminisme non-génétique des troubles du neurodéveloppement.
Procédures
Il s’agit de la création de lignées mutantes, avec procédure de fin clip pour leur génotypage. Les animaux subiront, sous anesthésie, un prélèvement d’un petit fragment de nageoire caudale (moins de 2 mm²) afin de permettre leur génotypage et l’établissement des lignées mutantes. L’anesthésie est réalisée par balnéation dans une solution anesthésiante, assurant l’absence de réflexes et de douleur pendant la procédure. Cette manipulation dure moins de 3 minute temps d'induction en anesthésie compris avec un réveil très rapide. Les deux analyses de comportement qui seront réalisées à 14 semaines sur les animaux de 3ème génération ne sont pas décrits car elles feront l’objet d’une nouvelle DAP dans laquelle elles seront décrites précisément.
Impact sur les animaux
Les gènes ciblés dans ce projet jouent un rôle crucial dans le développement du cerveau et ont été impliqués dans des troubles du neurodéveloppement tels que le retard mental et les troubles du spectre autistique. Leur invalidation est susceptible d’entraîner des altérations comportementales, notamment une inhibition des comportements traduisant l’anxiété et une diminution des capacités d’apprentissage. Cependant, l’inactivation génique peut également provoquer des effets hors cible, c’est-à-dire des mutations involontaires en dehors des gènes ciblés. Ces effets sont difficilement prédictibles et peuvent avoir des conséquences variables sur d'autres fonctions physiologiques, allant d’effets bénins à des perturbations plus significatives. Bien que des stratégies de validation et de sélection des lignées soient mises en place pour limiter ces risques, il n’est pas possible de les exclure totalement. Par ailleurs, la procédure de génotypage nécessite une biopsie de la nageoire caudale pratiquée sous anesthésie. Cette intervention, très rapide (moins de 3 minutes/poisson), peut entraîner une douleur légère et transitoire, bien que des mesures de raffinement soient mises en œuvre pour en limiter l’impact. Après la biopsie, les animaux sont isolés temporairement (
Devenir
Les animaux sont euthanasiés après 4 générations (F0 à F3) car les lignées ne seront pas maintenues au-delà des tests de l’analyses préliminaires (et de comportement à 14 semaines le cas échéant).
Remplacement
L’objet du projet étant d’évaluer le rôle de certains gènes dans le contrôle maternel non-génétique du comportement, il nécessite par son essence l’utilisation de modèles expérimentaux animaux. Aucun autre modèle expérimental ne permet à l’heure actuelle de répondre à ce type de question scientifique.
Réduction
Dans ce projet, nous prévoyons de produire 450 poissons pour chaque lignée étudiée. Ces poissons proviennent d’un programme d’élevage en plusieurs étapes. D’abord, des poissons génétiquement modifiés sont croisés avec des poissons de génotype "sauvage" (c’est-à-dire sans modification génétique). Cela donne une première génération composée pour moitié d’individus porteurs d’une seule copie de la mutation étudiée. Ensuite, pour obtenir la deuxième génération, nous croisons ces individus hétérozygotes de la première génération avec d'autres poissons de génotype « sauvage ». Ce croisement permet d’obtenir, une moitié des animaux hétérozygotes, un quart d’animaux qui possèdent deux copies de la mutation (appelés homozygotes mutant) et un quart qui n’en portent aucune (animaux dits homozygotes de génotype "sauvage"). C’est parmi ces homozygotes mutants et ces homozygotes de génotype « sauvage » que seront sélectionnés les poissons géniteurs de la troisième génération qui sera utilisée pour les expériences. Tout au long du processus, le nombre d’animaux produits sera limité au strict nécessaire pour garantir des résultats fiables dans les différentes analyses comportementales prévues. Cela permet de respecter au mieux le principe de réduction du nombre d’animaux utilisés, sans compromettre la qualité scientifique du projet.
Raffinement
Les mêmes animaux seront utilisés pour effectués les deux tests de prévus dans le projet. Les animaux sont élevés dans les conditions optimales de l’espèce (température, photopériode, qualité d’eau, densité). Les enrichissements faits de plantes seront aussi installés dans les aquariums, sachant que les animaux sont maintenus en aquariums contenant 9,5 litres avec la densité de 25 animaux maximum/aquarium. Les manipulations des animaux comme la manipulation pour la mise en ponte, le prélèvement d’œufs ou la mise en balnéation seront réalisées par du personnel compétent le plus rapidement pour limiter le stress dû à la préhension. Le comportement des animaux sera observé quotidiennement par les zootechniciens. Par ailleurs, si une pathologie infectieuse se déclarait chez un animal (imputable ou non à l’invalidation génique des gènes cibles) alors ce-dernier sera suivi par le vétérinaire qui supervise le cheptel du laboratoire. C’est lui qui prendra les décisions les plus appropriées pour maintenir le bien- être de l’animal (pouvant conduire éventuellement à l’euthanasie de ce dernier) et la Structure Bien etre de l'établissement sera immédiatement avertie. Pendant la procédure de biopsie pour le génotypage, les animaux sont anesthésiés par balnéation dans une solution d’anesthésiant. L'efficacité de l’anesthésie est confirmée par le ralentissement net des mouvements respiratoires et l’absence de réponse à un pincement de la nageoire caudale. Une biopsie d’environ 2 mm2 est prélevée à l’extrémité de la nageoire caudale à l’aide de ciseaux fins désinfectés. Cette procédure, brève et peu invasive, génère une douleur durant plusieurs heures. Afin de limiter la douleur, l’anesthésie est maintenue pendant toute la durée de la manipulation, et les animaux sont replacés en eau propre pour un réveil progressif. Après la biopsie, les animaux sont isolés individuellement pour une durée maximale de 24 heures, en attendant les résultats du génotypage. Bien qu’en aquarium individuel, le contact visuel avec leurs congénères est préservé afin de limiter le stress lié à l’isolement. Bien que cette méthode soit sans risque notable et maîtrisée, tout poisson montrant des signes de mal-être ou de comportement anormal dans les 24h suivant la biopsie est immédiatement retiré de l’expérimentation et euthanasié selon les procédures définies.
Choix des espèces
Les petits poissons téléostéens comme le médaka sont de plus en plus utilisés en laboratoire pour étudier la reproduction, le développement et certains troubles du développement du cerveau. Ils présentent plusieurs avantages : leur génome est connu, les mutations de gènes sont réalisables, et ils sont faciles à élever en milieu contrôlé. Ils ont un cycle de vie court (environ 3 mois), pondent beaucoup d’œufs chaque semaine, ce qui permet d’obtenir de nombreux descendants. Contrairement aux mammifères, leurs œufs se développent à l’extérieur du corps de la mère, ce qui simplifie l’étude des effets transmis d’une génération à l’autre. En effet, chez les mammifères, il est difficile de savoir si certains effets sur les descendants viennent de la gestation, de l’allaitement ou du comportement maternel. Avec les poissons comme le médaka, il est possible d’isoler les vrais effets intergénérationnels. Dans ce projet, les poissons de la deuxième génération seront utilisés comme parents à partir de 3 mois (leur maturité sexuelle). Les tests de comportement seront faits sur la troisième génération à 14 semaines, comme dans l’étude précédente. Les animaux F2 seront utilisés à l'âge adulte, soit à partir de 3 mois, au moment de leur maturité sexuelle comme géniteurs de la génération F3. Les analyses comportementales auront lieu sur la génération F3 âgée de 14 semaines comme pour notre précédente étude.
Suivi du déplacement et de la résidence de populations de raies et de requins
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Une marque acoustique est implantée dans la cavité abdominale par incision et suture, et un morceau de chair est prélevé à l'emporte-pièce de 4 mm. 570 raies et requins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés vivants sur leur lieu de capture. L'objectif déclaré est de suivre par télémétrie leurs déplacements entre une réserve marine intégrale et un réseau plus large, afin d'évaluer l'efficacité des aires protégées. Les 19 espèces concernées ne sont pas nommées, la répartition des 570 individus entre elles n'est pas donnée, et le risque d'infection est qualifié de "très faible, voire nul" sans que rien ne l'étaye.
Objectifs
L’objectif principal du projet est d’approfondir la compréhension de l’usage d’une réserve marine intégrale par des espèces rares, vulnérables et menacées : les élasmobranches (requins et raies). Il vise également à évaluer la connectivité entre cette réserve marine et un réseau géographique plus large, afin de renforcer la protection de ces espèces emblématique dans un contexte de pressions anthropiques croissantes. Pour cela, ce projet se base sur la télémétrie acoustique passive comme méthodologie. Le suivi par télémétrie acoustique est devenu un outil de plus en plus utilisé pour étudier les déplacements de nombreuses espèces de poissons à grande échelle. Cette méthode permet de déterminer différents processus écologiques, notamment de comprendre comment une espèce utilise un habitat spécifique et se déplacent au niveau régional dans l’espace et dans le temps, information essentielle pour mieux comprendre son rôle dans l’écosystème ou de détermniner l’efficacité des moyens de protection et de gestion tels que les aires marines protégées.
Bénéfices attendus
Grâce à un important réseau d’écoute régional en place, l’analyse spatiale des déplacements des individus marqués sur la durée de vie de la balises (>2 ans) ou jusqu’à la recapture de l’individu permettra d’étudier l’utilisation spatiale de ces espèces, et plus particulierement les patrons de connectivité dans un espace géographique donné, l’utilisation des Aires Marines Protégées, leur niveau de fidélité d'une année sur l'autre et les variations saisonnières liées à cette dynamique spatiale. Les résultats seront pourront être exploités par les gestionnaires pour adapter leurs mesures de conservation.
Procédures
Un maximum de 570 individus issus d'une liste de 19 espèces seront soumis à une intervention chirurgicale courte pour implanter une marque acoustique dans la cavité intra-péritonéale. Un prélèvement de chair (biopsie) est effectué à l’aide d’un punch de 4mm afin de permettre des analyses génétiques. La durée de cette intervention est en moyenne entre 5 et 10 mn
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont liés aux deux gestes techniques prévus : (1) Une piqûre locale et le poinçonnement de la nageoire caudale pour le prélèvement peu invasif de tissu à l’aide d’un emporte-pièce (biopy-punch), la zone étant principalement constituée de cartilage ; (2) la chirurgie pour l’implantation d’une marque interne qui implique une piqûre, une incision et une suture qui peut entraîner une gêne passagère. Le risque d’infection est très faible, voire nul.
Devenir
Tous les animaux seront relâchés vivant dans le milieu naturel sur leur lieu de capture.
Remplacement
Dans le cadre d’une étude destinée à caractériser les mouvements individuels en milieu naturel, il n’est pas possible de faire appel à des méthodes de remplacement.
Réduction
Le nombre d’individus a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique. En télémétrie acoustique passive, la probabilité de détection des individus permettant d’analyser le comportement dépend grandement du réseau de récepteurs déployé sur le milieu ainsi que du nombre d’individu marqués. Le nombre optimal d’individus à suivre en télémétrie est très fortement dépendant de l’espèce, de son comportement spatial, de la structure des populations qui la compose et des questions auxquelles on veut répondre. Compte tenu du fait que ce nombre est très généralement supérieur à 20 pour de petites populations, nous estimons qu'un nombre de 30 individus par espèce devrait être suffisant pour obtenir des données statistiquement valides.
Raffinement
Plusieures mesures ont été mises en place afin de limiter la souffrance et le stress des individus lors du marquage, incluant la capture (engins sélectifs en direct, capture en plongée), pour limiter au maximum le temps où l’animal est en phase « capture », ainsi que des procédures d’immobilité tonique et anesthésiant local durant les phases pré opératoire, opératoire et post opératoire. Les individus seront surveillés de manière régulière avec une attention particulière à la respiration branchiale. Lors de leur manipulation, chaque individu sera placé en immobilité tonique afin de limiter son stress et potentiellement sa douleur. Un analgésique sera aussi utilisé conjointement. Le choix d’effectuer les sutures avec un fil résorbable en cas de chirurgie permettra à l’individu une meilleure cicatrisation et d’éviter toute infection et frottement lié à la présence d’un fil de façon permanente. Après avoir subi l’intervention chirurgicale, les individus seront maintenus dans le bac avant d’être relâchés. L’eau sera renouvelée régulierement durant toute la procédure. Ceci permet de garder une température ambiante proche du milieu naturel et un niveau d’oxygénation optimale. Les individus seront surveillés jusqu’à ce qu’il ait retrouvé leur capacité à nager par leurs propres moyens. Chaque individu ne sera relâché dans son milieu naturel que lorsqu’il sera capable de nager de manière autonome.
Choix des espèces
Les raies et raquins sont des espèces particulièrement vulnérables à la surexploitation dont les traits de vie particuliers (grande longévité, maturité tardive, faible fécondité) ont été responsables du déclin de leurs populations. L’importante méconnaissance sur l’écologie de ces espèces limite notre capacité de gérer avec efficacité leur populations. Ces espèces ont aussi été choisies pour leur taux de survie important post-capture et leur forte capacité de résilience après un traumatisme. Le marquage des individus se fera en suivant la règle selon laquelle la masse de la marque ne doit pas dépasser les 2% de la masse du poisson. Ainsi, plusieurs tailles de marques permettront de pouvoir cibler des individus de taille différentes (des marques plus petites étant implantées dans les individus les plus petits).