Loups de mer
Prélèvements planctoniques – un inventaire de larves de poissons côtier (façade atlantique française)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Autres poissons : 2995
Capturées au filet à plancton par des plaisanciers puis comprimées au fond de la poche pendant la remontée, la plupart des larves de poissons meurent avant même d'arriver sur le pont. Les 5 % encore vivantes sont plongées dans un flacon d'eau de mer posé sur de la glace, pour un choc hypothermique létal. 3 000 larves, dont 5 loups de mer et 2 995 individus d'autres espèces, sont tuées de cette façon sur cinq ans sans jamais reprendre conscience, pour dresser un inventaire des espèces côtières de la façade atlantique. Le porteur écrit ne définir aucun point limite puisque tous les individus sont mis à mort dès la capture, et présente la collection de référence ainsi constituée comme un "remplacement" futur qui évitera de recapturer des animaux.
Objectifs
Le projet de recherche participatif écocitoyen « Objectif Plancton » vise à étudier le plancton des côtes de la Bretagne. Ce projet à dimension régionale réunit scientifiques, plaisanciers, médiateurs scientifiques et grand public pour contribuer à la connaissance de la biodiversité marine, notamment les larves de poissons. L’objectif est d’identifier et d’impliquer les citoyens dans la collecte des données, en analysant leurs pêches. Les dernières recherches sur les larves de poissons dans cette zone datent de la fin des années 1960 et il apparaissait donc nécessaire d’actualiser ces données bien anciennes. L’objectif est de connaître la diversité des espèces des larves de poissons présentes dans cette zone marine aujourd'hui pour pouvoir détecter des changements potentiels dans le futur. Les espèces sont inventoriées et caractérisées, d’une part d’un point de vue morphologique, et d’autre part d’un point de vue génétique. Objectif Plancton permet ainsi d’élaborer un suivi spatio-temporel de ces larves de poissons et d’analyser à terme les fluctuations de ce zooplancton en lien avec le changement global en milieu côtier.
Bénéfices attendus
Nous organisons la collecte de plancton par des plaisanciers, afin d’impliquer le grand public dans la démonstration de l’importance du plancton dans le fonctionnement écologique et la diversité de l’océan. Par ailleurs, cette initiative citoyenne représente une opportunité unique d’échantillonner simultanément différents points d’un même écosystème (les scientifiques en mission ne peuvent échantillonner qu'une seule station à la fois). Après l’echantillonage deux types d’identification sont réalisés : à partir d’observations réalisées à la loupe binoculaire et avec une analyse génétique. Les larves et œufs de poissons sont déterminés, autant que possible, à l’espèce sur la base de critères morphologiques. Les spécimens sont également analysés à partir d’une identification génétique. Ainsi, une larve non-identifiée morphologiquement peut être reconnue grâce à son ADN. Une fois identifiés, les spécimens sont inventoriés et vont alimenter la collection patrimoniale. C’est la première collection d’ampleur de larves de poissons osseux marins de la façade atlantique nord-est pour cette collection. Entre 2015 et 2022 ce sont environ 1300 larves qui ont été récoltées. Ces larves correspondent à 34 espèces appartenant à 20 familles différentes. Ce projet doit se poursuivre pour permettre de documenter objectivement (protocole standardisé) les changements en cours de la composition en espèces, et identifier les effets des changements environnementaux du milieu. Les poissons marins ont une fécondité élevée (de l'ordre de 10 000 à 10 000 000 œufs par femelle) et pondent des œufs en pleine mer. Des cohortes d'œufs fécondés éclosent et passent par différents stades de durée variable. Les agents de mortalité (prédation, famine, changements environnementaux) agissent à chaque étape. Ces facteurs naturels sont les principaux facteurs qui réduisent le nombre d’individus atteignant le stade juvénile voire adulte.
Procédures
sans objet
Impact sur les animaux
Les larves de poissons prélevées meurent majoritairement sous l’effet de la pression de l'eau qui les compriment au fond du filet. Environ 5% des larves sont encore vivantes au moment de la remontée du filet, elles sont immédiatement soumises à un choc hypothermique létal (~ 3 – 5°C) en les plaçant dans un flacon d’eau de mer sur de la glace.
Devenir
L'objectif du projet est de dénombrer les poissons de chaque espèce selon leurs stades de développement. Seules les identifications basées sur des analyses morphologiques et/ou génétiques des larves de poissons sont précises, ce qui nécessite leur mise à mort. En effet, les méthodes d'analyses indirectes et non létales (ADN environnemental, photographie d'échantillons) n'offrent pas une précision suffisante pour identifier aussi précisément les larves de poissons.
Remplacement
Le projet vise à réaliser l’inventaire des larves de poissons à différents points de prélèvements sous différentes conditions. Les mesures d’analyses indirectes (ADN environnemental, photographie d’échantillons) ne permettent pas de dénombrer les individus par espèce et leur stade de développement – données essentielles pour caractériser les animaux planctoniques à suivre dans le temps. Ces spécimens collectés et sélectionnés alimentent par ailleurs des collections de références stockées pour le long terme qui sont et pourront étre étudiées sans nécessiter de recapturer des animaux (« Remplacement » futur).
Réduction
Les campagnes d’inventaire sont calibrées et programmées de manière à répondre aux besoins de l'étude. Il s’agit d’une date de prélèvement à différentes saisons (avril, juin et septembre) avec quinze prélevements par campagne, ce qui nous permet d’évaluer la qualité et la quantité de larves de poissons à différents moments de l’année. Ces trois dates de collecte sont choisies en fonction de la représentativité des larves de poissons dans le plancton selon les saisons. En général, une forte activité planctonique est observée du printemps à la fin de l’été. Pour ce projet, plusieurs zones et périodes de forte activité planctonique (avril, juin et septembre) ont été sélectionnées afin de ne pas manquer le « pic » annuel. Moins de collectes entraveraient la réalisation des objectifs définis, tandis que davantage ne serait pas utile pour atteindre les objectifs fixés. Il est important d'avoir un certain nombre de larves (ca. 600) par an pour obtenir des résultats fiables et des statistiques solides. Normalement, pour un suivi sur les larves de poissons, un filet double est utilisé pour obtenir un échantillon à des fins d’analyse, tandis qu’un deuxième sert de contrôle (et est très souvent même non analysé). Nous avons choisi de réduire notre prélèvement à un seul filet avec un seul collecteur (avec une ouverture de filet plus petite - 50 cm de diamètre - que celle qui est normalement utilisée dans les études sur les larves de poissons ≥ 60 cm). Ces filets à plancton ne prélèvent qu’une fraction pendant un temps donné (15 min à 2 nœuds). Un tel échantillon représente une quantité négligeable par rapport à l'ensemble. Le protocole est réduit dans le temps en été. En raison d'une forte densité planctonique en été, la durée d'échantillonnage est réduite à 10 minutes. C'est déjà un échantillon représentatif et cela évite que les filets soient surchargés. Sur la base des prélèvements passés, j’estime que 600 larves autonomes de poissons sont prélevées par an. Soit une estimation de 3000 larves de poissons sur 5 ans.
Raffinement
De la capture à la mort, les larves sont maintenues dans la même eau de mer (celle du lieu de capture), assurant ainsi le maintien des animaux dans des conditions physico-chimiques constantes. Après la capture, l’échantillon est immédiatement maintenu à 4 °C pour induire une hypothermie, qui représente un choc thermique létal efficace pour l’ensemble des larves de poissons. Nous ne définissons pas de point limite de souffrance/douleur, puisque dans tous les cas, la totalité des individus est mise à mort dès la capture.
Choix des espèces
L’objectif de ce projet est de connaître la biodiversité des larves de poissons présentes dans des habitats côtiers et étudier ses changements à long terme. Seule l'étude des espèces sauvages vivant dans leur habitat naturel permet d’atteindre les objectifs scientifiques fixés. Le projet vise à étudier les larves de poissons. Après le stade sac vitellin les larves de poissons deviennent autonomes. Dans les échantillons, nous observons différents stades de larves de poissons, et environ 80% d’entre elles sont autonomes. Il est plus pertinent et étique, avec moins d’impact sur la population de faire un suivi sur les larves plutôt que directmenet sur les adults. En plus de l’objectif principal qui est d’identifier la biodiversité, un suivi sur l’ichtyoplancton a été démontré comme étant un bon indicateur de la taille d’une population, mais aussi d’un écosystème sain ou stressé.
Formation aux gestes techniques appliqués sur un modèle de poisson d’aquaculture.
- Formation professionnelle
Trente bars communs seront tués pour récupérer les marques implantées dans leur corps, quatre-vingt-dix autres gardés en vie et susceptibles d'être réutilisés. Ces 120 poissons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, non pour produire des connaissances mais pour entraîner des stagiaires aux gestes techniques. Chaque animal subit en une seule séance un marquage intramusculaire, une prise de sang et un prélèvement d'écailles et de nageoire, ou une chirurgie d'implantation, ou encore une stimulation hormonale suivie d'une collecte d'ovocytes ou de gamètes. Le porteur écrit que ni mannequin ni animal mort ne conviennent, l'observation de l'endormissement et du réveil faisant partie de la formation, et conclut qu'il n'existe "pas d'alternatives non animales" pour ces ateliers.
Objectifs
Les projets scientifiques menés au sein de l'établissement nécessitent que les intervenants habilités à la conception ou à la réalisation de procédures expérimentales, qu’ils soient titulaires, étudiants ou partenaires, aient acquis la maitrise des gestes techniques courants, en amont des expérimentations. Ces ateliers techniques seront réalisés dans le cadre de l’acquisition ou du développement des compétences individuelles, conformément aux exigences requises, et seront délivrés par des experts de ces techniques à des groupes de 5 stagiaires maximum.
Bénéfices attendus
Ces ateliers techniques sont nécessaires pour toutes les personnes habilitées à concevoir ou réaliser des procédures expérimentales qui seront amenées à pratiquer des gestes techniques récurrents. Une bonne maîtrise des techniques appliquées sur les poissons réduit les nuisances conséquentes à un geste mal réalisé, optimise le temps de réalisation des procédures, et assure une meilleure reproductibilité des résultats attendus.
Procédures
Un premier lot de 6 poissons sera soumis à un marquage intramusculaire, à une prise de sang, à un prélèvement d'écailles et à deux prélèvements de tissu selon deux méthodes différentes. L'ensemble de ces gestes ne sera pratiqué qu'une seule fois et durera moins de trois minutes. Un deuxième lot composé de 6 femelles et de 6 mâles sera soumis à une évaluation du stade de maturation et à une collecte d'ovocytes pour les femelles, et à une collecte des gamètes pour les mâles. Ces gestes ne seront pratiqués qu'une seule fois et ne dureront que quelques minutes au total. Un troisième lot de 6 poissons sera soumis à une chirurgie pour l'implantation d'une marque interne. Un marquage externe sera également effectué. Ces deux gestes ne seront effectués qu'une seule fois et dureront moins de cinq minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont limitées et sont (1) le stress des poissons lors des manipulations, (2) une douleur équivalente à la piqûre d’une aiguille lors de la prise de sang, lors de la stimulation hormonale des femelles, et lors du marquage intramusculaire, (3) une lésion bénigne engendrée par le prélèvement de l’extrémité d’une nageoire et d’écailles, (4) une incision lors du marquage interne liée à la chirurgie et à la suture après implant. Les effets indésirables sont également limités et peuvent être consécutifs à une mauvaise réalisation du geste enseigné, et être caractérisés par une reprise partielle de la mobilité après anesthésie. Les animaux seront surveillés scrupuleusement tout au long des procédures, par les stagiaires mais également par leur encadrant. Les gestes techniques hors chirurgie sont réalisés en moins de trois minutes. La chirurgie sera réalisée en moins de cinq minutes.
Devenir
18 poissons par an (90 sur la durée du projet) sont gardés en vie et seront susceptibles d'être réutilisés. 6 poissons par an (30 sur la durée du projet) seront euthanasiés afin de récupérer le matériel implanté.
Remplacement
Ces formations, sous forme d’ateliers pratiques, sont destinées à acquérir la dextérité de gestes techniques pratiqués de manière récurrente dans des projets de recherche. Chaque atelier est précédé d'un cours théorique détaillé, des supports illustrés sont fournis aux stagiaires. Des enregistrements vidéos seront réalisés dès la première session de formation pour servir de support pédagogique aux sessions suivantes. La sédation et l'anesthésie des poissons font parties intégrantes de la formation, l'observation du comportement des animaux étant essentielle dans les phases d'endormissement et de réveil, il est donc indispensable que ces ateliers techniques soient réalisés sur des poissons vivants. L'utilisation de mannequins ou d'animaux morts n'étant pas envisageable, il n’y a pas d’alternatives non animales pour délivrer ces enseignements techniques.
Réduction
Le nombre minimal d’individus est de 1 poisson par stagiaire, et 1 poisson pour l’enseignant, par atelier. Pour chaque procédure, il sera exécuté l'ensemble des gestes techniques sur chaque poisson. Un cours théorique préliminaire aura pour intérêt d’aborder de manière exhaustive la technique enseignée avant la mise en pratique.
Raffinement
Tout sera mis en place dans le cadre des formations pour limiter la souffrance et le stress des animaux. Le protocole de manipulation et d’anesthésie est optimisé et parfaitement maîtrisé par l’enseignant, les gestes techniques hors chirurgie sont réalisés en moins de trois minutes, même en condition de formation de stagiaires, et la chirurgie sera réalisée en moins de cinq minutes. Les animaux seront surveillés scrupuleusement tout au long des procédures, par les stagiaires mais également par leur encadrant, ainsi que durant la phase de réveil. Après complète récupération, les poissons seront replacés en condition d’élevage standard avec une surveillance quotidienne durant deux semaines pour s’assurer de leur bien-être.
Choix des espèces
Le bar commun (Dicentrarchus labrax) est un modèle de poisson marin d’aquaculture dont la physiologie et l'élevage sont parfaitement connus et maitrisés. Tous les animaux utilisés seront des individus juvéniles ou adultes. Pour la procédure de marquage intramusculaire, de prise de sang, de biopsie de nageoire et de prélèvement d’écailles, le poids des poissons sera compris entre 100 g (juvénile) et 500 g (adulte). Pour la procédure de contrôle de maturation, collecte d’ovocytes et collecte de gamètes, les poissons seront âgés d’au moins 2 ans et leur poids sera d’au moins 2000 g . Pour le marquage interne, le poids des poissons sera d’au moins 400 g, cette taille permettant le placement des marques.
Campagnes Sturat. Suivi de la fraction estuarienne de la population soutenue d’esturgeons européens et des espèces piscicoles du milieu (Avenant)
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 9000
Remis à l'eau sur leur lieu de capture, 9 070 des 9 200 poissons annoncés dans ce projet sont déclarés rendus vivants au milieu, l'écart de 130 individus restant sans explication dans le résumé. Les procédures impliquent un niveau de souffrance légère pour 9 150 poissons et modéré pour 50 d'entre eux, capturés par 126 traits de chalut de fond de trente minutes par an. Les esturgeons européens, espèce en danger critique d'extinction, sont anesthésiés puis marqués par pit-tag intramusculaire et marque transmusculaire, biopsiés à la nageoire, échographiés, photographiés et, pour 70 à 75 % d'entre eux, soumis à un lavage gastrique provoquant des spasmes pour faire régurgiter leur contenu stomacal. Le porteur estime à une cinquantaine par an les esturgeons capturés et juge cet effectif "raisonnable pour une espèce en danger critique".
Objectifs
Le projet consiste à réaliser un suivi des populations de poissons en milieu estuarien et plus particulièrement, celui d’une espèce de poisson en danger critique d’extinction, qui a bénéficié d’un plan de sauvegarde national et de soutiens via des programmes européens, l’esturgeon européen. Ces mesures ont permis de maîtriser la reproduction en captivité de ce dernier et de lâcher dans le milieu naturel des juvéniles issus de ces reproductions pour soutenir la population sauvage. Afin de connaître l’évolution de cette nouvelle population dans son milieu naturel et d’évaluer le succès de ces pratiques de repeuplement, un suivi régulier doit être mis en place. Celui-ci sera réalisé dans le milieu estuarien puisque c’est là que ces poissons vont séjourner plusieurs années avant de partir grossir en mer et de revenir en estuaire pour entamer leur migration de reproduction jusqu’aux frayères fluviales. Les possibilités de trouver des individus seront donc beaucoup plus importantes dans ces endroits qu’en pleine mer. L’espèce ayant décliné avant l’acquisition de connaissances la concernant, il est nécessaire de mieux documenter son écologie en milieu naturel (régime alimentaire, croissance, structure en âge, préférences environnementales, migrations). Lors de précédentes campagnes d’échantillonnage, une procédure-pilote de marquage et de monitoring de quelques spécimens par marque satellite a permis de documenter pour la première fois leur comportement en mer ainsi que leurs migrations entre l’estuaire et la mer. Depuis ces dernières années, quelques grands spécimens adultes ont été observés dans les fleuves (déclarations de pêcheurs professionnels), mais il n’y a aucun signe de reproduction naturelle à ce jour. Mis à part la description de sites de frayères historiques potentiels, le comportement de reproduction de l’espèce reste inconnu. Pour l’étudier, nous nous proposons de remplacer la procédure de marquage satellite par des marquages acoustiques chez quelques grands spécimens, ce qui permettra de suivre par télémétrie leurs trajectoires pour la reproduction jusque dans les fleuves.
Bénéfices attendus
L’esturgeon européen (A. sturio) ayant décliné avant l’acquisition de connaissances, il est important de mieux documenter son écologie en milieu naturel. Ce projet permettra la collecte de données sur les régimes alimentaires, structures en âge des populations, croissance, préférences environnementales, migrations. Outre leur intérêt fondamental, les résultats informeront sur l’évolution, dans son milieu, de cette population soutenue et permettront d’évaluer le succès des pratiques de repeuplement. Suite au repeuplement dans le bassin versant de plus de 1.7 M de juvéniles d’esturgeon européen entre 2007 et 2015, les individus sont actuellement en âge de se reproduire. Durant les campagnes d’échantillonnages précédentes, le marquage de grands spécimens avec des marques satellites a documenté pour la 1ère fois leur comportement en mer et leurs migrations trophiques entre l’estuaire et la mer. Cette procédure-pilote s’est avérée très informative. La modélisation des données est en cours pour reconstituer les trajectoires maritimes a posteriori ; les 1ers résultats sont encourageants mais nécessitent une analyse approfondie avant d’envisager la pose de nouvelles marques satellites. Ces dernières années, quelques grands spécimens adultes ont été observés dans les fleuves par des pêcheurs professionnels, mais il n’y a aucun signe de reproduction naturelle. Nous supposons qu’il s’agissait d’individus mâles en exploration et qu’il n’y a pas encore eu de remontée d’individus femelles. Excepté la description de frayères historiques potentielles suite aux concentrations d’individus observées par le passé, le comportement de reproduction de l’espèce reste inconnu. Le marquage par télémétrie acoustique d’une dizaine d’autres grands spécimens entre septembre 2024 et juin 2025 permettra de suivre en continu sur les prochaines années leurs trajectoires jusqu’aux fleuves. Grâce au monitoring dans les fleuves et à l’embouchure de l’estuaire, nous disposerons d’informations sur la migration de reproduction et le retour en mer des individus (trajets, périodes, vitesses). L’intérêt est l’obtention de données individuelles 1/ complémentaires, indépendantes des captures accidentelles déclarées sur la base du volontariat car l’espèce est protégée, 2/ sans avoir besoin de recapturer le poisson et 3/ sur le long terme (jusqu’à 6 ans), certains individus pouvant se reproduire chaque année ou tous les deux ans.
Procédures
Tous les 2 mois (6 campagnes/an), un échantillonnage piscicole par chalutage de fond est réalisé dans des secteurs estuariens adjacents aux fleuves dans lesquels les juvéniles d’A. sturio ont été déversés. Il s’agit de recapturer ces individus pour estimer l’évolution de leur abondance et connaître les autres populations de poissons présentes pour identifier les interactions possibles. Par campagne sont réalisés 21 traits de chalut, d’une durée de 30 min. A chaque trait, toutes les espèces présentes sont identifiées le plus rapidement possible, en les maintenant humides ou immergées (viviers), puis relâchés sur le lieu de capture. S’il s’agit d’A. sturio, on renseigne leur nombre, longueur, poids, état et numéro des marques d’identification s’ils en sont déjà dotés au moment de la capture. Si ce n’est pas le cas, les individus sont marqués pour identification (Pit-tag interne et marque numérotée externe) et de petits morceaux de nageoire sont prélevés pour réaliser des analyses génétiques (origine repeuplement ou sauvage) et isotopiques (utilisation des habitats) et estimer leur âge (durée de ces marquages et prélèvements : 2 à 3 min). En fonction de leur état, on réalise une échographie (maturité, sexage), une photographie (morphologie générale) et un lavage gastrique (exploration du régime alimentaire) (durée totale de ces 3 manipulations moins de 10 min). S’ils ont un poids suffisant, une marque à mémoire externe enregistrant température, oxygène et salinité du milieu est fixée à la base des écussons dorsaux pour documenter leurs préférences environnementales (moins de 5 min pour la pose de cette marque). Les plus gros spécimens sont aussi dotés d’une marque acoustique pour suivre leurs trajectoires, posée en interne (cavité abdominale) ou externe (à la base des écussons dorsaux) selon la date de capture et l’avancée présupposée de la maturation (environ 5 min pour cette manipulation). Pour toutes les manipulations, les esturgeons européens sont anesthésiés.
Impact sur les animaux
Ces effets sont liés au stress de capture, voire de stabulation et biométrie (confinement, émersion). La durée de chalutage est de 30 min pour limiter les blessures des poissons prélevés. Les esturgeons européens peuvent aussi subir du stress et/ou blessures occasionnés par les actes expérimentaux successifs suivants : 1) marquage individuel (Pit-tag en intramusculaire et marque numérotée en transmusculaire) et 2) prélèvements de tissus de nageoires, qui peuvent entrainer des blessures tissulaires de type plaie cutanée, mais qui ne sont pratiqués que si nécessaire (i.e. individu échantillonné pour la 1ère fois) ; 3) échographie (état de maturité, sexage) et photographie (morphologie générale), qui bien que non invasives, ne sont opérées qu’en fonction de l’état du poisson ; 4) lavage gastrique provoquant des spasmes transitoires facilitant la régurgitation du bol alimentaire, fait seulement si l’individu est en bon état ; 5) selon sa taille, pose d’une marque DST externe (fixée à la base des écussons dorsaux pour éviter d’endommager la musculature) et 6) pour les plus gros poissons, pose d’une marque acoustique interne (intra-abdominale) ou externe (à la base des écussons dorsaux) si l’individu est en période de reproduction et auquel cas, il n’est pas doté d’une DST.
Devenir
Etant donné que le projet porte sur le suivi des espèces piscicoles de l’estuaire et notamment sur le suivi, dans son milieu, de la population soutenue d’esturgeon européen, l’objectif de l’étude ne peut pas être atteint en dehors du milieu naturel. A l’issue des procédures, les poissons sont remis en liberté dans leur secteur de capture, ce qui est couvert par une autorisation préfectorale. Les esturgeons européens sont traités à part en priorité (biométrie, échographie, marquage d’identification, prélèvements tissulaires et lavage gastrique). Ils sont ensuite conservés en vie. Ceux dont l’état ou la taille ne permet pas un marquage supplémentaire (avec marque à mémoire et/ou marque acoustique), seront remis à l’eau rapidement sur leur lieu de capture. Il en sera de même pour les plus gros individus qui auront été marqués. De par l’objectif de l’étude, il est nécessaire de relâcher les esturgeons européens marqués au niveau de leur secteur de capture afin d’étudier la population en milieu naturel. La décision du moment du lâcher est prise par les intervenants qui sont formés à l’expérimentation animale et à la pratique de la chirurgie expérimentale. Ce moment sera fonction de l’état du poisson au réveil (reprise d’un comportement de nage normal). Nous bénéficions de toutes les autorisations réglementaires pour impliquer dans ce projet cette espèce d’esturgeon qui est protégée.
Remplacement
Aucun remplacement des poissons étudiés ne peut être effectué puisque les données recherchées ne peuvent être fournies que par les espèces elles-mêmes vivant dans le milieu naturel. Comme indiqué précédemment, afin de connaître l’évolution, dans son milieu, de la population soutenue d’A. sturio et d’évaluer le succès des pratiques de repeuplement mises en place dans le cadre du PNA, un suivi régulier doit être réalisé dans des secteurs estuariens adjacents aux fleuves dans lesquels les juvéniles d’esturgeons européens ont été déversés. Il s’agit de recapturer ces individus pour estimer l’évolution de leur abondance et connaître également les autres populations de poissons présentes dans l’estuaire pour identifier les interactions possibles. Par conséquent, pour réaliser le suivi des populations piscicoles estuariennes et en particulier, de l’état de la population soutenue d’esturgeons européens, il est nécessaire de capturer les poissons pour pouvoir les dénombrer (estimer les abondances), les mesurer, les marquer (suivi individuel de croissance), les équiper de marques spécifiques (étude des déplacements et des préférences environnementales).
Réduction
D’après les échantillonnages historiques, on peut s’attendre à capturer en moyenne une cinquantaine d’esturgeons européens par an au grand maximum. Tous seront marqués individuellement pour identification afin d’avoir un suivi le plus exhaustif possible de la population. En effet, étant donné la faible abondance de l’espèce (soutien de population) et de l’effort de capture ciblant l’espèce relativement faible (campagnes bimestrielles en estuaire, captures accidentelles par des pêcheurs), le taux de recapture attendu est faible (150 cm pour les marquages acoustiques de géniteurs). Cela représente sur l’année environ 10-15 individus marqués avec une DST dont une dizaine par acoustique. Les effectifs capturés dans l’estuaire peuvent varier d’une année à l’autre en fonction notamment des actions de repeuplement. D’après nos estimations, l’effectif envisagé correspond en moyenne, à l’échelle de l’année, au nombre d’animaux qui ont un poids supérieur au poids minimal requis pour le marquage sur le maximum d’individus possible, et il peut être considéré comme raisonnable pour une espèce en danger critique telle que l’esturgeon européen.
Raffinement
- 21 traits de chalut de fond par campagne (soit 126 traits/an) sont effectués dans des secteurs médian et aval chalutables de l’estuaire en suivant 2 grilles d’échantillonnages légèrement décalées alternativement d’une campagne à l’autre. Cela représente environ 1 % de la surface totale de l’estuaire subtidal (i.e. les secteurs non soumis au marnage), soit un impact sur le fond de l’estuaire qui nous parait négligeable sachant que ce dernier est par ailleurs soumis à des dragages réguliers et importants pour les besoins de la navigation. - La durée de chalutage de 30 min est fixée sur la base d’échantillonnages historiques qui mettaient en évidence qu’elle limitait les blessures des poissons prélevés. A la remontée du chalut, les poissons sont réceptionnés sur un matelas, et transférés dans un ou des viviers alimentés en circuit ouvert. - Quelle que soit l’intervention, l’A. sturio est anesthésié au préalable pour limiter stress et douleur (les dosages du produit anesthésiant sont adaptés à sa taille et au type d’intervention). Durant les manipulations, il est immergé, ou alimenté, via un tuyau, d’anesthésique à dose sédative ou arrosé d’eau claire de l’estuaire (maintien humidité cutanée). L’ensemble est réalisé avec le plus grand soin par des intervenants ayant une bonne expérience de ces pratiques et parfaitement conscients de la fragilité de l’espèce. Après son réveil dans un vivier alimenté en eau courante de l’estuaire bien oxygénée et sa reprise d’un comportement de nage normal, l’A. sturio est relâché sur le lieu de capture à l’aide d’un toboggan. Les procédures seront adaptées à la situation : réduction si l’individu est blessé ou maigre et/ou s’il y a beaucoup d’individus, pas de lavage gastrique chez ceux marqués par acoustique.
Choix des espèces
- Etant donné que l’étude porte sur le suivi des espèces piscicoles de l’estuaire, l’ensemble des espèces capturées sont identifiées et traitées. En plus des esturgeons européens (Acipenser sturio), on s’attend à capturer en majorité les espèces suivantes : mulet-porc (Chelon ramada), maigre (Argyrosomus regius), anguille européenne (Anguilla anguilla), bar franc (Dicentrarchus labrax) et bar moucheté (Dicentrarchus punctatus), flet (Platichthys flesus), merlan (Merlangius melangus), sole (Solea solea), sprat (Sprattus sprattus), anchois (Engraulis encrasicolus), gobies (Pomatoschistus spp.), raie bouclée (Raja clavata), alose feinte (Alosa fallax) et grande alose (Alosa alosa), congre (Conger conger), lamproie marine (Petromyzon marinus), ainsi que 2 espèces d’esturgeons exotiques suite à des échappements de piscicultures : l’esturgeon sibérien (Acipenser baeri) et l’osciètre (Acipenser gueldenstaedti). - En fonction des espèces capturées et de la saison, il s’agira de poissons de stades juvéniles ou adultes. Pour l’esturgeon européen, il s’agira de juvéniles de plus d’un an. Il est également possible que des adultes en migration de reproduction (âge> 12 ans) soient capturés.
Evaluation de la résistance de populations de bars communs d’élevage à des pathogènes
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Des entreprises de sélection aquacole veulent classer leurs reproducteurs sur la résistance aux maladies. Pour cela, 6 330 bars communs juvéniles vont être utilisés, tous tués, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à sévère. Ils sont infectés par le nodavirus ou par des bactéries du genre Vibrio, par injection intrapéritonéale sous anesthésie ou par bain, le porteur indiquant qu'il calibre la mortalité pour qu'elle atteigne 40 à 50 % du lot. Le gain annoncé, 2 à 10 % de survie supplémentaire par génération de sélection, se paie de la moitié d'un lot emportée par l'infection et du reste mis à mort faute de pouvoir le ramener en ferme.
Objectifs
Le premier objectif est de poursuivre l’évaluation de la résistance de populations commerciales de bars communs à un pathogène récurrent en pisciculture : le virus de l’encéphalopathie et de la rétinopathie (VER) ou nodavirus. L’évaluation de la résistance aux pathogènes doit en effet être menée sur plusieurs générations successives afin que la sélection sur ce caractère précis soit efficace et porte ses fruits. Les bars mâles et femelles étant sexuellement matures à partir de 2 à 3 ans et de 3 à 4 ans, respectivement, il faut au minimum une période de 3 à 4 ans pour tester 2 générations successives sachant qu’en complément, les entreprises de sélection génèrent de nouvelles cohortes chaque année pour leurs besoins de production. Le deuxième objectif est d’améliorer un protocole existant d’épreuve infectieuse par un agent bactérien. Le protocole actuellement utilisé prévoit une contamination par injection intrapéritonéale du pathogène, ce qui nécessite une anesthésie et une manipulation des animaux mais a également pour inconvénient de passer les muqueuses, qui représentent une barrière de protection contre les pathogènes. Ce projet vise à mettre en place un mode de contamination par bain (pathogène mis directement dans l’eau dans laquelle évoluent les animaux), ce qui permettrait de réduire le niveau de stress et de se rapprocher d’un mode de contamination naturel.
Bénéfices attendus
Les retombées attendues sont une amélioration de la santé et du bien-être des bars communs en élevages, une diminution de l’utilisation de médicaments et une optimisation de la représentativité du protocole d’infection bactérien. L’amélioration attendue de la survie est estimée entre 2 à 10% par génération de sélection en fonction de la composition des index de sélection et des pressions de sélection appliquées. L’index correspond au poids mis sur un caractère donné au moment de la sélection (qui porte sur plusieurs caractères différents) et la pression correspond au nombre d’individus sélectionnés. Les candidats à la sélection sont classés entre eux selon les performances de survie de leurs collatéraux challengés. Plus les individus sélectionnés sont bien classés, plus vite l’amélioration du caractère évolue.
Procédures
Il n'y a pas d'intervention prévue sur les animaux vigiles. Les animaux qui seront contaminés au moyen d’une injection intra-péritonéale seront anesthésiés au préalable. Chaque individu recevra une unique injection, d'une durée de moins de 10 secondes. La durée d'anesthésie ne devrait pas excéder 5 à 10 minutes par poisson, ceux-ci étant mis en bac de réveil dès l'injection réalisée.
Impact sur les animaux
Le projet consiste à infecter expérimentalement des poissons avec des pathogènes. Afin d'estimer de manière précise le degré de résistance des individus qui seront testés et de leurs familles, il est prévu de calibrer la mortalité induite pour obtenir une proportion de l’ordre de 40 à 50% du lot. Par ailleurs, dans l’objectif de comparer l’apparition des signes cliniques entre différents modes de contamination, une grille de points limites sera utilisée et adaptée. Les animaux qui atteindront un point limite supérieur ou égal à 4 seront mis à mort de manière compassionnelle.
Devenir
Il n'est pas prévu de réutiliser les animaux survivants dans de nouvelles procédures. Par ailleurs, du fait de la nature des essais réalisés et pour des raisons sanitaires, il n'est pas envisageable de transporter les animaux dans leur ferme d'origine. En conséquence, à la fin de chaque procédure, les animaux survivants seront mis à mort.
Remplacement
Il n'existe pas d'alternative in vitro pour ce projet. L'évaluation de la résistance d'individus à un pathogène à des fins d’amélioration génétique progressive de la population doit se faire sur des animaux vigiles capables de mettre en œuvre des systèmes de défense complexes (immunité).
Réduction
Pour répondre au 1er objectif, le nombre de poissons utilisé est réduit au minimum requis par les méthodes d'évaluation génétique. Le principe est que les individus testés dans le projet servent à évaluer et classer leurs collatéraux (frères/sœurs) restés en pisciculture et qui seront sélectionnés. De ce fait, le meilleur compromis doit être trouvé entre un nombre faible de poissons testés et une classification précise de leurs collatéraux en ferme. Pour l’objectif 2, Le nombre de poissons a été déterminé par une approche statistique pour observer une différence de proportion significative.
Raffinement
Les mesures de raffinement viseront à assurer des conditions optimales d’hébergement des animaux, à savoir, un volume d'eau adapté en circuit ouvert avec une oxygénation suffisante en fonction de la biomasse, un rythme jour/nuit naturel, la présence de suffisamment de congénères pour exprimer un répertoire comportemental riche, une distribution d’aliment deux fois par jour adaptée à leur stade de développement et l'intégration de couvercles sur une partie des bassins pour générer des zones d'ombres. Du fait de la nature des tests entrepris, la mort des poissons est une donnée attendue. Cependant, dans le but d'atteindre le 2nd objectif, les opérateurs mettront à mort de manière compassionnelle les animaux lorsque les points limites définis seront atteints.
Choix des espèces
Le bar commun (Dicentrarchus labrax) fait l’objet d’une forte production en France, notamment au sein d’écloseries pour des fins d’exportation. Ce poisson est par ailleurs particulièrement sensible aux pathogènes bactériens de genre Vibrio et au VER et des épisodes de maladies sont régulièrement constatées au sein de fermes aquacoles en mer, renforcés par les effets du changement climatique. Il s'agit d’une des espèces produites par les partenaires du projet pour lesquels les poissons sont testés. Les animaux testés sont des juvéniles de poids moyen entre 3 et 30g selon les essais. Les individus juvéniles sont sensibles aux pathogènes et en terme d'espace, leur petite taille permet de les étudier et de les infecter dans de bonnes conditions expérimentales.
Communication intra corporelle dans un poisson
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Le thon rouge n'étant pas manipulable en captivité, 24 bars d'élevage sont utilisés à sa place pour mettre au point une balise électronique implantée censée suivre les migrations d'un poisson de forte valeur commerciale. Ces 24 individus, tués à l'issue, subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré : implantation d'électrodes sous la peau et dans le muscle dorsal sous anesthésie, moins de trente minutes d'opération, 24 heures dans un couloir de nage, puis exposition à des courants électriques. Les électrodes sont récupérées sur les cadavres. Le porteur cale l'intensité des courants sur les consignes applicables aux êtres humains et en déduit qu'elle ne "devrait pas causer des nuisances", tout en indiquant qu'elle pourrait provoquer un picotement dans le muscle.
Objectifs
Les expérimentations décrites dans cette demande visent à avancer sur la compréhension du cycle de vie du thon rouge, un poisson migrateur de grand valeur culturel et économique en France. Il est proposé de développer des moyens d’observation pour comprendre la réponse physiologique des animaux à leur environnement. Nous travaillons au développement d’une marque électronique combinant une marque interne pour collecter des informations physiologiques (température corporelle, fréquence cardiaque…) et une marque satellite de type ‘pop-up’ permettant de collecter des informations environnementaux (température, pression, lumière …) pendant les migrations, et de les transmettre par satellite à l’issue du déploiement à la surface de la mer. Pour cela, il est nécessaire d’établir une communication intracorporelle entre le capteur implanté (marque interne) et le concentrateur des informations (marque externe). Notre choix s’est porté sur l'utilisation de la conductivité électrique des tissus biologiques pour transmettre un signal électrique de très faible intensité. Nous souhaitons donc mettre en œuvre deux expérimentations. Avant toute chose, une expérimentation sur le thon rouge n’est pas envisageable. Nous proposons de réaliser ces expérimentations sur une espèce élevée en captivité, le bar, Dicentrarchus labrax. La première expérimentation vise à confirmer que les très faibles courants utilisés restent imperceptibles pour le poisson. La gamme d'intensité des courants de stimulation est basée sur les consignes pour les êtres humains et donc ne devrait pas causer des nuisances. Pendant l'exposition aux courants électriques, nous évaluons leur innocuité avec des indicateurs physiologiques et comportementaux. La seconde expérimentation a pour objectif de mettre en œuvre une communication intracorporelle afin de valider son principe.
Bénéfices attendus
Ces mesures permettront d’une part de vérifier l'innocuité des dispositifs de communication intracorporelle. La deuxième phase permettra de valider la possibilité de faire communiquer deux dispositifs électroniques au travers du corps de l'animal en vue du développement d'un réseau de capteurs implantés. A l’issue de ces deux expérimentations, nous devrions pouvoir concevoir un premier prototype de marque implantée communicante pour le thon rouge.
Procédures
Les poissons seront équipés avec des électrodes en Inox très fines et flexibles, sous cutanées et dans le muscle dorsal, sous anesthésie générale. La durée de l'opération est inférieure à 30 minutes. Cette chirurgie sera suivie par 24 heures de récupération, protégé des perturbations humaines. Puis, chaque individu sera soumis à des stimulations par courant électrique à très faible intensité.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont le stress du poisson lors des manipulations et de l'anesthésie, puis la nuisance d'avoir des électrodes très fines sous la peau et à la surface du muscle. Les individus seront maintenus pendant 24 heures dans un couloir de nage. L'intensité maximale du courant pourrait provoquer un picotement dans le muscle mais cette intensité est imperceptible chez l'homme.
Devenir
A la fin de la procédure, les poissons seront euthanasiés pour récupérer les électrodes.
Remplacement
Cette étude, qui implique la mesure des facteurs de conditions corporelles et des réponses physiologiques doit être réalisée sur des animaux. Il n’est pas possible de remplacer les poissons par un autre modèle pour ce type de procédures.
Réduction
Le nombre de 12 individus pour chacune des procédures (12+12 = 24) est basé sur une analyse de puissance avec le logiciel G*Power.
Raffinement
Le protocole de manipulation et d’anesthésie est optimisé et parfaitement maîtrisé. Les électrodes sont très fines mais très résistantes et flexibles. Leur finesse et flexibilité minimisent la nuisance au poisson, et lui permettent une liberté de mouvement. Pendant les expériences les poissons seront protégés de toute nuisance visuelle et sonore. Pendant l'exposition aux courants électriques, nous évaluons leur innocuité avec des indicateurs physiologiques et comportementaux.
Choix des espèces
Le bar est une des principales espèces élevées en pisciculture et sa physiologie est bien étudiée. Les individus seront tous adultes et sexuellement matures, pour permettre le bon placement des électrodes.
Évaluation de l’efficacité alimentaire par la mesure des isotopes stables du carbone et de l’azote
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
224 bars vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont élevés seuls en aquarium pendant huit semaines et subissent cinq prélèvements de nageoire et d'écailles ainsi qu'une prise de sang sous anesthésie, plus l'implantation d'une puce, pour mettre au point une mesure de l'efficacité alimentaire par les isotopes stables. Le porteur vise une sélection génétique plus simple des poissons sur ce caractère et présente les prélèvements comme des nuisances mineures qui cicatrisent vite. Il indique tuer les animaux faute de pouvoir les placer, leur fonds génétique interdisant selon lui un retour en milieu naturel, ces bars étant destinés à la consommation.
Objectifs
L’objectif du projet est la mise au point d’une méthode utilisant les isotopes stables du carbone et de l’azote comme indicateur de l’efficacité alimentaire chez le bar européen. Pour cela, le projet propose de coupler les mesures d’efficacités alimentaires en élevage individuel et en alimentation restreinte avec la vitesse d'absorption des isotopes stables du carbone et de l'azote de l'aliment par le poisson. L’élevage individuel des bars permettra de quantifier l’ingéré et la croissance individuelle des bars ce qui permettra de mesurer l’efficacité alimentaire individuelle des poissons. Avant de réaliser cette évaluation, les poissons seront acclimatés et nourris avec un aliment A. Lors de l’évaluation, les poissons seront nourris avec un aliment B. Les aliments A et B auront des valeurs d'isotopes stables du carbone et de l'azote différents grâce à l’utilisation de sources de matières premières différentes telles que du blé ou soja versus du maïs. Les valeurs des isotopes stables du carbone et de l'azote seront étudiées dans différents tissus comme les globules rouges, les écailles ou les nageoires par spectroscopie. La corrélation entre les facteurs de discrimination trophique de chaque individu et leur efficacité alimentaire sera ensuite évaluée.
Bénéfices attendus
Cette nouvelle méthode d’évaluation de l’efficacité alimentaire basée sur les isotopes stables permettra d’évaluer facilement les performances individuelles de poissons élevés en groupe, rendant ainsi plus simple et plus applicable à grande échelle une sélection génétique sur ce caractère.
Procédures
Pour réaliser ce projet, les animaux seront élevés individuellement et seront prélevés à cinq reprises d'un bout de nageoire et d'écailles. En fin de projet une prise de sang sera réalisée. Chacun de ces prélèvements prend moins d'une minute et sera réalisé sous anesthésie. L'élevage individuel durera 8 semaines.
Impact sur les animaux
Pour les besoins de l'expérimentation, les poissons seront élevés dans des aquariums individuels. Par ailleurs les poissons seront prélevés 5 fois au cours de l'expérimentation d'un bout de nageoire, d'un prélèvement d'écailles et une prise de sang sera réalisée en fin d'expérimentation. Les lésions engendrées par ces prélèvements cicatrisent rapidement, les poissons régénèrent en quelques semaines les écailles et les bouts de nageoires perdus. Les prélèvements répétés de nageoires n'engendrent pas d'effet négatif sur la nage des poissons. Les prélèvements de nageoires sont réalisés à l'aide d'un biopsie punch de faible diamètre , ce qui permet une reconstitution du tissu prélevé en moins de deux semaines. Enfin les poissons seront identifiés à l'aide d'une puce RFID injectée dans le muscle dorsale. Ces prélèvements et le marquage sont des nuisances mineures pour cet espèce.
Devenir
À la fin de l'expérimentation, les poissons seront euthanasiés. Les animaux ne seront pas utilisés dans un autre projet et ne peuvent être gardés dans les installations expérimentales. Le placement des animaux de bouche n'est pas aisé, ceux-ci étant destinés à la consommation humaine. Leurs fonds génétiques restreints ne permettent pas une remise dans le milieu naturel.
Remplacement
Ce type d'expérimentation, où la variation observée et recherchée est liée à l'individu, ne peut se faire que sur animaux vivants. Il n'y a donc pas de remplacement possible. La mesure de l'efficacité alimentaire (ingéré/gain de poids) est un caractère complexe mettant en jeu une multitude de mécanismes comme la capacité à assimiler les nutriments, le métabolisme énergétique, l'activité de nage des poissons, la microflore intestinale... Ce caractère complexe étudié au niveau individuel n'a pas d'alternative non animale disponible du fait de ses nombreuses composantes et des variabilités individuelles qu'explore l'étude.
Réduction
Les effectifs ont été calculés à partir de données d’expérimentations précédentes sur le bar pour assurer une puissance de détection suffisante des effets escomptés.
Raffinement
Pour réduire la souffrance et l'angoisse, les animaux sont manipulés uniquement sous anesthésie pour toutes les mesures individuelles, et sont diposés dans des aquariums leur permettant un contact visuel avec des congénères. Les prélèvements de nageoire et d'écailles seront réalisés à chaque fois à une localisation différente. Tout au long de l'expérimentation, les poissons seront surveillés individuellement et soustraits à l'expérimentation en cas de souffrance.
Choix des espèces
Le bar est une espèce majeure de l'aquaculture méditerranéenne, pour laquelle la question de l'efficacité alimentaire se pose avec acuité, cet élevage consommant aujourd'hui, à quantité de production égale, près de deux fois plus d'aliment qu'un élevage de truite ou de saumon. Les animaux seront au stade juvénile (entre 20 et 100g de poids moyen) pour à la fois pouvoir mesurer des croissances significatives et permettre que les animaux soient dans un confort relatif dans les bacs individuels de 10 litres qui seront utilisés
Evaluation en vue d’optimiser l’efficacité des beta-glucanes de levure administrés oralement sur la réponse immunitaire (mucosale et systémique) innée et l’efficacité vaccinale chez les juvéniles de bar commun
- Recherche appliquée
- Maladies animales
1 113 bars communs juvéniles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 1 032 dans des procédures classées sévères. Ils reçoivent des injections intrapéritonéales sous anesthésie et subissent une infection bactérienne expérimentale, y compris une recherche de dose létale, avant d'être tués pour analyses. Le porteur indique que l'infection provoque des symptômes cliniques suivis par une grille de score, les poissons atteignant le score maximal étant tués avant le stade létal. L'étude vise à tester des bêta-glucanes de levure censés renforcer l'immunité des bars d'élevage, présentés comme un moyen de limiter le recours aux antibiotiques.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont : - d’évaluer l’efficacité de β-glucans, extraits naturels de parois de levures, administrés par voie orale en complément à un aliment commercial, sur la protection immunitaire (mucosale et systémique) innée du bar commun Dicentrarchus labrax en élevage - d’évaluer la protection immunitaire croisée conférée contre d’autres infections bactériennes, chez cette même espèce préalablement vaccinée à l’aide d’ un vaccin commercial pour la vibriose.
Bénéfices attendus
Les bénéfices susceptibles de découler de ce projet sont : - d’identifier des β-glucans, extraits naturels de parois de levures permettant de renforcer la résistance du bar commun en élevage contre des pathologies bactériennes émergentes - d’évaluer chez le bar commun préalablement vacciné contre la vibriose, la protection accrue que peut conférer ces β-glucans contre des pathologies bactériennes atypiques Ces données permettraient d’optimiser la protection immunitaire spécifique et non spécifique du bar commun en élevage contre les maladies bactériennes et de prévenir ou diminuer l’impact de ces pathologies sur les élevages. L’utilisation en dernier recours de produits à action antibactérienne en serait limitée, réduisant d’autant le risque d’apparition d’antibiorésistance
Procédures
Les interventions effectuées sur les poissons après anesthésie de ceux-ci sont soit une injection intra péritonéale, soit une euthanasie pour prélèvements et analyse post mortem. Avant toute injection intra péritonéale, les poissons sont anesthésiés. Le temps de manipulation des poissons lors d’une injection est de moins de 2 minutes par poisson entre sa capture et son retour dans l’aquarium. Les poissons euthanasiés le sont individuellement après anesthésie profonde dans une solution d’anesthésiant puis euthanasiés en moins de 30 secondes dans un bain concentré d’anesthésique. Les poissons prélevés pour analyses sont de plus décérébrés avant autopsie. Pour les prélèvements le temps de manipulation est de moins de 1 min et demi.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont : - le stress induit par les prises de sang effectuées sur animaux anesthésiés par ponction sanguine à l’aide d’une aiguille montée sur seringue - les injections intra-péritonéales effectuées sous anesthésie générale dans le cadre du challenge infectieux bactérien ou de la vaccination des poissons. - l’euthanasie de poissons pour analyses post mortem et prélèvements Les effets indésirables attendus correspondent aux changements comportementaux des animaux et aux symptômes cliniques qui seront induits lors de la recherche de la LD50 et du challenge infectieux et qui seront quantifiés selon la grille d’évaluation quantitative du point limite l’infection bactérienne sur les poissons. Les symptômes cliniques sont évalués afin de ne pas atteindre le stade léthal. Dès qu’un score de 3 sera atteint, les poissons seront euthanasiés afin de ne pas atteindre des effets létaux et se maintenir à des effets sub-létaux.
Devenir
Les poissons prélevés lors des deux points prévus d’échantillonnage pour analyses sont euthanasiés par sédation profonde préalable puis euthanasie dans une solution d’anesthésique. Ils sont ensuite soumis à observation post mortem et prélèvements pour analyses. Les poissons présents en fin de la période d’observation post challenge sont euthanasiés selon la même procédure, ne pouvant être ni réutilisés ni replacés pour des raisons sanitaires.
Remplacement
La finalité de cette expérimentation est d’évaluer l’effet d’une supplémentation alimentaire en β-glucans extraits de parois de levures sur la protection immunitaire spécifique et non spécifique d’un poisson d’élevage : le bar commun. Il est difficile chez cette espèce de doser les immunoglobulines protectrices suite à une vaccination et encore moins d’analyses sériques permettant d’évaluer un niveau de protection croisée. Cette étude ne peut être réalisée par analyses sériques ou autres méthodes d’analyses biologiques
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par aquarium dans les 8 groupes expérimentaux est réduit au minimum requis pour sécuriser l’interprétation statistique des résultats sur les différents objectifs visés. Chaque groupe est testé en triplicata (3 aquariums x 8 groupes) pour tenir compte d’un potentiel effet bassin et de garantir la validité des résultats notamment le taux de survie, lors du challenge bactérien.
Raffinement
L’aliment commercial est formulé pour couvrir les besoins nutritionnels du Bar au stade juvénile. Les β-glucans extraits de paroi de levures sont largement utilisés et reconnus pour leur innocuité. Les aquariums sont en circuit recirculé sur eau de mer artificielle. Chaque circuit comprend un système de filtration mécanique et biologique assurant le maintien d’une qualité d’eau optimum. Les paramètres de qualité d’eau sont mesurés quotidiennement et maintenus à l’optimum physiologique pour le bar. Une attention particulaire est portée à la prise alimentaire maintenue optimale pour éviter le développement de comportement agressifs ou de cannibalisme. La densité d’élevage prévue est assez basse pour éviter le développement de comportements territoriaux et agressifs.Les critères comportementaux des poissons (comportement de nage, agressivité) et les critères physiques (changement de morphologie, lésions externes) servant à définir quantitativement les points limites lors des différentes phases de l’essai sont observés 2 fois/jour et servent à définir un score de 1 à 3 pour évaluer les points critiques.Tout poisson atteignant un score de 3 est prélevé et euthanasié . Les poissons euthanasiés sont préalablement anesthésiés jusqu'à atteindre un stade d'anesthésie profonde, puis euthanasiés dans une solution surdosée d’ anesthésiant. Les injections intrapéritonéales sont réalisées par du personnel formé aux bonnes pratiques vétérinaires et sont effectuées après sédation profonde des poissons. La manipulation est effectuée poisson par poisson, rapidement en moins de 2min pour limiter le stress associé. Le challenge bactérien induit un état infectieux.Le comportement et l’état physique ainsi que les mortalités des animaux sont observés 2 fois par jour dans chaque aquarium.Si après l’évaluation quantitative du point limite, le score obtenu atteint 3, les animaux concernés sont prélevés et euthanasiés comme indiqué ci-dessus afin de ne pas atteindre un stade létal.Le 11éme jour du challenge, les animaux survivants sont euthanasiés après sédation profonde et euthanasie dans une solution d’anesthésique concentrée
Choix des espèces
Les pathologies bactériennes émergentes impactent de plus en plus la production aquacole méditerranéenne dont celle du bar, d’où le choix de cette espèce d’élevage. L’objectif de cet essai est d’évaluer l’effet d’une supplémentation de l’aliment avec différents β-glucans extraits de paroi de levures sur la résistance de poissons vaccinés et leur éventuelle protection croisée contre d’autres pathologies bactériennes. L’expérimentation sera réalisée sur du bar commun au stade juvénile, d’un poids initial de 10 gr en début d’essai et de 18-19 gr en fin d’essai. Ce stade de développement correspond au stade de vaccination de rappel des poissons par injection et au stade de développement du poisson le plus sensible aux pathologies bactériennes en élevage.
Mesure de la consommation d’oxygène du bar juvénile en milieu naturel
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système respiratoire
70 bars européens juvéniles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Capturés dans leur milieu naturel, ils sont poursuivis à l'épuisette jusqu'à épuisement, exposés à l'air une minute, puis maintenus vingt-quatre heures dans une chambre de mesure avant d'être tués pour prélever leurs organes. Le porteur qualifie lui-même d'intense le stress de la phase d'émersion et de la sortie de l'appareil. Il affirme que "seule l'expérimentation animale" permet d'étudier les réponses physiologiques de l'organisme entier, ici la consommation d'oxygène de poissons sauvages.
Objectifs
Ce projet vise à étudier les réponses physiologiques des juvéniles de bars européen aux changements environnementaux dans les zones côtières et estuariennes dans lesquelles le bar vit ses premières années de vie. Ces zones sont des zones naturellement très variables auxquelles les bars sont adaptés. Cependant les changements environnementaux dus aux activités humaines (réchauffement climatique, nuisances sonores, polluants, etc.) imposent des contraintes supplémentaires qui peuvent affecter de multiples processus physiologiques des poissons, dont le métabolisme qui sera l’objet de ce projet. Le métabolisme englobe les réactions chimiques permettant la synthèse de l’énergie nécessaire à la vie des organismes. Cette énergie régit la capacité des individus à survivre, se reproduire, grandir et leur permet de faire face aux variations de leur environnement. Les bars juvéniles vivant dans des habitats altérés risquent de dépenser beaucoup d’énergie pour faire face aux contraintes environnementales imprévisibles et stressantes et donc s’affaiblir. La respirométrie est une des mesures du métabolisme les plus répandues qui permet de mesurer la consommation d’oxygène à l’échelle d’un organisme. Les mesures de respirométrie nécessitent de placer un poisson dans un environnement clos dans lequel on mesure la consommation d'oxygène à partir de laquelle il est possible de mesurer les taux métaboliques maximaux et standards. Les approches classiques d'étude du métabolisme des poissons se basent sur des mesures de consommation en oxygène dans des environnements contrôlés. Ce projet a donc pour objectif de mettre en place et valider la technique de la respirométrie sur des juvéniles de bar européen sauvages pour mesurer les taux métaboliques maximaux et standards en limitant les biais liés à l'acclimatation des poissons à la vie en captivité.
Bénéfices attendus
A court terme, ce projet nous permettra de mesurer le métabolisme énergétique des poissons en minimisant le temps de transfert des animaux entre capture et mesure. Habituellement, les animaux sont ramenés en laboratoire et connaissent de nombreuse étapes particulièrement stressantes (pêche, transfert et transport dans un véhicule, acclimatation aux conditions de laboratoire) qui peuvent affecter à long terme leur métabolisme. Ce projet nous permettra donc de montrer comment il est possible de mesurer la consommation en oxygène du poisson dans son environnement naturel. A moyen terme, les résultats de ce projet nous permettront de comprendre plus précisément l’impact des variables environnementales sur le métabolisme des juvéniles de bar, donc de mieux décrire les contraintes écologiques qui s’exercent sur les juvéniles et impactent leur métabolisme et donc leur investissement énergétique dans la survie, la croissance ou la reproduction. A long terme, la réalisation de ce projet permettra l’application de l’outil « respirométrie de terrain » à d’autres modèles animaux. De plus, ce projet se veut d’apporter de nouvelles connaissances sur le métabolisme à l’échelle cellulaire, en lien avec les taux métaboliques mesurés à l’échelle de l’individu (respiromètre) sur le terrain.
Procédures
Les poissons seront soumis à une capture dans leur milieu naturel avec un engin de pêche, puis soumis individuellement à un exercice physique intense pendant quelques minutes. Cet exercice consiste en une poursuite avec une épuisette dans un espace confiné (dans un seau de 10L) pendant 10 minutes maximum, suivi d'une phase de récupération, puis maintenu dans une chambre de mesure à oxygène pendant 24h, et enfin transférés dans une cuve de transport jusqu'à un laboratoire pour être mis à mort. Cette manipulation entraine donc les interventions suivantes sur les poissons : - capture avec engins de pêche (moins de 10 min pour la senne et maximum 2 heures pour le verveux) ; - 2 transferts à l’épuisette (du piège au bac de transport, du bac de transport à la chambre respirométrique, chacun ≤ 1 min) ; - transport du lieu de capture au lieu d’installation des respiromètres (< 15 min) ; - protocole de chasse du poisson avec une épuisette (exercice physique intense induit manuellement en chassant le poisson avec l’épuisette jusqu’à épuisement du poisson ; procédure qui dure < 10 min) ; - émersion de 1 min ; - maintien du poisson dans le respiromètre et mesure de l’activité métabolique (isolement pendant 24h avec un courant continu léger lui permettant de maintenir une nage passive ou de routine) ; - sortie du poisson du respiromètre après la mesure et mise à mort de l’individu.
Impact sur les animaux
- Un stress léger pendant la pêche dans les zones de capture. Le temps passé dans l’engin de pêche. Si les poissons sont capturés avec la senne de plage, ce stress ne durera que quelques minutes (la senne de plage est un filet mis en œuvre à la main). Si les poissons sont capturés avec le verveux (nasse capturant les poissons au moment de la montée ou de la descente de la marée) ce stress durera 3 heures maximum. - Les 2 transferts à l’épuisette (du piège au bac de transport, du bac de transport à la chambre respirométrique, chacun ≤ 1 min) et le déplacement du bac de transport du lieu de capture au lieu d’installation des respiromètres (< 15 min) seront des stress légers. - Un stress modéré pendant la chasse du poisson (exercice physique intense induit manuellement en chassant le poisson avec l’épuisette jusqu’à épuisement du poisson ; procédure qui dure < 10 min) - Un stress intense durant la phase d’émersion de 1 min. - Un stress modéré pendant le maintien du poisson dans le respiromètre (isolement pendant 24h avec un courant continu léger lui permettant de maintenir une nage passive ou de routine). - Un stress intense pendant la sortie du poisson du respiromètre après la mesure et jusqu’à la mise à mort.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures pour réaliser des prélèvements d'organes.
Remplacement
A ce jour, seule l’expérimentation animale permet de réaliser une étude qui englobe l’ensemble de l’organisme et ses réponses physiologiques. Cela permet notamment de caractériser le résultat d’interactions complexes entre différents tissus et fonctions cellulaires, offrant ainsi la possibilité d’avoir un suivi complet des réponses mitochondriales face à l’environnement de l’animal.
Réduction
Le nombre de poissons a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique, compte tenu de l’étendue de la variabilité attendue entre nourriceries des processus étudiés dans cette étude. Cette étude peut se dérouler selon différent scénarii, selon la validation des méthodes à différentes étapes. Le nombre total de poissons mis à mort demeure le même quel que soit le scénario : 60 juvéniles. Pour ces poissons nous réaliserons les mesures de respirométrie puis ils seront mis à mort pour réaliser des mesures d’activité mitochondriale en laboratoire (à partir du cœur) ainsi que d’autres analyses en laboratoire. L’analyse des données de respirométrie nécessite l’extraction des données de consommation d’oxygène (mesurées en continue sur 24h au maximum ; 2h si seul le taux métabolique maximal est mesuré). Mesurer le taux métabolique standard et maximal nécessite de nettoyer les données brutes (enlever les outsiders et points aberrants). Nous comparerons les poissons de différents groupes (âge ou site) par des analyses de variance avec les mesures de métabolisme en variable réponse et le site de capture ou l’âge en variable explicative. En laboratoire, la taille habituelle des groupes comparés est d’environ 10-15 individus. Etant donné que la variabilité inter-individuelle en milieu naturel sera plus élevée, nous prévoyons la mesure de 20 individus par site ou par âge pour avoir une puissance statistique suffisante.
Raffinement
La pêche des poissons sera réalisée à la senne de plage ou verveux permettant de réduire au maximum le stress généré par la capture des poissons. Le verveux est mis en place à la main dans le courant d’eau. Les poissons qui redescendent les cours d’eau avec la marée sont amenés progressivement vers le cul du chalut. Il est possible d’inspecter le cul du chalut et d’arrêter le travail du verveux dès que les poissons ciblés sont capturés. La senne de plage comporte une partie fixe (maintenue par un poteau) et une partie mouvante, mise en œuvre à la main. En faisant un arc de cercle il est possible de capturer des poissons sur les rivages en limitant leur stress (temps de manœuvre : 10 minutes). Ces méthodes de capture dites « passives » assurent un meilleur bien-être animal par rapport au chalutage qui peut être particulièrement stressante (poisson capturé longtemps et forcé à nager rapidement dans le chalut). Les transferts des poissons seront réalisés avec des épuisettes permettant de préserver les écailles et le mucus des poissons. Le bac de transport sera opaque, avec un couvercle pour limiter le stress. Le bac (environ 10L, diamètre 30 cm, avec des poignées) sera équipé d’un bulleur pour maintenir dans l'eau un niveau d'oxygénation proche de la saturation. Les poissons pourront se retourner dans le bac de transport. Les prélèvements d'eau se feront au point de capture permettant de maintenir les poissons dans une eau de qualité similaire à celle de son leur environnement. Les équipements pour la « chasse » (épuisette, bac de transport) et la respirométrie (respiromètres) seront installés à proximité de chaque lieu de capture et permettra de limiter les temps de déplacement entre capture-phase d’épuisement-mesures en respiromètre. L'eau du bac sera prélevée sur les lieux de captures; l'eau du respiromètre est régulièrement renouvelée à 100% (au plus toutes les 10 minutes). Afin de limiter les transferts, les poissons capturés seront immédiatement placés dans un bac de transport individuel (le même bac qu'à la phase d'épuisement puis de transfert dans le respiromètre). La chambre de respiration, immergée, sera transparente pour que le poisson voit la lumière naturelle. La zone d’immersion de la chambre sera hors vue des expérimentateurs. Les poissons seront donc soumis aux variations naturelles de leur environnement (température, salinité, marée, luminosité).
Choix des espèces
D’importantes pêcheries commerciales et récréatives dépendent du bar européen qui est également une des espèces de poisson les plus étudiées en laboratoire ou en aquaculture. Pourtant l'écologie de cette espèce dans son milieu est globalement mal connue en dehors des grandes étapes de son cycle de vie. Suite à une série de mauvais taux de recrutements et d’une forte pression de pêche, la biomasse du stock reproducteur de bar dans l'Atlantique Nord est devenue préoccupante. Comme les caractéristiques biotiques et abiotiques (paramètres physico-chimiques et biologiques) évoluent rapidement en raison des changements climatiques et des perturbations anthropogéniques, il est important de comprendre la réponse des bars européens aux changements environnementaux dans leur milieu naturel, d’où notre étude sur le métabolisme.
Greffe de cellules souches germinales d’anguille européenne dans des larves de bar européen.
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
268 bars européens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie tuée pour analyse et l'autre gardée vivante pour produire des gamètes. Au stade larvaire, ils reçoivent une injection de cellules souches germinales d'anguille européenne et, pour certains, une puce d'identification sous anesthésie, afin de tester le bar comme parent de substitution de l'anguille. Le porteur indique que les larves ne récupérant pas une nage normale dans les cinq minutes sont tuées par surdose d'anesthésique. Il présente l'anguille comme un "produit à haute valeur ajoutée" et affirme qu'il n'existe "pas d'alternative" non animale, le bar étant lui-même le sujet de l'étude.
Objectifs
Ce projet étudie la possibilité d'utiliser des bars européens comme parent de substitution d'anguilles européenne afin de pallier à l'infertilité des anguilles maintenues en captivité.
Bénéfices attendus
L'anguille européenne est considérée comme un produit à haute valeur ajoutée sur les marchés européens et asiatiques, ce qui en fait une cible pour la pêche et l'aquaculture. Cependant, elle ne peut pas atteindre la maturité sexuelle normalement en captivité, et sa production est basée sur la capture de juvéniles (civelles) et leur engraissement ultérieur. La population d'anguilles européennes étant en grave déclin, la reproduction en captivité semble être la seule alternative réaliste pour réduire la pression sur les populations naturelles. Le développement de la technologie des géniteurs de substitution par la transplantation de celulles souches germinales permettra de produire les gamètes d'anguille nécessaires au développement de l'aquaculture de l'anguille et à la diminution des captures de juvéniles dans le milieu naturel.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule injection au stade larvaire pour injecter les cellules souches germinales. L'injection de cellules souches germinales ne dure pas plus de 20 secondes. Une partie de ces animaux sera marquée avec une puce électronique intramusculaire pour une identification individuelle. Ce marquage qui ne prend que quelques secondes, est réalisé sous anesthésie.
Impact sur les animaux
L'injection des larves est équivalente à une piqûre. Le marquage des poissons est équivalent à une piqûre. Pour chacun de ces gestes, l'anesthésie ne durera pas plus de 5 min.
Devenir
Une partie des animaux seront euthanasiés pour réaliser le suivi de la colonisation des cellules souches d'anguilles. Le reste sera gardés en vie pour produire des gamètes.
Remplacement
Il n’y a pas d’alternatives non animales disponibles pour cette expérimentation. Le bar est le sujet de l’étude. Il s'agit dans cette étude de tester le bar européen comme receveur de cellules souches germinales d'anguilles.
Réduction
Comme nous connaissons le taux de survie des bars après micro-injection, le nombre d'animaux utilisés sera le minimum possible afin d’assurer une puissance nécessaire des résultats des échantillonnages. Pour cette expérimentation, 2 lots de 134 poissons (soit 268 poissons) seront injectés afin d'obtenir entre 15 et 20 poissons greffés par lots. La survie à l'élevage larvaire peut être estimée à 85% et le taux de réussite de greffe est de 15% donc 134 poissons injectés x 0.85 de survie x 0.15 de succès de greffe = 17 poissons réellement greffés. Aux 268 poissons injectés, il faut ajouter 132 poissons-témoins ne subissant aucune procédure. Le total des poissons utilisés est 268 poissons injectés +132 poissons-témoins. Il s'agit d'une recherche descriptive du phénomène de colonisation des gonades du receveur par les cellules souches du poisson-donneur. Il ne sera donc pas réalisé de test statistique sur cette expérimentation. Le nombre de 15 poissons greffés a été choisi en accord avec le nombre d'invididus généralement étudiés pour ce type de recherche dans la littérature.
Raffinement
Pour favoriser le rétablissement des larves micro-injectées, celles-ci sont maintenues dans de l’eau iso-osmotique stérile et gardées sous une surveillance accrue pendant les 4 heures suivant l’injection. En dehors des procédures, les animaux seront maintenus dans des conditions d’élevage optimales pour leur espèce. Les poissons sont manipulés sous anesthésie pendant moins de 5 minutes. Suite à cette anesthésie, les poissons sont réveillés dans de l'eau de mer. Le point limite suivant sera observé après les phases d'injection des cellules souches germinales et de marquage: tous les animaux ne récupérant pas une nage normale dans les 5 minutes après ces actes seront euthanasiés par une surdose d'anesthésie précédée d'une anesthésie.
Choix des espèces
Le bar est une espèce dont l'élevage est maitrisé, et pour laquelle la technique de transplantation des cellules souches germinales a été mise au point. Les larves de bars utilisées seront âgées de 60 jours. Les larves âgées de 60 jours pèsent 15 mg, poids requis pour permettre leur manipulation. Leur jeune âge permet d'avoir 15% de succès de greffe, car leur système immunitaire n'est pas complètement mis en place ce qui évite le rejet de la greffe.
Benefices de l’enrichissement physique chez les poissons en élevage
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
720 loups de mer d'élevage vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 600 réutilisés ensuite et 120 tués pour des prélèvements. Ils subissent quatre biométries mensuelles et un marquage électronique sous anesthésie, un test de prise de risque de 24 heures et des présentations d'objet nouveau, avant qu'une partie soit soumise à un stress de confinement et de simulation de chasse. Le projet compare des bassins avec et sans enrichissement physique pour évaluer croissance, comportement et niveau de stress, dans une visée d'aquaculture. Le porteur présente le bien-être des poissons comme l'objet de l'étude tout en la rattachant à la production piscicole, et affirme que le remplacement est "impossible" pour mesurer l'adaptation in vivo.
Objectifs
Ce projet s'inscrit dans un plus vaste projet visant à développer des méthodes innovantes qui permettront d'améliorer le bien-être des poissons en élevages expérimentaux proches des conditions de production en vu d'une possible application ultérieure par les professionels de l'aquaculture. Des poissons marins (Dicentrarchus labrax) en phase de prégrossissement (dans leur deuxième année d'âge) seront élevés avec ou sans enrichissement physique. Ce projet se propose de tester si l'utilisation d'enrichissement environnemental dans les bassins d'élevage permet de 1) diminuer la réponse aux facteurs de stress et 2) d'améliorer le niveau de bien-être, la croissance et l'état corporel.
Bénéfices attendus
Les données (croissance, comportement) seront intégrées avec les données de physiologie (principalement axe du stress) pour révéler les effets bénéfiques de l’enrichissement. Les résultats soutiendront l'aquaculture durable, en permettant la mise en place de programmes d’enrichissement de l’environnement inexistants à ce jour.
Procédures
Dans cette procédure les animaux seront soumis à quatre biométries mensuelles sous anesthésie (durée de manipulation < 2 min par individu), un marquage électronique sous anesthésie (
Impact sur les animaux
Les nuisances et les effets indésirables sont a priori limités: le marquage avec PIT Tag est bref et équivalent à une piqûre intramusculaire. Les évaluations comportementales sont toutes faites par vidéo dans les bassins d'élevage i.e. pas de manipulations des animaux en dehors des quatre biométries sous anesthésie. Les conditions d'élevage en captivité ont été optimisées pour cette espèce.
Devenir
A la fin de la procédure 1, 120 individus seront euthanasiés afin de prélévements; les 600 individus restant seront replacés en bassin d'élevage.
Remplacement
Le remplacement est impossible pour ces recherches qui impliquent la mesure in-vivo du comportement d'adaptation à l'enrichissement environnemental physique chez l’espèce d’intérêt aquacole, Dicentrarchus labrax.
Réduction
Pour constituer une preuve de concept des effets bénéfiques un nombre suffisant d'individus a été choisi afin d’obtenir des interactions sociales entre les individus (le bar est un animal grégaire) et pour avoir un échantillon représentatif des comportements et des réponses à l'enrichissement (croissance, distribution horizontale, réponse à la nouveauté, niveau de stress).
Raffinement
Tout sera mis en place dans le cadre de la procédure pour limiter la souffrance et le stress des animaux. Pendant le marquage et les biométries nous utiliserons une procédure d'anesthésie optimisée pour cette espèce. Durant les phases d’élevage, les poissons seront en condition optimale d’alimentation (ad libitum alimentaire). La luminosité du bassin sera réglée afin d’optimiser l’apaisement des poissons avec l’utilisation d’un cycle correspondant à un ensoleillement avec 14 heures de jour et 10 heures de nuit comprenant une phase d’aube et de crépuscule.
Choix des espèces
Dicentrarchus labrax est une espèce d’importance majeure pour la pisciculture européenne. Pouvoir mesurer en conditions d’élevage les bénéfices que pourraient apporter l'enrichissement physique dans les bassins est une étape afin d’améliorer le bien-être en pisciculture. Il s'agit de poissons au stade juvénile, immatures et dont le sexe n'est pas déterminable extérieurement, le sex ratio est estimé autour de 50%. Ce stade de développement permet de mesurer une évolution significative de leur croissance, possiblement différente selon le traitement (enrichi vs. non enrichi).
Effets environnementaux transgénérationnels sur le sexe du bar
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
1 600 bars vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Marqués par puce sous anesthésie puis mesurés hors de l'eau à deux reprises, ils sont tués à l'âge d'un an pour déterminer leur sexe par observation des gonades, aucun caractère visible ne permettant de le faire sur l'animal vivant. Le porteur indique viser la transmission entre générations des effets de la température sur le sexe, avec un objectif appliqué de contrôle du sex-ratio en élevage, où il juge les femelles plus intéressantes pour leur croissance. Sur le remplacement, il affirme que l'espèce ne peut être remplacée et que le travail sur cultures cellulaires n'est pas envisageable.
Objectifs
Le bar est une espèce dont le sexe est déterminé pendant la phase d'élevage larvaire, par une combinaison de facteurs génétiques et environnementaux. Nous avons clairement identifié précédemment des périodes de sensibilité à la température de l'eau, ainsi qu'une variation génétique de la propension des animaux à devenir femelle ou mâle. Ces observations devraient pouvoir permettre de prédire le sex-ratio d'une population, à partir de la connaissance 1) des parents utilisés pour produire cette population et 2) des températures d'élevage utilisées. Cependant, les données observées diffèrent régulièrement des prédictions, parfois dans des proportions importantes. Il a par ailleurs été montré que l'effet de la température sur le déterminisme du sexe du bar passait par une modulation de l'expression de certains gènes. Nous faisons l'hypothèse que cette modulation est durable dans le temps, et qu'il est même plausible qu'elle puisse se transmettre en partie à la génération suivante. Ceci pourrait expliquer pourquoi dans certains cas, des animaux produisent des descendances ayant des sex-ratio inattendus. Pour tester cette hypothèse, il est nécessaire de conduire des expérimentations transgénérationnelles, de préférence sur 3 générations (F0, F1, F2) ayant été soumises à différentes conditions environnementales.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'évaluer l'étendue la transmission transgénérationnelle des effets de l'environnement chez le bar. Chez les mammifères, ces effets sont remis à zéro en quasi-totalité entre générations, alors que chez les poissons il existe des observations montrant une transmission d'effets de l'environnement entre générations, en particulier pour le déterminisme du sexe. Mieux comprendre ce mécanisme permettra de contrôler et prédire le sexe des populations de bar en élevage. Ceci est important, d'une part car chez cette espèce les femelles ont un plus grand intérêt pour l'élevage que les mâles (croissance rapide, maturité tardive), et d'autre part car contrôler le sex-ratio est essentiel pour pouvoir mener efficacement des programmes de sélection génétique. Comprendre comment les conditions d'élevage à une génération pourraient (ou non) influer sur le déterminisme du sexe à la génération suivante est donc très important, en particulier si cela pouvait expliquer les forts écarts aux prédictions qui sont régulièrement observés.
Procédures
Les animaux seront marqués par transpondeur RFID (30 secondes , sous anesthésie) pour pouvoir suivre leur développement jusqu'à l'âge de 1 an. Pendant cette période, ils seront mesurés 2 fois hors de l'eau (sous anesthésie, une minute à chaque fois).
Impact sur les animaux
Les nuisances et les effets indésirables devraient être très limités, toutes les procédures sont d'une sévérité légère et sont maîtrisées par notre équipe sur cette espèce. En particulier, le marquage des animaux peut entraîner des nécroses de tissus autour de la marque. Ceci est évité par une désinfection du matériel à l'alcool, et une maîtrise du geste technique. Une autre possibilité est que les animaux se stressent ou se blessent pendant la pêche, avant l'anesthésie. Ceci est évité par une sédation légère dans le bac d'élevage qui permet de les capturer en douceur, sans stress. Les conditions d'élevage en captivité ont par ailleurs été optimisées pour cette espèce.
Devenir
Les 1600 animaux seront euthanasiés à l'âge de 1 an, pour pouvoir déterminer leur sexe, ce qui ne peut se faire de façon fiable que par observation visuelle des gonades (pas de caractères sexuels secondaires observables sur poisson vivant).
Remplacement
Il n'est pas possible de remplacer le Bar commun pour ces recherches qui impliquent l'étude du déterminisme du sexe d’une espèce de poisson d’importance halieutique et piscicole, dont le système de détermination du sexe (polygénique avec influences environnementales) est assez unique. De plus, le déterminisme du sexe étant un phénomène complexe, à l'échelle de l'individu, avec une forte influence de l'environnement, le travail sur cultures cellulaires n'est pas envisageable
Réduction
Cette étude comprend 16 lots de poissons (8 pères F1 avec chacun un lot de descendants élevé à haute température (HT) et un lot à basse température (BT)). Notre objectif est de pouvoir mettre en évidence des écarts de sex-ratio de 10 % entre les lots. Pour révéler un écart de cette importance, l'effectif nécessaire est de 100 poissons par lot, soit 1600 au total.
Raffinement
Pendant le marquage et les biométries lors des mesures de croissance, nous utiliserons une procédure d'anesthésie optimisée pour cette espèce: pré-anesthésie dans les bassins pour calmer les poissons et permettre une pêche non stressante, puis anesthésie plus profonde pour toutes les manipulations hors de l'eau (qui dureront moins d'une minute pour chaque poisson). Après manipulation, les poissons seront placés en seaux de réveil sans anesthésiques, afin de s'assurer d'une reprise d'équilibre et d'activité de nage avant le retour vers les bassins d'élevage.
Choix des espèces
Le bar commun est à la fois une espèce modèle pour le déterminisme du sexe (polygénique avec influences environnementales) et une espèce importante pour l'aquaculture. Nous avons à la fois un objectif académique (rôle de la transmission entre générations d'effets environnementaux dans le déterminisme du sexe) et appliqué (contrôle du sexe en élevage) Les animaux seront étudiés du stade juvénile à l'âge de 1 an, où l'observation visuelle des gonades sur poissons euthanasiés permet un sexage sans erreur
Etude du potentiel de bactéries marines comme probiotiques chez le Bar européen pour améliorer la résistance à une infection à Vibrio
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Maladies animales
735 bars européens vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Les poissons sont infectés par la bactérie Vibrio au moyen d'une injection intrapéritonéale sous anesthésie, l'infection provoquant une mort rapide des individus les plus sensibles en 24 à 72 heures, puis les survivants sont étourdis, saignés et tués pour prélever les organes. Le porteur teste des bactéries marines comme probiotiques pour améliorer la survie des bars face à cette infection d'élevage. Il présente le projet comme le développement d'un aliment enrichi pour l'aquaculture intensive.
Objectifs
L'objectif de ces travaux est de mettre sur le marché une nouvelle génération d’aliments à destination des principales espèces aquacoles marines (daurades royales, bars européens, maigres), utilisable de la larve au stade adulte, qui sera composé de bactéries marines encapsulées dans un support issu de ressources marines locales (algues, rebus de coquillages, ...), dans une logique d’économie circulaire « de la mer à la mer ». L’objectif de cet essai est l’évaluation de l’efficacité des probiotiques pour améliorer la survie de bars européens face à une infection bactérienne rencontrée en élevage.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer des probiotiques adaptés pour les élevages de poissons marins avec l'objectif d'améliorer les taux de survie des stades larvaires, la croissance des animaux et leur capacité de défense à des infections ou à d'autres stress qui peuvent survenir en élevages intensifs.
Procédures
Des prélèvements de sang seront réalisés après étourdissement et avant mise à mort sur 40 poissons par condition dans les bacs dédiés aux prélèvements. La durée des prélèvements de sang n’excède pas 5 minutes par poisson. Une fois le prélèvement terminé, la mise à mort sera effectuée avant prélèvements des organes (branchies, mucus cutané, intestin, foie et rate).
Impact sur les animaux
Le stress infligé par les conditions expérimentales est limité en formant des lots de biomasse optimale pour que les poissons expriment les comportements alimentaires et natatoires attendus des espèces étudiées et en effectuant les séances d'observation quotidiennement. La phase de supplémentation se fait via la voie orale, au travers d'un aliment enrichi. Aucun effet néfaste des souches probiotiques aux concentrations utilisées n'a été observé dans le cadre des essais déjà menés. L’infection expérimentale à Vibrio nécessite une anesthésie afin de réaliser une injection intrapéritonéale. L’infection provoque une mort rapide des animaux les plus sensibles, en général dans les 24 à 72h post-injection.
Devenir
Les animaux ayant été infectés expérimentalement, il n'est pas possible de les garder en vie au terme de la procédure.
Remplacement
Le potentiel de ces souches marines comme probiotiques ayant des activités antagonistes contre des pathogènes aquacoles a été mis en évidence par des essais in vitro et par l’analyse de leurs génomes (identification de gènes codant pour des protéines antimicrobiennes , absence de gènes codant pour une résistance à un antibiotique ou un biocide, …). Afin de valider ce potentiel, des essais In vivo sur des espèces cibles tel que le bar commun sont nécessaires afin d’obtenir une autorisation de commercialisation de ces probiotiques pour la pisciculture auprès de l’Agence Européenne de Sécurité Alimentaire (EFSA).
Réduction
Cette procédure expérimentale sera menée en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en conservant une pertinence scientifique et statistique. Le nombre d’animaux nécessaire a été déterminé en se basant sur les tests traditionnels de comparaison de proportions binomiales ; le test de Fisher ou le test du Khi2, en prenant en compte la variabilité fréquemment observée (qui nécessite de réaliser les essais à minima en triplicat), les prélèvements à effectuer en cinétique (qui réduisent le nombre de poissons / bac) et les mortalités induites par l'agent pathogène lors de l'épreuve infectieuse (environ 50%) ainsi que les densités. La détermination de la souche pathogène et la concentration bactérienne permettant d'atteindre une mortalité d'environ 50% sera évaluée sur un maximum de 105 animaux. L'épreuve infectieuse avec la souche pathogène choisie sera ensuite menée sur 210 poissons supplémentés par condition, chiffre permettant de suivre la mortalité générée et de réaliser des prélèvements. Le nombre total de bars européens utilisés sera donc de 735 poissons.
Raffinement
Les mesures de raffinement viseront à assurer des conditions optimales d’hébergement des animaux, à savoir, un volume d'eau adapté en circuit ouvert avec une oxygénation suffisante en fonction de la biomasse, un rythme jour/nuit naturel, la présence de suffisamment de congénères pour exprimer un répertoire comportemental riche, une distribution d’aliment deux fois par jour adaptée à leur stade de développement et l'intégration de couvercles sur une partie des bassins pour générer des zones d'ombres. Une importance particulière sera donnée à l’observation des animaux, 2 fois par jour, pour identifier les animaux en détresse et réaliser, si nécessaire, une mise à mort compassionnelle. Les infections à Vibrio peuvent provoquer une mort rapide sans qu'il soit possible d'observer des symptômes cliniques. Pour éviter toute souffrance, les animaux présentant un comportement de nage anormal marqué avec des périodes sur le flanc / sur le ventre et/ou des signes de détresse respiratoire avancée et/ou des hémorragies faciales / au niveau des flancs et/ou des signes nerveux seront mis à mort de manière compassionnelle à l'Eugénol.
Choix des espèces
Le bar Européen (ou bar commun, Dicentrarchus labrax) est l'une des espèces marines la plus produite en France et, plus globalement, en Europe. Bien que la production en écloseries soit maîtrisée, les taux de survie des stades larvaires restent relativement bas (de l'ordre de 35 à 40%) et cette espèce est menacée, tout au long de sa vie, par une large variété de pathogènes bactériens ou viraux. Il s’agit de juvéniles de Bar européens supplémentés depuis 3 mois en probiotiques et présentant un poids moyen actuel de l'ordre de 33 g. Ces animaux ont été réceptionnés au sein de nos installations (en sortie de pré-grossissement du fournisseur) à un poids moyen de 5 g.