Poissons
Création et maintien de lignées avec phénotype potentiellement dommageable chez Danionella cerebrum et Danio rerio et Génotypage chez le Danio rerio
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Autres poissons : 7500
Élevés sur place pour alimenter les projets de neurobiologie de l'institut, 68 750 poissons zèbres et 7 500 Danionella cerebrum vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Les Danio rerio génotypés subissent une biopsie de la nageoire caudale à vif, un prélèvement par individu, qui peut provoquer un déséquilibre de nage dans les premières secondes. Une partie de ces poissons est tuée, une autre sert de reproducteurs dans les projets pour lesquels les lignées ont été créées. Le porteur reconnaît que les effets des mutations ne sont pas connus au moment où les lignées sont générées, estime à moins de 1 % la part de lignées qui développeront des caractéristiques dommageables, et fonde l'effectif de 76 250 poissons sur son expérience de l'élevage.
Objectifs
Les projets scientifiques des équipes de recherche de notre institut visent à comprendre l’organisation anatomique et fonctionnelle des circuits neuronaux et visuels ainsi que leurs mécanismes moléculaires sous-jacents. Danio rerio et Danionella cerebrum sont deux espèces de poisson adaptés à la modélisation de maladies humaines du système nerveux et visuel via des techniques de mutagénèse. La création, le maintien des lignées et l’étude des caractéristiques génétiques des lignées créées sont nécessaires à la réalisation des différents projets de recherche de l’Institut. Le Danio a environ trois-quarts de son génome en commun avec l’Homme, il est transparent durant les premiers jours de vie ce qui facilite les études par imagerie sur ces lignées. L’utilisation de l’espèce Danionella, permettra quant à elle, de réaliser des études in-vivo à long terme, en prenant avantage de la transparence de l’espèce tout au long de sa vie
Bénéfices attendus
Les lignées génétiquement modifiées crées dans le cadre de cette demande seront des outils précieux pour les différents projets de recherche du laboratoire. Elles permettront de mieux comprendre les mécanismes de développement et fonctionnement du système visuel et nerveux central du Danio et du Danionella. La forte homologie structurelle et fonctionnelle avec celui des mammifères, dont l’Homme, aidera à la compréhension des mécanismes fondamentaux impliqués dans le développement et permettra de mieux comprendre sa mise en place afin d’apporter des pistes de recherche pour certaines maladies humaines et ainsi faire progresser les traitements.
Procédures
La biopsie de la nageoire caudale est réalisée sur des animaux vigiles. Un seul prélèvement sera réalisé par individu et ce geste est pratiqué en moins d’une minute par du personnel habilité.
Impact sur les animaux
Les effets des mutations crées ne sont pas clairement connus au moment de la génération de la lignée. Certaines des lignées (moins de 1 pour cent) peuvent développer des caractéristiques ayant un impact négatif. La biopsie de la nageoire caudale peut provoquer un léger déséquilibre de nage lors des premières secondes
Devenir
Les animaux sont soit euthanasiés, soit utilisés comme reproducteurs dans des projets pour lesquels ils ont été générés.
Remplacement
Les projets scientifiques des équipes de recherche consistent à comprendre l’organisation anatomique et fonctionnelle des circuits neuronaux et visuel ainsi que leurs mécanismes moléculaires sous-jacents. Les techniques alternatives in-vitro, ne peuvent pas remplacer la complexité d’un organisme vivant avec ses interactions cellulaires. Dans les projets de recherche de nos équipes, l’utilisation de certaines espèces de poissons est particulièrement adaptée à leurs études du fait de leurs caractéristiques ( fécondation et développement externe, transparence des œufs et leur grande capacité proliférative).
Réduction
Au cours du projet, nous élèverons 76 250 animaux. Ce nombre d’individus élevé est basé sur notre expérience de l’élevage et de la création de nouvelles lignées chez les espèces utilisées. Nous élèverons le nombre minimum d’individus pour générer les lignées de poissons avec les caractéristiques génétiques voulues et nécessaires aux études des chercheurs afin d’obtenir des résultats significatifs et scientifiquement interprétables. Pour le zebrafish : Nous estimons à 20 le nombre de lignées qui seront nouvellement créées par année. Nous possédons également à l’heure actuelle 50 lignées, ce qui représente 68750 zebrafish au total. Pour le danionella : Nous estimons à 5 le nombre de lignées qui seront nouvellement créées par année pour cette espèce. Pour cette espèce nous élèverons 7500 animaux au cours du projet.
Raffinement
Les animaux concernés par les procédures décrites ici feront l’objet d’une surveillance accrue. En cas de signe de mal-être d’un poisson, des actions sont menés afin de réduire le stress ou la douleur des individus concernés soit par un hébergement individuel avec présence d’analgésiant temporaire, soit par l’euthanasie par surdose d’anesthésiant de ce dernier. Nous évaluons notamment les paramètres suivants : nage en position anormale, recherche active d’oxygène, isolement au fond de l’aquarium, modification de la pigmentation. Pour éviter la détérioration de l’eau lors du co hébergement, l’eau des aquariums, sera renouvelé toutes les 48 heures. Pour les nouvelles lignées, l’évaluation de l’apparition de caractéristiques avec un impact négatif sur l’individu sera réalisée sur la seconde génération au stade larvaire et à 12 mois. L’évaluation du bien-être des animaux sera réalisé avec la structure du bien-être animal de l’établissement.
Choix des espèces
Le génome du zebrafish présente soixante-dix pour cent d’homologie avec celui de l’Homme, et près des quatre-vingt-dix pour cent des gènes impliqués dans une maladie humaine y sont présents. L’espèce présente également l’avantage de se reproduire facilement avec une maturation sexuelle rapide. La fécondation, le développement externe et la transparence des œufs sont également des atouts majeurs de ce modèle pour l’étude de la neurobiologie par le développement et la création de lignées transgéniques Le Danionella cerebrum a de nombreux points communs avec le zebrafish. Leur proximité phylogénétique permet une transposition facile des techniques scientifiques. Il est moins prolifique mais à l’avantage d’être dépourvu de pigment tout au long de sa vie. Son crâne étant cartilagineux, permet un accès direct pour l’imagerie in-vivo chez l’adulte Le maintien des lignées génétiquement modifiées de zebrafish ou de danionella nécessite des animaux en âge de se reproduire soit entre 3 et 24 ou 36 mois. La création de lignées est réalisée au stade 1 cellule (entre 15 et 45 min après la ponte). La biopsie caudale nécessaire au génotypage sera réalisée dès que les animaux auront atteint une taille suffisante pour limiter l’impact de celle-ci sur la nage des poissons, soit entre 3 et 6 mois
Suivi de la dévalaison et de la prédation de juvéniles d’esturgeons européens Acipenser sturio en fleuve
- Conservation des espèces
Prélevés un par un à l'épuisette dans leur bassin d'élevage, endormis, ouverts pour recevoir une marque acoustique dans la cavité abdominale, 110 jeunes esturgeons européens de moins d'un an subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'opération dure moins de cinq minutes sous anesthésie générale, l'animal couché sur le dos dans une gouttière humidifiée, avant cinq jours de récupération dans son bassin d'origine puis le lâcher dans l'un des deux fleuves étudiés. Tous sont gardés vivants et relâchés, les marques comportant un capteur qui signale l'ingestion du poisson par un prédateur. Le porteur retient 55 individus par fleuve en s'appuyant sur un taux de prédation qui pourrait atteindre 80 %, ce qui ne laisserait que douze juvéniles par fleuve pour décrire le comportement de dévalaison.
Objectifs
Il s’agit de renseigner la dynamique de dévalaison et le risque de prédation de juvéniles d’esturgeon européen dans le cadre du programme de repeuplement de l’espèce. Cette étude se déroulera dans 2 fleuves en parallèle et portera sur des juvéniles âgés de moins d’un an. Il s’agit de renseigner grâce à des suivis individuels par télémétrie la durée passée en eau douce, dans les zones sans et avec l’influence de la marée pour chaque fleuve et le moment de l’entrée dans l’estuaire salé. Les juvéniles seront équipés de marques acoustiques dotées d’un capteur spécifique permettant d’identifier l’ingestion par un prédateur afin de quantifier le risque de prédation au cours du trajet. Dans le cadre du programme de repeuplement, ces informations sont essentielles. Elles permettront de comparer les comportements et les risques entre les deux fleuves et d’adapter, si nécessaire, les stratégies de repeuplement. Le comportement de dévalaison pourra être comparé à des données acquises antérieurement avec des individus un peu plus grands et enrichis des informations sur la prédation. En effet, depuis ces quinze dernières années, les populations d’un prédateur potentiel, le silure glane, ont explosé dans les bassins versants concernés et plus largement en Europe de l’ouest, impactant plusieurs espèces ce qui pose la question de l’impact potentiel sur la survie des esturgeons relâchés. Par ailleurs, les juvéniles impliqués dans le projet actuel sont nés de parents nés en captivité alors que les études précédentes, datant de plus d’une dizaine d’années, avaient été menées avec des juvéniles nés en captivité mais issus de parents d’origine sauvage. Il est donc également possible que les comportements qu’ils développent en milieu naturel après lâcher soient influencés par leur origine.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les connaissances sur le comportement de dévalaison d’une espèce en danger critique d’extinction et faisant l’objet d’un programme de repeuplement. La comparaison des comportements entre les fleuves n’a jamais été réalisée et on peut s’attendre à des différences liées aux caractéristiques des habitats au sens large (physique et physico-chimique) et au peuplement biologique (présence de prédateurs). Cette expérience permettra d’apporter des éléments qualitatifs et quantitatifs sur la durée de séjour dans les fleuves, la localisation des juvéniles, leur rythme jour/nuit, le taux de juvéniles qui atteignent l’estuaire salé et le taux de prédation piscivore dans les différents secteurs des fleuves. En fonction des résultats les pratiques de repeuplement pourront ainsi être adaptées.
Procédures
Les poissons (110 au total) prélevés dans leur bassin d’élevage, à l’épuisette et individuellement, seront placés dans un bac d’anesthésie qui sera rapidement transféré vers la salle chirurgicale à proximité. Pour chaque juvénile, nous procèderons ensuite à l’implantation d’une marque acoustique dans la cavité abdominale. Cette opération chirurgicale, qui dure moins de 5 min, sera réalisée sous anesthésie générale. Après avoir placé l’animal anesthésié sur le dos dans une gouttière de contention, une sédation (anesthésie plus légère) sera maintenue ainsi que l’humidification du corps pendant toute la durée de la chirurgie. Le réveil de l’animal en eau claire sera surveillé avant qu’il ne soit remis dans son bassin d’élevage d’origine afin qu’il récupère dans un environnement connu durant 5 jours avant le lâcher en fleuve.
Impact sur les animaux
Les individus peuvent subir un stress dû à la manipulation : transfert du bassin d’élevage au bassin d’anesthésie. La procédure de marquage étant réalisée sous anesthésie en respectant les bonnes pratiques, nous nous attendons à un stress et une douleur limités. De même, pendant le transport et la phase d’acclimatation au site de lâcher, les individus peuvent subir un stress dû à un changement d’environnement.
Devenir
Les juvéniles marqués seront relâchés en milieu naturel, le but étant de caractériser leur comportement de dévalaison et le risque de prédation.
Remplacement
Aucun remplacement ne peut être envisagé car l’expérience porte sur l’espèce considérée. Ces lâchers expérimentaux avec suivis par télémétrie dans le milieu doivent permettre de renseigner précisément la dynamique de dévalaison et le risque potentiel de prédation de ces juvéniles dans le cadre du programme de repeuplement de l’espèce.
Réduction
Nous avons estimé le nombre nécessaire de juvéniles pour l’expérimentation à 55 par fleuve soit 110 au total. A ce jour, aucune étude de ce type n’a été réalisée pour étudier le taux de prédation de juvéniles d’esturgeons dans le cadre de leur dévalaison. Si on se base sur des taux de prédation évalués dans le même bassin versant pour une autre espèce en phase de montaison (aucune étude sur des juvéniles en dévalaison) au printemps (lamproie marine), les taux de prédation étaient très élevés et estimés à 80%. Le taux de prédation correspond à un résultat mais il est d’important également d’avoir des informations sur le comportement de dévalaison de juvéniles non prédatés. Si on observe un taux de prédation aussi élevé, il resterait 12 juvéniles par fleuve pour étudier le comportement de dévalaison. C’est relativement peu mais cela permettra de savoir si les comportements sont similaires ou très variables. Une étude précédente dans un fleuve a permis de renseigner le comportement de dévalaion de juvéniles d’esturgeons européens plus grands (180g et 30cm en moyenne) que ceux ciblés par la présente étude. Environ 75% des juvéniles avaient atteint l’estuaire salé ce qui nous semblait un résultat satisfaisant dans le cadre des pratiques de repeuplements qui débutaient. Mais le risque de prédation il y a plus de 15 ans était beaucoup plus faible et nous ne disposons pas de données actualisées dans les deux fleuves ce qui nous amène à proposer le projet actuel. De plus, une de nos études précédentes, ciblée sur le comportement de dévalaison à l’automne de plus jeunes stades (10g et 14cm en moyenne) que la présente étude visait à comparer les comportements et les taux de détection en milieu naturel d’individus issus de modalités d’élevage différentes (environnement enrichi ou non). Les résultats ont mis en évidence un effet positif de l’enrichissement en captivité incitant à une amélioration des pratiques de repeuplement ; le taux moyen de poissons détectés en milieu naturel étant de 69% toutes conditions confondues (min. 50%, max. 90% selon les modalités d’élevage) avec 61 juvéniles lâchés initialement. Au vu des effectifs de ces deux précédentes études dont les résultats ont permis de répondre aux questions posées, la proposition ici d’un effectif similaire de 55 juvéniles par fleuve nous paraît pertinente.
Raffinement
Pendant l’élevage, les juvéniles disposent de conditions enrichies afin d’améliorer leur bien-être et les préparer à un lâcher en milieu naturel. Ainsi, dans leur bassin, il y a du courant, leur permettant un entrainement à la nage, des blocs disposés sur le fond du bassin, afin d’imiter de manière simplifiée la variabilité des fonds en milieu naturel et les bassins sont placés à l’extérieur afin de bénéficier d’une photopériode naturelle. Lors des opérations de chirurgie destinées à la pose des marques dans leur abdomen, les poissons seront anesthésiés profondément et surveillés jusqu’à leur réveil (surveillance des différentes étapes de l’endormissement, des battements operculaires, du comportement de nage au réveil). Tout au long de l’opération, ils seront placés sur le dos dans une gouttière en V humidifiée, une dose sédative d’anesthésique sera diffusée au travers des branchies et leur corps sera maintenu humide. Les manipulations seront effectuées par du personnel qui est habitué à travailler avec l’espèce et qui dispose des formations adaptées en matière d’expérimentation animale et de chirurgie sur poissons. Après l’intervention, les individus seront replacés dans leur bassin d’origine afin de leur laisser 5 jours de récupération avant leur lâcher dans les fleuves.
Choix des espèces
L’étude porte sur des esturgeons européens afin d’améliorer les connaissances sur leur écologie et de raffiner les pratiques de repeuplement actuelles de cette espèce. Les poissons impliqués sont des juvéniles de moins d’un an pesant au minimum 85g. A ce stade, les juvéniles sont en phase de dévalaison de l’eau douce vers l’estuaire salé. Ce projet vise à étudier ce comportement, ainsi que le taux de prédation encouru sur ce trajet. Le poids de chaque poisson correspond au poids à partir duquel l’implantation des marques choisies n’a aucun impact délétère notable sur les poissons d’après la littérature et notre expérience.
Essai de toxicité aux premiers stades de la vie sur le poisson zèbre Danio rerio
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Nage en tire-bouchon, convulsion, tétanie, exophtalmie, œdème, hémorragie : ces signes déclenchent la mise à mort du poisson concerné. 8 640 poissons zèbres vont être utilisés, 4 320 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 2 880 un niveau modéré et 1 440 un niveau léger, tous tués à l'issue. Des œufs fraîchement fécondés sont exposés à cinq concentrations d'un produit chimique pendant environ trente jours après l'éclosion, la gamme étant calée pour que la plus faible concentration produise environ 10 % d'effet et la plus forte environ 90 %. Le test répond à l'obligation réglementaire REACH pesant sur des monomères que l'entreprise produit et qu'elle ne pourrait plus vendre en Europe sans lui.
Objectifs
Le test OCDE 210 est destiné à déterminer les effets létaux et sub-léthaux des produits chimiques sur les stades de développement de l'espèce étudiée (ici le poisson zèbre) et consiste à exposer des poissons aux premiers stades de leur vie à une série de 5 concentrations du produit chimique dissout dans l’eau, les effets étant comparés à un lot témoin non exposé. Ce test fait partie d’un ensemble de tests d’écotoxicité imposé par certaines réglementations (REACh notamment), il n’est réalisé qu’à la demande des autorités compétentes.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est de réaliser les tests selon la ligne directrice OCDE 210 et de répondre ainsi à une exigence réglementaire qui consiste à caractériser les dangers et risques associés à la production et l’utilisation de nos produits. En absence de réponse à cette exigence, ces substances ne pourront plus être produites et/ou utilisées en Europe (les substances concernées sont des monomères produits par notre société et relevant notamment du règlement REACh qui s’applique aux produits chimiques hors biocides et produits phytosanitaires).
Procédures
Le test consiste à exposer des oeufs fraichement fécondés à une série de 5 concentrations du produit chimique testé dissout dans l’eau, pendant environ 30 jours après l’éclosion. Les points d’observation suivants, spécifiés dans la ligne directrice, seront relevés : - Éclosion et survie : dénombrement quotidien des éclosions et des survivants. Les oeufs moisis, embryons et larves morts seront retirés dès qu’ils sont repérés. - Apparence anormale : dénombrement (à minima 3 fois par semaine) des larves et juvéniles présentant une anomalie corporelle. En cas de malformations et apparence anormale telles que l’organisme est en état de souffrance considérable et irréversible, celui-ci sera retiré de l’essai et euthanasié. - Comportement anormal : hyperventilation, nage mal coordonnée, immobilité ou comportement alimentaire atypiques seront notées à minima 3 fois par semaine. - Poids & longueur totale : après euthanasie des poissons ayant survécu jusqu'à la fin de la période d'essai.- Paramètres physico-chimiques pH, oxygène dissous et température : mesure quotidienne. Les effets léthaux et subléthaux sont évalués et comparés aux valeurs témoin pour déterminer la concentration la plus basse pour laquelle on observe un effet, et la concentration sans effet observé.
Impact sur les animaux
Selon les substances et les concentrations testées, les nuisances attendues tout au long de la période d’essai peuvent être les suivantes : stress, douleur, comportement anormal, ralentissement anormal de la croissance (en termes de taille et de prise de poids). Parmi ces atteintes, seules celles définies comme étant des points limites auront pour conséquence une euthanasie des organismes concernés. Le protocole d'essai est clairement établi et ne peut être dérogé sous peine d'invalidité du test réalisé. La gamme d’essai étant choisie de sorte que la plus faible concentration testée ait environ 10% d’effet et la plus forte concentration environ 90%, nous considérons que les animaux exposés aux 2 plus faibles concentrations subiront un degré de gravité modéré et les animaux exposés aux 3 concentrations les plus élevées un degré sévère. Les organismes témoins subiront un degré de gravité légère.
Devenir
L'ensemble des animaux utilisés ne peut pas être réutilisés et doit être euthanasiés.
Remplacement
Ce test est une exigence réglementaire imposé par les autorités compétentes. Aucun test in vitro n’ayant été validé par les autorités, il ne sera procédé à aucun test in vitro en amont. Le test de toxicité selon la ligne directrice OCDE 210 est le seul test validé par les autorités compétentes, il n’est réalisé que sur leur autorisation, obtenue pour chacune des substances testées. De même, il n'existe pas de modélisation validée pour remplacer l'utilisation d'animaux.
Réduction
Pour chaque test, le nombre d'animaux utilisé est défini par le protocole d'essai et ne peut être diminué. Cependant, la ligne directrice autorise la possibilité de réaliser un pé-test permettant de définir les conditions exactes du test définitif, notamment la gamme de concentrations. Ce prétest est réalisé sur un nombre de concentration et de réplicat plus faibles. Afin de limiter le recours à ce test préliminaire, , nous définissions nos gammes de concentrations à partir de données de toxicité aiguë déjà disponibles sur chacune de nos substances et obtenues sur d’autres organismes (algues et daphnies notamment) mais également sur des poissons adultes de la même espèce. Ce processus permet également de réduire le risque d’invalidation d’un test dans le cas où la gamme de concentrations choisie ne permettrait pas d’atteindre les objectifs (par exemple dans le cas de concentrations trop élevées qui entraineraient une mortalité excessive ne permettant pas d’analyses statistique fiable. Dans cette situation nous serions obligé de recommencer le test et donc d’augmenter le nombre d’animaux utilisés).
Raffinement
Les organismes géniteurs sont commandés auprès de fournisseurs disposant de l’agrément européen. Dès réception, les poissons sont transférés dans un local indépendant où se situe le système d’hébergement. Ils sont d’abord versés dans un aquarium « tampon », puis l’eau de transport est progressivement diluée avec l’eau provenant du système d’hébergement (on remplace 1L tous les 1/4h environ). Les poissons sont maintenus dans un milieu à 50% de dilution pendant au moins 30 minutes puis sont transférés à l’aide d’une épuisette dans le système d’hébergement final (environ 6 individus par bac de 3.5L). Une période d’observation de 2 semaines minimum est respectée afin de valider le lot reçu. Le système d’hébergement est une armoire spécifiquement dédiée à l’hébergement des poissons, composée de racks d’aquariums de 3.5L sous lesquels un visuel de gravier a été ajouté pour améliorer le bien-être des animaux. Le système régule la température à 26°C et le renouvellement du milieu (composé d’eau osmosé et de sels minéraux); des sondes associées à un système d’alarme contrôlent en permanence la température, le pH et la conductivité. Les techniciens contrôlent à minima une fois par semaine les paramètres oxygène dissous, nitrates, nitrites, ammoniaque et dureté. Ils assurent également quotidiennement l’apport en nourriture (aliment en poudre, daphnies et artémias). Une photopériode de 16h de jour/8h de nuit est appliquée automatiquement. Les organismes soumis au test OCDE 210 (organismes témoins et organismes exposés à la substance testée) seront placés dans des aquariums nus (sans visuel de gravier) et maintenus dans les mêmes conditions environnementales que les géniteurs, de sorte que seule la concentration de la substance testée peut avoir un impact. Les comportements et anomalies suivants ont été définis comme des points limites nécessitant une euthanasie des individus concernés (dans le cadre de l’hébergement et des tests de toxicité) : nage « en tire-bouchon », convulsion, tétanie, exophtalmie, œdème et hémorragie. Dans le cadre de raffinement, la nourriture vivante (rotifère et artémies) est privilégiée.
Choix des espèces
Cette espèce est l'une de celles recommandées par la ligne directrice. Elle est employée par le laboratoire depuis plus de 20 ans pour d'autres projets (dont le test de toxicité aiguë sur adultes). La ligne directrice impose d'exposer les organsimes au produit chimique depuis le stade oeuf fécondé jusqu'au stade juvénile (soit environ 30 jours après l'éclosion).
Etude de la fonction des structures cérébrales de poissons osseux doués de capacités cognitives élaborées pour mieux comprendre l’évolution du cerveau (EU 1/2)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Les poissons retenus pour ce projet le sont pour leurs capacités cognitives, utilisation d'outils, reconnaissance de soi dans un miroir, reconnaissance individuelle, et pour un cerveau assez volumineux pour supporter une chirurgie. 450 cichlidés de trois espèces vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués pour que leur cerveau soit prélevé et le site de la lésion localisé. Chacun subit une lésion du lobe inférieur par ultrasons, environ une heure sous anesthésie, avec un risque de troubles moteurs et de brûlure superficielle de la peau au point de contact de la sonde, puis vit seul dans son aquarium le temps des tests. Le porteur annonce cinq tests de comportement avant et après la lésion, jusqu'à deux séances d'une heure par jour pendant vingt jours, sans dire lesquels.
Objectifs
Certains poissons présentent des comportements comme l’utilisation des outils, l’utilisation du miroir (reconnaissance de soi), la reconnaissance individuelle, et une communication multimodale complexe. Notre projet consiste donc à étudier l'organisation du cerveau de ces poissons, qui présentent des origines géographiques, une taille et des comportements différents. Les cerveaux des poissons sont organisés de façon très différente par rapport aux cerveaux des mammifères, et leurs structures et leurs fonctions demeurent peu connus. En particulier, une structure de la partie ventrale du cerveau, le lobe inférieur, n'existe que chez ces poissons, et n’est pas retrouvée chez les mammifères ou les oiseaux. Les fonctions de cette structure demeurent inconnues, et nos travaux précédents suggèrent qu’elle pourrait être impliquée dans les fonctions cognitives remarquables citées précédemment. Mieux connaître la fonction du lobe inférieur chez les poissons permettra de mettre en lumière comment, au cours de l’évolution, des cerveaux aussi différents que ceux des poissons ont pu permettre l’émergence de comportements complexes. Cette étude permettra donc de mieux comprendre comment des cerveaux dont les morphologies diffèrent considérablement, peuvent posséder des capacités cognitives similaires. Notre étude implique deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2) dont la demande d’autorisation de projet est soumise au CEEA pour chacun.
Bénéfices attendus
Certains poissons présentent des comportements assez complexes incluant certaines capacités cognitives dites de « haut niveau ». Cependant, les structures cérébrales impliquées demeurent méconnues. Afin d’expliquer comment les cerveaux des poissons produisent ces comportements, des études lésionnelles sont nécessaires. Nos études précédentes montrent que l'organisation globale du cerveau des poissons téléostéens est très différente de celle des mammifères, et que le lobe inférieur, une structure unique à ces poissons, pourrait être impliquée dans ces comportements complexes. Cette étude permettra donc de mieux comprendre comment des cerveaux dont les morphologies diffèrent considérablement, peuvent posséder des capacités cognitives similaires.
Procédures
Les poissons seront soumis à 5 tests de comportement avant et après une lésion cérébrale pendant une durée maximale totale de 3 mois (durée des tests après la lésion : 3 à 20 jours, avec une à deux sessions d’une heure par jour). Les tests de comportement seront évalués sur animal vigile au sein de l’EU1. Les poissons seront soumis à la procédure de lésion cérébrale par ultrasons durant environ une heure sous anesthésie dans l’EU2.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont liées à: - La lésion par ultrasons, qui pourrait créer des problèmes moteurs, et provoquer une brûlure superficielle de la peau au point de contact avec la sonde ultrasons. - L’hébergement individuel et les tests comportementaux, qui nécessitent cet hébergement individuel des individus, et peuvent provoquer un stress pour l’animal. - La manipulation des animaux pour l’anesthésie (stress potentiel).
Devenir
L'euthanasie des individus est nécessaire au prélèvement de leur cerveau pour les études neuroanatomiques prévues dans notre projet, permettant de visualiser précisément le site de chaque lésion.
Remplacement
Dans le cadre de notre projet, les espèces animales utilisées ne peuvent être remplacées. Notre étude nécessite un échantillonnage d'espèces qui ont un grand cerveau avec des capacités cognitives de haut niveau, et qui possèdent un lobe inférieur développé, ce qui est le cas des cichlidés. Les tests comportementaux prévus ne peuvent être réalisé que sur ces animaux. Les trois espèces que nous souhaitons utiliser, A. nigrofasciata, N. brichardi, P.zebra, ont des comportements très différents et des cerveaux organisés de façon différentes. De ce fait, il est pertinent et nécessaire d'utiliser ces trois espèces de cichlidés.
Réduction
Pour ces expérimentations, le nombre d’animaux utilisés sera limité aux besoins statistiques de nos analyses, et nous privilégierons des tests statistiques qui permettront de limiter le nombre d’individus nécessaires. Des études précédemment publiées chez les poissons nous permettent de déterminer le nombre d’individus nécessaires.
Raffinement
Dès la réception des animaux, leur bien-être sera particulièrement observé par des zootechniciens compétents. La température de l’eau est surveillée. Après la lésion cérébrale, le bien-être des animaux est plus attentivement surveillé par des expérimentateurs compétents jusqu'à la fin de l’expérimentation (20 jours maximum après la lésion). Aussi, une communication entre le personnel de zootechnie et les expérimentateurs permettra un suivi adéquat des animaux. Pour surveiller la santé des animaux, des points limites seront utilisés, prenant en compte des comportements ou signes visibles. Dans le cas où des animaux montreraient des signes de mal-être, des actions seront menées afin de réduire le stress ou la douleur. Selon la gravité de ces signes, les animaux pourront être soignés via une analgésie dans l’eau de nage, ou si ce n'est pas possible de soigner, ils seront euthanasiés dans les délais les plus brefs. L’analgésie par bain en post opératoire a été choisie pour réduire le stress de l’animal, puisqu’une injection demanderait la manipulation du poisson (sortie de son aquarium, anesthésie avec le MS222, puis injection), ce qui produirait un stress trop important. En cas de brûlure légère liée à la température de la sonde, un pansement antiseptique sera appliqué que la plaie jusqu’à cicatrisation. Des cachettes (tubes en PVC) seront ajoutées à l'hébergement pour fournir de l'enrichissement. Un contact visuel entre les poissons sera possible avant et après l’intervention puisque les aquariums seront placés les uns à côté des autres. Lors du transport des animaux, la température de l’eau sera maintenue par l’utilisation de chaufferettes dans la boîte de transport.
Choix des espèces
Les poissons ont été récemment cooptés au rang d’animaux modèles pour les analyses anatomiques étudiant les structures cérébrales qui sous-tendent les fonctions motrices et sensorielles, ainsi que des comportements dits « de fonctions cérébrales supérieures » (émotions, motivation, apprentissage). Ces différents types de comportements ont déjà été observé chez certaines espèces, mais chaque espèce présente des comportements particuliers et qui lui sont propres. De plus, leurs cerveaux sont anatomiquement différents. Pour mettre en évidence quelles parties du cerveau de cichlidé sous-tendent ces remarquables capacités cognitives, une étude neuroanatomique de ces espèces est indispensable. De plus, la taille du cerveau des espèces de poissons traditionnellement utilisées en recherche ne permet pas de réaliser les chirurgies nécessaires à ce projet. L’utilisation de poissons de plus grande taille, dont la taille du cerveau permet une approche lésionnelle, semble donc toute indiquée. Nous travaillerons sur des jeunes adultes (taille du corps à partir de 3 cm) car il nous est nécessaire d’étudier un cerveau pleinement développé.
Développement d’un modèle pour évaluer les effets d’une mycotoxine sur la santé des salmonidés
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Enregistrer une enzyme détoxifiante auprès des autorités suppose de montrer qu'elle réduit la mycotoxine dans les reins et le sérum des poissons : 260 truites arc-en-ciel vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour caler la dose détectable avant l'étude proprement dite. Pendant soixante-dix jours, elles reçoivent un aliment additionné d'ochratoxine A, sont sorties de l'eau sept fois pour la pesée, puis subissent une prise de sang à la veine caudale suivie d'une mise à mort immédiate, le volume prélevé dépassant 10 % de leur volume sanguin. Le porteur indique que la mycotoxine peut provoquer une perte de poids, un refus de s'alimenter, un gonflement du ventre et une inflammation de l'anus. Il précise l'intérêt de l'opération, enregistrer l'enzyme chez les salmonidés en même temps que chez les espèces terrestres au moyen d'une seule étude au lieu de quatre.
Objectifs
Les aliments pour l’aquaculture ont évolué vers une réduction conséquente des protéines d’origine animale, compensée par l’utilisation de plus en plus importante de substituts d’origine végétale pouvant être potentiellement contaminés par les mycotoxines. Lorsqu’elles sont présentes en trop grande quantité dans l'alimentation des animaux, une fois ingérées par l’animal, elles peuvent s'avérer toxiques, notamment chez les poissons d’élevage et peuvent avoir des conséquences sur leur santé et leurs performances et affecter ainsi la rentabilité économique des élevages. Parmi les centaines de mycotoxines connues, l’ochratoxine A est l’une des plus préoccupante rencontrées en aquaculture car elle s’accumule principalement dans les reins et dans une moindre mesure dans le foie, les muscles et la graisse des poissons. Bien que l'ochratoxine A soit un contaminant connu dans les aliments pour poissons, son effet sur la santé des poissons reste plutôt inconnu avec des données limitées sur la cinétique de toxicité, les effets variant en fonction de la concentration et des espèces de poissons qui l’ingère. La prévention des risques induits par les mycotoxines inclut des stratégies pré et post récoltes souvent classées en physiques, chimiques et biologiques. Une des stratégies de prévention contre les mycotoxines est l’utilisation d’additifs fixateurs de toxines pouvant être ajoutés à l’aliment afin de réduire l’absorption intestinale des toxines en les liant ou en les transformant. Les enzymes constituent un fixateur de toxines permettant de transformer les mycotoxines en composés moins toxiques conduisant à une amélioration des performances des animaux. #Cependant l’ enregistrement d'une solution enzymatique pour la détoxification de la toxine, nécessitera de pouvoir détecter la toxine dans les reins et le sérum et de montrer une réduction de la toxine avec l’ajout de l’enzyme. Ce projet consiste à réaliser un pré-test pour déterminer la dose de toxine analytiquement détectable dans les reins et le sérum sanguin chez les salmonidés.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de 1/ déterminer la plage de concentration dans laquelle les effets non létaux dus à l’exposition à la mycotoxine peuvent être détecté, 2/ d’identifier les matrices biologiques pertinentes permettant de quantifier les effets de la mycotoxine rajouté à l’aliment, #3/définir sur la base des résultats obtenus les conditions expérimentales adéquates pour développer une stratégie de détoxification de l’ochratoxine chez les poissons et enregistrer l’enzyme chez les salmonidés en même temps que chez les espèces terrestres au moyen d’une seule étude au lieu de quatre#.
Procédures
Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 70 jours. Sorties hors de l’eau pour la pesée des poissons par groupe (7 fois en trois mois, moins de 30 secondes) Prises de sang unitaires au niveau de la veine caudale (durée 30 secondes). Un volume sanguin supérieur à 10% du volume sanguin circulant sera prélevé car les poissons seront immédiatement euthanasiés (durée 1 seconde).
Impact sur les animaux
Les animaux seront nourris avec un aliment standard répondant à leurs besoins nutritionnels et supplémenté en mycotoxine pendant 70 jours. La mycotoxine peut exercer une influence sur la santé et la qualité de vie des animaux caractérisés par une perte de poids, une diminution du facteur de condition corporel du poisson, un refus de s’alimenter, changements d’apparence (gonflements du ventre, inflammation de l’anus). Stress dus à la capture et à la sortie des bassins pour la pesée. Douleur transitoire à l’endroit du prélèvement de sang réalisé une fois par animal.
Devenir
Tous les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements biologiques.
Remplacement
Au moment de la délivrance de cette autorisation de projet, il n’existe pas de modèle in vitro ou in silico capable de reproduire les conditions du tube digestif et les différences entre les espèces animales et leur métabolisme pour démontrer pleinement l'efficacité dans des conditions pratiques. De plus, le développement d’un additif alimentaire correcteur implique de connaitre le mode d’action de la mycotoxine chez l’animal auquel il est destiné. La procédure est nécessaire pour déterminer la plage de concentration dans laquelle les effets non létaux dus à l’exposition à l’ochratoxine peuvent être détecté et identifier les matrices biologiques pertinentes permettant de quantifier les effets de la mycotoxine rajouté à l’aliment.
Réduction
Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d'animaux adéquat pour ce projet. Le nombre d'animaux à utiliser permettra d'apporter de bonnes conditions d'élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux et d'obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d'informations possibles par animal.
Raffinement
Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que la densité des animaux par bassin, les paramètres environnementaux ou encore la qualité d’eau procurent le maximum de confort aux animaux, et répondent à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire l’angoisse et le stress des animaux. Avant toute manipulation, les truites arc en ciel sont anesthésiées. La capture et le stress dus à la sortie des bassins sont réduits par une manipulation délicate des animaux. Les conditions expérimentales sont également raffinées par un séchage modéré des poissons, le port de gants, l’utilisation d’une mousse humide pour faire reposer l’animal sur un support de contention adapté, d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans une procédure interne qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires.
Choix des espèces
L'espèce utilisée est la truite arc-en-ciel, en tant que modèle pour les poissons d’eau froide. La truite est un bon modèle pour les salmonidés car il est taxonomiquement proche du saumon et de physiologie comparable. Les fonctionnalités nutritionnelles sont les mêmes ainsi que les besoins nutritionnels. Par conséquent, la réponse physiologique de la truite au cours de l'étude sera la même que celle des autres salmonidés, les résultats pourront donc être transposés chez le saumon. La truite est également un animal plus résistant aux conditions d'élevage, aux maladies, avec un taux de croissance plus élevée. Au début de l’étude les truites pèseront 110 g. Elles seront élevées pendant 12 semaines, pour atteindre un poids final supérieur à 400 g.
Etude de la fonction des structures cérébrales de poissons osseux doués de capacités cognitives élaborées pour mieux comprendre l’évolution du cerveau (EU 2/2)
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Une brûlure superficielle de la peau au point de contact de la sonde, des troubles moteurs possibles, puis vingt jours d'hébergement individuel sans cachette: 450 poissons cichlidés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués pour prélever leur cerveau. Chacun passe cinq tests de comportement avant et après une lésion cérébrale infligée par ultrasons sous anesthésie, sur trois mois au maximum. Il s'agit de savoir à quoi sert le lobe inférieur, une structure propre à ces poissons, chez des espèces qui utilisent des outils, se reconnaissent dans un miroir et identifient leurs congénères. Trois espèces ont été retenues parce que leur cerveau est assez gros pour l'imagerie, celui du poisson zèbre et du médaka ne l'étant pas.
Objectifs
Certains poissons présentent des comportements comme l’utilisation des outils, l’utilisation du miroir (reconnaissance de soi), la reconnaissance individuelle, et une communication multimodale complexe. Notre projet consiste donc à étudier l'organisation du cerveau de ces poissons, qui présentent des origines géographiques, une taille et des comportements différents. Les cerveaux des poissons sont organisés de façon très différente par rapport aux cerveaux des mammifères, et leurs structures et leurs fonctions demeurent peu connus. En particulier, une structure de la partie ventrale du cerveau, le lobe inférieur, n'existe que chez ces poissons, et n’est pas retrouvée chez les mammifères ou les oiseaux. Les fonctions de cette structure demeurent inconnues, et nos travaux précédents suggèrent qu’elle pourrait être impliquée dans les fonctions cognitives remarquables citées précédemment. Mieux connaître la fonction du lobe inférieur chez les poissons permettra de mettre en lumière comment, au cours de l’évolution, des cerveaux aussi différents que ceux des poissons ont pu permettre l’émergence de comportements complexes. Cette étude permettra donc de mieux comprendre comment des cerveaux dont les morphologies diffèrent considérablement, peuvent posséder des capacités cognitives similaires. Ce projet se déroule dans deux établissements utilisateurs différents (EU 1/2 et EU 2/2).
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mieux comprendre comment les cerveaux de tétrapodes et de téléostéens, dont les morphologies diffèrent considérablement, peuvent posséder des capacités cognitives similaires. Ainsi, les bénéfices principaux de cette étude sont d’apporter une meilleure compréhension aux mécanismes biologiques fondamentaux d’évolution du cerveau et des comportements dits « intelligents ». L’étude de poissons permet en outre d’élargir le champ de la connaissance à ce groupe, dont l’anatomie du cerveau demeure peu connue.
Procédures
Les poissons seront soumis à 5 tests de comportement avant et après une lésion cérébrale pendant une durée maximale totale de 3 mois (durée des tests après la lésion : 3 à 20 jours, avec une à deux sessions d’une heure par jour). Les tests de comportement seront évalués sur animal vigile au sein de l’EU1/2. Les poissons seront soumis à la procédure de lésion cérébrale par ultrasons durant environ une heure sous anesthésie dans l’EU2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont liées à: - La lésion par ultrasons, qui pourrait créer des problèmes moteurs, et provoquer une brûlure superficielle de la peau au point de contact avec la sonde ultrasons. - L’hébergement individuel et les tests comportementaux, qui nécessitent cet hébergement individuel des individus, et peuvent provoquer un stress pour l’animal. - La manipulation des animaux pour l’anesthésie (stress potentiel).
Devenir
L’euthanasie des individus est nécessaire au prélèvement de leur cerveau pour les études neuroanatomiques prévues dans notre projet, permettant de visualiser précisément le site de chaque lésion.
Remplacement
Dans le cadre de notre projet, les espèces animales utilisées ne peuvent être remplacées par des modèles in silico, puisque nous étudions des comportements complexes. Notre étude nécessite des espèces de poissons téléostéens, qui seuls possèdent la structure cérébrale d’intérêt, le lobe inférieur, et nous avons besoin d’espèces possédant un lobe inférieur développé, ce qui est le cas des cichlidés. Les tests comportementaux prévus ne peuvent être réalisés que sur ces animaux. Les trois espèces que nous souhaitons utiliser, A. nigrofasciata, N. brichardi, P.zebra, ont des comportements très différents et des cerveaux organisés de façon différentes. De ce fait, il est pertinent et nécessaire d'utiliser ces trois espèces de cichlidés. Pour comprendre le rôle du lobe inférieur dans ces comportements, l'étude des lésions permet d'évaluer les déficits qui en résultent et d'établir un lien entre structure et fonction..
Réduction
Pour ces expérimentations, le nombre d’animaux utilisés sera limité aux besoins statistiques de nos analyses. Des études IRM précédemment publiées chez les mammifères, oiseaux et amphibiens nous permettent de déterminer le nombre d’individus nécessaires.
Raffinement
Dès leur arrivée, les animaux sont pris en charge et leur bien-être est évalué régulièrement par des zootechniciens compétents. La température de la pièce est surveillée. Après la lésion cérébrale, le bien-être des animaux est plus attentivement surveillé jusqu'à euthanasie des animaux (20 jours maximum après la lésion). Aussi, la communication entre le personnel de zootechnie et les expérimentateurs est optimisée pour permettre un suivi adéquat des animaux. Des points limites tels que la nage anormale (sur le dos, sur le côté) ou la rétractation des pigments sont utilisés pour évaluer le bien-être ; ils prennent en compte des comportements ou signes visibles. Dans le cas où des animaux montreraient des signes de mal-être, des actions seront menées afin de réduire le stress ou la douleur. Selon la gravité de ces signes, les animaux pourront être soignés via une analgésie diluée dans l’eau de leur bassin , ou si ce n'est pas possible de soigner, ils seront euthanasiés dans les délais les plus brefs. L’analgésie par bain en post opératoire a été choisie pour réduire le stress de l’animal, puisqu’une injection demanderait la manipulation du poisson, ce qui produirait un stress trop important. En cas de brûlure légère liée à la température de la sonde, un pansement antiseptique sera appliqué que la plaie jusqu’à cicatrisation. Des cachettes (tubes en PVC) seront ajoutées à l'hébergement pour fournir de l'enrichissement, sauf dans les jours suivant la procédure de lésion (durée maximum : 20 jours). Un contact visuel entre les poissons sera possible avant et après l’intervention puisque les aquariums seront placés les uns à côté des autres. Lors du transport des animaux, la température de l’eau sera maintenue par l’utilisation de chaufferettes dans la boîte de transport.
Choix des espèces
Les poissons utilisés sont reconnus comme des animaux modèles pour les études anatomiques des structures cérébrales qui sous-tendent les fonctions motrices et sensorielles, ainsi que des comportements dits « de fonctions cérébrales supérieures » (émotions, motivation, apprentissage). Ces différents types de comportements ont déjà été observé chez 3 espèces qui ont des comportements propres et des cerveaux anatomiquement différents, mais chaque espèce présente des comportements qui lui sont propres. De plus, leurs cerveaux sont anatomiquement différents. Pour mettre en évidence quelles parties du cerveau de cichlidé sous-tendent ces remarquables capacités cognitives, une étude fonctionnelle de ces espèces est indispensable. De plus, la taille du cerveau des espèces de téléostéens traditionnellement utilisées (poisson zèbre, médaka), ne permet pas de réaliser l’imagerie nécessaire à ce projet avec une résolution suffisante. L’utilisation de cichlidés, et en particulier de ces trois espèces, dont la taille du cerveau permet l’imagerie, semble donc toute indiquée. Nous utilisons dans le cadre de ce projet des poissons adultes, puisqu’il est nécessaire que le cerveau soit mature.
Evaluation de la fonctionnalité d’une passe à anguilles
- Protection de l’environnement
500 anguilles jaunes de 60 à 250 millimètres vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis remises à la rivière. Chacune est anesthésiée puis marquée sous la peau à l'élastomère en une à deux minutes, avec perte de mucus, dessiccation, éblouissement et saignement léger au point de piqûre. Celles qui ne retrouvent pas une nage normale au bout de trente minutes sont tuées par surdosage d'anesthésique. L'étude sert au maître d'ouvrage et aux services de l'État à vérifier une passe à anguilles dont l'association de pêche locale conteste la fonctionnalité, et pour toute rubrique remplacement le porteur écrit qu'il n'est "pas possible de remplacer l'espèce".
Objectifs
L'objectif du projet est d'évaluer la franchissabilité d'une passe à anguilles récemment aménagée sur le cours d'eau Urne par marquage d'un contingent d'anguilles.
Bénéfices attendus
La passe à anguilles a été construite au niveau d'un ouvrage de plusieurs mètres de hauteur qui constitue un verrou pour la colonisation d'un bassin versant. La conception et la réalisation de la passe ont mobilisé des moyens importants et la fonctionnalité de l'aménagement est remise en question par les services de l'état et l'association de pêche locale. Le maitre d'ouvrage et les services de l'état souhaitent verifier la fonctionnalité de l'aménagement et le cas echéant modifier les aménagements pour les rendre fonctionnels. L'observation d'anguilles marquées en amont permettra de confirmer la fonctionnalité des dispositifs. L'étude spécifiques des tailles des anguilles marquées recapturées permettra d'apprécier la sélectivité ou non de l'aménagement. Une passe à anguilles fonctionnelle est essentielle pour la colonisation du bassin versant.
Procédures
Anesthesie. Opération de marquage sous-cutannée à l'aide d'une seringue (une seule fois par poisson). La durée d'intervention est estimée entre 1 et 2 minutes maximum.
Impact sur les animaux
Nuisance induite par l’anesthésie : répulsion du produit. Nuisance induite par la biométrie : stress des individus, perte de mucus, dessication, éblouissement. Nuisances induites par le marquage : saignement léger lors de la piqûre, stress et douleur/gêne post-opératoire de courte durée
Devenir
Les anguilles sont remises dans la rivière pour la réalisation de l'étude.
Remplacement
L'espèce cible est l'anguille dans son milieu naturel avec ses capacités de franchissement propres. Il n'est pas possible de remplacer l'espèce.
Réduction
Afin d'optimiser le nombre de poissons marqués, nous nous sommes inspirés d'autres suivis réalisés par notre bureau d'études et par d'autres structures (structure de recherche, Association migrateurs). Il ressort ainsi qu'en fonction des suivis, 15 à 60% des anguilles marquées franchissent les dispositifs de montaison si ces derniers sont fonctionnels. 500 anguilles marquées semble donc un minimum pour la réalisation d'analyse des résultats.
Raffinement
Afin d'optimiser la méthodologie de marquage, nous avons choisi le marquage pas élastomère sous-cutanné permettant d'éviter un marquage intra-péritonéale. Concernant la phase d'anesthésie, nous avons optimisé notre atelier de biométrie/marquage/réveil afin de garantir que les poissons seront manipulés le moins de temps possible, afin qu'ils puissent rejoindre la rivière au plus vite. Nous utilisons également des dispositifs de viviers obscurcis avec couvercle, afin de limiter le stress des poissons au maximum. En cas de difficulté de reprise d’activité comportementale normale d’un poisson dans le vivier après marquage au-delà de 30 minutes (pas de reprise régulière d’activité operculaire, incapacité du poisson à retrouver un comportement de nage régulier, à se tenir droit sans basculement sur le flanc), une mise à mort par surdosage progressif d'anesthésiant sera mis en application.
Choix des espèces
Il s'agit de l'espèce cible des aménagements (passe à anguilles) Il s'agit d'anguilles dîtes "jaunes", appartenant à la cohorte migratrice sur le bassin versant. Ces individus sont agés de 6 mois à 4-5 ans et présentent des tailles approximativement comprises entre 60 mm et 250 mm.
Evaluation des effets combinés des stress thermique, chimique et radiologique chez le poisson modèle Danio rerio
- Protection de l’environnement
Exposés jusqu'à trente jours à la chaleur, à des substances chimiques et à un rayonnement gamma, 6 960 poissons zèbres vont être utilisés, 6 528 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 432 un niveau sévère. La mortalité des larves fait partie du protocole, établir les relations dose-réponse supposant, écrit le porteur, d'obtenir 100 % de l'effet recherché. Il affirme par ailleurs que les poissons adultes ne ressentent pas de douleur dans cette procédure, et indique que l'anesthésie et l'analgésie des embryons et des larves resteraient difficiles à appliquer, puisqu'elles masqueraient les effets recherchés. Tous les poissons exposés sont tués à l'issue, les embryons témoins également, pour les analyses moléculaires.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment différents facteurs de stress affectent les écosystèmes aquatiques. Ces écosystèmes sont exposés à des produits chimiques et à des radiations. Le changement climatique augmente la température, ce qui perturbe la vie des animaux et rend les produits chimiques plus toxiques. Habituellement, on étudie la toxicité de chaque substance séparément. Ce projet veut voir comment ces substances interagissent ensemble, soit en augmentant, soit en diminuant leurs effets. Des études précédentes sur le poisson ont montré des résultats intéressants. Ce projet complète les recherches en cours sur les effets combinés des radiations et de la chaleur sur les poissons.
Bénéfices attendus
Ce projet confronte la méthodologie de l’évaluation du risque actuellement en cours. Il devrait fournir une réponse sur la nature des interactions entre le stress ionisant et d’autres stresseurs (substances chimiques, stress thermique) présents dans les écosystèmes aquatiques.
Procédures
Les animaux seront exposés à 3 stresseurs combinés pendant maximum 8 jours pour les larves et 30 jours pour les adultes.
Impact sur les animaux
La méthodologie de protection de l’environnement nécessité l’identification d’effets phénotypiques ayant des conséquences sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes. Il conviendra d’acquérir des données sur la mortalité des stades précoces. La construction des relations dose/réponse (mortalité) nécessite d’obtenir 100 % de l’effet recherché. L’exposition parentale contribue à la radiosensibilité des stades précoces, conduisant à la mortalité des larves. Ainsi, certaines conditions expérimentales conduiront à la mortalité des larves. D’autres conditions d’exposition conduiront à des effets sublétaux, sans conduire à la mort de l’animal : retard dans l’éclosion, croissance impactée (ralentissement).
Devenir
Les embryons utilisés dans le projet seront produits par les poissons zèbres adultes de notre animalerie. Excepté pour les conditions contrôles, les embryons seront exposés à différents stresseurs, nécessitant leur euthanasie à l’issue des 8 jours d’expérimentation post fertilisation. La recherche des effets moléculaires nécessite l’utilisation des embryons « contrôles ». Il en est de même pour le stade adulte.
Remplacement
Le projet utilise un modèle animal in vivo pour mesurer des effets phénotypiques délétères en lien avec la perturbation de la structure et/ou du fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Il n’existe pas de méthodologie pour déterminer de telles perturbations sans utiliser de modèle animal.
Réduction
Les travaux antérieurs ont permis de déterminer le nombre d’individus (embryons et adulte) nécessaires aux expérimentations. Les effets subtils de l’irradiation gamma nécessitent d’utiliser au moins 72 embryons/larves par condition afin de mettre en évidence des effets statistiquement significatifs. Le retour d’expérience du laboratoire montre que l’obtention régulière d’œufs nécessite la présence de 20 couples reproducteurs (procédure 1). Un minimum de 5 couples par condition est nécessaire pour obtenir suffisamment d’œufs pour la procédure 2.2.
Raffinement
Les poissons adultes ne ressentent pas de douleur dans cette procédure. Les mesures pour réduire la douleur sont donc appliquées aux poissons au stade embryonnaire et larvaire. Cependant, l'utilisation d'anesthésie et d'analgésie peut cacher les effets que les chercheurs cherchent à observer, ce qui rend leur application difficile. Le suivi des limites expérimentales ou de la mortalité ne peut pas être effectué dans certaines conditions, mais il est possible dans des conditions où la mortalité n'est pas induite.
Choix des espèces
Le poisson zèbre est un organisme modèle régulièrement utilisé en écotoxicologie. De nombreuses données en écophysiologie, en biologie de la reproduction et des outils moléculaires performants sont disponibles. L’équipe utilise depuis de nombreuses années ce modèle animal. Contrairement aux poissons autochtones, il permet la fourniture d’œufs tout au long de l’année, facilitant la réalisation des expérimentations. De plus, son développement embryonnaire est rapide, permettant l’étude des effets de stresseurs sur ce stade biologique radiosensible. Les recherches montrent que les premiers stades de développement des animaux sont les plus sensibles aux rayonnements ionisants. Nos expériences sur le poisson confirment cette sensibilité chez les embryons et les larves. C'est pourquoi nous avons choisi de concentrer notre étude sur ces stades de développement particulièrement sensibles.
Prélèvements « invasifs » en routine pour la caractérisation génétique de poisson-zèbre génétiquement altérées
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
Sur les 14 400 poissons zèbres génotypés en cinq ans, 1 440 seront tués faute de génotype intéressant, 2 880 partiront vers d'autres projets, 1 440 deviendront géniteurs. Ces poissons sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun est pêché à l'épuisette, anesthésié, amputé d'un fragment de nageoire caudale d'un millimètre, puis isolé jusqu'à trois jours, ce que le porteur reconnaît comme une source de stress chez une espèce grégaire. Les 8 640 restants, plus de la moitié de l'effectif, sont annoncés comme "écartés à différentes étapes", entre vieillissement naturel et "gestion standard de la colonie".
Objectifs
Les animaux génétiquement modifiés sont utilisés pour étudier le rôle des gènes dans la santé humaine, animale et l’environnement. Ces animaux sont élevés dans des conditions spécifiques pour répondre aux besoins de la recherche scientifique. Ils sont sélectionnés pour des caractéristiques précises, comme leur fertilité et leur capacité à produire des portées, afin de fournir des groupes d’animaux adaptés aux objectifs des projets. Dans ce projet, les animaux sont étudiés pour mieux comprendre le rôle de certains éléments génétiques dans des maladies comme le cancer, le vieillissement et les troubles du comportement. Pour cela, des échantillons de nageoires sont prélevés sur les poissons pour analyser leur génétique et déterminer la présence de mutations ou de gènes modifiés. Les recherches portent sur trois grands axes : comprendre l'impact de certains gènes sur le cancer de la peau (mélanome), étudier leur rôle dans le vieillissement, et explorer comment des changements génétiques influencent la santé intestinale et le comportement des poissons. Ces études aideront à faire avancer nos connaissances dans des domaines comme la lutte contre le cancer, le vieillissement et l’étude des interactions entre gènes et microbiome intestinal.
Bénéfices attendus
Ce projet de prélèvement de tissus pour identification permet de sélectionner les poissons génétiquement modifiés et ainsi d'optimiser la gestion et l’élevage des animaux destinés aux expérimentations futures. Le prélèvement de nageoires pour l'identification est une méthode simple, fiable et minimise les risques de contamination entre les échantillons. Lorsqu'elle est scientifiquement justifiée, cette approche constitue un bon compromis, respectant les principes de réduction et de raffinement dans la recherche.
Procédures
Les animaux seront d'abord soumis à une anesthésie, d'une durée estimée à 1 à 2 minutes. Ensuite, un prélèvement de tissus sera effectué, à savoir un échantillon d'environ 1 mm de diamètre à l'extrémité de la queue, et cette procédure prendra moins de 5 minutes. Après le prélèvement, les animaux seront temporairement isolés pour garantir leur sécurité et leur bien-être, avec une durée maximale d'isolement de 3 jours. Cette période permet également de déterminer leur génotype tout en réduisant au minimum le stress pour les animaux.
Impact sur les animaux
Les manipulations réalisées pour pêcher le poisson, telles que l'utilisation d'une épuisette et le transfert dans un nouveau bac, induisent un stress léger. Le prélèvement d'un fragment de nageoire caudale (environ 1 mm de diamètre) entraîne une douleur légère. L'isolement des poissons pendant un maximum de trois jours pour la procédure de génotypage provoque un stress ou une angoisse légère chez cette espèce grégaire.
Devenir
Dans ce projet, nous maintiendrons 48 lignées de poissons zèbres génétiquement modifiés. Chaque année, des prélèvements de nageoires seront réalisés sur 60 poissons par lignée, soit 2 880 poissons génotypés par an (48 × 60), et 14 400 poissons génotypés sur 5 ans. À l’issue du génotypage, les poissons seront répartis de la manière suivante : 576 poissons par an (soit 2 880 sur 5 ans) seront gardés en vie pour être utilisés dans des procédures expérimentales relevant d'autres demandes d'autorisation. 288 poissons par an (soit 1 440 sur 5 ans) seront gardés en vie pour devenir géniteurs, afin de maintenir les lignées. 288 poissons par an (soit 1 440 sur 5 ans) seront mis à mort, en raison d’un génotype sans intérêt scientifique ou pour la gestion de l’élevage, avec ou sans prélèvements post-mortem. Ainsi, au total, 5 760 poissons sur 5 ans seront directement affectés (utilisés expérimentalement, conservés pour la reproduction, ou euthanasiés). Le reste des poissons génotypés (soit 8 640 poissons sur 5 ans) correspond aux animaux écartés à différentes étapes (non sélectionnés pour la reproduction ou les expériences, vieillissement naturel, gestion standard de la colonie).
Remplacement
Ce projet est nécessaire pour la production et la mise à disposition pour des projets scientifiques d’animaux modèles génétiquement modifiés. Le remplacement ne se situe donc pas directement à ce niveau mais en amont lors du choix du modèle par les chercheurs. Nous privilégions le génotypage des larves de moins de 5 jours, car elles ne sont pas considérées comme des animaux au sens réglementaire. Cela permet d’éviter le recours aux animaux adultes et constitue une stratégie de remplacement en soi. Toutefois, lorsque des analyses génétiques plus complexes nécessitent une quantité d’ADN plus importante, nous procédons à un prélèvement de nageoires sur les adultes. Afin de limiter l’impact sur ces derniers, ces prélèvements sont réalisés de manière ciblée et optimisée : nous ne prélevons que le nombre strictement nécessaire d’adultes et effectuons un seul prélèvement par individu. Bien que l’utilisation des larves représente une alternative intéressante, elle n’est pas toujours applicable à toutes les expérimentations. En effet, les prélèvements sur ces jeunes stades peuvent présenter des risques de contamination, des résultats moins reproductibles ou affecter leur survie. C’est pourquoi, dans les cas où la fiabilité des analyses l’exige, le prélèvement sur adultes reste nécessaire mais est strictement encadré afin de minimiser son impact.
Réduction
La nomenclature est harmonisée pour éviter les redondances et la duplication de lignées proches ou identiques. Le chiffre de 2 880 poissons par an (soit 60 poissons par lignée), estimé au minimum, permet de maintenir un effectif suffisant pour garantir la diversité génétique tout en limitant la production d’animaux au strict nécessaire pour les projets scientifiques et le maintien des lignées.
Raffinement
Dans ce projet, les éléments de raffinement mis en œuvre visent à limiter le stress et la douleur des animaux. Les biopsies sont réalisées individuellement, et la méthodologie pour le prélèvement de nageoire a été améliorée en réduisant la taille de l'échantillon prélevé (environ 1 mm de diamètre) par rapport aux méthodes habituelles. Les conditions d'isolement ont également été adaptées pour permettre aux animaux de maintenir des échanges visuels avec leurs congénères. Enfin, les procédures sont réalisées par des personnes formées et sensibilisées à l'évaluation de la souffrance animale.
Choix des espèces
Sa petite taille permet des manipulations aisées comparé à d’autres espèces de poissons. Ces dernières années, un nombre croissant de lignées de poissons zèbres génétiquement modifiés ont été développées, s’avérant être des outils pertinents et efficaces pour l’étude du vieillissement. Bien que le poisson-zèbre puisse vivre jusqu'à 5 ans, notre modèle tert ne dépasse pas les 20 mois. Les animaux seront utilisés aux stades larvaires et adultes. La taille du prélèvement de nageoire (environ 1 mm de diamètre) sera moins dommageable, en termes de surface prélevée et douleur, chez des adultes que chez des stades juvéniles, qui sont de plus, plus difficiles à manipuler. Cependant, l’utilisation des larves de moins de 5 jours prend en compte l’une des règles des 3R (remplacement).
Suivi de la franchissabilité d’un siphon par plusieurs espèces de poissons dans une annexe alluviale d’un grand fleuve
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
6 300 poissons sauvages de dix espèces vont être capturés, anesthésiés et incisés sur le ventre pour recevoir une puce électronique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque individu reste entre trente secondes et une minute hors de l'eau, le temps des mesures et de l'implantation du transpondeur. Tous sont ensuite remis à l'eau vivants, l'étude cherchant à savoir quelles espèces et quelles tailles franchissent un siphon de 190 mètres qui coupe une zone humide en deux. Le porteur écrit qu'il est "indispensable" de réaliser ce suivi pour "justifier de la nécessité" d'actions de restauration à proximité de l'ouvrage.
Objectifs
L’objectif principal est d’évaluer la franchissabilité par les poissons d’un siphon (tuyau de 190 m de long) présent dans une annexe alluviale d’un grand fleuve, et qui scinde cette vaste zone humide en deux. Cette annexe fait l’objet d’un projet global de restauration hydrologique au regard de son fort enjeu pour la biodiversité aquatique. Des observations locales tendent à montrer que ce siphon est ponctuellement franchissable par certains poissons mais de nombreuses questions concernent la diversité des espèces et des classes de taille capables de franchir cet aménagement, et les conditions de débit requises. Pour répondre à ces interrogations, et justifier les futurs programme de restauration écologique, une étude par marquage est envisagée. La méthodologie proposée implique l’implantation de puces électroniques, ci-après nommées « PIT tags », dans 10 espèces de poissons sauvage, regroupées en 4 groupes selon leur écologie. Des dispositifs de détection des puces seront installés à l’entrée et à la sortie du siphon. L’étude impliquera la réalisation de 3 campagnes de marquages pour un suivi qui s’étalera au maximum sur 5 ans, pour prendre en compte la variabilité des conditions environnementales. Si le quota d’animaux marqué dans chaque groupe d’espèces n’est pas atteint, le projet prévoit le report des marquages l’année suivante.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de mettre en lumière l’effet bloquant du siphon au passage de certaines espèces / classes de tailles de poissons. Il est indispensable de réaliser ce type de suivi biologique en milieu naturel pour justifier de la nécessité de mettre en œuvre des actions de restauration à proximité de ce siphon.
Procédures
Après anesthésie générale pendant 3 à 5 minutes, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale de 3 à 5 mm sera réalisée et un transpondeur PIT tag sera implanté manuellement sur 6300 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, la transport, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants pour l'étude de leur comportement in situ.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement d’un aménagement (ici siphon) doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 5 ans, avec captures et marquages les trois premières années (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). L’effectif prévu est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des tendances comportementales, et évaluer la franchissabilité et la sélectivité de l’ouvrage aménagé. Il est adapté au gabarit du milieu (annexe hydraulique d’un grand fleuve) et à la diversité spécifique et la densité de population. L’effectif tient compte de plusieurs facteurs, pour garantir un certain nombre de détections : - L’implantation des PIT tags ne génère en principe pas ou très peu de mortalité post-opératoire en respectant les préconisations de tailles minimales. Toutefois, certains individus peuvent perdre leur PIT tag dans les semaines suivant l'implantation. - Certaines femelles peuvent également expulser le PIT tag lors de la fraie. Il n'est pas prévu d'analyses statistiques dans le cadre de cette étude comportementale menée en milieu naturel, en-dehors des statistiques descriptives (taux de franchissement, durée moyenne de franchissement).
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac oxygéné et refroidi. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. La solution d'anesthésie sera renouvelée régulièrement, pour éviter que la température du bain n’augmente et soit toujours suffisamment fraiche pour éviter le stress des poissons et l’altération de l’efficacité de l’anesthésiant. En outre, l’accent sera mis sur la rapidité d’exécution des mesures biométriques et du marquage pour réduire le temps d’anesthésie, sachant que les poissons seront maintenus hors d’eau pendant toute la durée de la prise des mesures biométriques et marquages. La taille des puces sera adaptée à la taille de l’animal. Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés visuellement en bonne santé seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision. Le réveil sera contrôlé dans un vivier placé dans la rivière.
Choix des espèces
10 espèces cibles de poissons, présentes dans le milieu naturel et caractéristiques du milieu étudié, seront réparties en 4 groupes ayant une écologie similaire: - Anguille : espèce considérée à part état donné son écologie et son statut de protection - Cyprinidés d’eau courante : barbeau fluviatile, hotu, chevaine, goujon - Cyprinidés d’eau calme : brèmes, gardon, carpes - Carnassiers : Brochet, silure. 2 stades de développement sont retenus : juvéniles et subadultes-adultes. Au total, les juvéniles représentent environ 18% de l’effectif marqué (1110 individus sur 6300), le reste étant des subadultes et adultes, qui sont les stades préférentiellement ciblés. Les plus petits individus seront relâchés sans être marqués.
Etude du comportement migratoire de l’anguille argentée au droit d’une usine hydroélectrique équipée d’une barrière lumineuse
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour vérifier si une barrière lumineuse détourne les anguilles des turbines d'une usine hydroélectrique de la Garonne, 480 anguilles argentées de plus de 50 cm vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Capturées à l'épuisette par des pêcheurs professionnels, elles reçoivent sous anesthésie un émetteur radio glissé dans la cavité abdominale par une incision ventrale de 1,5 à 2 cm, restent hors de l'eau une trentaine de secondes à trois minutes le temps du marquage et de la biométrie, puis sont toutes relâchées vivantes dans le milieu naturel après réveil. La stabulation avant marquage reste sous les dix heures, le porteur indiquant qu'un séjour plus long favorise le stress et l'apparition de pathologies externes. L'espèce est classée en danger critique d'extinction, et le porteur indique que l'effectif de 160 individus par an sur trois ans repose sur le retour d'expérience d'autres études, "non nécessairement lié à un modèle statistique précis".
Objectifs
L’anguille européenne (Anguilla anguilla) est un poisson migrateur amphihalin (passage eau salé eau douce) classé en danger critique d’extinction. Pour sa sauvegarde, un plan de gestion national a été validé en 2010 à la suite de la mise en place d'un règlement européen du conseil du 18 septembre 2007 instituant des mesures de reconstitution du stock d'anguilles européennes. L’objectif du Plan de gestion est de répondre au règlement européen en mettant en œuvre des mesures de gestion augmentant l’échappement en anguilles argentées des bassins versants. Sur celui de la Garonne, de nombreuses actions sont menées pour la protection de cette espèce. En effet, ce fleuve et ses affluents constituent un axe privilégié pour la colonisation de l'anguille qui est une espèce catadrome, c’est-à-dire une espèce qui vit et grandit en eau douce et se reproduit en mer. Elle effectue donc sa migration de dévalaison au stade adulte. Dans un premier temps l’impact des ouvrages hydroélectriques sur la mortalité des anguilles lors de la dévalaison a été évalué, afin de proposer des mesures de gestion adaptées. En effet, ces ouvrages ont un impact majeur sur la mortalité des populations d’anguilles lié au passage d’individus dans les turbines. Le projet vise à étudier le comportement de cette espèce lors de sa migration au droit d’un barrage hydroélectrique équipée d’une barrière lumineuse et de tester son efficacité pour dévier les individus se dirigeant vers les turbines vers le déversoir du barrage. Pour ce faire, nous suivrons le comportement des anguilles dans leur phase argentée, c’est-à-dire lorsqu’elles sont prêtes à retourner dans l’océan pour effectuer leur migration de reproduction.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter des connaissances sur le comportement des anguilles au droit de cette usine hydroélectrique lors de sa phase de dévalaison et tester l’efficacité d’une barrière lumineuse pour augmenter le taux d’échappement des individus aux turbines qui équipent le site. Ce système peut potentiellement s’avérer efficace sur cet ouvrage et, le cas échéant, permettre d’éviter d’autres solutions techniques (grilles fines) qui, tout en étant possible, seraient beaucoup plus difficile à mettre en place.
Procédures
480 anguilles seront capturées par des pêcheurs professionnels. Elles seront pêchées par épuisette dans les bassins d’hébergement (la capture dure moins de 30 secondes) puis marquées avec un émetteur radio (maximum 3 minutes) adapté à la taille des individus, sous anesthésie et analgésie. Les anguilles seront ensuite placées dans des bassins de réveil (le réveil se fera en quelques minutes) puis relâchées dans le milieu naturel à l’issue d’une dernière pêche par épuisette (la pêche va durer moins de 30 secondes).
Impact sur les animaux
L’insertion des émetteurs radio et la réalisation des biométries induira une douleur modérée par l’acte chirurgical. Les poissons subiront également un stress engendré par la pêche dans les bassins de stabulation, l’anesthésie et un temps d'émersion d’environ 3 minutes pendant l’ensemble de ces opérations : marquage et biométrie. La somme des nuisances attendues lors de cette procédure est classée modérée.
Devenir
Tous les poissons marqués seront conservés vivants et relâchés dans le milieu naturel.
Remplacement
L’objectif étant de tester le comportement des anguilles dévalantes au droit de l’usine hydroélectrique et l’efficacité de la barrière lumineuse vis-à-vis de cette espèce, il n’est pas possible d’appliquer la règle du remplacement. Il est donc indispensable de recourir à des individus des espèces et du stade visé (anguilles jaunes de plus de 50 cm et argentées) afin d’obtenir des données pertinentes.
Réduction
L'objectif du projet est d’enrichir les connaissances scientifiques sur le comportement de la migration de dévalaison des anguilles argentées. L’objectif de marquer 160 anguilles par an (480 au total sur les 3 années) pour rendre compte des variabilités intraspécifique et les paramètres environnementaux impliqués dans la phase de migration (saisonnalité, débit, température, blocages…). Ce nombre a été défini en fonction du retour d’expérience sur d’autres expérimentations, et non nécessairement lié à un modèle statistique précis.
Raffinement
Les anguilles sont transportées sur le site d’expérimentation par des pêcheurs professionnels après capture. Les camions, équipés de cuves remplies d’eau de rivière et alimentées en oxygène sont adaptés au transport d’animaux vivants, et le personnel formé au transport. Le contrôle de l’état des poissons et du taux d’oxygène se faire tout au long du transport. Un couvercle sera disposé sur les bacs pour limiter le stress des anguilles. L’anguille, étant une espèce qui se déplace surtout la nuit, est facilement stressée par la lumière du jour. L’observation des anguilles pendant la phase de réveil ou de stabulation se fait en soulevant le couvercle des bacs. La stabulation des individus a lieu pendant un temps réduit (moins de 10h) afin de réduire le stress et le développement de pathologie externe, qui peuvent intervenir dans des conditions de stress trop importantes. Des lots de 10 anguilles maximum sont ensuite prélevées à l’aide d’épuisette nylon de maille 1,5 mm pour ne pas abimer les anguilles, pour être placées dans un bac noir avec couvercle contenant l'anesthésiant. L’eau est claire et une vérification des différentes phases de l’anesthésie des individus est effectuée. Le stade d’anesthésie recherché est l’immobilisation. Une fois anesthésiée, les marques seront introduites dans la cavité abdominale par une incision, de 1.5 à 2 cm, réalisée sur la face ventrale de l’anguille, au niveau de la partie postérieure de l'intestin. L'antenne est ressortie à l'aide d'un trocart de petite taille (aiguille à insuline), introduite dans l'animal à quelques mm de l'incision. La plaie sera suturée par 2-3 points simples. Une injection d'un analgésique sera effectuée pour réduire la douleur post opératoire au droit de l'incision. Ensuite les individus seront placés dans une cage de réveil placée dans l'eau, ils seront observés par observation visuelle directement depuis la surface. Les anguilles sont surveillées en vérifiant la ventilation et le retour rapide à un comportement normal et une reprise d’équilibre. La grille de suivi des signes cliniques est utilisée afin de noter toute observation sur les individus. Le marquage prend au maximum 3 mn par individu. Une vigilance des opérateurs sera apportée au raffinement dans toutes les étapes de la procédure : du marquage au réveil et lâcher aprés acclimatation.
Choix des espèces
L’objectif étant l’apport de connaissances sur les comportements migratoires et la cinétique de dévalaison des anguilles au droit d’un obstacle, il est indispensable de recourir à des individus des espèces et du stade visé (anguilles argentées). Nous utiliserons les anguilles argentées de plus de 50 cm afin d’analyser les cinétiques de migration de dévalaison et le comportement au droit d’un obstacle hydrauélectrique équipé d’une barrière lumineuse dont le but est d’éviter le passage dans les turbines des individus lors de la dévalaison.
Radiopistage des lamproies marines pendant leur migration
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées au début de leur migration en eau douce, anesthésiées puis opérées moins de cinq minutes pour recevoir un émetteur radio dans la cavité générale, des lamproies marines adultes restent en vivier jusqu'à retrouver équilibre, respiration régulière et nage active. 50 lamproies, des poissons d'une espèce classée en danger en France, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour savoir où elles se reproduisent et ce qui peut les bloquer en chemin. Le porteur table sur un taux de prédation de 80 % par le silure, d'après la littérature, si bien qu'une dizaine seulement pourraient atteindre les frayères. Toutes sont relâchées dans la rivière, et les émetteurs sont récupérés après leur mort, au plus tard à la mi-juillet 2025, l'espèce mourant après sa reproduction.
Objectifs
La lamproie marine est une espèce menacée en déclin en Europe et en particulier en France. Le manque de connaissance sur leur écologie limite les actions de gestion. On n’observe généralement plus (ou moins) de frayères en amont des bassins versants malgré la présence d’individus à l’aval, observés par comptages au niveau de stations de contrôle. Le premier objectif de ce projet est de déterminer s’il existe des sites de reproduction sur des sites inconnus, potentiellement en eau profonde où les prospections classiques à pied ou en embarcation ne sont pas possibles. Le second objectif est de vérifier si les individus dénombrés aux stations de contrôle parviennent sur des sites de reproduction et quels sont les points bloquants si des difficultés sont rencontrées.
Bénéfices attendus
Les populations de lamproie marine connaissent un fort déclin actuellement et les informations sur leur cycle de vie manquent pour prendre des mesures de conservation adaptées. Un des principaux bénéfices du projet est de connaître le devenir des individus en amont d’un bassin versant. A l’heure actuelle, les sites de reproduction des individus franchissant le barrage demeurent incertains, car on ne les observe plus ou très rarement sur les frayères historiques. Selon une première hypothèse, les individus pourraient se reproduire en milieu plus profond, en aval du bassin versant (secteurs impossible à prospecter à l’œil nu). Une autre hypothèse émise est que les individus ne parviennent plus aux sites de frai et meurent sans s’être reproduits. Des points de blocages pourraient ainsi être identifiés. La prédation par le silure a récemment été montrée. L’espèce étant largement présente sur le bassin étudié, il est vraisemblable que les lamproies soient également prédatées sur ce bassin. Mieux connaître la migration et les sites de reproduction permettra d’adapter au mieux les mesures de gestion de l’espèce.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule opération chirurgicale visant à l'introduction dans la cavité générale de matériel scientifique (radioémetteur). Cette opération durera moins de 5 minutes.
Impact sur les animaux
L’étude implique l’insertion par chirurgie de l’émetteur radio réalisée sous anesthésie. Les nuisances potentielles (douleurs, saignements, infection) sont limitées par l'utilisation de mesures prophylactiques et des traitements médicamenteux (antibiotique et antalgique) adaptés et définis avec la collaboration d'un vétérinaire spécialisé. Cette intervention est considérée comme "modérée". Les individus choisis auront un poids qui leur permettra de supporter l'insertion du matériel scientifique. Ce dernier ne dépassera pas 2% du poids de l'animal comme recommandé dans la littérature.
Devenir
L'observation s'effectue dans le milieu naturel : a l'issue de la procédure expérimentale (insertion d'un radioémetteur), les animaux sont relâchés dans le cours d'eau. Les lamproies meurent naturellement à l’issue de la reproduction (espèce sémelpare), soit au maximum à la mi-juillet 2025 pour les individus marqués. Les émetteurs seront récupérés après la mort.
Remplacement
L’objectif de l’étude est de connaître le comportement de migration et de reproduction de la lamproie marine en milieu naturel. Il n’est donc pas possible de remplacer l’espèce par un autre modèle d’étude ou par des alternatives non animales.
Réduction
L’effectif prévu est de 50 individus. Ce nombre est l’effectif minimal d’individus pour obtenir une vision représentative des différents comportements individuels sur les sites de reproduction et du taux de prédation par le silure sans toutefois impliquer une fraction importante de la population si l’on se base sur les effectifs comptés ces 3 dernières années. En tablant sur un taux de prédation de 80% sur les individus marqués, comme documenté dans la littérature, une dizaine d’individus pourraient atteindre les sites de reproduction. Une expérience sur un autre cours d’eau mettant en œuvre un protocole de marquage identique a montré que la mortalité liée au marquage est limitée. Les émetteurs seront récupérés après la mort des individus, pour récupérer les données enregistrées.
Raffinement
Les principales mesures de raffinement concernent la limitation des nuisances (angoisse et douleur) lors de la manipulation des animaux avant, pendant et après la chirurgie et la limitation des risques d'infection post-opératoire. La combinaison d'utilisation de produits anesthésiques de concentration adaptée (1- concentration pour l'anesthésie pré-opératoire et 2- pour le maintien de l'anesthésie pendant l'opération) et d'antalgiques limitent directement l'angoisse et la douleur pendant et après l'opération, et l'administration d'antibiotiques limite les risques d'infections liés à l'opération. Les mesures prophylactiques classiques (désinfection du matériel) limitent également les sources d'infection pouvant induire des nuisances post-opératoires. Les opérations de chirurgie seront effectuées par du personnel habilité et spécifiquement formé par un vétérinaire. Le protocole opératoire est co-construit avec un vétérinaire. Les conditions environnementales d'importance première pour les poissons (température et oxygénation de l'eau) seront contrôlées avant, pendant et après la capture et l'opération. Les individus seront placés dans un vivier et, après une période d’observation jusqu’à la reprise d’équilibre, d’un rythme de ventilation régulier et de nage active, ils seront relâchés dans la rivière.
Choix des espèces
L’espèce ciblée, la lamproie marine, est une espèce en classée en danger (EN) par l’UICN en France et dont les effectifs sont en constante diminution ces dernières années. Il est donc nécessaire d’acquérir des connaissances sur son comportement de reproduction et sur les menaces/contraintes que l’espèce est susceptible de rencontrer au cours de sa migration et de sa reproduction. Ces informations sont cruciales pour prendre les mesures de gestion et de conservation appropriées. Les individus utilisés seront des adultes capturés juste avant leur maturité (caractères sexuels secondaires encore non visibles), en début de période de migration en eau douce. C’est à ce stade que la migration de montaison a lieu, et durant laquelle les individus sont exposés à de multiples pressions qu’il est nécessaire de mieux caractériser (obstacles et prédation notamment).