Reptiles

Capturés sur huit sites côtiers, gardés environ une heure en tube, mesurés pendant vingt minutes, les lézards des murailles subissent une prise de sang dans le sinus post-orbital puis une biopsie de 3 millimètres au bout de la queue. 1 152 individus adultes et subadultes sont utilisés sur trois sessions dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, et tous sont relâchés sur leur point GPS de capture après vingt minutes de balnéation en tube et d'observation. Aucune anesthésie ne précède la prise de sang, le porteur indiquant qu'elle doit être réalisée vite après la capture parce que l'hormone dosée est sensible au stress, une pommade analgésique étant appliquée quinze minutes avant la biopsie caudale. Le choix s'est porté sur ce reptile pour son abondance, sa large répartition côtière et son régime alimentaire généraliste, le porteur ajoutant que l'IUCN lui attribue un statut de préoccupation mineure et stable en Europe.

Objectifs

Les écosystèmes côtiers sont soumis à une augmentation de la teneur en sel dans l’eau et le sol (salinisation) et ce phénomène devrait s’accentuer dans le futur via l’élévation du niveau de la mer, l’intensification des événements extrêmes comme les tempêtes, et la modification des températures et des précipitations. La salinisation peut avoir un impact direct sur les organismes en favorisant la déshydratation. Chez les reptiles et les amphibiens, les mécanismes de régulation de l’état d’hydratation demandent de l’énergie. Ainsi, l’énergie utilisée pour réguler leur hydratation dans des environnements salés peut compromettre les processus physiologiques, la croissance, la reproduction et la survie. Par ailleurs, la salinisation peut altérer l’abondance et la qualité nutritive des proies, ce qui pourrait contraindre ces animaux à ajuster leur régime alimentaire, avec des répercussions potentielles sur leur capacité à réguler leur état d’hydratation, leur croissance et leur survie. Si les effets de la salinisation sur ces processus ont été étudiés chez les amphibiens, nous avons peu de connaissances sur l’impact de la salinité sur les reptiles. Comprendre comment la salinité influence la morphologie, la physiologie et le régime alimentaire des reptiles est donc essentiel pour évaluer la capacité de ces espèces à faire face aux perturbations climatiques et à la salinisation des zones côtières.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de faire progresser notre compréhension des effets de la salinité sur les reptiles terrestres qui sont peu documentés. Cette étude transversale permettra (1) d’améliorer nos connaissances sur les effets de la salinité sur la morphologie, la physiologie et le régime alimentaire des reptiles présent au niveau des zones côtières, (2) d’étudier les liens entre la morphologie, la physiologie, le régime alimentaire et la salinité en milieu naturel pour ensuite mener des expériences en laboratoire afin de tester nos hypothèses, (3) de mieux anticiper les effets de la salinisation sur les reptiles et d’orienter les stratégies de conservation des populations dans les zones côtières.

Procédures

Une prise de sang et une biopsie de l'extrémité de la queue. Durée < 2 minutes

Impact sur les animaux

Le projet impliquera un stress ponctuel au moment de la capture, des mesures (environ 20 min effectuer toutes les mesures et appliquer les analgésiques) et de la détention en tube (environ 1h comprenant le temps entre la capture et les mesures et une période d’observation de 20min) avant d’être relâchés sur leur point GPS de capture. Une seconde nuisance potentielle sera la prise de sang qui devrait générer une douleur légère de courte durée. Enfin, le prélèvement de tissu caudal (3 mm), réalisé sous analgésie, induira une petite lésion sans saignement et une douleur de courte durée.

Devenir

L'ensemble des animaux sera relâché à l'endroit de leur capture après les mesures réalisées. La remise en nature est cadrée dans l'autorisation de capture de cette espèce de la faune sauvage.

Remplacement

Il est impossible de remplacer le modèle biologique par un équivalent cellulaire ou in silico car l'étude des effets de la salinité sur les traits morphologiques, écophysiologiques et le régime alimentaire des reptiles necéssite l'utilisation d'animaux en milieu naturel (comme dans notre projet) ou dans des conditions contrôlées au laboratoire.

Réduction

L'échantillon d’animaux prévu pour quantifier les conséquences de la salinité sur les traits morphologiques, physiologiques et le régime alimentaire (1152 individus adultes ou subadulte au total et toutes sessions d’échantillonnage confondues) a été dimensionné pour prendre en compte la forte variabilité inter-individuelle (âge, sexe, etc.), et permettre des comparaisons entre populations continentales et insulaires. Ces effectifs ont été réduits au minimum par rapport aux besoins du suivi transversal ainsi qu’à notre expérience concernant ces études le long de gradient environnementaux où la variabilité intra et interpopulationnelle des traits est forte et façonnée par de multiples facteurs. L'étude se déroulera au cours de trois sessions d'échantillonnage réalisées avant, pendant et après l'été. Chaque session nécessitera la capture de 384 individus, soit un total de 1152 individus sur l'ensemble du projet. Les captures seront réalisées sur huit sites répartis entre quatre sites insulaires et quatre sites continentaux. Les sites ont été sélectionnés de manière à couvrir un gradient de salinité comprenant quatre niveaux : forte, modérée, faible et très faible (ou nulle). Pour chaque session, 192 individus seront capturés sur les îles et 192 sur le continent. Ainsi, sur chacun des huit sites, 48 individus seront échantillonnés par session, répartis de la manière suivante : 24 mâles (12 adultes et 12 subadultes) et 24 femelles (12 adultes et 12 subadultes). Cet effectif est nécessaire pour tester les effets de la saison, de la salinité, du sexe et de l’âge sur la morphologie et la physiologie des lézards.

Raffinement

Afin de raffiner le protocole, les mesures seront réalisées sur le terrain et les animaux ne seront pas ramenés au laboratoire afin de limiter le stress lié à la captivité. Pour les sessions d’échantillonnage pendant (deuxième session) et après l’été (troisième session), nous vérifierons que les individus n’ont pas été capturés à la session précédente à l’aide des scans ventraux et dorsaux (reconnaissance de l’individu à l’aide de la disposition/forme des écailles ventrales et du pattern coloré du dos) pour éviter que les animaux subissent deux fois la procédure. Les mesures seront effectuées le plus rapidement possible afin de limiter la durée du stress et de ne pas biaiser les dosages d’hormones sensibles au stress. Après la prise de sang dans le sinus post-orbital, nous appliqueront un collyre ophtalmique analgésique. La prise de sang sera suivie d’une balnéation en tube Falcon (voir ci-dessous). Une anesthésie préalable à la prise de sang ne peut pas être effectuée car la prise de sang doit être réalisée rapidement après la capture. En effet, l’arginine vasotocin semble être étroitement lié à l’axe hypothalamo-hypophysaire et sensible au stress. Quinze minutes avant la biopsie caudale, un analgésique local (pommade Emla lidocaïne prilocaïne 5%) sera appliqué à l’extrémité de la queue en amont et à proximité immédiate de la zone de la biopsie afin de limiter l’impact du prélèvement sur l’animal, tout en évitant tout contact avec la zone prélevée afin de ne pas perturber le traitement ultérieur des échantillons (extractions d’ADN). Après les mesures, une période de surveillance ainsi qu’une balnéation de 20 minutes est réalisée en tube Falcon et à l’obscurité. La balnéation sera réalisée en mettant 3mm d’eau à température ambiante dans le tube falcon. Des observations répétées de l’individu seront effectués toutes les 5 minutes pour s’assurer du bon état de santé de l’animal avant qu’il soit relâché sur son point GPS de capture. Des points limites associés à des comportements atypiques lors de la contention pour la prise de sang ou le prélèvement caudal seront appliqués avec arrêt des procédures expérimentales en cas de dépassement du point limite.

Choix des espèces

Le lézard des murailles est un petit lacertidé héliophile d'Europe occidentale, largement distribué en France, et occupant généralement des habitats ouverts et rocailleux depuis l’intérieur des terres jusqu’aux zones côtières. La forte abondance de cette espèce, sa large répartition sur les zones cotières (continent et îles) et son régime alimentaire généraliste et flexible en font un modèle d’étude idéal pour étudier les effets de la salinité sur les traits morphologiques, les traits écophysiologiques et le regime alimentaire des reptiles. Selon l’IUCN, cette espèce a un statut de préocupation mineur et stable en Europe. Les animaux utilisés seront des individus subadultes (1 an) ou adultes (de 2 ans ou plus) afin de quantifier les réponses différentielles à la salinité en fonction de la classe d’âge et afin d’avoir un échantillon représentatif de l’entiereté de la population.

Relâchés dans leur enclos le jour même ou le lendemain, 1 500 lézards vivipares sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, sans mise à mort programmée. Chaque individu est capturé, subit une prise de sang de moins de deux minutes, puis est mesuré, photographié et débarrassé de ses ectoparasites avant d'être remis au calme dans un tube individuel. L'étude suit l'affaiblissement du système immunitaire avec l'âge dans une population captive maintenue en conditions proches du milieu naturel, sur cinq ans. Le porteur écarte toute alternative en culture ou par modélisation, la question portant selon lui sur l'organisme entier vieillissant.

Objectifs

Le vieillissement, ou sénescence, est un phénomène omniprésent dans le monde du vivant. Plusieurs mécanismes physiologiques interagissent pour causer une détérioration des performances individuelles avec l’âge, mais jusqu’à récemment ils étaient mal compris dans les populations d'animaux sauvages. L'immunosénescence, c'est-à-dire la détérioration ou la dérégulation de la fonction immunitaire avec l'âge, est considéré dans la littérature gérontologique comme un marqueur de la sénescence biologique. Cependant, nos connaissances actuelles sur l’immunosénescence proviennent presque exclusivement d’études menées sur des humains ou des animaux de laboratoire, ou, lorsqu’elles concernent les vertébrés sauvages, d’études se concentrant sur un faible nombre de composants de la défense immunitaire. Des études plus intégratives nous aideraient à comprendre les schémas de vieillissement du système immunitaire. Dans ce projet, nous proposons d’étudier la relation entre l'âge et les différentes composantes innées et acquises du système immunitaire dans une population captive du lézard vivipare (Zootoca vivipara) maintenue en conditions naturelles afin de déterminer s'il existe une immunosénescence chez le lézard vivipare, à quel rythme elle opère et sa relation avec les traits de vie individuels des lézards (croissance et longévité). Le lézard vivipare constitue un vertébré modèle pour l’étude de la sénescence en conditions naturelles du fait de sa durée de vie courte, d’études démontrant une sénescence démographique vers l’âge de 4 ans et de la pression exercée par les populations de pathogènes sur cette espèce. De plus, des travaux antérieurs des effets du réchauffement climatique sur le déclin des populations en relation avec une accélération de certains marqueurs de la sénescence biologique comme la dégradation de l'ADN.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de faire progresser notre compréhension du vieillissement chez cette espèce, et plus précisément d’en déterminer les mécanismes associés. Nos précédents travaux suggèrent qu’une boucle d’accélération de la sénescence avec le réchauffement climatique. Ce projet permettra de franchir une étape complémentaire dans la compréhension physiologique de ce processus de vieillissement, en examinant finement l’évolution du système immunitaire avec l’âge des individus dans un contexte naturel. Dans un cadre plus large, cette étude pourra aussi proposer des biomarqueurs du vieillissement accessibles lors de suivis à long terme longitudinaux. D’un point de vue fondamental, cette étude permettra également de mieux comprendre le système immunitaire des reptiles, largement encore méconnu.

Procédures

Une fois capturés, les individus feront l'objet d'une prise de sang dont la durée n'excède pas 2 minutes puis seront maintenus temporairement au calme dans des tubes individuels. Dans la même journée dans un laboratoire proche du site de capture, les individus seront identifiés, mesurés, photographiés. Un comptage des ectoparasites sera également réalisé. L'ensemble de ces mesures est très rapide (< 5 minutes environ). Les individus seront alors remis au calme dans leur tube individuel. L'ensemble des actes est effectué par un experimentateur aguerri aux gestes techniques.

Impact sur les animaux

Une première nuisance transitoire sera associée au stress induit par la capture (

Devenir

Tous les animaux sont remis en liberté dans leur enclos d'origine à la fin de la procédure.

Remplacement

Cette étude vise à comprendre comment évolue le système immunitaire avec l’âge des individus en populations naturelles afin de mieux comprendre les processus de vieillissement biologique à l’échelle de l’organisme en milieu naturel. Le vieillissement du système immunitaire implique un système intégré qui ne peut pas s’étudier en cultures cellulaires ou par modélisation. Pour ce faire, il est indispensable de travailler sur des animaux de sexes et d’âges différents et vivant dans des conditions environnementales proches du milieu naturel. Aucun remplacement n’est possible.

Réduction

L’étude en population captive sur des animaux d’âge connus en début de projet permettra de réduire significativement les effectifs nécessaires par rapport à une solution alternative de commencer un nouveau projet de suivi en population sauvage non captive. Un échantillon important d’animaux sera utilisé pour quantifier l’impact de l’âge sur les différentes composantes du système immunitaire (100 adultes environ et 200 subadultes par année) pour plusieurs raisons: (1) ces animaux présentent une forte variabilité inter-individuelle, (2) l’échantillonnage doit couvrir la gamme des âges observés en nature (de 1 à 8 ans) dans nos enclos et (3) la mortalité inter-annuelle induit la nécessité d’avoir un grand nombre d’individus initialement afin de pouvoir en recapturer un nombre suffisant d’une année à l’autre pour estimer au sein d’un même individu l’effet de l’âge. Nous pouvons estimer le nombre de suivis longitudinaux complets avec une mortalité de 50% par année et un taux de capture de 100% (tous les animaux vivants sont vus). Une cohorte de 200 subadultes par année donne 25 individus caractérisés de 1 à 4 ans d’âge et 12 individus de 1 à 5 ans d’âge. Sur les 5 années du projet, on estime ainsi seulement à quelques dizaines ou une centaine d’animaux avec des profils immunitaires complets caractérisés sur 3-4 années successives. Un test de type ANOVA en mesures répétées est alors appliquée sur les données ce qui devrait permettre des détecter des changements intra-individuels de l’ordre de grandeur de ceux suggérés par la littérature. Nous avons donc décidé de réaliser cette étude sur tous les animaux présents dans 10 enclos pour atteindre l’effectif maximal de 200 subadultes (et 100 adultes) par an proposé.

Raffinement

Pour maximiser le bien-être des animaux entre leur capture et leur mesure, ils seront maintenus dans des tubes individuels aérés, humidifiés et placés à l’ombre. Nous réduirons leur temps de captivité à un maximum d’une journée. Les mesures seront faites par un expérimentateur entraîné et assisté d’une équipe en charge de la logistique autour des mesures pour réduire les temps de contention. Les actes seront effectués selon une séquence précise, maximisant l’efficacité des procédures et limitant le temps de contention et le stress associé. Une fois l’ensemble des mesures effectuées, les individus seront relâchés dans leur enclos de capture après un temps de repos (jusqu’au jour suivant les expérimentations) dans leur tube individuel d’hébergement temporaire . Des méthodes non invasives photographiques permettront d’obtenir des informations morphologiques sans contention.

Choix des espèces

L’espèce utilisée est le lézard vivipare (Zootoca vivipara, Lichtenstein 1823). Il s’agit d’un lézard de la faune française étudié depuis 30 ans dans notre laboratoire et dont les populations naturelles en France ont été bien décrites. Le modèle biologique est intéressant pour étudier la réponse des vertébrés ectothermes au changement climatique (e.g., les reptiles, les amphibiens), un groupe taxonomique particulièrement menacé par l'augmentation des températures, les vagues de chaleur et les sécheresses. Ce groupe comprend de nombreuses espèces menacées d’extinction en Europe et à valeur symbolique et écologique forte. L'espèce n’est pas menacée en Europe et est considérée comme « préoccupation mineure » par l'UICN. Elle est néanmoins protégée au titre de l’article 3 de l’arrêté du 8 Janvier 2021. Elle est également considérée comme « sentinelle du climat » en France. Les individus utilisés seront des subadultes (1 an) et des adultes (> 2 ans). Les femelles adultes auront mis bas quelques semaines auparavant. Le projet se concentrant sur le vieillissement de l’espèce, il est nécessaire d’échantillonner toutes les classes d’âges de la population à partir de la première reproduction.

Capturés dans des populations naturelles, 1 125 lézards vivipares vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous relâchés à l'endroit de leur capture. Chaque individu subit une mesure de température corporelle, des mesures de taille et de masse, des photographies, un prélèvement de tissu caudal et, pour les adultes, une prise de sang au sinus suborbital sur animal vigile, puis jusqu'à six heures d'attente en tube individuel. Le projet cherche à mesurer comment le réchauffement, l'humidité, le couvert forestier, le tourisme et l'agriculture accélèrent l'érosion des télomères et la sénescence des individus. Le porteur justifie le relâcher par les autorisations de capture d'une espèce protégée et par ses suivis de population à long terme.

Objectifs

Le changement climatique bouleverse les équilibres écologiques des animaux ectothermes pour lesquels toute activité physiologique dépend de l’environnement thermique. Chez ces espèces, l’augmentation des températures environnementales accélère les processus métaboliques et physiologiques et favorise l’accumulation de dommages biologiques. Par exemple, des dérivés réactifs de l’oxygène s’accumulent au sein de l’organisme et occasionnent des dégâts importants à l’ADN ou favorisent l’érosion des télomères. Avec le réchauffement climatique, ces dommages liés au stress sont plus intenses et plus fréquents et peuvent accélérer le vieillissement cellulaire, entraîner une sénescence précoce des individus et diminuer leur longévité. Des travaux sur le lézard Zootoca vivipara ont par exemple démontré un lien entre longueur des télomères, réchauffement climatique et risque d’extinction locale dans les populations de lézard vivipare du Massif Central. Cependant, si certaines populations semblent particulièrement menacées par le réchauffement climatique, d’autres semblent peu impactées et nous suspectons donc que d’autres facteurs environnementaux interfèrent dans les processus physiologiques ou écologiques du déclin comme l’humidité, le couvert forestier ou des perturbations liées au tourisme ou à l’agriculture. Pour explorer ces effets, nous procéderons à un bilan écophysiologique de plusieurs populations à reproduction ovipare réparties sur un gradient d'altitude de plus de 2500 m étalé entre les Landes et les Hautes-Pyrénées. Nous contrasterons le long de ce gradient altitudinal deux niveaux de précipitation (humide et sèche) et échantillonnerons à la fois des populations éloignées et d’autres proches de zones d’activités humaines (pastoralisme et tourisme). En échantillonnant des populations ovipares dans la région sud-ouest de la France, nous pourrons tester si les altérations physiologiques observées le long d’un gradient climatique sont comparables ou non à celles déjà mises en évidence avec des protocoles semblables dans des populations vivipares du Massif Central.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de faire progresser notre compréhension des effets environnementaux sur le stress chronique et le vieillissement biologique dans les populations ovipares de lézards vivipares. Nos précédents travaux suggèrent l'existence d'une boucle d’accélération de la sénescence avec le réchauffement climatique. Elle implique notamment la transmission de télomères érodés des parents à leur descendance sous l’effet du stress et participe à accélérer l’extinction locale de populations. Ils suggèrent aussi une variation de ces processus thermiques entre populations. Ce projet permettra de franchir une étape complémentaire dans la compréhension écologique et physiologique de ce processus. Surtout, en caractérisant finement les différences de conditions environnementales entre populations, et au sein même des populations, nous pourrons mieux comprendre quels facteurs du milieu peuvent atténuer ou amplifier cette boucle d’accélération du stress (altitude et climat d’un côté versus précipitations, micro-habitat et perturbations anthropiques de l’autre).

Procédures

Une fois capturés, les individus feront l'objet d'une mesure de température corporelle puis de mesures morphométriques (taille et masse corporelle), photométriques (face ventrale et dorsale) et de prélevements sur animaux vigiles (une prise de sang sur les adultes et un prélèvement de tissu caudal sur tous les individus). L'ensemble des actes est effectué par un experimentateur aguerri aux gestes techniques afin de ne pas dépasser 10 minutes de contention. Les animaux seront conservés temporairement dans des tubes pendant un maximum de six heures.

Impact sur les animaux

Une première nuisance transitoire sera associée au stress induit par la capture et lors de la contention nécessaire aux mesures. Une seconde nuisance sera associée aux prélèvements de tissus et à la prise de sang par un microcapillaire au niveau du sinus suborbital.

Devenir

L'ensemble des animaux sera relâché à l'endroit de leur capture 6 heures après les captures. Le fait de devoir relacher les animaux est obligatoire étant donné les demandes d'autorisation de capture de cette espèce protégée et pour nos suivis à long terme des populations étudiées.

Remplacement

Il existe des modèles mécanistiques pour décrire le fonctionnement hydrique, thermique et métabolique des lézards mais pas pour leur vieillissement biologique. Il n’est donc pas possible de remplacer in vivo ou in silico le modèle biologique utilisé car cette étude vise à comprendre l’effet du changement climatique et des variations environnementales sur l’augmentation du stress métabolique et l’accélération du cycle de vie des individus en conditions naturelles. Le projet nécessite donc l’utilisation d’animaux sauvages afin de pouvoir comparer les effets des conditions de l’environnement local entre populations.

Réduction

Un nombre important d’animaux sera utilisé pour quantifier les conséquences de caractéristiques individuelles et environnementales sur le vieillissement biologique des individus. Pour correctement caractériser l’effet des facteurs individuels (e.g., âge, sexe), nous avons estimé en tenant compte de nos travaux précédents qu’un effectif de 45 individus par population permettrait d’obtenir une population statistique suffisante à nos analyses. Ce choix est justifié par un test de puissance statistique sur une ANOVA pour une taille d'effet équivalente à l'étude que nous avons menée en 2022 et en 2025 dans les populations du Massif Central. Cet échantillon comportera 25 adultes et 20 subadultes. Le nombre plus important d’adultes permettra de correctement caractériser l’effet de l’âge (2 à 10 ans d’âge en moyenne) qui peut varier entre chaque individu. Dans la mesure du possible, nous équilibrerons les sex-ratios, même si la probabilité de capturer des mâles adultes diminue fortement avec l’avancement de la saison. Pour correctement caractériser les effets environnementaux, nous capturerons cet effectif dans 25 populations. Ces populations sont réparties selon un gradient altitudinal (0 à 2500m) qui permet de correctement échantillonner des populations chaudes, intermédiaires et froides contrastées pour leurs précipitations, le couvert végétal et les perturbations anthropiques au sein de chaque classe altitude-température. Les sites d’étude ont été choisis parmi une liste de populations connues de nos équipes de façon à maximiser les différences environnementales et phénotypiques. Pour réduire notre impact sur les populations, chacune d’entre elle sera visitée un maximum de trois fois, même si les effectifs ne sont pas tout à fait atteints sur certaines d’entre elles. L’effectif total sera donc de 45 individus maximum pour 25 populations, soit 1125 lézards. Une technique d'imagerie sera utilisée pour identifier les animaux.

Raffinement

Les populations seront visitées chronologiquement en suivant leur phénologie naturelle pour collecter des individus à des stades de vie similaires et de minimiser les biais de comparaisons entre populations. La période de capture (mai/juin) correspond à une période où les individus se sont déjà reproduits et à laquelle les femelles entament leur gestation. Les captures seront effectuées par du personnel formé afin d’éviter les événements d’autotomie. La contention des individus suivant la capture sera limitée à quelques secondes. Une fois la température corporelle prélevée, les lézards seront immédiatement isolés en tubes individuels opaques, ventilés et équipés d’un morceau de papier absorbant humide. Ces tubes seront placés dans un conteneur ventilé et maintenu à une température constante (25°C). Le conteneur possède un thermomètre interne muni d’une alarme sonore nous indiquant si les températures dépassent les 26°C (température létale autour des 40°C). L’ensemble des mesures sera effectué sur le terrain pour éviter le stress de transport vers un laboratoire. Pour limiter la détresse associée à la contention lors des mesures, nous effectuerons ces dernières en moins de 10 minutes. Les mesures seront effectuées par un expérimentateur entraîné et assisté d’une équipe en charge de la logistique de chaque individu. Pour éviter des manipulations inutiles, les individus de moins de 2 g ne subiront pas de prise de sang. Des mesures d’hygiène strictes seront appliquées pour éviter toute contamination entre individus (e.g., thermomètres, outils chirurgicaux et scanners nettoyés entre chaque animal, et mains des expérimentateurs avec des lingettes imprégnées d'hypochlorite de sodium). Des points limites seront appliqués tout au long des procédures, avec l’arrêt immédiat des actes en cas d’atteinte de ces derniers. Un transfert vers un élevage en captivité sera alors envisagé. Après les mesures, les individus seront maintenus en observation et réhydratés avec un buvard humecté afin de surveiller leur état de santé. Nous enregistrons les coordonnées GPS du point de capture afin de relâcher les individus dans leur domaine vital une fois nos mesures prises. En cas de recapture (identifiée grâce au prélèvement caudal), les individus seront relâchés immédiatement. Les individus seront relâchés depuis leur tube, pour éviter une manipulation supplémentaire.

Choix des espèces

Notre étude vise à comprendre comment les conditions environnementales locales altèrent le niveau de stress et la dynamique de sénescence des populations de lézards vivipares dans le sud-ouest de leur répartition en Europe, au sein de l’aire de distribution d’un clade à reproduction ovipare. Il est donc indispensable d’avoir recours à des animaux issus de la faune sauvage pour atteindre nos objectifs et à différentes classes d'âge dont des jeunes et des vieux lézards.

Capturés dans dix populations sauvages du Massif Central, entre 800 et 1 500 mètres d'altitude, 400 lézards vivipares vont être utilisés dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Chaque individu est mesuré, photographié et saigné, et les adultes perdent un morceau de queue et l'extrémité d'une phalange, le tout dans une contention que le porteur limite à dix minutes. Aucune alternative n'est retenue : il indique qu'aucun modèle mathématique ne décrit le vieillissement biologique des lézards et s'appuie sur plusieurs milliers de prises de sang faites depuis 2006 dans son laboratoire pour affirmer l'innocuité du geste. Tous sont relâchés six heures après la capture, à l'endroit exact où ils ont été pris, obligation qui découle de l'autorisation de capture délivrée pour cette espèce protégée.

Objectifs

Le changement climatique bouleverse les équilibres écologiques de nombreuses espèces à travers le monde, et en particulier ceux des animaux ectothermes pour lesquels toute activité physiologique dépend de l’environnement thermique. Chez ces espèces, l’augmentation des températures accélère les processus métaboliques et physiologiques et favorise l’accumulation de dommages biologiques. Par exemple, des dérivés réactifs de l’oxygène s’accumulent au sein de l’organisme et occasionnent des dégâts importants à l’ADN ou favorisent l’érosion des télomères (des séquences d’ADN non-codantes et protectrices situées à l’extrémité de chaque chromosome). Avec le réchauffement climatique, ces dommages liés au stress sont plus intenses et plus fréquents et ont donc le potentiel d’accélérer le vieillissement cellulaire, d’entrainer une sénescence précoce des individus et de diminuer leur longévité. Des travaux menés par notre équipe ont par exemple démontré un lien entre longueur des télomères et risque d’extinction locale dans les populations de lézard vivipare du Massif Central. Ce phénomène semble lié à une accélération du vieillissement des individus, accentué par le changement climatique et par la « transmission » des dommages à l’ADN des parents aux juvéniles. Les mécanismes détaillés à l’origine de cette accélération du vieillissement en population naturelle restent cependant mal connus. Notamment, nous ne savons pas si l’accélération de la sénescence résulte d’un stress d’ordre métabolique (e.g., dommages accrus ou perte des capacités de réparation) ou énergétique (e.g., réallocation des ressources entre croissance, réserve ou homéostasie). De même, nous ne savons pas si ces mécanismes sont les mêmes chez tous les individus, ou s’ils varient en fonction de leur sexe (e.g., état reproducteur), de leur âge (e.g., dynamique de croissance continue) ou des facteurs de environnementaux auxquels ils sont exposés (e.g., réchauffement des températures, épisodes caniculaires, humidité, niveau d’anthropisation). Ce projet a donc pour but de répondre à ces interrogations en étudiant plusieurs marqueurs du vieillissement et du stress chronique (voir prochaine section) dans plusieurs populations de lézards vivipares réparties dans le Massif Central.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de faire progresser notre compréhension des effets des vagues de chaleurs sur le stress chronique et l’accélération des dynamiques de vieillissement dans les populations naturelles de lézards. Nos précédents travaux suggèrent qu’une boucle d’accélération de la sénescence, liée à la transmission de télomères érodés sous l’effet du stress des parents à leur descendance, peut mener à l’extinction locale de populations. Ce projet permettra de franchir une étape supplémentaire dans la compréhension écologique et physiologique de ce processus et de compléter les observations effectuées en début d’été. En répétant les mesures en fin de saison, nous pourrons explorer la dynamique temporelle du vieillissement au cours d’une année de vie. Notamment nous pourrons comprendre si des demandes énergétiques importantes (gestation pour les femelles, croissance pour les subadultes et juvéniles, recherche de partenaire pour les mâles) ou des épisodes de chaleurs intenses (i.e. canicules de l’été) exacerbent l’effet du stress sur le vieillissement précoce. Par ailleurs, en caractérisant finement les différences de conditions environnementales entre populations, nous pourrons mieux comprendre quels facteurs du milieu peuvent atténuer ou amplifier ce stress (e.g., températures extrêmes, couvert végétal, perturbation anthropiques).

Procédures

Une fois capturés, les individus feront l'objet de mesures morphométriques (taille et masse corporelle), photométriques (face ventrale et dorsale) et de prélevements de tissus sur animaux vigiles (prise de sang, tissu caudal et morceau de phalange sur les adultes). L'ensemble des actes est effectué par un experimentateur aguerri aux gestes techniques afin de ne pas dépasser 10 minutes de contention.

Impact sur les animaux

Les nuisances les plus importantes sont celles liées au stress de capture et celles associées à la contention nécessaire aux mesures (quelques secondes lors de la capture, moins de 10 minutes lors des mesures). Le temps de stress sera limité à environ 10 minutes pour la capture et les manipulations, sinon les animaux seront hébergés temporairement au calme en l'absence de source de stress. Notons que les événements d’autotomie induits par la capture ou la manipulation des animaux sont rares et les individus ayant perdu leur queue à la capture ou lors des manipulations seront exclus du plan de mesure (

Devenir

L'ensemble des animaux sera relâché à l'endroit de leur capture 6 heures après les captures. Le fait de devoir relacher les animaux est obligatoire étant donné les demandes d'autorisation de capture de cette espèce protégée et pour nos suivis à long terme des populations étudiées.

Remplacement

Il existe des modèles mathématiques pour décrire le fonctionnement hydrique, thermique et métabolique des lézards mais pas pour leur vieillissement biologique. Il n’est donc pas possible de remplacer in vivo ou in silico le modèle biologique utilisé car cette étude vise à comprendre l’effet du changement climatique sur l’augmentation du stress métabolique et l’accélération du cycle de vie des individus en conditions naturelles. Le projet nécessite donc l’utilisation d’animaux sauvages afin de pouvoir comparer les effets conditions de l’environnement local entre populations.

Réduction

En tenant compte de nos travaux précédents, nous estimons empiriquement qu’un effectif maximum de 40 individus par population permettrait d’obtenir un échantillon statistique suffisant pour correctement caractériser l’effet des facteurs individuels (e.g., âge, sexe). Cet échantillon comportera 20 adultes, 10 subadultes et 10 juvéniles. Le nombre plus important d’adultes permettra de correctement caractériser l’effet de l’âge (2 à 10 ans en moyenne) qui peut varier entre chaque individu. Dans la mesure du possible, nous équilibrerons les sex-ratios, même si la probabilité de capturer des mâles adultes diminue fortement avec la fin de la saison d'activité. Nous tenterons d’atteindre un sexe-ratio équilibré au sein de chaque classe d’âge même s’il n’est pas toujours possible de déterminer le sexe des juvéniles (immature) sur le terrain. Tous les individus surnuméraires seront relâchés immédiatement. Pour correctement caractériser les effets environnementaux (e.g., température, humidité, niveau d’anthropisation), nous capturerons cet effectif sur chacune des 10 populations visitées. Ces populations sont réparties selon un gradient nord-sud et un gradient altitudinal (800 à 1500m) qui permet de correctement échantillonner des populations chaudes, intermédiaires et froides. Elles ont été choisies parmi 15 populations visitées en juin 2025 de façon à maximiser les différences environnementales. Pour réduire notre impact sur les populations, chacune d’entre elle sera visitée un maximum de trois fois, même si les effectifs ne sont pas tout à fait atteints sur certaines d’entre elles. L’effectif total sera donc de 40 individus pour 10 populations, soit 400 lézards. Une technique d'imagerie sera utilisée pour identifier les animaux et procéder à des mesures sur le terrain (coloration, épaisseur de la queue).

Raffinement

Notre protocole de terrain est défini et raffiné par l’équipe depuis plusieurs dizaines d’années. Les populations seront visitées chronologiquement en suivant leur phénologie naturelle. Cette approche nous permettra de collecter des individus à des stades phénologiques similaires et de minimiser les biais de comparaisons entre populations. Les captures seront effectuées par du personnel formé afin de minimiser le stress de contention ou les événements d’autotomie. La contention des individus suivant la capture sera limitée à quelques secondes et les individus immédiatement isolés en tubes individuels opaques, ventilés et équipés d’un morceau de papier absorbant humide en attendant les mesures. Ces tubes seront placés dans un conteneur ventilé, maintenu à une température constante et lui-même placé à l’ombre. Le conteneur possède un thermomètre interne munie d’une alarme sonore nous indiquant si les températures dépassent les 26°C. Une température contrôlée permet d’homogénéiser nos mesures pour cette espèce dont la température corporelle peut fluctuer beaucoup au cours de la journée et elle facilite aussi la fluidité sanguine. L’ensemble des mesures sera effectué sur le terrain pour éviter le stress de transport vers un laboratoire. Nous enregistrons les coordonnées GPS du point de capture afin de relâcher les individus dans leur domaine vital une fois nos mesures prises. En cas de recapture (identifiée grâce au prélèvement caudal), les individus seront relâchés immédiatement. Les individus seront relâchés depuis leur tube, pour éviter une manipulation supplémentaire. Dans un souci de raffinement, nous considèrerons au bout du 2eme jour de capture que la population est terminée si un échantillon de 15 adultes est atteint.

Choix des espèces

Le lézard vivipare (Zootoca vivipara) est un petit Lacertidé dont la distribution englobe l'Europe et l'Asie du Nord. Les populations se composent de juvéniles (nés en été), de subadultes non reproducteurs (1 an) et d'adultes (individus de plus de 2 ans). Dans le Massif Central, les individus émergent de l'hivernation au printemps. Les adultes se reproduisent peu après l’émergence. Les femelles portent les nouveau-nés jusqu'à la mise bas (mi-juillet à mi-août) et pondent des œufs membraneux qui éclosent en quelques heures. Les individus accumulent des réserves jusqu’à la prochaine hivernation (automne). Cette espèce est particulièrement sensible au changement climatique et est un bon indicateur de la qualité des habitats humides. Elle n’est pas menacée en Europe et a un statut de « préoccupation mineure » selon l'UICN. Elle est cependant protégée par l’article 3 de l’arrêté du 8 Janvier 2021 et est considérée comme « sentinelle du climat ». Elle est également considérée comme « sentinelle du climat » en France et son groupe taxonomique comprend plusieurs espèces menacées d’extinction en Europe et à forte valeur écologique.

Un fragment de queue prélevé sur animal vigile, trois prises de sang, trois prélèvements de salive et deux écouvillonnages cloacaux : chacun des 120 lézards vivipares immatures passe par là, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Répartis en six lots, ils vivent un mois en captivité sous trois régimes thermiques, avec ou sans complément d'antioxydants, pour mesurer si la chaleur accélère leur vieillissement biologique. Le porteur signale un risque d'autotomie lié au cumul des contentions, puis indique qu'aucun effet indésirable des prélèvements n'a été observé jusqu'ici. Les 120 animaux repartent deux mois en bacs extérieurs, subissent une dernière série de prélèvements et sont relâchés dans les enclos d'où ils venaient.

Objectifs

Les vertébrés ectothermes sont des organismes à croissance continue dont la saisonnalité de croissance et la vitesse de croissance sont dictées par les conditions environnementale ambiantes, principalement la température et la quantité ou la qualité de la nourriture. Chez les individus immatures, les ressources acquises sont allouées à la maintenance, à la croissance structurale et à la maturation sexuelle. Ce stade de vie est caractérisé par une croissance rapide mais cette rapidité est contrainte par des allométries physiques et par les coûts d’une croissance accélérée qui peuvent prendre la forme de coûts écologiques (par exemple le risque de prédation), énergétiques (par exemple des contraintes d’allocation des ressources) ou non énergétiques (principalement mais pas seulement le stress oxydatif). Ainsi, même en l’absence de prédation, une croissance maximale n’est pas forcément optimale car elle se fait au détriment de la maintenance et donc potentiellement de la longévité. Dans ce contexte, il a été récemment proposé qu’une accélération thermique de la croissance dans des conditions plus chaudes devrait accélérer la croissance corporelle mais pourrait compromettre l’équilibre oxydatif, favoriser l’accumulation de dommages oxydatifs et donc accélérer la sénescence. Les processus à l’origine de l’accumulation des dommages oxydatifs sont encore mal connus et les liens possibles avec d’autres syndromes du vieillissement biologique, notamment le vieillissement cellulaire et la dysbiose, restent à démontrer. Afin de répondre à ces enjeux, nous proposons une étude expérimentale des coûts oxydatifs d’une croissance rapide dans les environnements plus chauds exploitant la plasticité thermique de la consommation alimentaire et de la croissance chez un petit reptile terrestre, le lézard vivipare. Afin de moduler la capacité de cet organisme à faire face à ces coûts oxydatifs, nous manipulerons conjointement les conditions thermiques et les apports nutritifs en antioxydants (caroténoïdes et vitamine E alimentaire). Nous prédisons une augmentation des dommages biologiques et du vieillissement cellulaire dans les conditions chaudes accélérant significativement la croissance, et que cette augmentation soit réduite par l’apport en antioxydants et modulée par la microbiome.

Bénéfices attendus

Cette étude vise à caractériser les patrons et les mécanismes des perturbations physiologiques et «microbiologiques» associées à l’accélération des stratégies d’histoire de vie chez des lézards exposés au réchauffement climatique. Nous combinerons une manipulation expérimentale du stress thermique chronique, des suivis du microbiote et une manipulation des capacités antioxydantes avec des analyses détaillées du vieillissement biologique, de la condition corporelle et de traits fonctionnels. Nos objectifs spécifiques seront d’analyser les effets sublétaux de l’accélération thermique lors des phases de croissance du cycle de vie, et de démêler les liens de cause à effet entre le vieillissement, le stress oxydatif, et l’accélération thermique du cycle de vie. Cette approche expérimentale nous permettra ainsi de faire progresser les connaissances très rares à l’heure actuelle sur la biologie thermique du stress oxydatif chez les reptiles et le lien entre cette biologie thermique et deux syndromes importants du vieillissement de l’organisme. Elle constituera aussi notre première étude du vieillissement biologique des lézards intégrant des informations sur leur microbiome, dans un contexte d’accumulation d’études sur le rôle de ce microbiome dans la biologie thermique, l’immunité ou l’équilibre énergétique des reptiles. Enfin, cette étude mécanistique et fonctionnelle est importante pour nous aider à mieux comprendre les processus de vieillissement biologique observés dans les populations naturelles. Dans un contexte de réchauffement climatique, il a été démontré qu’il avait un impact significatif sur la longévité des amphibiens et des reptiles à travers le monde, et en particulier sur les populations naturelles menacées du lézard vivipare.

Procédures

Des lézards immatures âgés d’un an seront capturés dans un élevage en extérieur au sein d'enclos semi-naturels au printemps (n=120) et maintenus en captivité pendant 1 mois dans différentes conditions thermiques (froid, intermédiaire et chaud) et avec de la nourriture supplémentée ou non en antioxydants naturels (lutéine, zéaxanthine et vitamine E) en fonction de leur lot expérimental (6 lots, 20 individus par lot dont 10 femelles et 10 mâles). Des prélèvements sanguins et salivaires (durée de manipulation de 3-4 minutes) seront effectués sur animaux vigiles au début, au milieu et en fin d’expérimentation au laboratoire (n=120, 3 prélèvements par animal). Des prélèvements du microbiote cloacal (durée de manipulation de 1 minute) seront effectués sur animaux vigiles avant et en fin d’expérimentation au laboratoire (n=120, 2 prélèvements par animal). Un échantillon de tissu caudal (durée de manipulation de 30 secondes) sera prélevé en fin d’expérience sur animaux vigiles. Tous les animaux seront ensuite relâchés dans des bacs en extérieur pour une phase de suivi post-expérimentation de deux mois dans des conditions naturelles (n=120). Des prélèvements sanguins et salivaires et des prélèvements du microbiote (durée de manipulation de 5 minutes) supplémentaires seront à nouveau effectués en fin de cette période post-expérimentale. Les animaux seront alors tous relâchés en liberté dans les enclos extérieurs.

Impact sur les animaux

Chez les subadultes, une augmentation de la croissance structurale a été mise en évidence en climat chaud mais avec des effets négatifs sur le maintien de la condition musculaire et sur la charge en ectoparasites. Chez les mâles adultes, une alimentation augmentée en caroténoïdes se traduit par des effets non significatifs sur la condition corporelle mais une augmentation des caroténoïdes dans le sang, alors que l’apport en vitamine E semble stimuler les défenses immunitaires chez d’autres lézards. Les effets attendus sont donc ceux d’une accélération thermique de la croissance corporelle dans la gamme de variation naturelle et une modération du stress oxydatif et des dommages associés à la croissance accélérée en conditions d’apports alimentaires en antioxydants. Ceci devrait impliquer un stress modéré se traduisant par une moins bonne condition physique et physiologique, un plus haut niveau de mobilisation des réserves ou de dommages oxydatifs chez les lézards des conditions les plus chaudes sans supplémentation d’antioxydants. Les effets attendus sont toutefois sublétaux et normalement réversibles. Les procédures expérimentales invasives comprennent des prises de sang, prélèvement de microbiote et un prélèvement de tissu caudal dont le cumul avec des contentions est susceptible d’engendrer du stress sur les animaux et un risque d'autotomie. Toutefois, d'après notre expérience et les travaux de la littérature vétérinaire, il n'y a pas d'effet indésirable des prélèvemens effectués au cours du projet. Par ailleurs, des points limites ont été établis et des mesures, notamment d'exclusion des animaux, seront mises en place si ces points limites sont atteints.

Devenir

Tous les animaux seront relâchés dans des enclos semi-naturels donc replacés en captivité dans des conditions proches du milieu naturel. Les animaux utilisés dans le projet viennent de ces enclos et donc on peut considérer qu'ils sont replacé en élevage en conditions extérieures mais pas réutilisés.

Remplacement

Il est impossible de remplacer le modèle biologique par un équivalent cellulaire ou in silico car l'étude écophysiologique de la plasticité de la croissance corporelle et du vieillissement biologique nécessite l'utilisation d'animaux dans des conditions contrôlées au laboratoire et aussi en conditions naturelles comme dans notre projet.

Réduction

Un échantillon important d’animaux sera utilisé pour quantifier les conséquences écophysiologiques des températures et d’un apport en antioxydants (120 animaux) dans la mesure où ces animaux sauvages capturés dans des enclos semi-naturels présentent une forte variabilité phénotypique (variabilité de taille, deux classes de sexe avec des mâles et des femelles, variabilité de comportement et de condition initiale) et génétique, et parce que les animaux seront divisés en 6 groupes expérimentaux. Ces effectifs ont été réduits au minimum par rapport aux 6 groupes expérimentaux du projet et aux besoins du suivi longitudinal des différents traits mesurés dans l’étude en nous basant sur une analyse de puissance issue de travaux antérieurs qui manipulait les températures nocturnes. Les analyses statistiques consisteront à comparer les traits des six groupes expérimentaux à l'aide d'analyse de variance (modèles linéaires classiques) ou de modèles mixtes pour les données répétées (données mesurées plusieurs fois pendant, au milieu et après l’expérience) selon le type de données. Une technique d'imagerie sera utilisée pour identifier les animaux.

Raffinement

En élevage, on raffinera aussi les conditions de maintien grâce à un enrichissement des cages et à l'utilisation de conditions climatiques avec des cycles journaliers (température nocturne variable selon les traitements, température diurne avec un gradient thermique pour la thermorégulation). Les cages individuelles sont enrichies à l'aide d'un abri, d'un abri artificiel pour la thermorégulation et d'un éclairage blanc naturel enrichi en ultraviolet. Les bacs d’hébergement en extérieur seront très proches du milieu naturel avec des conditions environnementales ambiantes, une végétation dense et des abris. Des points limites associés à la perte de masse (perte de masse supérieure à 30% de la masse initiale ad libitum) et au comportement et l’état général de l’individu seront appliqués avec arrêt des procédures expérimentales en cas de dépassement du point limite et basculement des conditions d'élevage des animaux vers des conditions optimales ad libitum, si nécessaire avec soins demandés par le vétérinaire référent. Les mesures et les prélèvement seront appliqués pendant un temps réduit sur chaque animal avec une contention douce pour limiter le stress de manipulation et effectuées par un personnel formé et compétent. Une phase post-expérimentale de repos au laboratoire avec estimation des performances digestives des animaux et de la condition corporelle sera proposée avant de relâcher les animaux dans les bacs. La phase de jardin commun sera effectuée dans des conditions quasiment naturelles. A noter qu’on utilisera une répartition en 3 groupes des animaux pour effectuer des mesures pendant la même contention d’un individu au cours de la même journée, et ainsi limiter le stress de manipulation au cours de l’expérience. Une technique d'imagerie sera utilisée pour identifier les animaux et une mesure sans manipulation de la température corporelle par IR sera utilisée. Une évaluation basée sur le comportement, les défauts de mue, et les changements de masse permettra de suivre l'état de santé des animaux. Des points limites ont été établis et des mesures, notamment d'exclusion des animaux, seront mises en place si ces points limites sont atteints.

Choix des espèces

Le lézard vivipare est un petit Lacertidé dont la distribution englobe l'Europe et l'Asie du Nord. Les populations se composent de juvéniles (nés en été), de subadultes non reproducteurs (1 an) et d'adultes (individus de plus de 2 ans). Dans le Massif Central, les individus émergent de l'hivernation au printemps. Les adultes se reproduisent peu après l’émergence. Les femelles portent les nouveau-nés jusqu'à la mise bas (mi-juillet à mi-août) et pondent des oeufs membraneux qui éclosent en quelques heures. Les individus accumulent des réserves jusqu’à la prochaine hivernation (automne). Les immatures ont une croissance rapide et plastique et constitue le stade clef pour l'âge à première reproduction, la croissance en taille et donc la première reproduction dans la vie. Cette espèce est particulièrement sensible au changement climatique et est un bon indicateur de la qualité des habitats humides. Elle n’est pas menacée en Europe et a un statut de « préoccupation mineure ».