Stress thermique : effets sur la physiologie et les trajectoires d’histoire de vie chez le diamant mandarin

Le réchauffement climatique actuel entraîne un stress thermique chez les organismes vivants. L’augmentation future de la température va encore exacerber ce phénomène. L’objectif de ce projet est d’étudier les effets de ce stress thermique sur la reproduction et la physiologie chez une espèce d’oiseau qui est le diamant mandarin. En particulier, nous allons analyser le métabolisme, le vieillissement cellulaire et des régulateurs endocriniens comme la corticostérone qui est une hormone métabolique et marqueur de stress. Nous allons mimer en laboratoire les conditions du réchauffement climatique en provoquant un stress thermique. Le milieu sera enrichi grâce à un enrichissement structurel (balançoire, perchoirs, piscines) et un enrichissement alimentaire (millet, os de seiche) dans les volières. Étudier ces effets sur les mécanismes clés du vieillissement, ainsi que leurs conséquences sur la reproduction et la survie des individus pourrait nous aider à mieux prédire la dynamique des populations en réponse aux changements globaux.

Tester les conséquences du stress thermique sur la condition physique et les mécanismes physiologiques sous-jacents pourra permettre une meilleure modélisation des effets futurs du changement climatique sur la réponse adaptative des organismes vivants.

#procédure 1 (abandonnée) : sur poussins La bioimpédance est mesurée de façon non-invasive en créant une tension aux bornes des électrodes placées sur le corps, ce qui permet de quantifier la quantité d’eau corporelle et la quantité de graisses. Ces mesures sont effectuées pour les poussins à J10, J30 et J100 et pour les adultes au moment de la mise en couple et quand les poussins ont 30 jours. Le suivi de la température interne se fera à l’aide pit-tags RFID sous-cutané (après désinfection à l’alcool dilué à 70%, injection à l’aide d’une seringue munie d’une aiguille stérile de 3,17 mm en sous-cutané interscapulaire). Cette opération est la même que le puçage des chats et chiens. Voici les durées de chaque geste cité qui seront réalisés sur animal vigile: prélèvement sang et insertion du pitTAG (30 s chacun), prélèvement de plumes (1s), analyse métabolique dans la chambre calorimétrique et mesure de la bioimpédance (20 mn chacun). Chez les poussins, des prélèvements sanguins seront effectués en cours de croissance (J7, 20 μl), en fin de croissance (J30, 100 μl), à moyen terme (J100, 100 μL), puis annuellement jusqu’à leur mort, pour mesurer les bio-marqueurs présentés ci-dessus ; le taux métabolique au repos mesuré sur une durée de 30 mn et la déshydratation seront également mesurés à ces moments-là. Les animaux adultes seront soumis à 4 prélèvements sanguins d’une durée de 30 secondes chacun réalisés sur animaux vigiles. #Avenant (procédure 2) : sur 80 adultes. Les individus seront exposés pendant 4h à 30°C et 40°C avec 30 jours de délais entre chaque exposition. Nous effectuerons 4 prises de sang (systématiquement 75µL prélevés) sur ces individus : une immédiatement après exposition à 30 et 40°C, et une 48h post-exposition, afin d’évaluer la capacité de récupération à un stress.

Les protocoles de stress thermique sont conçus pour engendrer une perturbation de l’homéostasie des animaux pouvant créer un inconfort, mais pas de douleur physique. Ils ont déjà été employés avec succès chez le modèle aviaire choisi, et ce à des stades équivalents. L’induction d’un ‘stress‘ modéré chez les animaux n’est pas un effet indésirable mais l’effet désiré dans le cadre de la question scientifique de ce projet. Nous considérons que le stress thermique est modéré car ce sont des animaux qui dans leur milieu naturel en Australie subissent des températures beaucoup plus élevées (jusqu’à 45 °C). C’est pour cette raison que nous avons classé cette procédure dans la catégorie «modéré». Si l’animal s’avère présenter un comportement particulier (inactivité), un aspect général modifié (plumes ébouriffées), une diarrhée ou une perte de 20% de son poids, il sera remis en conditions d’élevage contrôle (23°C) et ils seront soumis à un traitement en fonction des symptômes en accord avec une prescription du vétérinaire de référence.

Les 80 adultes seront gardés en élevage et éventuellement réutilisés pour d’autres expériences.

1) Espèce largement utilisée en laboratoire dans des études en écologie et évolution, notamment sur le vieillissement cellulaire et la physiologie, l’étude des compromis d’histoire de vie, le comportement social, la sélection sexuelle et les effets maternels. 2) Facilité de manipulation et de maintien en élevage de ces oiseaux. Les prises de sang de 100 µl peuvent être prélevées puisque les individus font 14-20g. Les animaux seront utilisés au stade adulte pour identifier les effets du stress thermique pendant la reproduction des parents des nids suivis, ainsi qu’au stade poussin pendant toute la croissance (jusqu’au J100) afin d’identifier les effets de ce stress pendant ce stade de vie.