Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/08/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-614571)
Capturées en nature pour les gambusies, issues d’une lignée élevée à 30 °C pour les médakas, 96 poissons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. La moitié d’entre eux subit une montée rapide de température jusqu’à la perte d’équilibre, une fois, pendant quatre-vingts minutes, isolés par paires dans un aquarium nu. L’objet déclaré est de mettre au point un dosage d’enzymes qui permettrait ensuite d’estimer la limite thermique d’un poisson à partir d’un prélèvement de tissu. Le texte annonce 80 poissons tués pour les analyses et 16 replacés dans une bassine extérieure jusqu’à la fin de leur vie, alors que la fiche structurée du même projet n’en déclare que 8 gardés vivants.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les effets du changement climatique sur les écosystèmes sont déjà bien visibles. Un des grands défis en écologie est d’identifier ses impacts sur la survie des espèces et la biodiversité. Pour cela, il est important de développer des indicateurs de vulnérabilité de la faune et la flore face au changement climatique. L’objectif de ce projet est d’examiner comment la température influence les réponses physiologiques du poisson médaka Oryzias latipes et de la gambusie Gambusia holbrooki et de développer un outil opérationnel pour l’évaluation des tolérances thermiques des poissons. Pour ce projet nous voulons utiliser les médakas issus d’une lignée élevée à 30°C ainsi que des gambusies que nous allons collecter en nature et que nous élèverons au laboratoire à 20°C. Il s’agira de réaliser des mesures de tolérance thermique et des dosages d’enzymes (qui régulent les dégats dans les cellules) sur les tissus de ces poissons pour déterminer si ces dernières peuvent servir de bioindicateur de la tolérance thermique des poissons. Si c’est le cas, cela permettrait de développer une nouvelle méthode qui permettrait d’estimer la limite thermique des poissons à partir d’un prélèvement de tissu et donc de limiter le recours à l’expérimentation animale. Nous testons deux espèces afin d’évaluer la généralité de l’approche.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet apportera des connaissances essentielles sur les limites thermiques des poissons afin d’apporter des réponses à la question de l’adaptation au changement climatique. Ainsi, pour chaque espèce nous définissons des gammes de températures tolérées et une valeur de température critique à partir de laquelle l’individu présente des performances fortement réduites. Dans un contexte de changement climatique, la valeur de tolérance thermique est cruciale puisqu’elle donne des informations concernant les températures maximales que peuvent tolérer un organisme. Néanmoins, on ne dispose pas encore de méthodes pour l’établir sans faire subir des chocs thermiques aux animaux. L’objectif de ce projet est donc de développer un outil de mesure logistiquement et éthiquement pertinent des tolérances thermiques individuelles en se basant sur l’analyse des concentrations des enzymes responsables de la régulation des dégats dans les cellules. Ce projet est novateur puisque la plupart des études de tolérance thermique utilisent des organismes élevés en laboratoire et ne considèrent pas les mécanismes moléculaires sous-jacents.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Pendant l’expérience de tolérance thermique, les poissons subiront une augmentation rapide de la température jusqu’à perte d’équilibre : 1 seule fois pendant 80 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les principaux effets indésirables potentiels pour les animaux incluent le stress lié à la capture, au transport et à la manipulation, ainsi que l’angoisse et la douleur pouvant survenir lors des tests de tolérance thermique. Ces dernières sont associées à la fois à l’élévation rapide de la température et à l’isolement temporaire des individus, placés par deux dans des aquariums expérimentaux, séparément de leur groupe. Les poissons seront exposés à une montée de température jusqu’à la perte d’équilibre. Toutefois, seuls 50 % d’entre eux seront soumis à cette procédure, et ce, une seule fois.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issu de cette procédure tous les poissons seront stabulés pendant 2 semaines. Ensuite 80 poissons seront euthanasiés pour les analyses à posteriori et les 16 poissons restants seront replacés dans une bassine de 1000L en extérieur, enrichie avec un écosystème complet (comme un mini-lac) jusqu’à la fin de leur vie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’écologie a pour objet l’étude de la dynamique des peuplements et des écosystèmes. Les recherches en écologie nécessitent donc d’intégrer des niveaux d’organisation du vivant allant jusqu’à l’écosystème, et il n’est donc pas possible de substituer des cellules ou des tissus à des individus pour de telles recherches. Le modèle animal ne peut pas être remplacé pour répondre à la problématique posée (règle des 3 R : Remplacement) étant donné qu’il s’agit d’étudier les réponses physiologiques des poissons. Nous utilisons les poissons car ils sont souvent les « top » prédateurs dans les écosystèmes aquatiques et jouent un rôle fonctionnel unique. De plus il y a très peu d’étude chez les vertébrés à « sang froid » concernant l’adaptation au changement climatique. Utiliser un modèle vertébré (le poisson) est donc très intéressant dans ce contexte et ce modèle ne peut pas être remplacé par un modèle invertébré car la physiologie et donc probablement l’adaptation physiologique thermique diffère entre ces deux groupes.
2. Réduction
Nous avons besoin au minimum de 40 poissons par espèce pour pouvoir statistiquement détecter une différence dans l’activité des enzymes entre températures. Nous prendrons 48 poissons par groupe, soit 8 poissons supplémentaires pour assurer une bonne puissance statistique et avoir une marge en cas de perte de marquage de plusieurs individus.
3. Raffinement
Les aquariums de stabulation seront enrichis avec des rochers, des plantes en aquaponie et des refuges fabriqués avec des briques. Ils seront très grands afin de favoriser des zones de repli et réduire le stress. Les aquariums expérimentaux (non enrichis, pour observer le « retournement » du poisson lors de la procédure) seront munis d’un fond opaque sur 3 côtés afin de limiter les stimuli visuels liés à la présence humaine. La présence des manipulateurs au-dessus des aquariums sera restreinte grâce à un système de surveillance vidéo à distance. Tous les aquariums seront équipés d’un bulleur pour assurer une concentration en oxygène dissous proche de 100 %. L’eau, issue de la rivière locale, est potabilisée (filtres mécaniques et UV). La température, le pH et l’oxygène dissous seront mesurés deux fois par semaine dans les aquariums de stabulation et au début/fin d’expérimentation. Les deux espèces, grégaires, seront maintenues en groupe (sans mâles pour éviter les gestations). Dans les aquariums expérimentaux, les poissons seront placés par deux pour limiter l’isolement. Les transferts se feront dans un bac de 2 L à fond noir pour limiter le stress. Les poissons seront capturés un par un avec une épuisette transparente, de couleur proche de l’environnement. L’éclairage des pièces sera tamisé pour protéger les poissons de la lumière directe. Des points limites prédéfinis sont pris en compte pour surveiller le bien-être animal et garantir l’intervention rapide en cas de souffrance. Un arbre décisionnel est appliqué afin de guider les actions à prendre selon l’état clinique observé. En cas de détérioration de l’état des poissons, des critères d’arrêt permettront la fin anticipée de l’expérimentation, dans le respect de la réglementation en vigueur. La retraite au sein de l’établissement est prévue pour les poissons surnuméraires.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le médaka, par sa tolérance à une large gamme de température (0-40°C) nous permet d’étudier les mécanismes écologiques de réponse à la température depuis le gène (évolution rapide au laboratoire où les conditions optimales de croissances réduisent le temps de génération) jusqu’à l’écosystème entier (par exemple : mésocosmes aquatiques extérieurs). De plus son génome est connu (séquencé et assemblé) et il se reproduit en continu avec des temps de générations courts. Finalement il a une petite taille et il est tolérant à la manipulation. La gambusie et une espèce exotique envahissante que l’on retrouve sur le territoire français. Malgré une ecologie proche du médaka, son mode de reproduction est différent et donc a potentiellement un fonctionnement hormonal et enzymatique différent. La gambusie est une espèce récemment introduite sur le territoire, envahissante (favorisé par le réchauffement climatique) et avec un fort impat ecologique. Nous n’utiliserons que des adultes car nous avons besoin d’une quantité de tissu minimum