Éthologie / comportement / biologie animale

Plus de 180 000 acariens hématophages dans un même dispositif, une mortalité observée au-delà d'un seuil estimé à 150 000 par jeune poulet, et des signes annonciateurs qui n'apparaissent qu'un ou deux jours avant la mort. 95 poulets et 155 pigeons bisets vont être exposés à ces pullulations dans des nids artificiels, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les poulets restent confinés quatre semaines d'affilée dans des caissons dimensionnés d'après ce que les expérimentateurs peuvent manipuler pour en extraire les acariens, les pigeons trois nuits par semaine. Le porteur retient le pigeon biset et la poule domestique parce que ce sont les hôtes des acariens qui piquent les humains en ville, et prévoit de replacer ensuite les oiseaux chez des particuliers.

Objectifs

Les piqûres par des acariens ornithophiles du genre Dermanyssus chez l’homme en ville sont de plus en plus souvent rapportées dans différentes régions du Monde. Comme l’acarien est petit, ne vit pas sur l’hôte (se cache dans des interstices) et produit des lésions non spécifiques (confondues avec punaises de lit, moustiques, etc.), la fréquence de ces événements demeure largement sous-estimée. Les pathologies cutanées induites par l’acarien sont généralement absentes ou à peine évoquées dans les formations médicales. Le rôle de réservoir de pathogènes et les compétences vectorielles de ces acariens sont méconnues et nécessiteraient des études conséquentes. L’objectif du projet est d’identifier les déterminants de l'exposition humaine aux piqûres d'acariens hématophages du genre Dermanyssus associés aux oiseaux en ville, puis de rechercher des moyens pour empêcher la circulation entre les nids et l’habitat humain. Au moins 4 espèces du genre Dermanyssus sont présentes dans les nids d’oiseaux urbains, avec une seule espèce généraliste (Dermanyssus gallinae sensu stricto) et trois espèces spécialistes (des pigeons, des hirondelles, des martinets). Nous cherchons à établir comment les odeurs, le comportement des hôtes et la configuration spatiale des surfaces reliant les nids d’oiseau à l’habitat humain déterminent la capacité de chaque espèce d’acarien à coloniser l’habitat des humains. L’objectif des expérimentations au laboratoire sur les oiseaux est d’étudier l’effet des différentes situations sur le développement des populations d’acarien. Des expérimentations complémentaires sur acariens seuls permettront de déterminer comment ils se déplacent et s’orientent dans l’espace. Des modèles mathématiques seront construits sur la base des résultats des deux groupes d’expérimentation pour prédire les conditions de l’exposition humaine aux différentes espèces d’acariens.

Bénéfices attendus

Les bénéfices seront triples : 1°) Apport de connaissance fondamentale en biologie : nos travaux permettront de mieux comprendre la biologie et le comportement locomoteur d’acariens de petite taille omniprésents en milieu anthropisé. En particulier, nous déterminerons le rôle des espèces hôtes, de la configuration des bâtiments et de leurs équipements dans l’interruption du flux de gènes entre populations d’acariens. 2°) Apport de connaissance épidémiologique : nous fournirons une première évaluation du risque d'exposition humaine aux piqûres par des acariens du genre Dermanyssus en fonction des oiseaux en présence, de l'espèce d'acarien et du "paysage" rencontré sur le trajet oiseau-humain (configuration spatiale à l’échelle de l’acarien). 3°) Recommandations opérationnelles : après synthèse des informations que nous tirerons des présentes expérimentations impliquant des oiseaux et des expérimentation sur acariens seuls conduites en parallèle, nous atteindrons pour la première fois une compréhension multi-échelles des processus généraux de dissémination des acariens du genre Dermanyssus et de leur transfert vers les humains. Par une démarche de co-construction, nous prévoyons de produire en fin de projet des recommandations pour la prévention et la gestion des infestations par Dermanyssus et du matériel pour le transfert de connaissances à destination du corps médical (actuellement très peu informé des problèmes induits par Dermanyssus) et des professions touchant à la construction des bâtiments et l’entretien des façades.

Procédures

Les oiseaux seront manipulés pour les introduire et les sortir de leurs nids artificiels (mésocosmes). Ils seront exposés à une pullulation d'acariens.

Impact sur les animaux

Le confinement dans des espaces réduits (mésocosmes) est le principal désagrément subi par l'animal. Il intervient durant 4 semaines consécutives pour les jeunes poulets et seulement durant le repos nocturne ou sur de très courtes durées (3h) pour le pigeon. Le stress induit par la charge parasitaire peut aboutir à la mort en cas de pullulation brutale d’acariens, mais cela ne devrait pas arriver dans nos conditions. En effet, chez le jeune poulet, nous avons observé dans le passé une mortalité dans des mésocosmes contenant >180000 acariens D. gallinae en fin d’expérimentation (après 6 à 7 semaines d'expérimentation). Les signes annonciateurs (ébouriffement, éclaircissement de la crête) apparaissent très peu de temps avant la mort (1-2 jours). La dynamique démographique de la population d’acariens montre une accélération très rapide avec passage d’une charge parasitaire tolérable – sans signes détectable sur l’oiseau - à une charge intolérable en quelques jours après une phase de latence de quelques semaines. Un seuil de tolérance semble se situer légèrement aux alentours de 150000 acariens (tous stades confondus) par jeune poulet de 5-7 semaines exposés depuis l’âge d’une semaine. Nous n'avons pas de données de laboratoire sur pigeons, mais avons observé des nids hébergeant un ou deux pigeonneaux en bonne santé dans lesquels nous avons trouvé plusieurs dizaines de milliers d'acariens après le départ des oiseaux. Nous supposons donc que la charge parasitaire maximum tolérable pour un pigeon exposé en continu aux acariens est du même ordre que pour un jeune poulet. Nous travaillerons avec un inoculum de 200 acariens femelles adultes et sur une durée de 28 jours soit 4 semaines pour les poulets et les pigeons, afin d’éviter les dommages dus aux acariens.

Devenir

Les animaux seront en priorité replacés auprès de particuliers suivant les consignes données l'inspecteur vétérinaire de la région. Nous ne procèderons à leur euthanasie que dans les cas exceptionnels où nous ne trouverions pas d'acquéreurs.

Remplacement

Le projet porte sur la dynamique des populations d'acariens hématophages obligatoires et spécialistes d'oiseaux et leur potentiel à piquer les humains. L'espèce recensée de manière récurrente dans les cas humain est Dermanyssus gallinae L1, espèce spécialisée dans le pigeon. Nous avons donc impérativement besoin de travailler avec cet hôte de prédilection. En outre, les acariens associés aux poules dans les poulaillers familiaux pourraient jouer un rôle dans l'exposition aux piqûres chez les humains, nous avons donc aussi besoin d'utiliser des poules pour reproduire les événements d'infestation. Bien que plusieurs systèmes de nutrition in vitro aient été publiés pour le pou rouge des poules, aucun ne permet à ce jour d’obtenir des cycles complets répétés, et aucun n’a été testé sur les autres espèces de Dermanyssus, cibles du projet. Malgré des efforts substantiels réalisés par plusieurs équipes dont l’équipe porteuse pour améliorer les systèmes de nutrition in vitro, nous n’avons pas la possibilité à ce jour d’utiliser ces méthodes pour évaluer l’effet de l’hôte sur la dynamique des populations des acariens du genre Dermanyssus.

Réduction

Nous prévoyons d'utiliser le nombre minimum d'animaux pour obtenir des résultats statistiquement robustes au vu de la variation établie dans les expérimentations préliminaires en matière de dynamique d'accroissement des populations de Dermanyssus gallinae s.s. en nous basant sur de précédentes expériences dans des dispositifs similaires.

Raffinement

Le désagrément que subiront tous les animaux sera le confinement dans les mésocosmes. En outre, certains animaux pourraient subir un stress important en cas de pullulation excessive d’acariens, bien que cela ne devrait pas arriver car nous avons configuré les expérimentations de manière à éviter ces situations, au vu des données acquises précédemment sur D. gallinae sur jeunes poulets. Le confinement dans les mésocosmes sera limité à 3 nuits par semaines pour les pigeons et 4 semaines consécutives pour les poulets. Les pigeons seront autorisés à voler le jour dans la volière qui contiendra les mésocosmes. Les dimensions des mésocosmes ont été définies de manière à optimiser l’espace pour de jeunes poulets (7 semaines max.) nourris et abreuvés ad libitum tout en rendant possible l’expérimentation : il s’agit du volume maximum que les expérimentateurs peuvent manipuler lors de l’extraction des acariens (il faut rincer intégralement l’intérieur du système et récupérer l’intégralité du produit de rinçage). Les animaux seront surveillés régulièrement afin de détecter d’éventuels signes alarmants (paupières qui se ferment et baisse de tonus pour les pigeons, ébouriffement persistant, prostration, éclaircissement de la crête pour les poulets) ou une agitation inhabituelle. Dans ces cas, nous retirerons l'animal du mésocosmes et l'hébergerons momentanément dans une cage respectant les standards de l'hébergement des poules en expérimentation animale. Afin de limiter le stress induit par les allées et venues du personnel dans la serre, nous installerons un appareil radiophonique qui diffusera de la musique et des voix humaines. Cette technique avait nettement réduit (si ce n'est supprimé) les réactions (sursauts, cris) à l'entrée du personnel dans la serre et à l'approche des mésocosmes durant les précédentes expérimentations sur jeunes poulets. Enrichissement : les pigeons seront hébergés dans des volières équipées de perchoirs similaires à ceux présents dans les élevages de pigeons et de bassines d’eau pour la baignade. Pour les jeunes poulets, un perchoir et un bloc de sel sur le caillebottis du mésocosme permettra aux animaux de se percher et de gratter tout au long de l’expérimentation.

Choix des espèces

L'étude focalise sur des acariens qui se développent dans les nids de pigeons ainsi que les poulaillers familiaux. C'est pourquoi nous allons conduire les expérimentations sur pigeon biset et poule domestique. De manière à réduire l'impact du confinement en mésocosme, nous prévoyons de travailler sur des animaux âgés de maximum 7 semaines au cours des expérimentations sur les poules. Pour les procédures avec le pigeon biset, nous utiliserons des animaux adultes.

Capturés au lasso dans leur milieu naturel, immobilisés sans anesthésie ni analgésie pendant dix minutes au maximum, 210 iguanes des Petites Antilles subissent une biométrie, un marquage sous-cutané, une prise de sang à la veine caudale et un écouvillonnage de la bouche ou de la peau. Ces procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger, le rythme respiratoire et la tonicité musculaire étant contrôlés toutes les deux minutes pour décider d'interrompre. Le porteur reconnaît des griffes arrachées chaque année sur les terrains rocailleux et de rares autotomies de la queue, sur moins de 1 % des individus capturés. Tous sont gardés vivants et relâchés à l'endroit exact de leur capture, parfois après deux heures de repos dans un sac de coton.

Objectifs

L’iguane des Petites Antilles, Iguana delicatissima, espèce en danger critique d'extinction (UICN), a disparu de >80% de son aire de répartition originelle et est limité à 6 îles des Petites Antilles. Elle est menacée par la perte d'habitat, la prédation, le braconnage, les maladies, la concurrence et l'hybridation avec l’iguane commun, I. iguana, invasif sur l’ensemble de l’arc antillais. Actuellement, seules 5 îles inhabitées abritent l’iguane des Petites Antilles en l'absence d’iguane commun, avec des effectifs extrêmement faibles, menaçant la survie de cette espèce endémique des Antilles. Ce projet, programmé sur 3 ans, a pour but d’acquérir des connaissances pour répondre à 2 objectifs de conservation de cette espèce : ● Rétablir l’iguane des Petites Antilles dans un état favorable par des actions de conservation adaptées (conserver sa diversité génétique et augmenter ses populations) ● Suivre l’évolution des populations d’iguanes des Petites Antilles et de leurs habitats (particulièrement leur état sanitaire et écologique). 1) Collecter des échantillons d’ADN pour évaluer la diversité génétique de l’espèce sur l’ensemble de son aire de répartition et prévoir sa conservation. Dans le but de conservation, il est impératif d’estimer le niveau de diversité génétique et d’hybridation actuel des populations. Il est donc prévu de réaliser une campagne de prélèvements de sang sur l’ensemble des populations de l’espèce. Une telle collection biologique de référence a pour intérêt de regrouper des échantillons de grande qualité qui peuvent être préservés pendant une longue période de temps et permettre de réaliser les analyses génétique et de séquençage de génomes prévus dans le cadre de ce projet ainsi que de prévoir de réaliser de futures analyses sans avoir besoin de réaliser de nouveaux prélèvements sur animaux. 2) Collecter des échantillons microbiologiques pour évaluer la distribution de la bactérie Devriesea agamarum causant de graves lésions cutanées chez les iguanes des Petites Antilles. Le projet prévoit de réaliser un état des lieux de référence de la distribution de cette maladie sur l’ensemble des populations d'I. delicatissima, afin de pouvoir (1) suivre son évolution sur l’ensemble des îles et (2) détecter la bactérie sur les individus avant l’apparition de symptôme. Au final, ce projet vise à améliorer sur le long terme l'état de conservation des populations de l'une des espèces de vertébrés les plus menacées et emblématiques de la Caraïbe.

Bénéfices attendus

Les résultats issus de ce projet visent tout d’abord à acquérir des connaissances afin de réaliser un état des lieux de référence sur l’ensemble de l’aire de répartition de l’iguane des Petites Antilles concernant : - L’évaluation de la diversité génétique de l’espèce, en estimant le patrimoine génétique des différentes populations reliques, mesurant la différenciation et la migration entre populations, évaluant la perte de diversité due à la consanguinité ainsi qu’en quantifiant le niveau d’hybridation avec l’iguane commun. Pour cela il sera utilisé une combinaison de marqueurs génétiques classiques (microsatellites - permettant la comparaison directe avec les données génétiques antérieures, précédemment publiées) et de séquençage génomique, permettant une analyse à plus haute résolution (RADseq). - L’évaluation de l’état sanitaire des populations, pour vérifier la répartition et le taux de contamination par la bactérie Devriesea agamarum au sein de l’ensemble de l’aire de distribution de l’espèce, afin de pouvoir prévoir et surveiller l’expansion de cette maladie. Ce projet contribue à combler les lacunes de connaissances sur l’iguane des Petites Antilles à l’échelle régionale, de renforcer la collaboration internationale entre l’ensemble des partenaires de la Caraïbes, en réalisant des suivis et collectant des échantillons et les données qui en découlent, afin de faciliter les futures analyses et suivis temporels. Il vise ainsi à pallier aux soucis d’échantillons biologiques précédemment rencontrés (e.g. échantillons dégradés, inadaptés, épuisés et/ou indisponibles), en permettant de constituer à la fois (i) une collection biologique de référence, qui sera disponible au niveau local/régional et pourra être utilisée et complétée sur le long terme, et (ii) un état des lieux génétiques des populations en vue de leur conservation et de leur suivi dans le temps. Sur le plus long terme, ce projet vise à sensibiliser à la protection de la biodiversité endémique de la Caraïbe et à ses menaces, notamment les impacts des espèces exotiques envahissantes et des pathogènes, tout en renforçant les capacités des gestionnaires des ressources naturelles en matière de conservation des espèces menacées à l’échelle régionale.

Procédures

La procédure prévoit la capture d’individus d’iguane des Petites Antilles dans le milieu naturel, en privilégiant les adultes, avec 30 individus par population (afin d’obtenir une précision suffisante des paramètres biologiques étudiés), soit au total 210 individus provenant de 7 populations. Cette procédure sera réalisée une seule fois par individu, grâce au marquage individuel. Au regard de l’environnement d’intervention, de la biologie et physiologie de l’espèce étudiée, le raffinement et la rapidité d’exécution de la procédure, réalisée exclusivement par des personnes formées, seront privilégiés par rapport aux contraintes et risques anesthésiques. Ainsi aucune médication, anesthésie ou analgésie n’est envisagée dans la procédure. La durée de contention pour la réalisation de la procédure sera réduite au minimum (maximum 10min au total). De plus, tout au long de la procédure, l’évaluation de la douleurs et du niveau de stress de l’individu seront suivis par rapport au rythme respiratoire et la tonicité musculaire, toutes les 2 minutes, afin de les minimiser ou le cas échéant interrompre la procédure (au regard des points limites définis – voir section 5.10.3 Raffinement). 1. Biométrie et marquage : Après la capture, l'iguane est immobilisé pour réaliser les mesures en minimisant l’impact sur l’animal : observation générale (recherche de signes d'hybridation, détermination du sexe, stade de vie, état général et sanitaire), mesures morphométriques standardisées et marquage individuel sous-cutané des individus non-marqués. 2. Prélèvements d’échantillons génétiques : Ceux-ci seront réalisés par prise de sang (prélèvement de 0,35 à 0,6% du poids vif) , au niveau de la veine caudale, pour obtenir des échantillons biologiques permettant l’extraction d’ADN de haute qualité, en vue de réaliser des analyses de séquençage génomiques. 3. Prélèvements d’échantillons microbiologiques : Ils seront effectués par écouvillonnage simple, au niveau buccal ou cutané, pour évaluer l’état sanitaire des individus. 4. Relâcher des individus : Une fois la procédure réalisée, la condition de stress de l’individu est évaluée. S’il ne présente pas de signe de stress particulier, l’iguane est relâché immédiatement à l’endroit exact de sa capture. Si l’individus présente certaines conditions de stress, il est placé pour récupérer dans un endroit ombragé et calme (éventuellement dans un sac en toile de coton), pour une durée maximum 2 heures, avant d’être relâché.

Impact sur les animaux

Le projet nécessite la capture temporaire de spécimens vivants, leur contention, leur marquage individuel et la réalisation de prélèvements simples et sanguins, sur des individus adultes d’iguane des Petites Antilles du milieu naturel. Ces procédures ont fait l’objet de monitoring sur de nombreuses années de suivi de l’espèce, permettant d’avoir un certain recul sur l’impact de ces activités sur le bien-être animal individuel. Elles ont de plus été discutées par la Structure chargée du Bien Être des Animaux (SBEA) de l’Établissement Utilisateur. Les effets indésirables possibles à envisager sur les individus lors de ces procédures sont principalement de 3 types : - Les effets de stress, principalement liés à la capture et la contention des individus ; - Les blessures éventuelles, liées à la capture et contention ou lors des prélèvements buccaux ; - Les risques septiques lors du marquage individuel et/ou du prélèvement sanguin. Concernant les blessures pour l’espèce cible, trois cas principaux ont été identifiés. Lors de la capture et de la contention, il s’agit de griffes arrachées notamment dans les habitats les plus rocailleux (quelques individus tous les ans), et des autotomies au niveau de la queue. Ces dernières sont très rares et concernent moins de 1% des individus capturés sur l’ensemble des missions opérées. Lors des prélèvements buccaux, les individus de grandes tailles peuvent vouloir mordre l’écouvillon : un animal cassant l’écouvillon en fermant la bouche risque d’avaler la partie mordue, ce qui peut entraîner des lésions internes, toutefois ce risque est totalement annulé dès lors qu’un ouvre-bouche est utilisé. Enfin, un soin tout particulier sera pris pour réduire tout risque potentiel de transmission/propagation d’infection (y compris par la bactérie Devriesea agamarum) entre individus. Pour cela, un protocole de désinfection stricte, impliquant utilisation de matériel à usage unique et de gants ainsi que la désinfection des zones de prélèvements chez les iguanes capturés à la bétadine, des manipulateurs au gel-hydroalcoolique ainsi que du lasso et de la zone de travail à l’alcool, sera mis en place.

Devenir

Le projet étudie une espèce protégée dans son milieu naturel. Tous les animaux capturés pour l’étude seront gardés en vie et, dès la fin de la procédure, relâchés dans le milieu naturel à l’endroit exact de la capture.

Remplacement

Le projet portant sur l’acquisition de données scientifiques génétiques des populations de l’espèce Iguana delicatissima en vue de développer un projet de conservation sur celle-ci et directement basé sur les paramètres biologiques, génétiques et microbiologiques propres, il apparaît donc impossible de remplacer le modèle biologique par une autre espèce, ni un équivalent cellulaire ou in silico. De plus, il est ici considéré de constituer une banque d’échantillons biologiques de références, incluant des échantillons de grande qualité qui pourront être préservés et continuer d’être utilisés pendant une longue période, pour de futures analyses. Pour cela, seront préférés les prélèvements de sang, qui correspondent à la méthode conseillée pour les iguanes en bon état de santé et permet de collecter une grande quantité d’ADN avec un impact réduit pour l’animal.

Réduction

Le protocole d’échantillonnage est prévu ici pour permettre d’estimer de manière optimale à la fois (i) les paramètres de diversité génétique et (ii) l’état sanitaire des différentes populations d’iguane des Petites Antilles, actuellement afin de constituer un état de référence pour l’évolution de ces populations et les programmes de conservation à venir. Un échantillonnage de 30 individus par population est couramment recommandé pour assurer une bonne représentativité des variations génétiques au sein de la population, et obtenir des estimations suffisamment fiables des paramètres génétiques. De la même manière, l'évaluation de l'état sanitaire des populations d'iguanes des Petites Antilles, incluant une estimation robuste de la présence/absence de la bactérie pathogène Devriesea agamarum ainsi que de sa prévalence au sein des populations nécessite également un échantillonnage approprié et optimal de 30 individus par population. Compte tenu d’une taille d’échantillonnage optimale identique entre les deux volets du projet, les deux types échantillons seront collectés autant que possible sur les mêmes individus, afin de minimiser le nombre total d’individus sauvages capturés, manipulés et prélevés. Par ailleurs, bien que les écouvillons buccaux puissent constituer une source d’ADN pour réaliser des génotypages simples, ceux-ci ne permettent pas de constituer une collection d’échantillons biologiques de qualité suffisante pour être utilisables sur le long terme et avec des analyses génomiques haut-débit. C’est pour cela qu’il est prévu de réaliser dans ce projet des prélèvements sanguins, qui restent pour les iguanes le type de prélèvement le moins impactant permettant d’obtenir une quantité importante d’ADN nécessaire aux analyses génomiques.

Raffinement

La capture temporaire de spécimens vivants, leur manipulation, le prélèvement de matériel biologique ont déjà fait l’objet d’autorisations administratives dans le cadre des programmes de protection de l’Iguane des Petites Antilles, sur l’ensemble de l’aire de distribution. Un recul a été accumulé sur l’impact de ces activités sur le maintien d’un état de conservation favorable des populations et le bien-être animal individuel. L’ensemble des opérateurs impliqués sont formés et titulaires d’agréments individuels. Ces opérations de captures et biométries, éventuellement marquages individuels et prélèvements biologiques génèrent de facto un stress individuel. Ce dernier est réduit en : - diminuant le temps d’attente entre la capture et le relâché d’un individu, - réduisant le nombre de personnes présentes lors de la manipulation, - garantissant la qualification des opérateurs pour l’ensemble des gestes de procédure expérimentale. À ce jour et après plusieurs milliers de captures dans les Antilles Françaises, aucune mortalité directe n’est à déplorer. Par ailleurs, y compris dans le cadre de suivi de type CMR (Capture-Marquage-Recapture), aucun effet de captures répétées n’a pu être mis en évidence quant au comportement de l’espèce. Afin de réduire cet impact au maximum, la qualification des opérateurs, la vigilance tout au long des procédures et la définition de points-limites (cf. ci-dessous) permettent de s’assurer que la santé de l’animal est primordiale, et passe avant le protocole. Ainsi, afin d’assurer la sécurité des animaux entrant en procédure, des points-limites adaptés sont définis : - Occurrence d’une blessure superficielle : Si localisation hors d’une zone de manipulation et n'entraînant pas de comportement de stress, poursuite de la procédure avec une surveillance accrue ; dans le cas contraire, arrêt de la procédure, désinfection locale, surveillance et relâché. - Apparition d’un comportement de stress : arrêt de la procédure, surveillance et relâché. - Occurrence blessure lourde : arrêt de la procédure, évaluation vétérinaire et procédure adaptée au diagnostic. - Occurrence blessure engageant le pronostic vital : arrêt de la procédure, évaluation vétérinaire et selon diagnostic mise à mort selon méthode réglementaire.

Choix des espèces

Le projet porte directement sur l’acquisition de connaissances sur les populations naturelles de l’iguane des Petites Antilles, Iguana delicatissima, en vue de développer un projet de conservation de cette espèce au niveau de l’ensemble des Petites Antilles. Dans ce cadre, pour avoir un intérêt scientifique les paramètres biologiques étudiés doivent être mesurés sur cette espèce et non une autre. Le protocole d’étude vise à estimer à la fois la diversité génétique au sein de cette espèce et la prévalence de la bactérie Devriesea agamarum au sein de ses populations. Ceci requiert un échantillonnage aléatoire des populations, ciblé principalement sur les individus adultes ou à défaut sub-adultes (i.e. d’un poids supérieur à 200g), afin de caractériser les populations de géniteurs et de minimiser l’impact des manipulations sur les individus étudiés.

Soixante-deux seiches communes juvéniles vont vivre trente jours sous un son continu de 140 décibels, et les 124 individus du protocole subissent chacun deux captures à l'épuisette et un "test de surprise" par stimulation sonore graduelle. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le projet part du constat que le bruit des navires nuit à la vie marine, et il classe pourtant trente jours d'exposition continue en nuisance légère, la rubrique des effets néfastes reprenant mot pour mot celle des procédures sans rien y ajouter. Aucune n'est tuée, toutes sont remises en mer près du lieu où leurs œufs ont été récoltés.

Objectifs

L’Union Européenne identifie les bruits sous-marins comme une préoccupation environnementale importante, soulignant la nécessité de maintenir des niveaux de bruit qui ne nuisent pas aux écosystèmes marins. Le transport maritime a considérablement augmenté les niveaux de bruit sur les principales routes de navigation au cours des 50 dernières années. Compte tenu de l’évolution rapide du paysage sonore océanique, il est urgent de mener des recherches plus approfondies sur les effets du bruit anthropique sur la vie marine. Ces recherches sont essentielles pour élaborer des politiques efficaces et protéger la santé des océans. Actuellement, la plupart des études se concentrent sur l'effet des sons sur les vertébrés marins. Pour bien comprendre et atténuer les effets de la pollution sonore, il est essentiel d’élargir le champ de la recherche pour inclure un plus large éventail d’espèces et de fréquences sonores. Malgré leur importance écologique et économique, l'impact de l'augmentation du bruit anthropique sur les céphalopodes a été relativement peu étudié. Les céphalopodes, dont la seiche commune, détectent les sons et sont sensibles à leur environnement acoustique. Ce projet veut mettre en évidence l’impact du bruit chronique sur (1) le développement embryonnaire, et (2) la capacité de prédation chez la seiche commune.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à étudier comment le son pourrait affecter la phase de développement embryonnaire de la seiche commune : temps d’incubation, taux d’éclosion, et taille des nouveau-nés. Par ailleurs, ce projet ambitionne de déterminer l’impact du son sur la première alimentation, les capacités à s’adapter à de nouvelles proies, et la résilience du juvénile face aux perturbations d’environnement sonore.

Procédures

Sur la période d’expérimentation (30 jours), les juvéniles ((nombre= 124) subiront chacun deux captures à l’épuisette (nuisance légère d’une dizaine de seconde). Un lot de 62 individus sera soumis en continu à un son (140dB ; 1 Hz-1 kHz) durant toute la durée de l’expérimentation (nuisance légère, 30 jours). Tous les individus subiront un « test de surprise » qui consiste en une stimulation sonore graduelle (nuisance légère, moins de deux minutes).

Impact sur les animaux

Sur la période d’expérimentation (30 jours), les juvéniles ((nombre= 124) subiront chacun deux captures à l’épuisette (nuisance légère d’une dizaine de seconde). Un lot de 62 individus sera soumis en continu à un son (140dB ; 1 Hz-1 kHz) durant toute la durée de l’expérimentation (nuisance légère, 30 jours). Tous les individus subiront un « test de surprise » qui consiste en une stimulation sonore graduelle (nuisance légère, moins de deux minutes).

Devenir

A la fin de l’expérimentation, les animaux sont replacés dans le milieu naturel à proximité du lieu de récolte des œufs.

Remplacement

Ce projet est un projet de recherche fondamentale qui cherche à appréhender l’impact du son sur le développement embryonnaire et le comportement de prédation chez la seiche commune. La perception du son et le développement des organes associés nécessite un organisme entier intègre. Il n’y a pas d’alternative in vitro à l’heure actuelle.

Réduction

La mise en place de collecteurs (support de ponte artificiel) relevés quotidiennement dans le milieu naturel permet de récolter le nombre d’œuf nécessaire pour la réalisation de cette expérimentation en s’affranchissant de la conservation d’un stock de géniteurs en laboratoire. Il n’y a donc pas de maintenance de géniteurs sauvages. Le nombre de juvéniles est réduit mais optimisé pour cette expérimentation afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables. A la fin de l’expérimentation, tous les animaux sont replacés dans le milieu naturel à proximité du lieu de récolte des œufs.

Raffinement

Les juvéniles éclos sont placés dans des bacs répondant aux exigences de la Directive Déléguée. Un enrichissement environnemental est mis à disposition des animaux sous la forme d’une cachette (pièce pvc) et d’un tapis imitation « sable » sous les aquariums. De plus, les juvéniles sont nourris à satiété quotidiennement avec des proies vivantes leur permettant d’exprimer un comportement naturel de chasse. Le bien-être des animaux est évalué quotidiennement par une feuille de suivi permettant de quantifier l’expression de points limites en expérimentation.

Choix des espèces

Les céphalopodes sont les seuls mollusques possédant des capacités cognitives et des comportements élaborés. Les céphalopodes, dont la seiche commune, détectent les sons et sont sensibles à leur environnement acoustique. Le développement de la seiche commune est court et direct, aboutissant à des juvéniles bien développés à l’éclosion facilitant la mise en œuvre de cette étude.

Rasés au niveau du cou, équipés d'une ceinture cardiaque et de compresses stériles, 30 agneaux de trois à quatre mois sont isolés vingt minutes derrière une paroi opaque, hors de vue de leur groupe, pour que les expérimentateurs récoltent la sueur de la peur puis celle du plaisir. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger. Le porteur parle d'un épisode "unique et ponctuel" et d'actes "légèrement perturbants", tout en décrivant chez ces animaux grégaires des vocalisations, une activité locomotrice augmentée et des tentatives de fuite, et en équipant le parc d'un sol en caoutchouc pour le cas où un agneau chercherait à sauter. Aucun n'est tué, tous rejoignent le troupeau en conditions d'élevage classiques, et l'étude se donne pour but lointain d'améliorer le bien-être des animaux non-humains.

Objectifs

La présente saisine s’inscrit dans un projet interdisciplinaire qui cherche améliorer la compréhension de la manière dont les animaux (chevaux et ovins) et les humains communiquent leurs émotions par la chémoréception, le canal de communication le plus primitif et répandu. La communication olfactive intra spécifique a été démontrée. Les ovins possèdent des glandes sudoripares, en particulier sur le dessus du cou, suggérant qu'elle peut produire des molécules odorantes via sa sueur. Les ovins sont des herbivores sociaux qui évitent le danger en fuyant, les rendant particulièrement sensibles aux signaux d'alarme de leurs congénères et aux phénomènes de contagion émotionnelle de la peur. L’objectif de la présente étude est de réaliser un protocole de prélèvement d’odeur sur des ovins dans des situations émotionnelles différentes. Nous comparerons deux émotions opposées en termes de valence : une avec une valence négative (l’isolement sociale de courte durée) et une avec une valence positive (la présence d’un humain familier avec une stimulation tactile agréable : caresse). Nous chercherons à vérifier que les situations émotionnelles imaginées sont bien celles que nous recherchons, agréables ou désagréables.

Bénéfices attendus

Cette étude aborde un champ encore peu exploré des communications animaux-humains, la communication olfactive. Les échantillons seront testés par des humains et de l’alimentation et du développement et en biochimie. Cette étude permettra de mieux comprendre les éléments qui potentiellement peuvent transmettre des informations sur les états émotionnels, mieux les caractériser et peut-être mieux les gérer ou s’en servir pour améliorer le bien-être des animaux et la communication humaine-animal.

Procédures

Pose de compresse pour les récoltes de sueur : des ceintures respirantes pour la fréquence cardiaque sont posées le matin pour la journée de test. La pose nécessite une contention de l’animal pendant 30s environ. Elles sont utilisées aussi pour protéger des compresses stériles pour récupérer la sueur. L’animal est rasé au tout début de l’expérimentation (nécessitant la contention de l’animal pendant 30s environ) lors de la première habituation à la ceinture et la peau nettoyée à chaque application. Les compresses sont portées 20 minutes et changées à chaque situation étudiée. Isolement social : l'animal est placé par l'expérimentateur dans le petit parc familier fermé construit dans le parc d’élevage où il sera seul pour 20 min sans pouvoir voir ses congénères (mur opacifié par des planches).

Impact sur les animaux

L’élément perturbant est la séparation visuelle et tactile, unique et ponctuelle d’un animal par rapport à son groupe social pendant 20 minutes. Les ovins étant grégaires, l’isolement social est désagréable pour eux (vocalisations, activité locomotrice augmentée, tentative de fuite). La pose/dépose de ceinture peut être perturbante et dure 30 secondes environ par animal. Les ceintures sont posées en continu sur la journée pour mesurer la fréquence cardiaque. Le rasage des animaux, la pose et la dépose des compresses peuvent être aussi légèrement perturbantes et nécessite d’attraper les animaux et prennent aussi environ 30 secondes par animal et par intervention.

Devenir

Les animaux complètement habitués à l'homme retourneront dans le troupeau dans des conditions d'élevage classiques.

Remplacement

Dans un cadre d’évaluation de l’impact de la relation homme-animal, il n’est pas possible de remplacer les animaux pour récolter de la sueur.

Réduction

Il s’agit d’une expérimentation sur une trente animaux Réaliser cette expérience avec moins d’animaux nous ferait prendre le risque de sous-estimer les difficultés liées à une variabilité individuelle. Une trentaine d’individus doit permettre d’obtenir une diversité de réponses afin d’avoir une indication de la variabilité obtenue. Cette taille d’échantillon permet d’obtenir des différences entre les indicateurs comportementaux qui souvent ne suivent pas des distributions normales et physiologiques que nous mesureront pour une validation croisée de l’état émotionnel. Une analyse discriminante avec classification sera réalisée pour voir si cette variabilité peut se répartir en classe en prenant en compte l’ensemble des indicateurs mesurés. Pour cela, avoir des effectifs autour de 30 est important pour la robustesse des résultats.

Raffinement

Les animaux seront en groupe de 10 sur litière de paille accumulée. Ils sont très habitués à être manipulés et à porter les ceintures. Des objets d’enrichissement seront mis à leur disposition : 1 brosse + 1 estrade par parc. Les manipulations des animaux seront faites dans le calme et nous avons choisi des animaux élevés en allaitement artificiel pour qu’ils soient faciles à manipuler et acceptent plus facilement le brossage et en bénéficient. Les ceintures pour la fréquence cardiaque ont déjà été utilisées sans souci dans de nombreux protocoles utilisant l’enregistrement de la fréquence cardiaque. Elles ne sont pas coupantes ni blessantes et l’état de la peau sera contrôlé après chaque utilisation. Elles seront changées entre chaque animal. Elles sont portées toute la journée pendant l’habituation (5 jours), ainsi que les jours de test (3jours). Il en sera de même pour les dispositifs permettant de poser les compresses de récoltes de sueur. L’isolement social est réalisé dans un parc de test très familier. Les réactions à l’isolement sont moins prononcées en environnement familier chez des agneaux déjà allaitement artificiel. Nous avons choisi un parc dont les parois n’auront pas d’angles contondants ou dangereux pour les animaux et assez hauts s’ils essaient de sauter pour ne pas se blesser. Le sol est en caoutchouc pour éviter les blessures si l’animal cherche à sauter. Tout le personnel, formé et compétent, impliqué dans l’expérimentation est attentif aux signes de stress et de douleur des ovins. Les animaux seront suivis quotidiennement en plus et en dehors des périodes de suivi expérimental, des pesées mensuelles permettent de vérifier la bonne croissance des agneaux.

Choix des espèces

Le modèle ovin a été choisi car il a un odorat très développé, capable de discriminer les odeurs corporelles humaines produites dans des conditions de peur par rapport à des odeurs neutres ou joyeuses. La communication olfactive intraspécifique a été démontrée. De plus, cette espèce possède des glandes sudoripares, suggérant qu'elle peut produire des molécules odorantes via sa sueur. Les moutons sont des herbivores sociaux qui évitent le danger en fuyant, les rendant particulièrement sensibles aux signaux d'alarme de leurs congénères et aux phénomènes de contagion émotionnelle de la peur. Enfin, ils ont été domestiqués depuis plusieurs milliers d'années, ce qui pourrait expliquer une certaine sensibilité aux émotions humaines Ils sont sensibles visuellement à l’isolement social. Nous avons choisi des agneaux élevés en allaitement artificiel pour qu’ils soient faciles à manipuler et acceptent plus facilement le brossage. Ces animaux n’ont pas été volontairement élevés en allaitement artificiel pour l’expérimentation. Ils sont sevrés pour ne pas porter les odeurs de lait qui sont très marquantes (acide gras) et pas encore pubères pour ne pas être impactés par des odeurs liées à la reproduction, ils auront entre 3 et 4 mois au moment de la procédure.

Pour mesurer si le réchauffement accélère le vieillissement des lézards vivipares, 600 individus capturés dans quinze populations sauvages vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés là où ils ont été pris. Sur animal vigile, chacun subit des mesures de taille et de masse, des photographies, une prise de sang, un prélèvement de tissu caudal et, chez les adultes, l'amputation sous analgésie de deux extrémités de phalanges. Le relâchement six heures après la capture répond à une obligation attachée à l'autorisation de capturer une espèce protégée, que le porteur rappelle lui-même, et à ses suivis de population à long terme. Trois signes déclenchent l'arrêt immédiat des actes, hyperventilation, hyperactivité ou léthargie, avec transfert éventuel vers des conditions de réhabilitation.

Objectifs

Chez les ectothermes, le réchauffement de l’environnement peut influencer les trajectoires de vie des individus. Notamment il accélère leur rythme, avec une croissance plus rapide et un accès à la reproduction plus précoce, au dépend d’une sénescence plus rapide et d’une longévité plus courte. Les mécanismes à l’origine de cet emballement impliquent l’altération de processus cellulaires, résultant souvent en une augmentation du stress physiologique et cellulaire. A ce jour, les origines de ces changements, de leurs variations dans l’espace et le temps, ainsi que de leurs conséquences sur l’écologie des ectothermes restent mal compris. Ils sont néanmoins suspectés d’être à l’origine du déclin de nombreuses populations, et notamment à l’origine d’extinctions locales dans les populations de reptiles français. Le but de ce projet est de mieux comprendre l’influence du réchauffement climatique sur les mécanismes physiologiques liés à l’augmentation du stress métabolique, à l’accélération du rythme de vie et au vieillissement précoce chez les ectothermes. Il a aussi pour but de comparer ces effets dans l’espace (comparaison entre populations) et visera à répondre à plusieurs questions : (1) Les niveaux de stress impliquant un vieillissement précoce varient-t-il selon les caractéristiques thermiques et le niveau d’anthropisation des populations ? (2) Changent-ils selon l’âge ou le sexe des individus ? (3) Passent-ils par une augmentation du niveau moyen du stress, ou plutôt par une incapacité des individus à en réduire les effets négatifs ?

Bénéfices attendus

Nous prévoyons de capturer, mesurer et récolter des échantillons permettant d’effectuer le bilan écophysiologique de 600 lézards. Les sessions de mesures seront effectuées à la fin du printemps, après les événements de reproduction et au début de la gestation. Nos mesures permettront d’estimer à l’aide de marqueurs morphométriques (e.g., taille, masse, masse graisseuse), immunitaires (e.g., prévalences endo- et ecto-parasitaires) et physiologiques (e.g., dommages à l’ADN) le niveau de stress chronique imposés par l’environnement. Pour comparer plusieurs facteurs environnementaux impactant ce stress, nous échantillonnerons 15 populations différentes, réparties le long d’un double gradient altitudinal et anthropique. Les échantillons et les mesures seront effectués directement sur le terrain afin de limiter le temps de manipulation des individus.

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 la capture et celles associées à la contention nécessaire aux 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 stresseur. Aucun effet de ce genre de mesure sur la gestation des femelles adultes n'a par ailleurs été observé en laboratoire dans nos travaux précédents. Notons aussi 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 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 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

Un nombre important d’animaux sera utilisé pour quantifier les conséquences de caractéristiques individuelles et environnementales sur le stress et l’accélération du cycle de vie des individus. Pour correctement caractériser l’effet des facteurs individuels (e.g., âge, sexe), nous avons estimé empiriquement et en tenant compte de nos travaux précédents (Dupoué et al. 2022) qu’un effectif de 40 individus par population permettrait d’obtenir une population statistique probablement suffisante à nos analyses. Ce choix est justifié par un test de puissance statistique pour une taille d'effet équivalente à l'étude de 2022. Cet échantillon comportera 15 adultes femelles, 10 adultes mâles et 15 subadultes. 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. La différence de taille d’effectif entre les adultes s’explique par la difficulté à trouver des mâles adultes sur certaines populations après la reproduction (en mai) et le sexe ratio biaisée en faveur des femelles dans les populations. Pour correctement caractériser les effets environnementaux (e.g., température, humidité, niveau d’anthropisation), nous répèterons cet effectif de 40 individus sur chacune des 15 populations visitées. Ces populations sont réparties selon un gradient nord-sud et un gradient altitudinal (800à 1500m) qui permet de correctement échantillonner des populations chaudes, intermédiaires et froides. Le long de ce gradient, les populations sont regroupées par paires et chaque paire comprend une population pour lesquels les effets anthropiques sont faibles, et une population pour lesquels ils sont élevés. Notons cependant que trois populations, en extrême sud de la répartition sont dans des zones protégées et n’ont pas de pendant anthropisé. 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 maximum sera donc de 40 individus pour 15 populations, soit 600 lézards. Une technique d'imagerie sera utilisée pour identifier les animaux.

Raffinement

Notre protocole de terrain est défini et raffiné par l’équipe depuis plusieurs dizaines d’années. La période de capture (juin) correspond à une période où les individus se sont déjà reproduits et à laquelle les femelles entament leur gestation. Les populations seront visitées selon leur phénologie naturelle (Rutschmann et al., 2016) afin de collecter des individus à des stades phénologiques similaires et de minimiser les biais de comparaisons. Les captures seront effectuées par du personnel formé pour minimiser les risques d’autotomie. La contention des individus suivant la capture sera limitée à quelques secondes et ils seront isolés dans des 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 et maintenu à une température constante. Les mesures seront effectuées sur le terrain pour éviter le stress de transport vers un laboratoire. Les mesures seront effectuées en moins de 6 minutes pour limiter la détresse associée à la contention. Elles seront effectuées par un expérimentateur aguerri et une technique d'imagerie permettra de reconnaitre les individus. Pour minimiser la douleur liée au prélèvement des phalanges chez les adultes, une procédure sera appliquée pour analgésier les doigts de l’animal avant l’amputation. Les subadultes les plus petits (

Choix des espèces

Notre étude vise à comprendre comment les conditions climatiques locales altèrent de façon différente le niveau de stress et la dynamique de sénescence des populations de lézards vivipares dans le Sud de leur répartition. Il est donc indispensable d’avoir recours à des animaux issus de la faune sauvage pour atteindre nos objectifs. 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 ». Nous échantillerons plusieurs populations en condition naturelle. Les individus utilisés seront des adultes (>2 ans) et subadultes (1 an). Les femelles adultes seront dans le premier tiers de leur période de gestation qui s’entend de la fin mai à la fin juillet (voir début août dans les populations les plus froides). Le projet se concentrant sur le vieillissement précoce imposé par le stress thermique, il est nécessaire d’échantillonner toutes les classes d’âges.