Éthologie / comportement / biologie animale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Suivi à long terme de l’expansion de poissons salmonidés en milieu post-glaciaire.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Suivre sur le long terme la colonisation de rivières auparavant vierges de poissons par cinq espèces de salmonidés conduit à capturer 5 500 individus, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Saumons atlantiques, truites communes, ombles de fontaine, ombles chevaliers et saumons coho sont pêchés sur une cinquantaine de rivières, gardés une trentaine de minutes dans des viviers immergés, anesthésiés quelques minutes, mesurés, pesés, privés de quelques écailles, puis remis à l'eau sur leur site de capture après cinq minutes de récupération. Tous sont relâchés, le porteur indiquant vouloir peser le moins possible sur le fonctionnement des populations qu'il étudie. L'effectif tient à deux sites d'échantillonnage par rivière, une cinquantaine de poissons par site et dix poissons par estuaire, un calcul de densité qu'il juge impossible à mener sur moins d'individus.
Objectifs
Ce suivi à long terme des populations de poissons salmonidés permet d'étudier l'adaptation des animaux à des environnements nouveaux, et l'effet du changement climatique sur cette adaptation. Les données et échantillons issus de ce suivi servent à repondre à des questions de recherche en écologie et en résilience de la biodiversité.
Bénéfices attendus
Ce projet contribue à la comprehension des mécanismes d'adaptation mis en jeu lors de l'expansion rapide d'espèces, avec une attention particulière pour la colonisation de milieux post-glaciaires. Les nouvelles données produites permettront de mieux comprendre l'impact des salmonidés sur ces milieux trophiquement pauvres, et de mieux prédire l'adaptation des espèces au changement environnemental.
Procédures
Les animaux seront soumis à des mesures biométriques (taille et poids) et à un prélèvement d'écailles avant d'être rélachés sur leur lieu de capture.
Impact sur les animaux
La manipulation pour les mesures biométriques et le prélèvement d'écailles peuvent générer un stress ponctuel.
Devenir
Notre projet visant à étudier l'évolution des populations dans des environnements naturels, nous remettons tous les animaux en liberté à l'issue de chaque procédure, de façon à générer le moins d'impact possible sur le fonctionnement des populations.
Remplacement
L’objectif de ce suivi à long terme est d’étudier l’évolution de ces vertébrés dans un environnement post-glaciaire, et il n'existe aucune exemple comparable dans la littérature sur la colonisation naturelle de rivières préalablement vierges de poissons par ces espèces de salmonidés. Il est donc impossible de remplacer cette étude par une approche simulatoire in silico, par exemple.
Réduction
Le suivi à long terme de l'expansion des salmonidés impose des captures proportionnelles à cette expansion, en termes de nombre de rivières échantillonnées : nous estimons à 50 ce nombre de rivières, d’après nos données précédentes. Par ailleurs, pour pouvoir estimer les densités locales dans chaque rivière, ainsi que pour pouvoir étudier la variation et l'évolution des structures phénotypiques et génétiques avec des approches statistiquement acceptables, des effectifs minimums par rivière sont aussi requis : nous effectuons deux sites d’échantillonnage par rivière, et en moyenne, une cinquantaine de poissons sont capturés par site. Par ailleurs, nous échantillonnons aussi 10 poissons par rivière dans les estuaires. Cela amène à un nombre approximatif de 5500 individus capturés sur la durée du projet. Réduire ce nombre de capture rendrait impossible les estimations de densité ainsi que les analyses de variation des traits.
Raffinement
Toutes les précautions sont prises afin de limiter au maximum le stress de ces animaux. Suite à la capture, les animaux sont placés dans des viviers placés directement dans la rivière pour éviter les chocs thermiques, enrichis de pierres et ombragés par des couvercles pour protéger les animaux de la lumière et de la vue des expérimentateurs. Leur temps de séjour est réduit au minimum (souvent 30 minutes le temps de finir la pêche du site), il est suivi d’une anesthésie légère pendant quelques minutes, avant la manipulation (mesure de la taille et du poids, prélèvement d’écailles), qui elle dure 1 à 2 minutes. Les poissons sont ensuite placés dans un vivier identique au premier décrit, dans lequel ils auront le temps de récupérer de leur anesthésie (environ 5 minutes), et seront ensuite immédiatement relâchés sur leur site de prélèvement.
Choix des espèces
Le projet s'intéresse à l'adaptation des salmonidés à des environnements nouveaux. Les espèces de salmonidés étudiées sont celles qui ont survécu dans ces environnements post-glaciaires : le saumon Atlantique, la truite commune, l'omble de fontaine, l'omble chevalier, le saumon Coho. Les stades de développement étudiés concernent quasiment la totalité du cycle de vie car il s'agit d'une étude d'écologie ét évolution, il est donc nécessaire de prendre en compte toutes les étapes de la vie des animaux. Seul le stade embryo-larvaire n'est pas pris en compte car nos méthodes et période d'échantillonnage ne nous permettent pas de capturer des oeufs ou des alevins vésiculés.
Etude des effets du changement climatique sur des larves et des juvéniles de poisson.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Nage erratique, spasmes, perte d'équilibre le ventre en l'air : dès l'apparition d'un de ces signes l'expérience s'arrête, et l'animal passe vingt-quatre heures dans un bassin de récupération avant d'être tué. 3 200 larves et juvéniles de poissons capturés dans l'estuaire de Cayenne vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, aucun ne retournant à l'eau. Ils sont exposés à des hausses de température et de salinité poussées jusqu'à des limites sublétales, pour estimer les seuils de tolérance d'une dizaine de groupes taxonomiques et alimenter des modèles de gestion halieutique. Le porteur justifie la mise à mort par le risque que le retour en milieu tidal soit fatal, et juge le nombre d'individus "négligeable" au regard d'une seule ponte, alors qu'il annonce par ailleurs des lots de dix puis cinq individus par espèce.
Objectifs
Le succès du recrutement des populations des poissons à l’état sauvage et l’état des stocks pêchés dépendent principalement des premiers stades de vie et de leur survie car les larves et juvéniles sont les stades les plus sensibles aux variations environnementales et avec les plus hauts taux de mortalité naturelle. Ce projet vise donc à étudier les effets du réchauffement climatique sur les larves et juvéniles des poissons vivants dans les zones nourricières estuarienne et côtières de Guyane. Ce projet combinera des expérimentations en laboratoire avec des mesures in situ pour : i) caractériser la variabilité naturelle des conditions environnementales actuelles, ii) estimer les limites de tolérances salines et de température des principales larves et juvéniles présentes dans le système.
Bénéfices attendus
Dans le cadre de ce projet, les résultats obtenus concernant la variabilité des paramètres environnementaux de l’estuaire et les limites thermiques et de salinité des principales espèces considérées seront utilisés pour simuler les effets du changement climatique sur le fonctionnement des réseaux trophiques de l’estuaire de la rivière de Cayenne. Grâce aux connaissances acquises en laboratoire sur les limites de tolérance thermique et de salinité des espèces principales, l’impact de différents scenarios à court terme (5-10 ans) de changement climatique sur les réseaux trophiques pourra être étudié en utilisant les scenarios prévus par le GIEC (Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat). Ce projet fournira aussi les outils nécessaires pour le développent des futurs modèles couplant les dynamiques de recrutements des juvéniles des espèces à intérêt commercial avec les modèles de populations focalisés sur les adultes pêchés plus au large. Ce type d’outils permettra de mettre en place des mesures de gestion durable pour le maintien des ressources halieutiques et des pêcheries qui les exploitent.
Procédures
sans objet
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont le stress lié à la capture en milieu naturel, le transport, et lors des manipulations. Pendant les expérimentations, la hausse des températures et/ou salinité jusqu’à des limites sublétales va perturber l’animal et changer son comportement (nage erratique, mouvement operculaire réduit, spasme, perte d’équilibre – ventre en l’air). Dès l’apparition d’un symptôme, l’expérimentation sera interrompue et le spécimen placé dans un bassin de « récupération » (à T°C et salinité normales, viables). La mise à mort sera effectuée après 24h dans le bassin de récupération.
Devenir
Après chaque expérimentation, les animaux seront surveillés dans un bassin de récupération pendant 24h et mis à mort. Les animaux ne seront pas relâchés car le transport et le choc environnementale (milieu tidale avec des très forts changement des paramètres de l’eau au cours de la journée) pourra lui être fatal et causer des stress ultérieurs. La quantité d’animaux sacrifié sur 5 ans peut être considérée négligeable par rapport à une ponte d’un seul géniteur et à la mortalité naturelle de ces animaux dans le milieu naturel (>90% la semaine suivant la ponte). Ces détails ont été expliqués dans le document.
Remplacement
Les seuils de tolérance aux variations de température et salinité étant dépendants des espèces, nous ne pouvons pas substituer les espèces et devons faire les expérimentations sur les espèces sauvages locales. Par contre, nous limiterons au maximum le nombre d’individus.
Réduction
Pour chaque espèce, un premier test sera effectué sur 10 individus témoins et 10 individus soumis au réchauffement/changement de salinité. Si les différences inter individuelles ne sont pas significatives, le nombre d’individus sera réduit à 5 pour les expérimentations suivantes. Il ne sera pas possible de réduire davantage le nombre d'individus testés pour des raisons de puissance statistique. Par ailleurs, pour certaine espèce, le nombre d’individus sera probablement tout simplement limité par le nombre d’individus capturés dans la nature. Si moins de 5 individus sont prélevés dans la journée, les animaux seront relâchés directement in situ.
Raffinement
Les individus capturés (larves, post-larves et juvéniles) seront placés dans des conteneurs équipés de bulleurs, par famille (afin d’éviter les attaques de certaines espèces et donc éviter ce stress, voire mortalité), puis rapidement transportés vers la plateforme expérimentale pour être mis dans des aquariums préalablement préparés quelques jours avant leur capture. Afin d’être au plus proche des conditions environnementales naturelles, l’eau des aquariums sera prélevée quelques jours avant sur le site de capture. Les installations et les filtres auront été mis en route avant le démarrage de l’expérimentation et tous les paramètres physiques (T°C, salinité…) contrôlés et stabilisés. L’ensemble des installations sera placé dans une pièce climatisée afin de pouvoir contrôler plus facilement la température des aquariums. Une surveillance accrue sera portée aux animaux à leur arrivée afin de savoir s'ils s'acclimatent et s’alimentent. En cas de comportement anormal, d’absence de prise alimentaire correcte (traduisant d'un état de stress), les animaux seront mis à mort.
Choix des espèces
L’objectif de l’étude est d’étudier les effets du réchauffement climatique sur les larves et juvéniles des poissons vivants dans les zones de nurseries estuariennes et côtières de Guyane. Les seuils de tolérance aux variations de température et salinité étant dépendante des espèces, nous ne pouvons pas substituer les espèces et devons faire les expérimentations sur les espèces sauvages locales. L’identification de certaines espèces de larves n’étant pas possible vivantes, à l’œil nu, les expérimentations se feront uniquement sur environ 10 groupes taxonomiques principaux, au niveau soit de l’espèce, du genre ou de la famille. L’étude portant sur la sensibilité des espèces aux variations de température lors de leurs premiers stades de vie, les individus utilisés seront au stade de larve- juvénile selon ce qui sera capturé le jour de l’échantillonnage (filet de mailles entre 500µm et 3mm). Les adultes ne seront ni capturés ni étudiés. Pour certaines espèces seulement, un seul stade de vie sera présent dans l’estuaire car les autres stades se développent dans d’autres types d’habitat.
Suivis télémétriques et prélèvements biologiques sur des phoques dans leur milieu naturel
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés au filet puis maintenus contenus jusqu'à trente minutes avant la pesée, 94 phoques gris et veaux-marins subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger, avant d'être relâchés en mer. Sous sédatif puis anesthésie intraveineuse, chaque individu subit une prise de sang, une biopsie de lard, le prélèvement d'une vibrisse et le collage d'une balise sur le poil, l'ensemble durant une à deux heures. Le porteur affirme que la balise n'occasionne "aucune nuisance" et que les captures ne provoquent qu'un stress ponctuel, y compris chez les autres phoques de la colonie dérangés par l'opération. Le choix de l'espèce tient à ce que ces mammifères marins protégés sont l'objet même du projet, un suivi télémétrique destiné aux gestionnaires de la conservation, et le poids minimal de 40 kg est fixé selon la taille des balises disponibles.
Objectifs
Le projet consiste en le suivi par télémétrie (balises émettrices) de phoques sauvages dans leur milieu naturel, et de prélèvement de quelques échantillons biologiques réalisés lors de la capture, afin de mieux comprendre leurs stratégies d’utilisation de l’espace et des ressources marines et de répondre aux attentes des gestionnaires en charge de la gestion et la conservation de ces mammifères marins protégés et/ou de leur habitat naturel. Les animaux sont capturés dans leurs « colonies », terme défini ici au sens très général de zone de repos terrestre utilisée par un groupe de phoque toute l’année (impliquant ou non la présence de reproduction). Afin de réaliser les suivis individuels, les phoques sont capturés dans leur milieu à l’aide de filets, pesés, anesthésiés, leur poil est séché et dégraissé de façon à coller les balises sur le poil. Quelques prélèvements biologiques sont effectués afin de compléter les informations obtenues par les balises grâce à des marqueurs génétiques et écologiques, puis les animaux sont immédiatement relâchés en mer. Ces opérations, durant environ 1 à 2 heure(s) entre la capture et le relâcher, sont intégralement réalisées sur le terrain (sur le littoral) et les animaux ne sont pas transportés en captivité. Les balises utilisées permettent de suivre leurs déplacements et activités en mer comme à terre pendant plusieurs mois (localisations, détails des plongées, périodes de repos à terre, etc.). Les balises tombent au plus tard 9 ou 10 mois après la pose, pendant la mue annuelle des phoques (lorsque le nouveau poil remplace l’ancien, la balise tombe avec l’ancien poil).
Bénéfices attendus
Le projet permettra de mieux comprendre les stratégies individuelles de ces prédateurs supérieurs aux variations de leur environnement et leurs réponses aux pressions anthropiques (telles que les activités humaines en mer et les changements globaux), notamment par l’analyse des traceurs écologiques et génétiques issus des prélèvements biologiques.
Procédures
Les animaux sont capturés dans leur milieu naturel, contraints physiquement dans des filets pendant leur transport (quelques minutes à 30 minutes environ) puis pendant la pesée (quelques minutes). Afin de réduire le stress et l'agitation des phoques une fois dans les filets (notamment si le transport vers la zone de manipulation est long), une injection intra-musculaire de sédatif est réalisée. Les phoques sont ensuite anesthésiés par injection intra-veineuse, l'anesthésie dure généralement 15 à 20 minutes. Le prélèvement de sang est réalisé dans la foulée de l'injectionintra-veineuse de l'anesthésiant et ne dure que 10 secondes environ. La biopsie de lard, réalisée après injection d'anesthésique local, est réalisée en quelques secondes également. Un (exceptionnellement deux) prélèvement(s) de vibrisse est réalisé au début de l'anesthésie (il ne prend qu’une seconde). Du poil est prélevé sur environ 3 cm² et une balise est collée sur leur poil à l'arrière de la tête, n'occasionnant aucune nuisance. Exceptionnellement, un individu peut être recapturé et échantillonné plusieurs fois sur la durée du projet, toujours à plusieurs mois voire années d’intervalle.
Impact sur les animaux
Les captures occasionnent un stress ponctuel pour les phoques capturés ainsi que ceux de la même colonie importunés par les opérations de capture. L'anesthésie rapide des animaux capturés sert entre autres à réduire ce stress au minimum, pour les animaux capturés. La piqure liée à l’injection intra-veineuse de l’anesthésiant peut occasionner une légère douleur transitoire, souvent atténuée par une piqure intra-musculaire de sédatif peu après la capture. L’anesthésiant permet ensuite de réduire la douleur liée au prélèvement de vibrisse, et l’injection d’un anesthésique local permet de réduire la douleur générée par la biopsie de lard.
Devenir
Tous les animaux sont immédiatement relâchés dans leur milieu naturel à l'issue de la procédure.
Remplacement
Le Remplacement des animaux n'est pas possible puisque l'objectif même du projet est de mieux connaitre et décrire le comportement d'espèces sauvages à préserver, il est donc indispensable de suivre des animaux de ces espèces dans leur milieu naturel.
Réduction
La Réduction est réalisée par le choix de capture d'un maximum de 30 phoques par espèce, par colonie et par période de 5 ans : ces effectifs permettent de décrire la variabilité inter-individuelle, très forte chez ces prédateurs supérieurs, sans affecter une trop large proportion de la colonie (comptant généralement une ou plusieurs centaines d'individus). Actuellement, ce chiffre est néanmoins inférieur compte tenu des autorisations de capture en cours de validité : le nombre total d'individu est 94, mais ce chiffre pourra être revu à la hausse en fonction des nouvelles autorisations de capture, et feront l'objet d'amendements au projet déposés sur Apafis le cas échéant.
Raffinement
Le Raffinement des procédure est réalisé par une diminution des sources de stress chez l'animal lors de la capture (absence de gestes brusques et de bruit excessif autour des animaux, linge sur les yeux pendant la manipulation, etc.), par la prise en compte des sources possibles de douleur (utilisation d'analgésiques), par la limitation des prélèvements au strict minimum pour effectuer les analyses biologiques pertinentes, et par le suivi de l'animal pendant l'intégralité de la procédure, jusqu'à son réveil et son retour spontané dans le milieu naturel (rythme respiratoire, rythme cardiaque etc.). Les procédures mises en place réduisent par ailleurs les risques de blessure de l'animal, de la capture jusqu'au relâcher. Le prélèvement de sang est réalisé avec la même aiguille, déjà en place dans la veine, que celle ayant servi à l’injection de l’anesthésiant (pas de nouvelle piqure). En amont de la procédure ont été déterminés 1) des paramètres à prendre en compte pour exclure de la procédure des animaux affaiblis et 2) des paramètres à suivre lors de la procédure et des actions à faire immédiatement en cas d'anomalies mises en évidence.
Choix des espèces
Les animaux concernés par ces études, les phoques gris Halichoerus grypups et les phoques veaux-marins Phoca vitulina, sont l’objet même du projet, puisqu’il s’agit de mieux comprendre le comportement naturel de ces mammifères marins dans leur milieu, notamment pour mieux définir les mesures de gestion et de conservation à mettre en place au niveau local et national voire international. Ces espèces sont protégées en France et font l'objet d'un programme de suivi dans le cadre de la Directive-cadre Stratégie pour le Milieu Marin. Les phoques capturés, prélevés et équipés de balises sont majoritairement des sub-adultes ou adultes. Le poids minimum choisi est de 40 kg, en l’état actuel des balises utilisées (balises GPS/GSM et balises Argos), de façon à ce que le poids et surtout la surface des balises sur le corps des phoques n’entraine qu’une force négligeable de frottement lors de la nage.
Exposition précoce au stress chronique et chimique : impact sur la santé respiratoire
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système respiratoire
Des femelles gestantes sont enfermées chaque jour dans une machine à enfumer, placées le matin dans un espace restreint, puis laissées le soir sur une litière humide en cage inclinée, le cycle lumineux étant inversé le week-end. 480 souris, 120 femelles et 360 souriceaux, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, les petits étant exposés à la fumée de cigarette jusqu'à leur trentième jour de vie. Le porteur affirme que les femelles "tolèrent bien" cette exposition, "sans nuisance particulière", tout en anticipant que le stress chronique quotidien peut conduire à un cannibalisme maternel. Toutes sont tuées à la fin de la procédure, pour prélever notamment les poumons et mesurer les effets des deux expositions.
Objectifs
L'objectif de notre projet est d'évaluer les interactions entre les expositions au stress chronique maternel et au tabagisme pendant les premières années de vie et leurs conséquences sur la santé respiratoire de l'enfant/de la progéniture. L'approche expérimentale qui fait l'objet de la présente demande vient compléter une approche épidémiologique réalisée sur une cohorte mère-enfant, avec pour objectif général d'identifier les mécanismes biologiques sous-tendant les interactions entre stress chronique et chimique. Le volet expérimental du projet va nous permettre de comprendre à quel(s) stade(s) du développement pulmonaire cette interaction exerce son effet, grâce aux analyses fonctionnelles et moléculaires qui seront réalisées sur les prélèvements pulmonaires notamment.
Bénéfices attendus
Ce projet explore la relation entre l'exposition aux polluants, en particulier le tabac, et la vulnérabilité induite par le stress sur la santé respiratoire. Il se concentre sur un problème majeur de santé publique qui a été peu exploré jusqu'à présent : comment l'exposition précoce à un événement stressant de la vie rend les individus plus susceptibles de développer des troubles respiratoires après une exposition à des polluants environnementaux tels que le tabac. L'identification de biomarqueurs enrichira la construction d'AOPs (adverse outcome pathways) et donc, au-delà de la science fondamentale, renforcera le panel d'outils de régulation dans ce domaine. Ces biomarqueurs seront aussi recherchés chez les patients, ce qui devrait conduire à terme à de fortes implications en santé publique grâce à l'approche pluri- et transdisciplinaire du projet dans son ensemble (volets épidémiologique et expérimental).
Procédures
Les femelles gestantes seront exposées à la fumée de cigarettes quotidiennement, selon une procédure non douloureuse (cage placée dans une machine à enfumer), et/ou à différents stress chroniques. Ainsi, un évènement de stress léger sera appliqué le matin (femelle placée dans un environnement restreint), ainsi que le soir (litière humide, cage inclinée). Les week-ends, seule une inversion du cycle de lumière (30 min de lumière toutes les 3 h) sera appliquée. La descendance sera exposée quotidiennement à la fumée de cigarette jusqu'au 30è jour de vie. Elle sera soumise à des mesures longitudinales non invasives de fonction pulmonaire sur animaux vigiles durant 1h à plusieurs stades de leur vie (Pléthysmographie).
Impact sur les animaux
D’après nos résultats antérieurs, les souris femelles exposées aux polluants au cours de la gestation tolèrent bien une telle exposition, sans nuisance particulière. Leur descendance ne présente pas de létalité excessive ou d’anomalies évidentes de développement, les souriceaux grandissent normalement jusqu’à l’âge adulte. L’exposition des femelles au stress chronique chaque jour pendant la gestation pourrait induire un stress pouvant conduire à un cannibalisme maternel. Dans le cadre de ce projet, une attention particulière sera portée à la croissance dès les premiers jours de vie afin de détecter des troubles éventuels. La mesure de la fonction pulmonaire par pléthysmographie corps entier est non invasive, elle est réalisée sur animaux vigiles et libres de mouvement, elle n’induit pas d’effets indésirables.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin d'étudier les effets de l'exposition aux différents stress (chronique et/ou chimique).
Remplacement
L'objectif de notre projet est d'évaluer les interactions entre les expositions au stress chronique maternel et au tabagisme pendant les premières années de vie et leurs conséquences sur la santé respiratoire de l'enfant/de la progéniture. De cette co-exposition résulte une complexité impossible à modéliser de manière bioinformatique ou par technique de culture cellulaire. Nous souhaitons ensuite mesurer les conséquences de cette exposition périnatale sur la physiologie et la fonction pulmonaires de la descendance jusqu’à l’âge adulte, que nous ne sommes pas en mesure de modéliser par des méthodes alternatives à l’heure actuelle. Notre étude sur modèle murin nous permettra justement de modéliser des expositions maternelles humaines bien plus complexes, pour lesquelles nous avons encore peu de données.
Réduction
Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet est de 480 animaux (360 souriceaux + 120 femelles gestantes). Ce nombre a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données historiques du laboratoire, du nombre moyen le plus bas de naissances par portée, et de données (publiées ou non), nous permettant de réaliser des calculs statistiques permettant de définir le nombre d'animaux nécessaire pour obtenir un effet statistiquement significatif et pour déterminer des points d'arrêt d'expérimentation. Il tient aussi compte du nombre d'études estimées, des variations inter individus et de la robustesse des mesures. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’effet ou non d’une condition expérimentale. Précédemment au laboratoire nous avons harmonisé les procédures afin de limiter le nombre d’animaux utilisés. Le choix des points temporels d’analyses a été conservé par rapport aux études précédentes du laboratoire. Ainsi, les résultats précédemment obtenus au laboratoire sur les effets de l’exposition à la fumée de cigarette et/ou sur la période du développement pulmonaire pourront être comparés. En fonction du calendrier des expériences et de la réussite des accouplements, le nombre d'animaux utilisés pourra être revu à la baisse.
Raffinement
Les expérimentations seront réalisées conformément aux règles éthiques visant à respecter le bien être animal, c’est-à-dire dans un environnement contrôlé (stabulation dans des enceintes autonomes d'animalerie). Ces conditions expérimentales offrent de plus l’avantage de minimiser l’impact de stress non contrôlés sur les paramètres mesurés. Plus spécifiquement, pour la réalisation du protocole de stress, les animaux seront stabulés dans des enceintes autonomes. Ces enceintes permettent d'éviter aux animaux d'être dérangés par le bruit extérieur (source de stress que nous ne pourrions contrôler dans un projet qui s'intéresse à l'effet d'événement stressant). Au cours de nos travaux antérieurs portant sur les femelles gestantes, nous avons mis au point un protocole permettant de minimiser le stress (non souhaité), notamment en les enrichissant fortement par l'ajout de refuges en carton, de carrés de cellulose et de lanière de papier. Après le sevrage, les souris de la descendance bénéficieront des mêmes conditions d’enrichissement, et seront hébergées en groupes sociaux, pour réduire leur stress et favoriser leur bien-être. L'exposition à la fumée de cigarettes se fait en placant directement les cages dans la machine à enfumer Teague, ce qui permet de ne pas avoir à changer les animaux de cages. Les animaux seront sous observation quotidienne pendant toute la durée du protocole, et l’évaluation permanente de l’état général des souris permettra de respecter le bien-être animal et d’appliquer la mise à mort rapide à l’atteinte d’un point limite.
Choix des espèces
Le modèle murin a été choisi dans notre projet pour plusieurs raisons. La souris est le modèle le plus utilisé en toxicologie, la littérature à son sujet est donc abondante. Par ailleurs, nous maitrisons l'ensemble des techniques nécessaires à l'expérimentation. Les analyses seront réalisées à J21 (stade tardif de l'alvéolisation), J30 (jeune adulte) et J60 (adulte, maturité pulmonaire atteinte).
Modélisation de l’interaction dynamique entre la production de méthane, l’efficience alimentaire et la résilience chez la chèvre en lactation
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Enfermées seules pendant 72 heures dans une enceinte close qui mesure le méthane qu'elles émettent, avec traite manuelle deux fois par jour, 160 chèvres en lactation vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit un séjour pouvant provoquer vocalisations, baisse d'ingestion, perte de poids transitoire et agitation, et reconnaît que l'hébergement individuel est un facteur stressant. Il écrit pourtant que la procédure "n'implique aucune mesure invasive sur les animaux". Les chèvres retournent ensuite à l'élevage, où leur efficience alimentaire et leur résilience continuent d'être mesurées, les données servant à nourrir des modèles mathématiques de réduction du méthane.
Objectifs
Chez les ruminants, La dégradation des aliments se produit principalement dans le rumen (estomac) grâce à l'action d'une communauté microbienne complexe. Ce microbiote est responsable de la fermentation des aliments dont les produits principaux sont les acides gras volatils, le gaz carbonique et le méthane. La réduction des émissions de méthane des ruminants est un défi majeur pour le secteur de l'élevage. La conception de stratégies optimales de réduction de méthane nécessite la prise en compte des éléments de productivité et de résilience animale. En effet, une stratégie de réduction des émissions ne doit peut pas défavoriser la santé et la production (e.g. production du lait des chèvres laitières dans notre cas). Dans ce contexte, ce projet associe la modélisation mathématique et l’expérimentation animale pour contribuer à une meilleure compréhension des interactions entre caractères clés. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer la dynamique de production de méthane de chèvres dont les caractéristiques et les capacités de résilience et d’efficience alimentaire sont connues. Les données résultantes seront utilisées pour le développement de modèles mathématiques. Par efficience alimentaire, on entend le rapport entre les produits animaux et les ressources mobilisées. Ce ratio résulte de la capacité des animaux à transformer les ressources alimentaires en produits (lait, viande). Par résilience, nous entendons la capacité à court terme de l'animal à faire face aux perturbations environnementales. Notre hypothèse est que des animaux présentant des différences en termes de leur efficacité ou robustesse pourraient présenter des différences dans leur dynamique de production de méthane. Nous espérons que ce travail produira des connaissances permettant la conception de stratégies de réduction de la production du méthane tout en conservant résilience animale et des productions optimales. Ce projet s’appuie sur des projets en cours et futurs de notre équipe autour de l’efficience alimentaire et la résilience.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera à une meilleure compréhension des liens entre émissions de méthane par des ruminants et caractères d’intérêt clés, comme leur production de lait et leur santé ou bien-être Cette approche globale est centrale pour la conception des stratégies durables pour la réduction d’émission de méthane dans l’atmosphère. Le projet fournira, de plus, des données clés (cinétiques d’ingestion couplées aux cinétiques de production de méthane) pour les travaux de modélisation portés par notre équipe. Ces modèles prédictifs s’intègrent dans une démarche d’élevage de précision en produisant des outils d’aide à la décision pour le suivi de l’élevage et la formulation de stratégies alimentaires durables. En plus, les modèles mathématiques résultants sont des outils qui pourraient aider à réduire le besoin d'expérimentations animales pour prédire les réponses des animaux aux changements alimentaires, ce qui répond aux principes des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner).
Procédures
Pour toute la durée de la procédure, les animaux serons soumis à un hébergement individuel pendant 72 heures dans des enceintes fermées permettant la mesure de la production de méthane. Pendant le séjour dans les enceintes, les animaux serons soumis à une traite manuelle 2 fois par jour, pour un totale de 6 traites d’une durée d’environ 3 minutes chacune.
Impact sur les animaux
Les séjours (3 jours) dans les enceintes peuvent entraîner un stress en raison de l’hébergement individuel des animaux. Le séjour dans les enceintes peut conduire certains animaux à vocaliser et à diminuer leur ingestion, ceci conduisant à une perte de poids transitoire. Le séjour pourrait avoir un impact sur l’activité de l’animal (excrétions excessives, agitation ou immobilisation).
Devenir
La procédure de mesure de méthane n’implique aucune mesure invasive sur les animaux. Les chèvres retournent dans l’élevage à la fin.
Remplacement
Les modèles mathématiques résultants de ce projet seront des outils permettant d’étudier des alternatives durables pour la réduction de méthane. La construction des modèles doit impérativement reposer sur des données expérimentales obtenues in vivo, en prenant en compte la spécificité de l’animal (i.e. son comportement alimentaire et son niveau de production). Des systèmes in vitro existent pour étudier la production de méthane. Néanmoins, les conclusions basées sur ces études in vitro sont limitées car ce type de système ne tient pas compte des facteurs physiologiques importants de l’hôte, comme par exemple l’absorption des acides gras volatils à niveau du rumen. Pour ce projet, l’expérimentation animale est donc essentielle et irremplaçable. Le but est que, dans l’avenir, les modèles résultants du projet constituent une alternative à l’expérimentation animale dans certains cas spécifiques.
Réduction
La procédure impliquera l’utilisation de chèvres dont le comportement alimentaire, l’efficience alimentaire ou la résilience auront déjà été caractérisées dans des expérimentations précédentes ou à venir. L’objectif est de déterminer la production de méthane chez des animaux avec des profils d’efficience et résilience variés pour permettre d’évaluer notre hypothèse. Pour éviter des conditions environnementales d'inconfort (température, humidité), nous avons décidé de n'utiliser le dispositif qu'au printemps et à l'automne. Pour chaque saison, nous caractériserons la production de méthane d'animaux avec deux niveaux différents de résilience ou efficience alimentaire. L’expérimentation en 2 saisons nous permettra évaluer 2 stades de lactation. Nous utiliserons 4 animaux par traitement (16 animaux par saison, par an) afin de tenir compte de la possibilité que certains animaux ne réussiront pas la phase d'habituation et sortiront de l’expérimentation sans passer par la phase de mesure de production de méthane. Les animaux à utiliser seront sélectionnées en connexion avec des protocoles précédents permettant la caractérisation de leur résilience ou de leur efficience alimentaire. La procédure a une durée de 5 ans pour permettre élargir le phénotypage d’un nombre important des animaux dans notre installation expérimentale. Ces animaux auront une caractérisation en termes de leur résilience/efficience dans des expériences à venir dans le cadre de projets de recherche de l’équipe. La consolidation d’une base des données important intégrant des données de production de méthane, résilience et efficience alimentaire sera un atout pour le développement de modèles mathématiques de notre équipe.
Raffinement
L’hébergement individuel est un facteur stressant pour les animaux. Pour réduire les nuisances sur le bien-être animal, une phase d’habituation sera mise en place pour minimiser le stress dans les enceintes. Dans cette phase d’habituation, les animaux seront exposés à l’hébergement individuel de manière graduelle. Les enceintes sont équipées d’un matelas qui laisse passer l’urine pour améliorer le confort de l’animal. Des brosses et des petites chaines seront installées comme enrichissement. La présence de parois transparentes (qui permettent la visibilité avec leurs congénères et de la présence humaine) et la présence d’une veilleuse pour la nuit pendant les phases d’habituation et de mesures réduiront le stress. Les animaux seront observés régulièrement pendant toute la durée du protocole d’habituation et pendant les mesures. Des points limites ont été mis en place et seront appliqués. Une caméra vidéo enregistrera en continu les comportements des 4 chèvres durant la période de mesures pour surveiller et détecter un éventuel changement de comportement. Les vidéos seront sauvegardées et visionnées systématiquement le lendemain matin par les animaliers. Si un animal présente des comportements anormaux durant la nuit, il sera sorti du dispositif. Une étape en amont des essais sera effectuée pour sélectionner des animaux qui, potentiellement, auront moins de stress. Cette sélection sera faite sur l’observation des comportements. L’observation de la production de lait et de la mamelle sera aussi prise en compte pour choisir des animaux ave une bonne conformation des trayons pour faciliter la traite manuelle.
Choix des espèces
Ce projet s’intègre dans le programme de recherche de l’équipe. Il utilisera l’animal modèle de l’unité : la chèvre laitière. Nous allons utiliser des chèvres en lactation dans des conditions similaires à l’élevage conventionnel de chèvres laitières .pour avoir des résultats représentatifs du contexte de production des élevages commerciaux. Nos travaux de modélisation suivent une approche mécanistique générique qui peut être appliquée aux autres espèces de ruminants y compris les bovins.
Caractérisation des conséquences physiologiques et comportementales de la stochasticité thermique chez des espèces de poissons présentes en Saône
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Pêchés dans la Saône, 1680 poissons de quatre espèces, chevesnes, spirlins, gobies à tache noire et chabots communs, vont être utilisés sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun est anesthésié pour recevoir une marque d'élastomère, puis de nouveau à chaque transfert entre aquariums, avant un préconditionnement thermique de une à six semaines et deux séries de tests comportementaux d'une heure, certains subissant en plus un test de performance de nage. Le porteur attend un stress accru par la pêche et le changement de milieu, avec un risque d'infection plus élevé du fait de l'origine sauvage des animaux, dont il dit ignorer l'histoire. 1280 poissons sont tués pour des mesures de bioénergétique cellulaire, 400 sont remis à l'eau, et les gobies à tache noire, classés invasifs, ne peuvent en aucun cas être relâchés.
Objectifs
Le changement climatique est souvent caractérisé par une augmentation de la température moyenne, mais rarement par les variations de températures non prédictibles de plus en plus fréquentes qui l’accompagne. Cette variabilité thermique imprévisible, ou « stochasticité thermique » reste à ce jour encore peu étudiée mais peut entrainer des effets délétères sur les organismes vivants, et plus particulièrement sur les ectothermes, comme les poissons, dont la température interne dépend fortement de la température environnementale. Pour faire face à ces variations thermiques aléatoires, seuls les organismes possédant une large gamme de réponses comportementales et/ou physiologiques (= plasticité phénotypique) pourront se maintenir à moindre coût. En reproduisant cette stochasticité thermique en conditions contrôlées de laboratoire, ce projet a donc pour but de caractériser les réponses physiologiques et comportementales des poissons mises en place lors de ce stress thermique aigu. On s’attend donc à une augmentation de la dépense énergétique des poissons soumis à un régime thermique stochastique (aléatoire), en comparaison avec un régime thermique variable prévisible (saisonnier ou journalier) ou un régime thermique stable. On s’attend également à des répercussions au niveau comportemental, notamment à travers une diminution de l’activité physique et une augmentation de la quête alimentaire en fonction du potentiel adaptatif des espèces étudiées. Pour décrire les différentes composantes physiologiques et comportementales de la plasticité phénotypique, 4 espèces de poissons couramment rencontrées en Saône seront utilisées : le chevesne et le spirlin (2 espèces pélagiques eurythermes), le gobie à tache noire (espèce benthique invasive) et le chabot commun (espèce benthique native). Ces quatre espèces communes et représentatives des différentes niches écologiques permettront de généraliser au maximum les informations obtenues au cours de cette étude. Au total, 1680 poissons seront utilisés au cours des 5 prochaines années, dont une partie pourra être replacée dans le milieu naturel. En concertation avec les gestionnaires de biodiversité, nous nous assurerons de l’effet négligeable de ces prélèvements sur les populations naturelles.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de documenter et de mieux prédire l’impact du changement climatique sur les populations de poissons d’eau douce, en se focalisant plus particulièrement sur des variations rapides et stochastiques de la température encore très mal prises en compte dans la littérature scientifique. A l’aide d’une approche interdisciplinaire, entre écologie comportementale et physiologie, cette étude va permettre à court terme i) d’apporter des connaissances fondamentales pour définir les limites thermiques de certaines espèces en Saône et ii) de caractériser les effets d’une stochasticité thermique accrue sur le comportement et la physiologie des poissons. Ces données participeront par exemple à la compréhension des conséquences des changements environnementaux rapides souvent liées à l’activité humaine. A plus long terme, ces données pourront servir concrètement pour réfléchir à des directives de conservations des écosystèmes basées sur des données physiologiques et comportementales individuelles, en support aux données populationnelles. Les conclusions de ce projet d’envergure réalisé sur plusieurs espèces de poissons seront susceptibles d’être généralisables aux écosystèmes similaires à la Saône, dans un but de conservation des écosystèmes aquatiques, qui reste au centre des préoccupations du grand public, des instances gouvernementales et des chercheurs.
Procédures
À la suite de leur prélèvement en milieu naturel, tous les poissons seront acclimatés à l’animalerie et stabulés dans des conditions adaptées à leur espèce. Les poissons seront soumis à une anesthésie / analgésie afin de les implanter avec des marques pour les individualiser. Cette intervention dure au maximum 15 minutes par poisson. Les poissons seront ensuite soumis à une période de pré-conditionnement thermique (entre 1 et 6 semaines selon la procédure). A chaque manipulation (lors des transferts entre les aquariums de stabulation et les enceintes expérimentales), les poissons seront légèrement anesthésiés afin de limiter le stress du déplacement. Cette anesthésie ne fera pas effet pendant plus d’une minute sur le poisson. Tous les poissons en pré-conditionnement subiront deux séries de tests comportementaux (2 fois 1h) espacés de 2 jours de repos en conditions expérimentales. Certains d’entre eux subiront par la suite un test de performance de nage (
Impact sur les animaux
Un des effets indésirables de ces protocoles pourrait être un niveau de stress accru faisant suite à la pêche, à la stabulation dans un nouveau milieu, et/ou aux expérimentations. Cette augmentation du stress peut s’exprimer via l’apparition d’infections chez les poissons. En effet, les risques d’infections sont plus hauts que la normale car comme les poissons viennent de milieux naturels, on ne connaît pas leur histoire et ce qu’ils auraient pu rencontrer dans leur habitat. Un autre point de surveillance sera lié à la période d’isolement des poissons (entre 2h et
Devenir
80 poissons (chevesnes) seront euthanasiés à la suite du protocole permettant de construire une courbe de performances thermiques pour réaliser une étude de performance thermique au niveau cellulaire. Sur les 1600 poissons prévus pour caractériser les conséquences physiologiques et comportementales des périodes de pré-conditionnements aux différents régimes thermiques, 1200 individus seront euthanasiés pour réaliser des mesures de bioénergétique cellulaire, et 400 poissons (100 de chaque espèce) seront replacés dans leur milieu naturel. De plus, les gobies à tache noire, étant considérés comme invasifs, ne peuvent pas être relâchés dans le milieu naturel.
Remplacement
A ce jour, seule l’expérimentation sur animaux permet de réaliser une étude intégrative qui prend en compte l’ensemble des réponses physiologiques et comportementales des organismes soumis à des contraintes environnementales. Dans le contexte de l’intensification du changement climatique, ce projet cherche à décrire les conséquences des variations de température sur des poissons issus du milieu sauvage (la Saône), afin d’apporter un éclairage pertinent et des prédictions des effets de ce stress thermique sur les écosystèmes aquatiques. De plus, l’utilisation d’espèces variées s’avère indispensable pour apporter des conclusions pertinentes, robustes et généralisables sur les conséquences d’une augmentation de la stochasticité thermique sur la biodiversité des rivières.
Réduction
Compte tenu de l’étendue de la variabilité interindividuelle des processus étudiés dans ce projet, le nombre de poissons a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique, notamment grâce au marquage individuel permettant l’utilisation de tests à mesure répétées, prenant l’individu comme facteur aléatoire. Outre les 80 chevesnes nécessaires pour l’étude des courbes de performances thermiques, c’est surtout le protocole de comportement alimentaire (réponse fonctionnelle), qui selon la littérature implique pour établir une courbe robuste 5 individus au minimum par densité de proies (au nombre de 7), qui conditionne l’effectif choisi. Ainsi, 5 poissons x 7 densités de proies x 2 durées d’acclimatation x 5 profils thermiques x 4 espèces = 1400 poissons seront expérimentés au maximum. Afin de palier une mortalité possible liée à l’origine « sauvage » des poissons, 50 poissons supplémentaires par espèces seront pris en compte dans les calculs, soit au total 1680 poissons pêchés au cours des 5 ans du projet. Tout aménagement de protocole permettant de réduire encore le nombre de poissons utilisés au cours des expériences sera favorisé et certains poissons pourront également être relâchés après expérimentation.
Raffinement
Lors des protocoles in vivo (mesure de la consommation d’oxygène associée aux performances de nage et tests comportementaux), un des principaux objectifs est de limiter au maximum le stress et la douleur des animaux. Chaque geste contraignant (mesures et changement de milieu – tunnel, chambre ou nouvel aquarium) sera réalisé sous anesthésie légère, suivi par un temps d’acclimatation de 12h dans le tunnel de nage ou la chambre métabolique, avant les protocoles de respirométrie ou de 15 à 30 min avant les protocoles de comportement. Après chaque expérience, les poissons seront replacés dans leur aquarium de stabulation et toutes les précautions seront prises pour leur éviter toutes nuisances visuelles et sonores. Les poissons sont maintenus dans des aquariums de 60L ou 90L en densité adaptée à leur espèce. Les spirlins et les chevesnes juvéniles sont des poissons vivant en banc. Ils seront donc maintenus à plusieurs dans les aquariums (environ 15 par bac) afin d’optimiser les conditions de stabulation. Des cachettes adaptées (tubes de gros diamètres leur permettant de se cacher en banc), des plantes artificielles et du gravier sont disposés dans chaque aquarium. Un système de pompe filtrante assurera également une circulation d’eau bullée continue dans les aquariums. Les poissons seront nourris une fois par jour, avec des cubes de moules hachées avec du mix (différentes larves de moustiques, daphnies et de la verdure (épinards, spiruline)) et lors du nourrissage, leur comportement sera particulièrement observé. En effet, si un poisson ne se nourrit pas, des mesures seront prises à son égard. Une observation biquotidienne sera réalisée par le personnel animalier et les expérimentateurs afin de veiller au bien-être des animaux depuis leur arrivée à l’animalerie jusqu’à l’euthanasie. Les états de santé et de bien-être des animaux seront ainsi évalués en prenant en compte les signes cliniques et comportementaux selon des grilles d’évaluation afin de définir des points limites adaptés. Dès l’apparition de signes cliniques de mal-être, les animaux seront sortis du protocole et remis en conditions standard d’élevage. Dans le cas où des signes de douleur ou de mal-être devaient persister au-delà de 24 heures après la mise en stabulation, les animaux seront euthanasiés selon la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
Les 4 espèces de poissons sont couramment rencontrées dans la Saône et représentent plusieurs stratégies de vie au sein des poissons d’eau douce. Elles ont été identifiées en concertation avec les partenaires à l’origine de ce projet et le nombre d’individus prélevés n’aura aucun impact sur les populations naturelles. Le chevesne est une espèce très répandue dans la Saône, avec une tolérance thermique très large. Le spirlin est également une espèce ubiquiste, plutôt thermophile, de plus petite taille, permettant une stabulation optimale en condition expérimentale. Ce sont toutes les deux des espèces pélagiques. Le gobie à tache noire est une espèce benthique extrêmement invasive, qui se trouve actuellement en Haute-Saône, suspectée d’être plus tolérante face aux variations thermiques que l’espèce native qui occupe la même niche écologique que lui, le chabot commun. Du fait de leur diversité, ces 4 espèces permettront d’obtenir des résultats généralisables à la biodiversité des rivières. Les poissons utilisés seront soit des juvéniles, soit de jeunes adultes, soit des adultes, dont la taille sera adaptée à l’utilisation des tunnels de nage à disposition au laboratoire (entre 8 et 15 cm). Les spirlins, les gobies à tache noire et les chabots communs utilisés seront des adultes. Leur taille (entre 8 et 15 cm) permet des mesures en tunnel de nage. La taille des chevesnes adultes (>30 cm) étant incompatible pour une telle étude, seuls des chevesnes juvéniles seront employés.
Etude de la perception du mouvement biologique chez la seiche, Sepia officinalis
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Vingt-quatre seiches opérées pour insérer des électrodes dans la rétine et 200 autres tuées pour analyse du cerveau: sur les 860 seiches communes de ce projet, 224 sont mises à mort, dans des procédures déclarées légères ou menées sous anesthésie sans réveil. Les 636 restantes doivent passer à d'autres expériences du laboratoire ou être relâchées en mer, à condition d'avoir moins de dix jours et d'obtenir l'accord du capacitaire et de la préfecture. Les tests comportementaux exposent des seiches nouveau-nées à des stimuli visuels virtuels, pour identifier les signaux de mouvement qui leur servent à repérer proies et prédateurs, sans stimulus nocif selon le porteur. Il retient la seiche parce qu'elle éclot en conditions contrôlées et survit sans soins parentaux, et parce que sa distance phylogénétique avec les vertébrés terrestres offre un angle évolutif inédit.
Objectifs
Le but principal de ce projet est de comprendre quels types de signaux visuels la seiche commune, Sepia officinalis, utilise pour repérer les espèces vivantes qui l’entourent dans son environnement. Cette aptitude est cruciale pour la survie des jeunes seiches, qui, ne recevant pas de soins parentaux, doivent rapidement être capables de détecter et reconnaître leurs proies et prédateurs. Plus précisément, nous cherchons à caractériser les informations visuelles spécifiques liées aux mouvements des êtres vivants (mouvements biologiques) que les seiches nouveau-nées utilisent pour détecter et reconnaître leurs proies et prédateurs. En parallèle, nous visons à identifier les processus cérébraux liés à cette perception essentielle à la survie des seiches nouveau-nées.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet établira les méthodes visuelles optimales pour diffuser des stimuli virtuels en laboratoire, créant une base solide pour les futurs protocoles expérimentaux chez les céphalopodes. Ces données seront cruciales pour les laboratoires internationaux qui se tournent vers ces modèles animaux. De plus, la collecte de données empiriques sur les signaux visuels utilisés par les seiches pour reconnaître leurs proies et prédateurs enrichira notre compréhension de leurs capacités cogntives permettant leur survie. De plus, cette étude offrira une perspective unique sur l'évolution de la perception des mouvements biologiques plus largement étudiés chez les vertébrés terrestres. En définitive, ce projet contribuera de manière significative à la recherche fondamentale en ethologie et en écologie marine.
Procédures
Dans ce projet, les seiches seront soumises à une intervention majeure. 24 seiches subiront une chirurgie afin de réaliser un électrorétinogramme. Cette procédure chirurgicale se fera sous anaglésie et anesthésie par balnéation et sera relativement courte (30 minutes).
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les nuisances attendues sur les seiches sont liées à une intervention chirurgicale. Les seiches subiront un électrorétinogramme d’une durée de 30 minutes incluant des insertions d'électrodes au niveau de la rétine réalisées sous analgésie et anesthésie. Ces insertions seront réalisées avec la plus grande précaution. L'analgésie et l'anesthésie seront administrées selon des protocoles établis pour minimiser l'inconfort et les individus seront mis à mort en fin de procédure. Cette procédure est cruciale pour déterminer les paramètres optimaux de stimulation visuelle et sera limitée à un nombre restreint d'individus.
Devenir
Parmi les 860 seiches nécessaires à la réalisation de ce projet, 636 seiches continueront à être utilisées par les autres membres du laboratoire ou bien seront relâchées dans leur milieu naturel en fonction de l’âge auquel les individus auront été testés. Les 224 seiches restantes seront mises à mort. Cette mise à mort est justifiée par la nécessité de mener des analyses physiologiques et neurobiologiques afin d’approfondir notre compréhension des mécanismes visuels permettant aux seiches de détecter proies et prédateurs, des mécanismes essentiels à leur survie.
Remplacement
Le but principal de ce projet est d'identifier les signaux visuels permettant aux seiches de détecter leurs proies et prédateurs. Pour ce faire, l'observation du comportement d'animaux vivants et conscients est nécessaire. La substitution d'animaux dans ce projet n'est donc pas envisageable. Afin de répondre à nos objectifs, la seiche est l'espèce idéale. Elle s’adapte très bien aux conditions de laboratoire où elle peut éclore en conditions contrôlées et survivre sans soins parentaux grâce à des capacités visuelles bien développées. De surcroît, la seiche se distingue nettement d'autres taxons où la perception du mouvement biologique a été explorée et nous offre ainsi une plongée unique dans l’histoire évolutive de la perception des mouvements biologiques.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe a été déterminé sur la base de tests statistiques (tests de puissance) basé sur des études publiées utilisant des méthodologies similaires. À l'exception des individus nécessaires pour les électrorétinogrammes (n=24 maximum) et les analyses cérébrales (n=200), les animaux impliqués dans les études comportementales (n=636) pourront être réutilisés dans d'autres expériences menées au sein du laboratoire après avis du capacitaire céphalopodes de l’établissement utilisateur, ou remis en liberté (pour les individus âgés de 10 jours maximum) avec accord du capacitaire et autorisation de la préfecture. Ces approches permettent une utilisation optimale des ressources tout en minimisant le nombre d'animaux requis pour atteindre les objectifs de recherche.
Raffinement
Dans le cadre du projet, des mesures de raffinement sont mises en place pour assurer le bien-être des animaux utilisés. Afin de limiter toute souffrance, les seiches utilisées lors de procédure chirurgicale (n=24) seront anesthésiées/analgésiées avec un mélange de chlorure de magnésium (MgCl2 17,5 g/L) et d’éthanol (1 à 2 %), récemment démontré comme étant un anesthésique et analgésique efficace chez les céphalopodes. Pour les procédures comportementales, aucun stimulus nocif ne sera utilisé. De plus, les seiches seront testées directement dans leurs bacs, réduisant ainsi leurs déplacements et limitant le stress induit. Tout au long du projet, l’état de santé des individus sera surveillé quotidiennement par du personnel qualifié et expérimenté, conformément aux règles éthiques et réglementaires (Directive 2010/63/UE, arrêté du 1/2/2013). Cette vigilance permettra de détecter tout comportement anormal, conformément à la grille de score mise en place. Si nécessaire, les individus seront isolés dans un bac de quarantaine et un vétérinaire sera consulté. La durée d’isolement sera déterminée par le vétérinaire en fonction des problèmes identifiés. N’étant pas une espèce sociale, le maintien en groupe des seiches n’est pas obligatoire. Cette période d’isolement de quelques jours n’aura pas d’impact sur le bien-être de l’animal et permettra d’appliquer les traitements recommandés sans affecter le bien-être des autres individus. Seule l’atteinte d’un point limite justifiera l'euthanasie des animaux, conformément aux recommandations en vigueur. Les animaux utilisés pour les analyses des corrélats neuronaux seront euthanasiés par une personne habilitée selon la procédure recommandée.
Choix des espèces
En raison de leur développement autonome dès l'éclosion les seiches sont particulièrement adaptées à notre étude. Cette indépendance précoce nous permet d'étudier en détail les mécanismes innés de détection de proies et de prédateurs, mécanismes cruciaux pour la survie des seiches en milieux naturels. De plus, étant phylogénétiquement éloignées des vertébrés terrestres habituellement étudiés, les seiches offrent une perspective unique pour explorer les mécanismes de perception visuelle sous un angle évolutif différent. Certaines de nos expériences impliquent l'utilisation de seiches à différents stades de vie, allant des juvéniles aux individus en fin de vie (2 ans). Cette approche vise à définir les conditions idéales pour présenter des stimuli virtuels aux seiches à différents stades de leur vie. Elle permettra ainsi d'adapter les futurs protocoles expérimentaux utilisant la seiche comme modèle animal. Quant aux autres expériences , elles seront menées au cours du premier mois suivant l'éclosion des animaux, période comprenant les étapes cruciales du développement cérébral, comportemental et cognitif de la seiche.
Comparaison des performances de polycultures en étang basées sur différents mélanges d’espèces de poisson
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Tous les poissons manipulés sont remis à l'eau et réutilisés, transférés en étangs de stockage à la fin de l'expérience. 426 carpes, tanches, gardons et sandres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, sur sept mois d'élevage en étangs de 500 m². Ils subissent trois séries de mesures de poids et de longueur, et cinq individus par espèce et par étang perdent un fragment de nageoire caudale de 0,5 cm² sous anesthésie. Les juvéniles nés spontanément dans les étangs et jugés trop petits pour ce prélèvement sont tués pour que leurs tissus soient analysés, sans que leur nombre soit indiqué.
Objectifs
L’expérience prévue s’inscrit dans le cadre d'une thèse qui porte sur la modélisation des relations trophiques dans les systèmes de polyculture. Durant le travail de thèse, une démarche de conception de mélanges d’espèces piscicoles basée sur la modélisation des relations trophiques entre les différentes espèces empoissonnées et les autres compartiments trophiques de l’étang a été élaborée. L’expérience prévue est la validation expérimentale de cette démarche en étangs expérimentaux de 500 m2, par la mesure des performances zootechniques de deux scenarios de mélanges d’espèces piscicoles optimisés obtenus par modélisation, l’une comprenant des carpes Amour, l’autre ne comprenant pas de carpe Amour. Les principaux paramètres mesurés porteront sur la productivité totale en poisson, la croissance de chaque espèce, le recrutement en juvéniles, les paramètres physico-chimiques du milieu et la biodiversité en invertébrés (macro-invertébrés et zooplancton) et en macrophytes. Une modélisation des liens trophiques entre les différents compartiments de l’étang sera menée en analysant les isotopes stables de carbone et de l’azote des différentes espèces présentes dans l’étang. Cette expérience a pour objectif final de valider des outils pour une amélioration de l’empoissonnement des étangs extensifs, pour les rendre à la fois productifs et respectueux de la biodiversité.
Bénéfices attendus
L’expérience prévue doit contribuer à la validation d’une démarche opérationnelle pour la proposition de polycultures de poissons d’étangs, à la fois productive et respectueuse de la biodiversité et de l’environnement. Ce travail doit aussi contribuer à faire avancer les connaissances sur les interactions entre espèces dans le cadre de polycultures de poissons en étang, et la connaissance des réseaux trophiques dans les milieux aquatiques. De façon plus générale, ce travail doit contribuer aux réflexions en cours sur le rôle de la diversité sur la robustesse et la résilience des systèmes d’élevage piscicoles.
Procédures
Mesures biométriques non invasives réalisées trois fois au cours des 7mois d'élevage et prélèvement d'un fragment de nageoire caudale pour analyse de la composition des tissus en isotopes stables de l'azote et de carbone, sur 5 individus par espèce et par étang.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances pour les animaux consistent en trois points : (1) la manipulation en début et fin d’expérience, afin de réaliser des mesures (poids, longueurs) individuelles et les répartir dans leurs structures d’accueil (étangs expérimentaux en début d’expérience, étangs de stockage en fin d’expérience) ; (2) le prélèvement d’un morceau de nageoire caudale (0,5 cm2) après anesthésie, pouvant induire des douleurs et du stress durant quelques heures ; (3) le prélèvement de tissus après mise à mort si l’individu est trop petit pour le prélèvement de nageoire (cas des juvéniles issus des reproductions spontannées).
Devenir
Les poissons utilisés dans les procédures de contention et biométrie et prélèvement d'un fragment de nageoire sont tous réutilisés.
Remplacement
Cette expérience est principalement à vocation zootechnique. Elle nécessite le recours aux espèces utilisées en élevage classique. Le manque de recul et de modèles sur les interactions entre les espèces aquatiques d’élevage, ne permet pas de réaliser ce type d’expérience in silico. Néanmoins, les données récoltées dans le cadre de l’expérience, ont vocation à alimenter des démarches de modélisation qui vont dans le sens de la limitation au recours aux animaux à l’avenir.
Réduction
Les proportions des différentes espèces et leurs effectifs ont été déterminées pour représenter les pratiques d’empoissonnement en polyculture d’étang courrantes. Il est n’est pas possible de les diminuer sans perdre le caractère représentatif des pratiques. Le nombre de trois répliquats est le minimum que nous pouvons admettre pour obtenir des résultats statistiquement exploitables.
Raffinement
Afin de limiter les nuisances envers les poissons, les conditions de contention sont surveillées, notamment en maintenant un renouvellement d’eau lors des tockages temporaires et le contrôle des comportements. Avant chaque manipulation, les poissons sont anesthésiés, afin de limiter le stress, les risques de chute, limiter la durée hors d’eau en augmentant la rapidité des mesures de biométrie. La phase de réveil est contrôlée dans des bassins séparés par espèce, avec renouvellement d’eau.
Choix des espèces
Les espèces choisies : carpe Amour (Ctenopharyngodon idella), carpe commune (Cyprinus carpio), tanche (Tinca tinca), gardons (Rutilus rutilus) et sandre (Sander lucioperca), sont représentatives des polycultures de poissons d'étangs extensifs ou semi-intensifs en France. Ce sont par ailleurs, des espèces particulièrement tolérantes aux bas niveaux de qualité d’eau ce qui les rend tolérantes aux manipulations. Les carpes communes, les carpes Amour et les sandres sont de petites tailles (un an de croissance), afin d’optimiser leur croissance dans le dispositif. Les tanches et les gardons sont des géniteurs afin d’optimiser leur reproduction.
Impact de la reproduction au sol sur le bien-être et la santé des poulets et sur la compostion génétique des descendants. Partie 1/2
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
286 poulets de chair reproducteurs, mâles et femelles, issus de trois lignées à croissance lente, intermédiaire ou rapide, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Élevés en cage ou au sol, ils subissent jusqu'à quatre prises de sang à la veine de l'aile, espacées d'au moins trois semaines, et la coupe de six plumes de l'aile au ras de la peau. Les poules sont en plus mises à jeun, transportées en caisse sur un kilomètre et anesthésiées par injection dans le muscle pour un scanner des os, avec un risque d'apnée prolongée ou d'arrêt cardiaque que le porteur mentionne. Le projet vise à "accompagner la transition vers un mode alternatif d'élevage en sélection", écrit le porteur, en mesurant l'effet de la reproduction sans cage sur le comportement, la santé et la diversité génétique des descendants. Il annonce que tous les oiseaux n'ayant subi qu'une procédure légère, le seul niveau déclaré, seront "disponibles à la vente", alors que le projet ne déclare que 226 des 286 oiseaux comme gardés vivants.
Objectifs
En sélection, les lignées de volailles sont, pour une partie de leur vie, hébergées en cage. La reproduction en cage permet un suivi individuel de la ponte, mais surtout une reproduction par insémination artificielle qui limite la consanguinité en contrôlant les couples reproducteurs et de connaître le pedigree de la descendance à chaque génération. Aujourd’hui, nous cherchons à concevoir un élevage sans cage, plus en lien avec les demandes sociétales de bien-être animal. Si la reproduction au sol ouvre la possibilité d’exprimer des comportements naturels positifs (activité, bain de poussière,…), l’effet global sur le bien-être des animaux doit être mieux évalué. Des interactions sociales agressives entre adultes au sol peuvent s’accompagner d’une baisse du bien-être du troupeau, avec l’apparition de picage, de comportements violents voire de cannibalisme. D’autre part, ce mode d’élevage des reproducteurs pourrait avoir un effet sur la santé des mâles comme des femelles. Le but du projet est d’estimer les conséquences d’une reproduction au sol sur le comportement et la santé des reproducteurs, ainsi que sur la diversité génétique des descendants, en utilisant trois lignées génétiques de poulets de chair, variant sur la vitesse de croissance et les caractéristiques métaboliques. Ce projet, en collaboration avec deux unités expérimentales, évaluera comment une reproduction au sol impacte le bien-être et la santé des animaux reproducteurs, et si cet impact varie entre lignées aux caractéristiques distinctes. Le projet implique des prises de sang sur les animaux pour évaluer (i) le taux d’hormones indicatrices de comportements agressifs et du niveau de stress des animaux et (ii) la variation des paramètres immunitaires en fonction du milieu de vie ainsi que des prélèvements de plumes. Les femelles subiront également une anesthésie pour pouvoir évaluer leur santé osseuse de façon peu invasive (CT scan).
Bénéfices attendus
Ce projet est un approfondissement pour soutenir une modification de nos pratiques pour accompagner la transition vers un mode alternatif d’élevage en sélection. A court terme, il permettra l’évaluation des pratiques prenant en compte : les effets positifs ou négatifs d’un élevage au sol sur le bien-être et la santé des animaux reproducteurs. Au niveau scientifique, ce projet permettra une meilleure connaissance des interactions entre environnement d’élevage (cage vs sol) et génétique (croissance lente, intermédiaire ou rapide) sur les performances de reproduction et le comportement des animaux.
Procédures
Les animaux, d’élevage en cage ou d’expérimentation au sol, seront soumis à 4 prélèvements sanguins maximum à l’âge adulte, séparés d’au moins 3 semaines entre eux. La technique de prélèvement de sang à la veine alaire ne dure que quelques secondes. Les animaux subiront également un prélèvement de plumes par découpe des rémiges. Nous couperons les plumes une première fois, avant le début de la reproduction, pour s’assurer que les plumes prélevées ont bien poussé pendant la période d’intérêt. Nous préleverons ensuite, six semaines plus tard environ, en coupant 6 rémiges au ras de la peau. Les femelles subiront une anesthésie générale par injection musculaire à l’âge adulte (entre 35 et 41 semaines d’âge) pour une radiographie.
Impact sur les animaux
Les animaux d’élevage en cage ou d’expérimentation au sol, seront soumis à 4 prélèvements sanguins à l’âge adulte. Les prélèvements sanguins à l’âge adulte entrainent un risque de douleur légère de courte durée, un léger risque d’hématome et un potentiel stress de contention. La découpe des plumes peut également entrainer une douleur de courte durée. L’injection de l’anesthésique pour les poules peut être douloureuse (intramusculaire). Un accident anesthésique est également possible (apnée prolongée, arrêt cardiaque).
Devenir
Tous les animaux n’ayant subi qu’une porcédure légère seront disponibles à la vente (animaux vivants).
Remplacement
Pour évaluer les possibilités de reproduction au sol des poulets de chair et connaître leur impact sur le bien-être, le modèle le plus adapté est le poulet de chair lui-même. Le comportement des individus ne peut être observé que sur un animal entier. Aucune méthode substitutive ne permet de reproduire la richesse des comportements reproducteurs et de leur impact sur la santé et la diversité génétique.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaires pour ce projet a été évalué d'après (i) les résultats d’une première expérimentation (ii) des publications scientifiques, et (iii) des simulations de précision de l'estimation des paramètres physiologiques et génétiques, qui sont les éléments de base de la construction des schémas de sélection. Les effectifs les plus faibles sont pour les mâles. De nombreux caractères seront testés, dont plusieurs ont déjà montré des différences significatives à moins de 20 individus. D’autre part, des prélèvements multiples, permettront de renforcer la puissance des effets observés entre traitements en utilisant moins d’animaux. Les femelles seront, elles, au nombre de 20 par traitement, et des femelles non prélevées seront également présentes pour respecter un sexe ratio de 1 mâle pour 3 femelles en cages et 1 pour 4.4 femelles au sol pour garantir leur bien-être. Les animaux au sol permettront de tester trois traitements différents : au sol en sexes séparés (sans reproduction) et au sol en reproduction libre, pour réduire le nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Le calme et une contention soignée pendant la prise de sang seront mis en œuvre. Par ailleurs, les animaux voués à l’expérimentation de la reproduction au sol seront élevés sur copeaux, en groupe, et auront accès à l’aliment selon les schémas de rationnement. Un panel d’enrichissements du milieu sera disponible : plateformes de perchage, cachettes, nids, et distribution de nourriture aléatoire dans la litière. En plus des bienfaits habituels des enrichissements, ces derniers seront cruciaux pour limiter l’agressivité entre les animaux, que ce soit les comportements harceleurs des mâles envers les femelles (cachettes), l’agressivité entre mâles, ou la compétition pour la nourriture (distribution dans la litière favorisant le grattage). Le transport des animaux entre les deux plateformes, à 1km l’une de l’autre, sera organisé ainsi : - Avant le premier repas: mise en caisses des poules qui passeront au CT le matin, elles sont à jeun et sont mises dans des caisses numérotées et adaptées à leur taille et poids (maxi 3 ou 4 poules). - Elles sont transportées en véhicule agréé (transport d’animaux) puis déposées dans le local d’attente chauffé si besoin. - Elles sont pesées individuellement pour définir la dose d’anesthésiant à injecter. - Quatre heures après la mise à jeun les poules commencent à être anesthèsiées, passer au CT scan, et sont remises en caisses - Une heure après l’anesthésie, les poules sont retransportées et remises dans leur condition d’élevage habituelle. Si elles paraissent encore endormies, elles sont isolées jusqu’à réveil complet. - Si la procédure prend plusieurs jours, les poules scannées sont marquées individuellement pour être sur qu’elles ne sont pas manipulées deux jours de suite. Les animaux sont surveillés régulièrement tout au long de la journée et au retour au bâtiment afin de vérifier que tout va bien. Tous les animaux seront visités quotidiennement pendant quelques minutes. Si un animal est blessé ou malade (emplumement, picage) ou s’il est en souffrance (prostration permanente), il sera isolé en infirmerie jusqu’à récupération complète.
Choix des espèces
L’objectif étant l’étude de la reproduction au sol des poulets de chair, le modèle le plus adapté est le poulet de chair lui-même. Toutes les procédures seront réalisées sur des animaux adultes, pour phénotyper des reproducteurs.
Impact de la reproduction au sol sur le bien-être et la santé des poulets et sur la compostion génétique des descendants. Partie 2/2
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
226 poulets de chair reproducteurs repartiront vivants, mis en vente à l'issue des procédures, les 60 autres seront tués. 286 poules et coqs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour mesurer les effets d'une reproduction au sol plutôt qu'en cage. Ils subissent jusqu'à quatre prises de sang à la veine alaire et la coupe de six rémiges au ras de la peau, les femelles recevant en plus une anesthésie générale par injection intramusculaire douloureuse, avec un risque d'apnée prolongée ou d'arrêt cardiaque, pour passer un scanner osseux. Le porteur décrit un élevage sans cage répondant "aux demandes sociétales de bien-être animal" et retient le poulet de chair lui-même comme "le modèle le plus adapté" pour évaluer sa propre exploitation.
Objectifs
En sélection, les lignées de volailles sont, pour une partie de leur vie, hébergées en cage. La reproduction en cage permet un suivi individuel de la ponte, mais surtout une reproduction par insémination artificielle qui limite la consanguinité en contrôlant les couples reproducteurs et de connaître le pedigree de la descendance à chaque génération. Aujourd’hui, nous cherchons à concevoir un élevage sans cage, plus en lien avec les demandes sociétales de bien-être animal. Si la reproduction au sol ouvre la possibilité d’exprimer des comportements naturels positifs (activité, bain de poussière,…), l’effet global sur le bien-être des animaux doit être mieux évalué. Des interactions sociales agressives entre adultes au sol peuvent s’accompagner d’une baisse du bien-être du troupeau, avec l’apparition de picage, de comportements violents voire de cannibalisme. D’autre part, ce mode d’élevage des reproducteurs pourrait avoir un effet sur la santé des mâles comme des femelles. Le but du projet est d’estimer les conséquences d’une reproduction au sol sur le comportement et la santé des reproducteurs, ainsi que sur la diversité génétique des descendants, en utilisant trois lignées génétiques de poulets de chair, variant sur la vitesse de croissance et les caractéristiques métaboliques. Ce projet, en collaboration avec deux unités expérimentales, évaluera comment une reproduction au sol impacte le bien-être et la santé des animaux reproducteurs, et si cet impact varie entre lignées aux caractéristiques distinctes. Le projet implique des prises de sang sur les animaux pour évaluer (i) le taux d’hormones indicatrices de comportements agressifs et du niveau de stress des animaux et (ii) la variation des paramètres immunitaires en fonction du milieu de vie ainsi que des prélèvements de plumes. Les femelles subiront également une anesthésie pour pouvoir évaluer leur santé osseuse de façon peu invasive (CT scan).
Bénéfices attendus
Ce projet est un approfondissement pour soutenir une modification de nos pratiques pour accompagner la transition vers un mode alternatif d’élevage en sélection. A court terme, il permettra l’évaluation des pratiques prenant en compte : les effets positifs ou négatifs d’un élevage au sol sur le bien-être et la santé des animaux reproducteurs. Au niveau scientifique, ce projet permettra une meilleure connaissance des interactions entre environnement d’élevage (cage vs sol) et génétique (croissance lente, intermédiaire ou rapide) sur les performances de reproduction et le comportement des animaux.
Procédures
Les animaux, d’élevage en cage ou d’expérimentation au sol, seront soumis à 4 prélèvements sanguins maximum à l’âge adulte, séparés d’au moins 3 semaines entre eux. La technique de prélèvement de sang à la veine alaire ne dure que quelques secondes. Les animaux subiront également un prélèvement de plumes par découpe des rémiges. Nous couperons les plumes une première fois, avant le début de la reproduction, pour s’assurer que les plumes prélevées ont bien poussé pendant la période d’intérêt. Nous préleverons ensuite, six semaines plus tard environ, en coupant 6 rémiges au ras de la peau. Les femelles subiront une anesthésie générale par injection musculaire à l’âge adulte (entre 35 et 41 semaines d’âge) pour une radiographie.
Impact sur les animaux
Les animaux d’élevage en cage ou d’expérimentation au sol, seront soumis à 4 prélèvements sanguins à l’âge adulte. Les prélèvements sanguins à l’âge adulte entrainent un risque de douleur légère de courte durée, un léger risque d’hématome et un potentiel stress de contention. La découpe des plumes peut également entrainer une douleur de courte durée. L’injection de l’anesthésique pour les poules peut être douloureuse (intramusculaire). Un accident anesthésique est également possible (apnée prolongée, arrêt cardiaque).
Devenir
Tous les animaux n’ayant subi qu’une porcédure légère seront disponibles à la vente (animaux vivants).
Remplacement
Pour évaluer les possibilités de reproduction au sol des poulets de chair et connaître leur impact sur le bien-être, le modèle le plus adapté est le poulet de chair lui-même. Le comportement des individus ne peut être observé que sur un animal entier. Aucune méthode substitutive ne permet de reproduire la richesse des comportements reproducteurs et de leur impact sur la santé et la diversité génétique.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaires pour ce projet a été évalué d'après (i) les résultats d’une première expérimentation (ii) des publications scientifiques, et (iii) des simulations de précision de l'estimation des paramètres physiologiques et génétiques, qui sont les éléments de base de la construction des schémas de sélection. Les effectifs les plus faibles sont pour les mâles. De nombreux caractères seront testés, dont plusieurs ont déjà montré des différences significatives à moins de 20 individus. D’autre part, des prélèvements multiples, permettront de renforcer la puissance des effets observés entre traitements en utilisant moins d’animaux. Les femelles seront, elles, au nombre de 20 par traitement, et des femelles non prélevées seront également présentes pour respecter un sexe ratio de 1 mâle pour 3 femelles en cages et 1 pour 4.4 femelles au sol pour garantir leur bien-être. Les animaux au sol permettront de tester trois traitements différents : au sol en sexes séparés (sans reproduction) et au sol en reproduction libre, pour réduire le nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Le calme et une contention soignée pendant la prise de sang seront mis en œuvre. Par ailleurs, les animaux voués à l’expérimentation de la reproduction au sol seront élevés sur copeaux, en groupe, et auront accès à l’aliment selon les schémas de rationnement. Un panel d’enrichissements du milieu sera disponible : plateformes de perchage, cachettes, nids, et distribution de nourriture aléatoire dans la litière. En plus des bienfaits habituels des enrichissements, ces derniers seront cruciaux pour limiter l’agressivité entre les animaux, que ce soit les comportements harceleurs des mâles envers les femelles (cachettes), l’agressivité entre mâles, ou la compétition pour la nourriture (distribution dans la litière favorisant le grattage). Le transport des animaux entre les deux plateformes, à 1km l’une de l’autre, sera organisé ainsi : - Avant le premier repas: mise en caisses des poules qui passeront au CT le matin, elles sont à jeun et sont mises dans des caisses numérotées et adaptées à leur taille et poids (maxi 3 ou 4 poules). - Elles sont transportées en véhicule agréé (transport d’animaux) puis déposées dans le local d’attente chauffé si besoin. - Elles sont pesées individuellement pour définir la dose d’anesthésiant à injecter. - Quatre heures après la mise à jeun les poules commencent à être anesthèsiées, passer au CT scan, et sont remises en caisses - Une heure après l’anesthésie, les poules sont retransportées et remises dans leur condition d’élevage habituelle. Si elles paraissent encore endormies, elles sont isolées jusqu’à réveil complet. - Si la procédure prend plusieurs jours, les poules scannées sont marquées individuellement pour être sur qu’elles ne sont pas manipulées deux jours de suite. Les animaux sont surveillés régulièrement tout au long de la journée et au retour au bâtiment afin de vérifier que tout va bien. Tous les animaux seront visités quotidiennement pendant quelques minutes. Si un animal est blessé ou malade (emplumement, picage) ou s’il est en souffrance (prostration permanente), il sera isolé en infirmerie jusqu’à récupération complète.
Choix des espèces
L’objectif étant l’étude de la reproduction au sol des poulets de chair, le modèle le plus adapté est le poulet de chair lui-même. Toutes les procédures seront réalisées sur des animaux adultes, pour phénotyper des reproducteurs.
CMIMI : Capturabilité de Mammifères Invasifs en Milieux Insulaires
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres carnivores : 232
Autres mammifères : 138
Améliorer les pièges vulnérants pour capturer la quasi-totalité des femelles en âge de se reproduire suppose de connaître leurs déplacements. 144 rats noirs, 232 petites mangoustes indiennes et 138 opossums communs, soit 514 individus vivant à l'état sauvage aux Petites Antilles, vont être capturés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés. Chacun reste au piège moins de douze heures, est anesthésié à l'isoflurane, épilé sur un à deux centimètres carrés, puis reçoit sous la peau du cou une puce d'identification posée au trocart, soixante femelles adultes recevant en plus un collier muni d'une balise satellitaire. Le porteur justifie ces captures par la protection d'oiseaux et de reptiles endémiques menacés, la finalité opérationnelle étant de réduire durablement les effectifs de ces trois espèces introduites.
Objectifs
Les espèces exotiques envahissantes représentent la 3ème cause de perte de biodiversité insulaire. Le transport volontaire ou non par l’homme d’êtres vivants peu conduire à leur développement à l’état sauvage en dehors de leur aire naturelle de répartition. Lors du développement de ces animaux dans la nature, des effets négatifs peuvent être observés sur les espèces natives et des milieux colonisés, ainsi que sur la santé humaine, et les activités économiques. Afin de limiter au mieux ces effets négatifs, une bonne connaissance de l’utilisation de l’espace des animaux exotiques est requise afin de proposer des dispositif de piégeage permettant d’en capturer le maximum – voire la totalité. L’utilisation de l’espace par les animaux est mesurable par différentes méthodes : la capture-marquage-recapture (CMR), la réception de signaux émis par des petits émetteurs à haute fréquence, ou encore, la géolocalisation automatisée par des balises miniaturisées réceptionant des signaux de satellites (GPS). Ce projet a pour objectif principal de mieux connaître l’amplitude des mouvements, la densité de population, et l’effet d’une sédation des animaux sur l’amélioration de leur probabilité de recapture, chez trois espèces de petits mammifères exotiques envahissants dans une île tropicale, grâce à des géolocalisations satelittaires, et par CMR : la petite Mangouste Indienne Urva auropunctata, l’Opossum commun Didelphis marsupialis, et le Rat noir Rattus rattus. Cette connaissance de l’utilisation de l’espace permettra de mettre en place des dispositifs de piégeage permettant d’en capturer le plus grand nombre – si ce n’est la totalité -, pour s’assurer qu’une diminution significative des abondances de ces mammifères est bien liée à l’augmentation attendue de celles de leurs proies potentielles, permettant de sauvegarder des espèces endémiques menacées d’extinction (oiseaux, reptiles).
Bénéfices attendus
Le projet alimentera les premières observations sur l’utilisation de l’espace par le Rat noir, l’Opossum commun, et la petite Mangouste Indienne, constituant une connaissance de l’écologie spatiale qui est encore peu connue pour ces espèces. C’est également le cas de leurs densités de populations qui ne sont pas documentées dans les habitats de forêts tropicales sèches. Les bénéfices attendus du projet concernent surtout une amélioration des statuts de conservation de populations d’espèces de petits vertébrés endémiques menacées d’extinction (oiseaux, reptiles), que ce soit directement ou indirectement, par une prédation ou une compétition pour la nourriture ou des sites de refuges et d’abris par ces mammifères exotiques envahissants. Par ailleurs, les dispositifs de luttes (pièges vulnérants) pourront être améliorés afin d’atténuer des risques liés à la capture d’individus d’espèces non cibles susceptibles de pâtir des campagnes de lutte. Un autre bénéfice attendu est la mise en place de protocole de suivi des abondances de ces populations au moyen de pièges photographiques, évitant la capture physique des individus de ces espèces. La pose d’un collier munis de balises miniaturisées réceptionant des signaux de satellites fixé sous sédation par anesthésie gazeuse sur le terrain n’est pas employée dans le cas de suivi de la petite Mangouste Indienne, très peu documentée pour le Rat noir, et inconnu pour l’Opossum commun : le projet permettra de calibrer, et d’apprécier les avantages et les inconvénients de cette méthode. A noter que ce protocole permettra également d’évaluer l’effet de la manipulation sous sédation sur la probabilité de recapture des individus en comparaison d’animaux manipulés sans être endormis – qui est attendue plus élevée chez les individus manipulés inconscients en comparaison de ceux manipulés à l’état vigile. En effet, le stress induit par la manipulation de animaux capturés peut les inciter à mois se refaire capturer.
Procédures
Sous anesthésie générale (Isoflurane) – qui ne durera pas au-delà de 5 minutes, au maximum 684 animaux seront marqués par une puce d’identification par radio-fréquence (RFID) implantée sous la peau (Procédure 1) uniquement lors de leur première capture, afin de les reconnaître lors de leur recapture ultérieure (ou ils seront relâchés immédiatement après avoir noté leur numéro d’identification et leur masse, sans autre manipulation). Egalement sous anesthésie générale (Isoflurane), 60 individus seront marqués par une puce RFID sous-cutané et avec la pose d’un collier munis de balises miniaturisées réceptionant des signaux de satellites (Procédure 2). L’implantation de la puce d’identification sur l’animal inconscient est effectuée par un trocard stérile à usage unique introduisant une puce de 11 mm3 (équivalente à un grain de riz pesant 0.031 g) parallèlement sous la peau du cou (profondeur de 1,5 cm), après application d’un gel analgésique une fois la zone d’implantation épilée (sur 1-2 cm2) et désinfectée. Profitant de l’anesthésie gazeuse lors de la pose de la puce d’identification, un lot de femelles adultes sera également équipé d’un collier muni d’une balise GPS miniaturisée (Procédure 2) représentant moins de 4% de leur poids (5 g pour les rats [soit
Impact sur les animaux
La pose d’une puce d’identification RFID sous-cutanée sous anésthésie (procédure 1), réalisée dans l’environnement familier de l’animal, est de courte durée (tout au plus 30 minutes de temps de récupération de leur capacité post-anesthésique) et n’entraine pas de faim/soif/malnutrition chez l’individu, ni aucune détresse, stress physique/thermique ou peur, ou encore de lésion ou de maladie. Ce geste n’induit qu’une légère douleur au moment de l’implantation de la puce sous la peau.
Devenir
Les animaux sont relâchés marqués par une puce d’identification sous-cutanée, et pour un sous-lot de femelles adultes additionnellement muni de leur équipement de suivi satellitaire, afin de mesurer les distances qu’ils parcourent dans leur domaine vital pendant au moins 15 à 20 jours. La mesure de ces distances aidera à améliorer les dispositifs de captures de ces espèces, que ce soit 1/ à des fins de contrôle de leur population exigé par la loi pour favoriser la survie d’espèce de petits vertébrés menacés d’extinction en relation avec leur prédation par les espèces étudiées, ou 2/ de la surveillance de leur répartition et de leur abondance dans des habitats protégées. Un effort particulier sera appliqué pour allonger le temps de chance de recapture à au moins 20 jours – à partir de la date du dernier individu équipé - afin de pouvoir déséquiper les individus.
Remplacement
L’étude porte sur l’acquisition de connaissance du mode de déplacement d’individus dans des populations « à l’état sauvage », dans leurs environnements naturels. Dès lors, l'utilisation d'animaux capturés vivants dans leur environnement ne peut être remplacée par d'autres modèles non animaux, ou d’origine captive. Une amélioration des connaissances acquises dans le cadre du projet devrait toutefois permettre, à termes, de disposer d’informations permettant de progresser sur une modélisation spatiale des risques d’impacts de ces mammifères exotiques envahissants à de plus larges échelles sans avoir recours à leur capture et manipulation, ainsi que les modalités d’un protocole de suivi des abondances des populations par piégeage photographique sans recours à une capture physique.
Réduction
En se basant sur des estimations théoriques où de très fortes densités de population seraient observées pendant les opérations de terrain, nous envisageons d’utiliser dans les deux procédures prévues dans le projet au maximum 144 rats, 138 opossums, et 232 mangoustes a cours de deux sessions de piégeages. Ainsi – au total sur 2 années, ce sont au grand maximum 514 individus qui pourraient être soumis à une anesthésie gazeuse : 454 à but de simple marquage par puce d’identification sous-cutanée (Procédure 1), et 60 femelles adultes soumises à double marquage constitué d’une puce d’identification sous-cutanée et d’un collier muni d’une balise miniaturisée de suivi par satellites (Procédure 2). Pour les mesures à partir des données d’équipement de suivi par satellites, en faisant l’hypothèse d’une population d’origine infinie, un échantillon de 16 individus tirés au hasard dans cette population doit permettre d’estimer une moyenne de l’amplitude spatiale du mouvement avec une précision convenable (Coefficient de variation = 20%), pour une erreur de mesure tolérée de 10%. En d’autres termes, un total de 16 femelles doit être échantillonné au hasard dans la population pour s’assurer à 95 % de chance que la moyenne du paramètre mesuré se situe dans les 10 % de la moyenne réelle de la population. Toutefois, l’emploi d’un dispositif de suivi par satellites n’ayant pas été testé auparavant pour deux des trois espèces considérées (opossum commun et rat noir), laisse une part d’échec possible que nous estimons, de notre expérience sur des suivis par balises satellitaires de petits rongeurs de l’ordre de 25%. Ce taux d’échec est proche de celui rapporté pour la petite mangouste indienne (21%). Nous envisageons donc d’utiliser 4 femelles adultes en plus (20%) pour chaque espèce aux 16 nécessaires pour disposer d’une mesure précise de notre paramètre de détection spatiale, conduisant à utiliser au maximum 20 femelles adultes.
Raffinement
La petite mangouste indienne est diurne, alors que les rats noirs et les opossums communs sont nocturnes. Un premier relevé des pièges aura lieu dans les 3 hrs suivant le lever du soleil afin de libérer les animaux capturés dans la nuit et en matinée, et dans les 3 hrs avant le coucher du soleil pour ceux capturés de jour. Les pièges seront appâtés (beurre de cacahuète, saucisse, et fruit). Des débris végétaux seront placés au fond de la cage piège – pour constituer une cachette, ou encore un tapis. Les cages seront disposées à l’ombre, et en hauteur pour éviter un risque d’inondation en cas de pluie. Le critère le plus strict utilisé à ce jour exige que les pièges de contention homologués retiennent des animaux pendant 24 heures avec moins de 57 % d’entre eux présentant des blessures graves pouvant diminuer la survie après relâchés. Les individus seront maintenus captifs 150 g seront sélectionnées, ainsi que des mangoustes > 450 g, et des opossums > 800 g, correspondant à un ratio de masse compris entre 1% et 4% selon les espèces. Ce ratio laisse la possibilité de perte/gain de poids potentiel des individus de 10% (correspond au remplissage/vidage d’un estomac – e.g. chez le rat noir) pendant la période de leur équipement tout en restant avec un ratio de masse ≤ 5% pour les mangoustes, et < 4% pour les rats noirs et les opossums communs. De plus, l’anesthésie aurait un effet positif sur les individus en limitant le stress à la capture. Un individu recapturé ayant perdu sa balise ne sera pas rééquipé.
Choix des espèces
Les rats noirs, les opossums communs, et les petites mangoustes indiennes, sont les principaux mammifères à l’origine d’une pression de prédation avérée sur des espèces d’oiseaux ou de reptiles (terrestres ou marins) endémiques menacées des Petites Antilles, avec les chats harets. Une bonne connaissance de leur mode d’utilisation de l’espace est essentielle dans l’objectif de pouvoir disposer de protocole efficace de leur limitation afin de sauvegarder/restaurer les populations menacées d’extinction de leurs proies. Le projet nécessite la capture d’individus « in natura », pour lesquels i) un nombre maximum d’individus a été défini, ii) des conditions optimales de captivité temporaire dans le piège ont été prévues (durée, abri, protection, apport alimentaire), iii) une manipulation rapide par contention chimique (anesthésie gazeuse à l’isoflurane, temps moyen estimé max. de 10-15 mn), iv) analgésie et prévention de risques d’infection pour le marquage sous-cutané, et v) le relâché sans prélèvement. Toutes les classes d’âge, que nous supposons être majoritairement constituées de sub-adultes et d’adultes (hors période de reproduction), seront utilisées lors de la capture-marquage-recapture. Une appréciation réaliste de la densité doit prendre en compte la variabilité liée à la structure d’âge de la population. Sur un autre plan, seules des femelles adultes seront équipées de balises GPS sous anesthésie gazeuse. L’objectif du projet est de disposer d’un protocole efficace de diminution des effectifs des populations de trois espèces de mammifères exotiques envahissants dans le but de mesurer l’augmentation consécutive de ceux de leurs proies, constituées d’espèces de petits vertébrés endémiques menacés d’extinction. Or, la limitation durable d’une population exige la mise en place d’un dispositif de piégeage permettant de capturer la quasi-totalité des femelles en âge de se reproduire.
Rôle du récepteur aux xénobiotiques (AhR) dans la modulation de la perception orale des lipides alimentaires
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
Soumises à un régime hyperlipidique pendant quinze semaines, mises à jeun de façon répétée et passées vingt-cinq à trente fois dans un test d'apprentissage, 255 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées, le prélèvement de sang se faisant directement dans le cœur sous anesthésie. Le projet cherche le rôle du récepteur aux xénobiotiques AhR dans la détection des lipides par la bouche, dans un contexte d'obésité. Le porteur qualifie ces tests de non invasifs et de gravité légère, puis relève lui-même que la répétition des épreuves et les privations de nourriture justifient un classement en modéré, sans nommer un seul des tests employés.
Objectifs
Le récepteur nucléaire d’aryl hydrocarbone (AhR) est impliqué dans la toxicité des substances comme les dioxines, dans les maladies du foie et des reins, et sur le fonctionnement du système immunitaire. Des études ont également mis en évidence l'influence de l'AhR sur la perméabilité intestinale. Cependant, aucune étude n'a encore analysé son rôle dans la détection orale des lipides Or, une perturbation de ce système de détection lipidique peut avoir des conséquences néfastes sur le métabolisme et le comportement. Les individus en condition d’obésité présentent un dérèglement de ce système. Cette étude vise ainsi à décrypter le rôle de l'AhR dans la détection orale des lipides, notamment dans un contexte d’obésité. En menant cette recherche, nous espérons contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans l'obésité et ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Les perspectives par rapport aux résultats obtenus devraient : - Etablir les rôles « physiologiques » de l’AhR au niveau de la sphère orale - Déterminer si les effets obésogènes des xénobiotiques environnementaux ligands de AhR, pourraient avoir pour origine des interactions sur la détection orale des lipides
Procédures
La composition corporelle des animaux sera évaluée 4 fois dans un dispositif non invasif durant 2 minutes. Les souris seront soumises à des tests comportementaux non invasifs : les souris sont placées dans les dispositifs puis replacées dans leur cage de vie. Un test permettant d'analyser le niveau d'anxiété et la mobilité des souris aura lieu durant 30 minutes et n'aura lieu qu'une fois. Un test permettant l'analyse de la perception orale aura lieu 4 fois durant 30 minutes. Un test qui permet l'analyse de la préférence alimentaire aura lieu durant 16h dans leur cage de vie, 2 fois. Un test qui évalue la motivation des souris à consommer un aliment appétissant aura lieu 4 fois durant 10 minutes maximum. Un test qui permet l'analyse de l'apprentissage aura lieu entre 25 et 30 fois durant 3 minutes maximum. Un prélèvement intracardiaque sera effectué sous anesthésie, de moins d’une minute.
Impact sur les animaux
La majorité des analyses sont des études du comportement alimentaire des animaux. N'étant pas invasifs, ces tests sont de gravité légère. En revanche, la gravité des procédures a été placée en modérée, à cause des mises à jeun et de la répétition des différents test qui peuvent stresser les animaux. En effet, les effets indésirables attendus sont un stress dû aux mises à jeun et la possibilité de bagarres qui nécessitera l’isolement des animaux pour la réalisation de ces tests qui seront minimisés aux durées d’expérimentation. Les autres nuisances possibles sont associées à l’utilisation d’un régime gras (hyperlipidique) qui entrainera un surpoids chez les animaux (sauf le modèle de souris spécifique utilisé dans ce projet, étant résistantes au développement de l’obésité). La durée du régime (15 semaines) qui sera appliquée permet de mettre en place une obésité mais sans aller jusqu’au développement d’une insulino-résistance ni d’un diabète. Les animaux en régime hyperlipidique peuvent également avoir des difficultés à se mouvoir en raison du surpoids. Toutefois, cela n’a jamais été observé sur la durée (15 semaines) du régime. Les animaux pourront également être stressés à cause des manipulations, un minimum de personnel, auquel les souris auront été habituées, réaliseront les protocoles.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront euthanasiés sous anesthésie afin de réaliser des prélèvements sanguins et tissulaires.
Remplacement
Le remplacement est impossible car il s’agit d’étudier des processus physiologiques mettant en jeu plusieurs organes (intestin, tissu adipeux et foie). Il est donc indispensable de recourir au modèle animal pour une approche intégrée. Ce projet est couplé à des expériences réalisées in vitro dans l’objectif à terme de développer des études sur la détection des lipides dans ces modèles cellulaires sans nécessité d’avoir recours à des animaux.
Réduction
Les effectifs ont été minimisés tout en garantissant une pertinence biologique et une solidité statistique afin d’obtenir des résultats fiables. De plus, les analyses seront réalisées rapidement, dans le but d’arrêter les expérimentations dès que l’effectif sera suffisant pour obtenir des résultats fiables et diminuer ainsi le nombre d’animaux utilisé à son minimum.
Raffinement
Hormis les périodes de tests de comportement les animaux seront hébergés trois par cages transparentes, pour garantir le maintien des interactions sociales. Les animaux seront hébergés dans des conditions optimales avec un enrichissement de leur milieu adapté. Ils bénéficieront d’un suivi quotidien de leur état général. Lors des procédures expérimentales, les actes susceptibles d’entrainer une souffrance ou une douleur seront réalisés soit sous anesthésie locale soit sous anesthésie générale pour le prélèvement sanguin intracardiaque, par des personnes expérimentées. S’agissant d’un projet nécessitant l’utilisation d’animaux vivants, l’utilisation de techniques non invasives et indolores ainsi que de tests comportementaux est privilégiée afin d’acquérir les paramètres physiologiques nécessaires au projet tout en respectant les questions d’éthiques en expérimentation animale et la règle des 3Rs. Enfin, un nombre restreint d’expérimentateurs disposant d’une formation et d’une qualification adéquate à l’expérimentation animale interviendra dans ce projet.
Choix des espèces
Beaucoup d’études sur la thématique associée au projet ont été réalisées chez la souris. La confrontation de nos résultats avec la littérature s’avèrera donc plus pertinente. En effet, la souris et notamment la lignée C57Bl/6 est un modèle couramment utilisé dans les études sur l’obésité et les organes associés. D’autre part, dans le cas présent, le modèle transgénique utilisé est également sous fond génétique C57Bl/6, ce qui permet d’éviter le passage sous un autre fond génétique et la génération d’animaux que cela engendre. Les animaux seront à l’âge adulte car tous les systèmes biologiques étudiés doivent être matures, hors phase de puberté et avant la phase de dégénérescences physiologiques liées à l’âge.