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JCJC - SVSE 7 - Biodiversité, évolution, écologie et agronomie (JCJC SVSE 7)
Edition 2013


DESTRESS


Dégradation de l’habitat et stress hormonal : combiner théorie physiologique et biologie de la conservation

Dégradation de l’habitat et réponse au stress : de la physiologie à la biologie de la conservation
Coupler une approche physiologique et la dynamique des populations pour générer des modèles mécanistiques et des outils physiologiques pour aider à la prise de décision en biologie de la conservation

Bio-indicateurs de la santé et stabilité de l’environnement face aux perturbations anthropiques
Dans le contexte des changements globaux, les théories prédisent que les populations habitant dans ces environnements fluctuants devraient adopter une stratégie plastique. Quelles sont les contraintes qui limitent les possibilités de plasticités permettant aux individus de faire face aux changements environnementaux ? Dans ce projet, nous souhaitons combiner des approches physiologiques et démographiques, afin de caractériser les réponses plastiques des individus à la dégradation de la qualité de l'habitat et développer des outils utiles pour la biologie de la conservation

Une approche intégrative menée chez un ectotherme
Nous utilisons des approches expérimentales combinant des mesures démographiques, hormonales et immunologiques. Nous étudierons la base fonctionnelle de la réponse au stress par manipulation hormonale des individus à l'intérieur de populations fermées. Nous analyserons les changements physiologiques, tels que le métabolisme et le système immunitaire, des bio-indicateurs de la santé des individus. Enfin, nos résultats seront utilisés pour générer des outils innovants dans l'analyse de viabilité des populations pour tester des stratégies de conservation et de gestion.

Résultats

Nos résultats indiquent que la dégradation des habitats affecte les individus différemment en fonction de leur âge, du sexe et de la période de l’année. La dégradation de l’habitat a induit une élévation du niveau de corticostérone des individus associée à une réponse inflammatoire plus faible uniquement chez les adultes reproducteurs. Ces modifications physiologiques s’accompagnent de changements démographiques majeurs et néfastes pour la fitness des individus et le devenir des populations (faible survie et fécondité).

Perspectives

Nos travaux permettent de mieux comprendre la variabilité des réponses des organismes face aux perturbations environnementales. Dans certaines conditions, les niveaux de corticostérone apparaissent comme de bons outils pour refléter la santé et la stabilité des populations, mais il apparait nécessaire de rechercher d’autres composants plus intégrateurs ; les télomères sont de bons candidats d’autant qu’une étude préliminaire indique que les individus vivant dans des populations en voie d’extinction présentent des télomères plus courts que les autres.

Productions scientifiques et brevets

-Mell H., Josserand R., Decencière B., Artacho P., Meylan S and Le Galliard J.F. (2016) Do personalities co-vary with differences in metabolism and glucocorticoid stress responses in adult lizards? Behav Ecol Sociobiol

Partenaires

CNRS laboratoire d'Ecologie et Evolution-UMR7625

Aide de l'ANR 212 000 euros
Début et durée du projet scientifique octobre 2013 - 42 mois

Résumé de soumission

De nombreux chercheurs en écologie, en évolution et en biologie de la conservation tentent de prédire et de comprendre la réponse des organismes aux changements environnementaux. Les théories prédisent alors que les populations habitant dans ces environnements fluctuants devraient adopter une stratégie plastique. Mais comment des signaux environnementaux pourraient-ils induire des changements phénotypiques ? Quelles sont les contraintes qui limitent les possibilités de plasticités permettant aux individus de faire face aux changements environnementaux ? Une discipline émergente “la physiologie de la conservation” tente de déterminer les réponses physiologiques des organismes confrontés aux changements environnementaux. En effet, les mécanismes physiologiques impliqués dans les processus développementaux responsables de la plasticité phénotypique déterminent la manière dont un organisme est contraint dans ses capacités à répondre de manière optimale aux changements environnementaux. Bien que fréquemment évoquées, les approches évolutives en écologie et mécanistiques de la physiologie sont rarement examinées dans une même étude. De telles informations pourraient être utilisées pour prédire la valeur sélective des individus et les conséquences des changements environnementaux sur la dynamique des populations. Malgré ces importantes potentielles implications en conservation, la plasticité physiologique en réponse aux changements environnementaux reste peu explorée.
Dans ce projet, nous focaliserons le lézard vivipare (Lacerta vivipara). Nous proposons alors d’utiliser une approche expérimentale au CEREEP (station expérimentale en écologie) pour étudier les effets de la dégradation de l’habitat sur la dynamique des populations et les implications de la réponse au stress. En effet, l’hormone de stress, la corticostérone, peut moduler et perturber le développement du phénotype tout au long de la vie de l’organisme. En particulier, cette hormone est connue pour influencer le comportement de dispersion chez de nombreuses espèces et pourrait alors perturber la dynamique des populations. Nous souhaitons déterminer si les niveaux de corticostérone des individus et d’autres paramètres physiologiques peuvent être de bons indices sur les capacités des individus et donc des populations à faire face aux altérations environnementales. Pour répondre à cette interrogation, il semble important de mener des études intégratives mêlant des mesures physiologiques et démographiques à court et long terme. Ainsi, dans un premier temps, nous allons à l’aide d’approches corrélative et expérimentales décrire les réponses physiologiques et démographiques des individus face à une détérioration de l’habitat (tâche 1). Ensuite, la dégradation de l’habitat étant souvent assimilée à un stress pour les individus, nous allons étudier la réponse au stress en manipulant directement le niveau de corticostérone des individus et mesurer les changements physiologiques associés (tâche 2). Cette approche devrait nous permettre de mieux comprendre les facteurs proximaux de la réponse au stress environnemental. Du fait des inconsistances dans la littérature sur la relation entre corticostérone et valeur sélective, nous étudierons également l’action de la corticostérone dans différents contextes environnementaux (tâche 3). Cette tâche devrait nous permettre de mettre en évidence et de comprendre la modulation de la réponse au stress. Enfin, les informations physiologiques et écologiques récoltées seront utilisées dans des modèles innovateurs afin de prédire comment les organismes vont réagir au changement ainsi que développer et tester des stratégies de conservation (tâche 4). Nous sommes confiants dans le fait que notre projet de recherche devrait aboutir à des contributions significatives en biologie des populations et en physiologie de la conservation, et servir de moteur pour les jeunes chercheurs au sein de notre équipe.

 

Programme ANR : JCJC - SVSE 7 - Biodiversité, évolution, écologie et agronomie (JCJC SVSE 7) 2013

Référence projet : ANR-13-JSV7-0011

Coordinateur du projet :
Madame Sandrine MEYLAN (laboratoire d'Ecologie et Evolution-UMR7625)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.