Nous recherchons pour l’été 2024 des étudiant(e)s pour participer à plusieurs protocoles de recherche effectués sur des populations semi-captives de lézards au Centre de Recherche en Ecologie Expérimentale et Prédictive. Stage de recherche libre, frais d’hébergement pris en charge, plus de détails dans le document ci-dessous.
Coordonné par Olivier Lourdais du CEBC du CNRS, le projet ANR DIVCLIM s’intéresse aux mécanismes de diversification de la niche thermique et à la vulnérabilité aux changements climatiques des vipères par une approche mécaniste. Il se déroulera de 2024 à 2028 avec plusieurs partenaires français dont notre laboratoire.
Une compréhension intégrée de la niche thermique est essentielle pour clarifier la base proximale de l’adaptation climatique passée et de la vulnérabilité actuelle des espèces. En utilisant le groupe monophylétique des serpents du genre Vipera (15 espèces) comme étude de cas, DIVCLIM traite ce défi, en abordant la diversification de leur niche thermique et la réponse aux facteurs de stress climatiques, en se concentrant également au niveau populationnel chez une espèce le long d’un gradient climatique en Europe
occidentale, afin de fournir une approche mécaniste innovante des facteurs de vulnérabilité des espèces au changement climatique.
Nous contribuerons dans ce projet à des travaux d’étude des microclimats et de modélisation mécaniste en collaboration avec Sylvain Pincebourde de l’IRBI à Tours, Olivier Lourdais et une équipe du CIBIO au Portugal.
“Accélération du rythme de vie aux limites chaudes critiques : réponses comportementales et physiologiques au stress thermique chez un lézard” un projet de thèse sous ma responsabilité au sein de l’équipe VPA de iEES Paris.
Sujet proposé pour l’Ecole doctorale 227 de Sorbonne Université pour la campagne 2024 qui démarrera en avril 2024. Démarrage de la thèse en octobre 2024, contrat de trois ans avec option de monitorat pour donner des cours sur le campus de Sorbonne Université.
Dans ce projet, nous utiliserons des études comportementales et des manipulations de facteurs de stress thermique en conditions contrôlées pour mieux caractériser les patrons et les coûts de l’accélération du rythme de vie chez le lézard Zootoca vivipara. Nous étudierons notamment les seuils de sensibilité thermique au cours de deux étapes clés du cycle de vie à savoir pendant la croissance chez les lézards immatures et pendant la gestation chez les femelles adultes. Nous caractériserons aussi les réponses comportementales et physiologiques au stress thermique aigu lors de courtes expositions à des températures ambiantes élevées. Afin d’améliorer notre compréhension de ces processus, nous étudierons les mécanismes de régulation de la longueur des télomères et le stress oxydatif au cours d’expériences exposant des lézards immatures et des femelles gestantes à une accélération thermique de leur rythme de vie. En utilisant une approche écophysiologique intégrative, ce projet de thèse permettra d’améliorer notre compréhension des liens entre le stress thermique, l’accélération du rythme de vie, et les syndromes du vieillissement biologique.
Contactez moi pour plus de précisions, les candidatures pourront être déposées à partir d’avril sur le site de l’Ecole doctorale.
We made the cover of the #Oecologia February 2023 issue with a stunning photography of a basking asp viper by the inimitable Matthieu Berroneau. The study was led by Mathias Dezetter @MDezetter and Olivier Lourdais @LourdaisOli @Ecophy_CEBC with our @iEESParis lab. Thanks to Matthieu for sharing the photograpĥ, more information on his website.
Dezetter, M., Le Galliard, J.-F., & Lourdais, O. (2022). Behavioural hydroregulation protects against acute effects of drought in a dry-skinned ectotherm. Oecologia, 201, 305–367. https://doi.org/10.1007/s00442-022-05299-1
Nous recherchons pour l’été 2023 des étudiant(e)s pour participer à plusieurs protocoles de recherche effectués sur des populations semi-captives de lézards au Centre de Recherche en Ecologie Expérimentale et Prédictive. Stage de recherche libre, frais d’hébergement pris en charge, plus de détails dans le document ci-dessous.
Effets combinés des conditions thermiques diurnes et nocturnes et des contraintes hydriques pendant la gestation chez un lézard adapté au froid
La reproduction de nombreux organismes vivants est affectée par les changements climatiques et en particulier par les épisodes extrêmes des canicules estivales. Mais ces effets sont potentiellement complexes du fait des différents facteurs de stress impliqués dans le changement climatique. En effet, s’il est bien connu que les températures maximales dans la journée augmentent, les conditions thermiques nocturnes évoluent elles aussi rapidement. De plus les épisodes de chaleurs sont généralement associés à des sécheresses importantes et donc une pénurie d’accès à l’eau. Enfin, les températures plus élevées peuvent également avoir des répercussions positives sur l’acquisition des ressources mais aussi sur les besoins énergétiques des individus.
Les espèces spécialisées des climats froids comme le lézard vivipare (Zootoca vivipara) en France sont particulièrement exposées à ces modifications climatiques. Nous avons étudié de façon expérimentale dans une nouvelle étude la sensibilité de la reproduction de cette espèce de lézard aux effets combinés du réchauffement climatique et des sécheresses. A l’aide d’enceintes climatique installées au CNRS de Chizé, il a été possible de manipuler les conditions journalières et nocturnes contrastées (chaud /froid) et combiner ou non avec une privation partielle d’eau.
Les températures plus élevées ont eu de profondes répercussions sur les besoins énergétiques des femelles pendant la gestation avec une consommation accentuée d’insectes. Cependant, alors que les conditions chaudes en journée sont généralement favorables à la reproduction , le réchauffement nocturne a eu des effets négatifs sur l’état des femelles après la mise-bas. En parallèle, la simulation de sécheresse a eu des répercussions négatives quel que soit les conditions thermiques de jour et de nuit en entraînant une augmentation de la déshydratation et du rythme cardiaque. Ce travail suggère une déstabilisation des performances de reproduction quand les températures nocturnes augmentent de manière trop importante et invitent à reconsidérer le rôle de l’écologie nocturne chez ces espèces généralement étudiées de jour.
Brusch, G. A.; Le Galliard, J.-F.; Viton, R.; Gavira, R. S. B.; Clobert, J.; Lourdais, O. Reproducing in a Changing World: Combined Effects of Thermal Conditions by Day and Night and of Water Constraints during Pregnancy in a Cold-Adapted Ectotherm. Oikos 2022, e09536. https://doi.org/10.1111/oik.09536.
Une étude publiée par notre équipe de recherche dans Proceedings of the National Academy of Sciences révèle qu’une accélération du vieillissement s’associe au déclin démographique d’un lézard à cause de l’augmentation des températures. Nous avons constaté que les télomères, les extrémités protectrices des chromosomes, deviennent de plus en plus courts de génération en génération, ce qui implique que la progéniture naît avec un « capital vieillissement » de plus en plus faible. La dynamique des télomères devrait représenter un biomarqueur moléculaire de la disparition locale des espèces, et probablement une solution prometteuse pour évaluer les futures actions de gestion de la biodiversité.
Communication en Français: https://www.inee.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/le-rechauffement-climatique-accelere-le-vieillissement-des-lezards
Article original: Andréaz Dupoué, Pauline Blaimont, Frédéric Angelier, Cécile Ribout, David Rozen-Rechels, Murielle Richard, Donald Miles, Pierre de Villemereuil, Alexis Rutschmann, Arnaud Badiane, Fabien Aubret, Olivier Lourdais, Sandrine Meylan, Julien Cote, Jean Clobert, Jean-François Le Galliard. Lizards from warm and declining populations are born with extremely short telomeres. PNAS. 2022
Notre équipe a récemment contribué à une publication d’un consortium international sur la longévité des reptiles dans la prestigieuse revue Science. Cette étude d’une ampleur inédite permet de “lever le voile sur le vieillissement des ectothermes. Utilisant les reptiles et amphibiens comme modèles d’étude, les chercheurs ont montré que ces organismes présentent une grande variabilité de leur vitesse de vieillissement et que de nombreuses espèces (salamandres, tortues) présentent un vieillissement très ralenti. Pour la première fois, ils ont exploré les mécanismes responsables de l’importante variabilité de la longévité et des taux de vieillissement chez ces animaux.” Retrouver un résumé des résultats de cet article dans le fil d’actualité sur le site web du CNRS !
Référence
Reinke BA, Cayuela H, Janzen FJ, Lemaître JF, Gaillard JM, Lawing AM, Iverson JB, Christiansen DG, Martínez-Solano I, Sánchez-Montes G, Gutiérrez-Rodríguez J, Rose FL, Nelson N, Keall S, Crivelli AJ, Nazirides T, Grimm-Seyfarth A, Henle K, Mori E, Guiller G, Homan R, Olivier A, Muths E, Hossack BR, Bonnet X, Pilliod DS, Lettink M, Whitaker T, Schmidt BR, Gardner MG, Cheylan M, Poitevin F, Golubović A, Tomović L, Arsovski D, Griffiths RA, Arntzen JW, Baron JP, Le Galliard JF, Tully T, Luiselli L, Capula M, Rugiero L, McCaffery R, Eby LA, Briggs-Gonzalez V, Mazzotti F, Pearson D, Lambert BA, Green DM, Jreidini N, Angelini C, Pyke G, Thirion JM, Joly P, Léna JP, Tucker AD, Limpus C, Priol P, Besnard A, Bernard P, Stanford K, King R, Garwood J, Bosch J, Souza FL, Bertoluci J, Famelli S, Grossenbacher K, Lenzi O, Matthews K, Boitaud S, Olson DH, Jessop TS, Gillespie GR, Clobert J, Richard M, Valenzuela-Sánchez A, Fellers GM, Kleeman PM, Halstead BJ, Grant EHC, Byrne PG, Frétey T, Le Garff B, Levionnois P, Maerz JC, Pichenot J, Olgun K, Üzüm N, Avcı A, Miaud C, Elmberg J, Brown GP, Shine R, Bendik NF, O’Donnell L, Davis CL, Lannoo MJ, Stiles RM, Cox RM, Reedy AM, Warner DA, Bonnaire E, Grayson K, Ramos-Targarona R, Baskale E, Muñoz D, Measey J, de Villiers FA, Selman W, Ronget V, Bronikowski AM, Miller DAW. Diverse aging rates in ectothermic tetrapods provide insights for the evolution of aging and longevity. Science. 2022 Jun 24;376(6600):1459-1466. doi: 10.1126/science.abm0151.
Heatwaves and droughts are becoming more intense and frequent with climate change. These extreme weather events often occur simultaneously and may alter organismal physiology, yet their combined impacts remain largely unknown. Here, we experimentally investigated physiological responses of a temperate ectotherm, the asp viper (Vipera aspis), to a simulated heatwave and drought. We applied a two-by-two factorial design by manipulating the daily temperature cycle (control vs. heatwave) and the water availability (water available vs. water-deprived) over a month followed by exposure to standard thermal conditions with ad libium access to water. Simulated heatwave and water deprivation additively increased mass loss, while water deprivation led to greater plasma osmolality (dehydration). Mass gain from drinking after the treatment period was higher in vipers from the heatwave and water-deprived group suggesting that thirst was synergistically influenced by thermal and water constraints. Heatwave conditions and water deprivation also additively increased baseline corticosterone levels but did not influence basal metabolic rates and plasma markers of oxidative stress. Our results demonstrate that a short-term exposure to combined heatwave and drought can exacerbate physiological stress through additive effects, and interactively impact behavioral responses to dehydration. Considering combined effects of temperature and water availability is thus crucial to assess organismal responses to climate change.
This work was performed by Mathias Dezetter during his PhD project cosupervised with Olivier Lourdais at CNRS, Chizé.
Citation: Mathias Dezetter, Jean-François Le Galliard, Mathieu Leroux-Coyau, François Brischoux, Fréderic Angelier, Olivier Lourdais; Two stressors are worse than one: combined heatwave and drought affect hydration state and glucocorticoid levels in a temperate ectotherm. J Exp Biol 2022; jeb.243777. doi: https://doi.org/10.1242/jeb.243777
In a 7-year experimental study, we emphasize the co-occurrence of physiological syndromes and phenotypic plasticity in physiological traits related to energy and water budgets in a long-lived ectothermic organism. Using climatic chambers at the CNRS CEBC laboratory in Chizé, we exposed asp vipers (Vipera aspis) to one of three thermal cycles (“warm”,”medium”,”cold”) over 4 years of early life, and then maintained all individuals in a common garden (“medium” cycle) for 3 years of adult life. We repeatedly measured the standard metabolic rate (SMR) and total evaporative water loss (TEWL) of the same individuals over their life, using respirometry systems. We found that individuals experiencing the warm cycle reduced their SMR (negative compensation) but flexibly adjusted their SMR to common garden conditions at adulthood. Thermal conditions during development led to changes in TEWL that persisted until adulthood In addition, plastic responses were combined with a physiological syndrome integrating functional traits related to water and energy balance: SMR and TEWL strongly co-varied both within and among individuals over their lifespan.
Long-lived terrestrial ectotherms may cope with ongoing climate changes by combining different pattern of plastic, adaptive responses to temperature variation, and responses to selection on physiological syndromes.
Olivier Lourdais and Andréaz Dupoué from CEBC Chizé designed the study and collected the data. Mathias Dezetter led the data analyses together with Olivier, myself and Andréaz. Find out more in our Functional Ecology paper below
Dezetter, M., Dupoué, A., Le Galliard, J.F. and Lourdais, O. (2021), Additive effects of developmental acclimation and physiological syndromes on lifetime metabolic and water loss rates of a dry-skinned ectotherm. Functional Ecology. Accepted Author Manuscript. https://doi.org/10.1111/1365-2435.13951
