Nouveau projet ANR sélectionné !

Nous avons obtenu un nouveau financement du programme générique de l’ANR pour un Projet Collaboratif de Recherche entre notre laboratoire, l’ISYEB du Muséum National d’Histoire Naturelle, EDB à Toulouse, la SETE à Moulis à Toulouse et le CEBC à Chizé pour poursuivre nos travaux de recherche sur l’extinction des populations de lézards. Ce projet TIPEX s’intéressera plus spécifiquement aux points de bascule dans la plasticité du cycle de vie induite par le climat chez un lézard à reproduction bimodale en comparant la sensibilité thermique, les profils de sénescence et la démographie de populations ovipares et vivipares d’un lézard Européen. Démarrage prévu en janvier 2024 !

Does food help lizards restore their water balance ?

In most animals, tight regulation of water balance is critical for short-term survival and chronic disturbance of water balance regulation can further result in loss of performances and ultimately death or sub-optimal reproduction. One way by which animals can recoup water loss from skin evaporation, respiration and feces/urine production is by extracting water from their diet, a phenomenon known as “dietary water intake”. Intuitively, one might expect that animals will search for food, especially high water content diet, when drinking water is limited.Indeed some desert species are able to survive without drinking water by extracting the most water from their diet. Can species living in more temperate climates do the same ?

This is what we were looking for when we designed a clever laboratory experiment with Chloé Chabaud, now post-doctoral student in Tucson, Olivier Lourdais from CNRS Chizé and Georges A. Brusch from California State University at San Marcos. We manipulated food and water availability in the laboratory with adult male common lizards, a species usually found in wet habitats where free standing water is more and more limited to climate change. And contrary to our expectations, prey eating, even from a high quality diet, did not allow lizards to recoup evaporative water loss. Although food intake was critical for body condition maintenance during a chronic water deprivation, plasma osmolality – a marker of physiological dehydration – was similarly high in water deprived lizards with our without food.

Georges A. Brusch

This study adds to a growing number of experiments and field observations suggesting that many carnivorous reptiles have a net dietary water intake rate close to zero either because digestions uses a lot of water or because foraging activities increase water loss rates. This is rarely accounted for in mechanistic models of the energy and water budget of these species, and suggest that many reptiles will be highly dependent on free water drinking when rainfall and moisture conditions are more challenging.

Find out more here: Chabaud , C., Brusch, G. A., Pellerin, A., Lourdais, O. and Le Galliard, J.-F. (2023). Prey consumption does not restore hydration state but mitigates the energetic costs of water deprivation in an insectivorous lizard. J. Exp. Biol. 226 , jeb246129.

And the Inside JEB summary:

Microclimates: physical bases, modelling and characterization in ecology

This 2023 AnaEE France Summer School, organized by myself with 5 specialist teachers from CNRS and INRAE, will take place from September 25 to 29, 2023 at the Jardin du Lautaret as part of the training activities of the national infrastructure AnaEE France. The training is particularly aimed at PhD students, post-doctoral fellows and young researchers wishing to learn and deepen their knowledge on the physical bases, mechanistic and statistical modeling, and the ecological consequences of microclimates. It will consist of a series of lectures to cover theory and concepts, and practical courses with local speakers to conduct field measurement campaigns, analyze data and use modeling tools.

Registration is open until June 30, 2023 – about 25 places available with accommodation and training costs covered!


Our work made the cover of Oecologia

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.

Geographic variation in thermohydroregulation strategies

Thermo-hydroregulation strategies involve concurrent changes in functional traits related to energy, water balance and thermoregulation and play a key role in determining life-history traits and population demography of terrestrial ectotherms. Local thermal and hydric conditions should be important drivers of the geographical variation of thermohydroregulation strategies, but we lack studies that examine these changes across climatic gradients in different habitat types. Here, we investigated intraspecifc variation of morphology and thermo-hydroregulation traits in the widespread European common lizard (Zootoca vivipara louislantzi) across a multidimensional environmental gradient involving independent variation in air temperature and rainfall and differences in habitat features (access to free-standing water and forest cover). We sampled adult males for morphology, resting metabolic rate, total and cutaneous evaporative water loss and thermal preferences in 15 populations from the rear to the leading edge of the distribution across an elevational gradient ranging from sea level to 1750 m. Besides a decrease in adult body size with increasing environmental temperatures, we found little effect of thermal conditions on thermo-hydroregulation strategies. In particular, relict lowland populations from the warm rear edge showed no specifc ecophysiological adaptations. Instead, body mass, body condition and resting metabolic rate were positively associated with a rainfall gradient, while forest cover and water access in the habitat throughout the season also influenced cutaneous evaporative water loss. Our study emphasizes the importance of rainfall and habitat features rather than thermal conditions for geographical variation in lizard morphology and physiology.

This project was done in collaboration with CNRS CEBC at Chizé and Cistude Nature with funds from ANR AQUATHERM and Sentinelles du climat program.

Lowland populations in la Forêt des Landes are characterized by hot and dry conditions but shady habitats
Photograph: J.-F. Le Galliard

Chabaud, C., Berroneau, M., Berroneau, M., Dupoué, A., Guillon, M., Viton, R., Gavira, R. S. B., Clobert, J., Lourdais, O., & Le Galliard, J.-F. (2022). Climate aridity and habitat drive geographical variation in morphology and thermo-hydroregulation strategies of a widespread lizard species. Biological Journal of the Linnean Society, blac114.

Les serpents traquent l’humidité de leur environnement

Actualité INEE – 9 janvier 2023

Les épisodes de sécheresse sont de plus en plus fréquents en Europe et accentués lors des canicules estivales à l’image de l’été 2022. La combinaison de fortes chaleurs et du manque d’eau peut avoir de profondes répercussions sur la biodiversité avec des risques de mortalité immédiate. Les reptiles sont animaux « ectothermes » qui régulent leur température en s’exposant plus ou moins aux sources de chaleur par un comportement qu’on dénomme la thermorégulation. Une étude acceptée dans la revue Oecologia démontre pour la première fois que ces organismes choisissent aussi activement les conditions d’humidité de leur habitat par des comportements d’hydrorégulation. Ce travail mené au CNRS de Chizé dans le cadre du projet ANR Aquatherm révèle que ces comportements aident les serpents à limiter les pertes hydriques et donc à atténuer le stress associé aux effets des épisodes de sécheresse. Ces réponses comportementales ne sont possibles que si les milieux naturels sont préservés avec une diversité de microclimats humides.

Vipera aspis
Vipera aspis photographed by Thomas Tully

Behavioural hydroregulation protects against acute effects of drought in a dry-skin ectotherm Mathias Dezetter, Jean François Le Galliard, Olivier Lourdais. Oecologia

Se reproduire dans un monde en mutation

Effets combinés des conditions thermiques diurnes et nocturnes et des contraintes hydriques pendant la gestation chez un lézard adapté au froid

Photo credit: George A Brusch IV, Ph.D.

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.

Le réchauffement climatique accélère le vieillissement des lézards

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:

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