STAGES DE RECHERCHE (S4)
proposés pour le Master, Mention Vie et Santé
SPECIALITE ECOPHYSIOLOGIE ETHOLOGIE
Université de Strasbourg
2015-2016
Qui dort dine chez les manchots :
la durée de la phase de repos en mer à normothermie reflète-t-elle le succès de la journée de chasse ?
Sujet : Pour un vertébré endotherme qui pêche activement en plongée, la contrainte physiologique liée à la gestion de l’énergie en apnée est accentuée s’il doit accéder à des profondeurs importantes en eau froide. C’est une des raisons pour lesquelles à l’IPHC, des recherches à long terme sont menées sur le manchot royal, un prédateur marin du Grand Sud champion de la plongée à grande profondeur (>300m de profondeur pour des apnées > 7 min). De plus, cette espèce est capable d’enchaîner des plongées toute la journée avec des temps de récupération en surface incompatibles, au regard des connaissances actuelles, avec son autonomie théorique d’apnée1. Grâce aux avancées technologiques dans le domaine de l’instrumentation d’animaux sauvages (Bio-logging), on a ainsi pu mettre en évidence toute une gamme d’ajustements comportementaux permettant une augmentation sensible du rendement de la recherche alimentaire2,3. Une adaptation physiologique remarquable augmente encore ce rendement : la mise en place d’une hypothermie profonde lors des séries de plongées diurnes. La température de la peau mais aussi des tissus profonds diminue de plusieurs dizaines de degrés pendant la journée de plongée4,5. Si les mécanismes physiologiques associés sont encore largement inexpliqués, le plus énigmatique reste les périodes nocturnes au cours desquelles la température des tissus profonds et périphériques ré-augmente jusqu’à la normothermie (38°C vs 5°C dans l’eau) alors que les oiseaux sont inactifs en surface; une conséquence directe de ce paradoxe est une augmentation importante des pertes de chaleur périphérique et du métabolisme, ce dernier dépassant les valeurs mesurées de jour en pleine activité de chasse1.
Notre hypothèse de travail, sujet d’un projet de thèse, est que durant la nuit, la peau est revascularisée aux dépends de l’épargne énergétique pour permettre l’incorporation des lipides de la digestion dans les tissus adipeux sous-cutanés5,6.
Objectif de l’étude. Le sujet proposé à plus court terme, dans le cadre de ce stage de M2, est de vérifier s’il existe un lien entre le succès de pèche pendant la journée et la durée de(s) (la) phase(s) d’inactivité à normothermie, que ce soit pendant des pauses observées pendant la journée, ou pendant la phase obligée d’inactivité nocturne.
Approche. L’étudiant aura à sa disposition des sets de données acquis lors de sessions de terrain antérieures dans les Terres Australes et Antarctiques Françaises (TAAF). L’analyse de données sera basée sur l’interprétation de paramètres enregistrés sur différents manchots pendant un voyage alimentaire en mer grâce à des capteurs de pression (profondeur), d’accélération (vitesse de nage et angle de plongée) et de température de l’eau et corporelles. L’approche sera donc essentiellement informatique : analyse des données et analyse statistique. Néanmoins, ce stage pourrait éventuellement se poursuivre par une étude de terrain de 6 mois dans les Terres Australes et Antarctiques Françaises (statut volontaire à l’aide civil), selon la motivation et l’investissement du candidat.
Laboratoire et lieu de stage :
Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
Département d'Ecologie Physiologie et Ethologie
23, rue Becquerel
UMR 7178 CNRS UdS
67087 Strasbourg cedex 2, France
Encadrant :
Yves Handrich, Chargé de recherche CNRS, Equipe d’Ecologie fonctionnelle, IPHC
Courriel : yves-jean.handrich@iphc.cnrs.fr ; Tél. :03 88 10 69 32
Profil de formation et compétences souhaitées concernant l'étudiant :
Il est demandé à l’étudiant d’avoir des connaissances de base en physiologie énergétique, environnementale et comparée, et de l’aisance en informatique et analyse des données (R,..). Des compétences en statistiques seraient également appréciées.
Ref. à lire :
1. Froget G., et al. (2004). J. Exp Bio. 207 (22): 3917-3926
2. Sato K., et al. (2002). J. Exp. Biol. 205: 1189-1197
3. Hanuise N., Bost C.-A. & Y. Handrich. (2013). J. Zool. 290: 181-191
4. Handrich Y., et al. (1997). Nature 388 (6637): 64-67
5. Schmidt A., Alard F. & Y. Handrich (2006). Am. J. Physiol. 291: R608-R618
6. Fahlman A., et al. (2005). Am. J. Physiol. 289: R670-R679