Soutenance mémoire
Dans l’ensemble les conditions expérimentales (température et qualité de l’eau) ont été respectées sauf que l’oxygénation a connu quelques perturbations dues aux délestages. Faute de quoi, on n’a pas pu maintenir l’oxygène à saturation pendant toute la durée de la première semaine des expérimentations, et à des valeurs satisfaisantes (toujours supérieures à 6 mgL-1). Au cours de la première semaine, une forte mortalité a été observée au sein de tous les lots. Afin de réduire au maximum la pollution du milieu d’élevage, nous avons procédé à un siphonage régulier des aquariums une heure après chaque nourrissage.
Effet du régime thermique sur la croissance et la survie
Croissance et hétérogénéité des tailles
Il comporte la variation du poids moyen individuel (Pm ± SD ; g) et du coefficient de variation (CV, %) du Pm de O. niloticus à 7 ; 14 et 21 jours postéclosion, en fonction du régime thermique. Au terme des trois semaines d’élevage, les poids moyens des poissons étaient comparables entre (p> 0.05) réplicats mais différents significativement entre traitement (ANOVA, F : = ; p < 0,001) .La croissance elle aussi était proportionnelle à la température d’élevage (figure 3.1).C’est ainsi que la croissance la plus forte était observée au sein des lots à 32°C (Pm = 520 mg) et la plus faible à 26 °C (Pm = 240).
Pour chaque semaine d’élevage, les vitesses de croissance spécifique (SGR en %) et pondérale (G en g/ j) qui seront utilisées pour la modélisation de la croissance.
L’hétérogénéité de taille est, en fin de la première semaine d’élevage, proportionnelle à la température d’élevage (CV de 26,7 à 26 °C et de 30.05 à 32 %). Cette tendance était maintenue en deuxième semaine pour enfin être comparable, en fin de la troisième semaine, en raison d’une hétérogénéité de croissance élevée dans les lots soumis à 26° (CV de 66.5% à 26°C contre CV de 65.2 % à 32°C).
Modélisation de la croissance et calcul de l’optimum thermique de croissance
Le principe aurait été de générer, pour chaque régime thermique, un modèle mathématique de croissance liant le poids moyen à l’âge. Pour ce faire, pour chaque régime thermique, des transformations logarithmiques auraient été effectuées pour les deux variables qui devraient être comparées par une régression polynomiale d’ordre 2 : Log (Pm)= a + b ([Log (âge)] +c ([Log (âge)] ² .
Dés lors, la température optimale de croissance, c’est-à-dire, celle permettant la croissance maximale, est déterminée en calculant le point d’annulation de la dérivée première du modèle polynomial. Dans cette étude, nous n’avons pas pu déterminer T°opt, pour des raisons techniques que nous détaillerons dans la discussion. Néanmoins, de la littérature, il ressort que l’application de ce modèle chez les tilapias Oreochromis aureus (Mpo’N’’Tcha, 2000) et O. niloticus (Zangue, non publié) a permis de préciser que la variation ontogénétique de T°opt était similaire chez les deux espèces (environ 1°C chaque fois que le poids corporel augmente d’un facteur 10), mais que O. aureus a une T°opt supérieure à celle de O. niloticus. T°opt varie entre 26-32 °C chez ces Cichlides.
Influence de la température sur le sexe phénotypique d’O. niloticus
Après 21 jours d’exposition aux températures testées, les réplicats d’un même traitement ont été regroupés en un lot et mis en alevinage dans trois bacs de 250 litres. Les poissons ont été nourris avec de l’aliment sentenac jusqu’à ce qu’ils atteignent 15 g (au bout d’un mois). A partir de cette taille, le sexe a été déterminé selon le protocole décliné plus haut.
Le sexage est réalisé à l’âge de 52 jours post-éclosion. Pour les sexes ratio, deux colonnes ne partageant pas au moins une lettre en commun, diffèrent au seuil p<0.05 (table de contingence). Pour le poids corporel à chaque régime thermique, deux lignes ne partageant pas au moins une lettre en commun, diffèrent au seuil p<0.05 (tests F de Scheffe, aucune comparaison entre régimes thermiques, puisque les poissons étaient sexés à des âges et poids différents) .
De cette analyse, il ressort :
• le poids des mâles est significativement différent de celui des femelles (p = 0.014, ANOVA et Test F de Scheffe, ou test de Student non appariés), et augmente avec l’élévation de la température.
• la proportion de femelle diminue significativement lorsque la température d’élevage augmente ; suggérant un effet masculinisant des hautes températures.
• Très peu d’individus intersexués ont été observés.
Discussions
Effet du régime thermique sur la survie
La forte mortalité observée lors de la première semaine dans tous les aquariums est imputable à la fragilité des alevins aux manipulations lors de leur mise en charge. Ceci peut s’expliquer aussi par des perturbations électriques (délestages) notées dans la localité au cours de cette première semaine d’élevage ; ce qui a même entraîné un dysfonctionnement de nos diffuseurs d’air connectés à une turbine. Plus les délestages étaient intenses, plus il manquait d’oxygène dans nos aquariums. Cette fragilité des alevins, accompagnée des perturbations électriques a entraîné une forte mortalité au cours de cette première semaine d’expérience (30 individus morts sur 60 mortalités au totale). Les coupures intempestives d’électricité ont aussi entraîné d’importantes variations de nos températures d’élevage. L’amélioration de la survie au cours des semaines suivantes est le résultat de la stabilité de notre dispositif expérimental.
Effet de la température sur la croissance, optimum thermique de croissance
Les effets de la température sur la croissance, dans le sens d’une croissance plus élevée aux hautes températures (28-32°C) qu’aux basses températures (< 24°C), étaient attendus chez une espèce tropicale comme O. niloticus. Des expériences similaires réalisées sur d’autres espèces tropicales comme Clarias gariepinus (Daffé, 2002) ont donné les mêmes résultats à savoir une augmentation de la croissance pour des hautes températures. En effet, dans une gamme de températures dites physiologiques, où la croissance peut s’exprimer, l’élévation de la température augmente la prise alimentaire parallèlement au métabolisme basal (Brett et Groves 1979). La température de l’eau influencerait l’ingestion dans le sens de son augmentation par rapport à l’élévation de la température. Les hautes températures favorisent une forte ingestion d’aliments, entraînant un effet positif sur la croissance des alevins. Cependant, la diminution du métabolisme général due aux faibles températures, phénomène observé chez les mammifères, a des avantages car elle permet de ralentir le vieillissement et d’augmenter la longévité ainsi que la taille maximale des individus (Le Bourg 1999).
La température, comme nous l’avons évoqué précédemment, affecte à la fois le taux d’ingestion et le métabolisme, influence aussi la croissance. Il est donc important dans notre étude, de distinguer l’effet réel de la température sur la croissance et son effet indirect sur celle-ci à travers la température optimale. L’explication réside dans le fait que : lorsque la température augmente, on note un accroissement du taux métabolique et du taux d’ingestion accompagné de ressources suffisamment disponibles pour la croissance. Ces ressources augmentent rapidement jusqu’à une valeur maximale (température optimale de croissance) puis diminuent brusquement pour atteindre une valeur nulle (croissance = 0) lorsque le taux métabolique est équivalent au taux d’ingestion. La température optimale de croissance se situerait à quelques degrés plus bas que la température pour laquelle l’ingestion est maximale. La notion de température optimale de croissance n’est valable que pour des poissons ayant accès à des ressources illimitées en nourriture (cas similaire à cette étude car nos alevins étaient nourris ad libitum). L’optimum de température pour la croissance est très variable d’une espèce à l’autre : par exemple chez les tilapias, cette valeur est de 26-32°C, alors qu’elle n’est que de 20-24°C chez les cyprinidés et les percidés, et de 12 à 18°C chez les salmonidés.
Dans notre étude nous n’avons pas pu déterminer T°opt pour des raisons citées cidessus à savoir une expérimentation réalisée dans des conditions non optimales affectant ainsi la performance de croissance de nos poissons. C’est pourquoi nos résultats de croissance sont en dessous de ceux obtenus pour cette espèce par d’autres auteurs ayant utilisé un protocole expérimental similaire.
Au plan de la température optimale de croissance, il apparaît que la valeur de Tºopt varie très peu au cours de l’ontogenèse. Pour cette comparaison, nous privilégierons des modèles élevés dans des conditions aussi proches que possible de celles de notre élevage, afin de limiter les risques d’effets inattendus (et donc non quantifiables) de l’environnement d’élevage ou de l’aliment ou encore du mode de distribution de l’aliment sur la croissance et donc sur Tºopt.
Chez la carpe Cyprinus carpio, Tºopt est initialement très élevée (circa 33ºC) mais diminue rapidement lors du développement (environ 2.0ºC par ordre de magnitude). Chez Oreochromis aureus, la diminution est de 1.0ºC par ordre de magnitude (Baras et al. 2002) et chez Clarias gariepinus, elle est de 0.5ºC par ordre de magnitude (Daffé, 2002).
Variabilité de l’effet de la température en fonction du sexe et sur le sexe phénotypique
Notre étude a montré que l’effet de la température sur la croissance des alevins et juvéniles d’O. niloticus était en faveur des mâles. De même, elle a mis en évidence un effet de la température sur le sexe ratio, dans le sens d’une augmentation de la proportion de mâles à haute température (32°C). La masculinisation des poissons à haute température a déjà été observée chez une série d’espèces de poissons (synthèse in Baroiller et al, Baroiller & D’Cotta, 2001 ; Devlin & Nagahama, 2002). En effet à quatre exceptions près, toutes les espèces évaluées à ce jour semblent partager un mécanisme de déterminisme thermolabile du sexe (TSD), caractérisé par la production d’une proportion plus élevée de mâles à haute température. Elle s’explique par l’inhibition à haute température de l’aromatase, qui intervient dans la conversion des hormones stéroïdiennes mâles en hormones stéroîdiennes femelles. Sous l’action de la kétotestostérone et en l’absence d’oestradiol, les gonades développent du tissu mâle, et le poisson devient un mâle phénotypique, même si son génotype est femelle.
Chez certaines espèces, l’action de la température est continue et la proportion de mâle augmente régulièrement avec la température ambiante (ie. quelques athériniformes ; Conover & Kynard, 1981 ; Strüssman et al., 1996, 1997) alors que chez d’autres espèces, comme les tilapia O. niloticus et O. aureus, son mode d’action est celui d’un seuil, c’est-à-dire,le sexe ratio est équilibré sur une grande gamme de température, puis augmente brutalement au-delà d’une valeur seuil ( Baroiller et al, 1996 ; Desprez & Melard, 1998 ; Baras et al, 2000, 2001). Ceci confirme notre étude puisque nous avons un effet progressif. La proportion de mâle augmente en effet régulièrement de 26 à 32°C.
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Table des matières
Introduction
I. Synthèse bibliographique
II. Matériel et méthodes
2.1. Matériel biologique
2.1.1. Position systématique
2.1.2. Répartition géographique
2.2. Protocole expérimental
2.3. Calcul des indices et expression des résultats
2.4. Détermination du sexe phénotypique
2.5. Analyse statistique des données
III. Résultats et discussions
3.1. Résultats
3. 1.1. Effet du régime thermique sur la croissance et la survie
3.1.2. Influence de la température sur le sexe phénotypique d’O niloticus
3.2. Discussions
3.2.1. Effet du régime thermique sur la survie
3.2.2. Effet de la température sur la croissance, optimum thermique de croissance
3.2.3. Variabilité de l’effet de la température en fonction du sexe et sur le sexe phénotypique
IV. Conclusion et perspectives
VI. Références bibliographique
