Etude des caractéristiques des « tortues » du manchot empereur

Formation et étude des caractéristiques des « tortues » du manchot empereur, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

Résultats physiologiques lors des interventions chirurgicales

Les 10 interventions chirurgicales se sont déroulées sans problème majeur, les 5 mâles ayant récupéré un comportement normal dans la demi-heure après l’opération. Les durées des interventions étaient variables, de 2h30 à 4h30 d’anesthésie, les temps opératoires stériles ayant duré de 1h00 à 2h00.

Fréquence cardiaque

La fréquence cardiaque, mesurée par l’oscilloscope, était notée régulièrement pendant l’intervention. Les fréquences cardiaques moyennes au cours des implantations étaient de 134 ± 13 battements par minute et de 172 ± 19 battements par minute au cours des désimplantations. Les fréquences cardiaques sont restées stables pendant la durée des interventions (Figure 16). Bougaeff (1972) note des fréquences cardiaques relevées sur des manchots empereurs au repos de 60 à 100 battements par minute, avec une moyenne de 80 battements par minute, mais présentant des variations importantes en fonction de l’activité des individus ou du dérangement par l’homme. L’injection d’un pré-anesthésique (glycopyrrolate), réduisant les effets bradycardisants de l’anesthésie, peut expliquer le fait que les fréquences cardiaques relevées au cours des opérations étaient supérieures à celles de Bougaeff (1972). La différence de fréquence cardiaque au cours des opérations pourrait également s’expliquer par la perte de masse au cours du jeûne, de 10,5kg en moyenne (la fréquence cardiaque étant d’autant plus élevée que la masse corporelle est faible), un niveau de métabolisme différent, des changements de composition corporelle au cours du jeûne (notamment un niveau d’hydratation moindre au cours des désimplantations), un taux de stress plus important dû aux re-captures, ou encore des températures ambiantes différentes au cours des interventions.
Figure 16 : Evolution de la fréquence cardiaque au cours des interventions chirurgicales

Températures internes

Les températures internes moyennes étaient de 34,5 ± 0,9°C au cours des implantations et de 37,6 ± 0,9°C au cours des désimplantations (Figure 17). Les températures internes relevées au cours des implantations étaient ainsi inférieures de plus de 3°C par rapport à celles des désimplantations, se révélant être particulièrement basses pour cet homéotherme. De plus, on peut noter chez tous les individus une diminution des températures internes au cours des implantations, alors qu’elles sont restées stables au cours des désimplantations.
Ces différences moyennes de 3°C peuvent être expliquées 1) par des températures ambiantes au cours des implantations dans la salle de chirurgie qui étaient inférieures, et 2) par un état physiologique différent entre le début et la fin du cycle reproducteur. Les températures ambiantes dans la salle de chirurgie n’ont pas été relevées. Cependant, les résultats exposés ci-dessous témoignent bien d’une régulation métabolique originale des mâles au cours de leur cycle reproducteur.

Etude des caractéristiques des « tortues » du manchot empereur, du temps passé en « tortue » et des différences inter-individuelles

Ces résultats sont exposés plus en détails dans l’article 1 (Gilbert C., Robertson G., Le Maho Y., Naito Y., Ancel A. (2006). Huddling behavior in emperor penguins: dynamics of huddling. Physiology and Behavior 88: 479-488), fourni en annexe.
L’étude des enregistrements des températures ambiantes en « tortue » nous a permis de distinguer deux types de « tortues » : les « tortues lâches » et les « tortues denses », pour lesquelles les températures dépassent 20°C, température critique supérieure du manchot empereur. Nous avons pu établir que les « tortues » sont préférentiellement nocturnes, 97% du temps total passé en « tortue » se produisant la nuit. Les manchots équipés ont effectué en moyenne 6 épisodes de « tortue » sur une journée, comprenant 3 épisodes de « tortue » dense. De plus, contrairement à la vision classique du comportement de thermorégulation sociale des manchots empereurs, nos résultats montrent que les épisodes de « tortue » sont courts (en moyenne : 1,6 ± 1,7heures, 75% des « tortues » durant moins de 2 heures) et très variables (de quelques minutes jusqu’à 11h50 pour le plus long épisode enregistré ; Figure 18). Les durées moyennes des épisodes passés à plus de 20°C sont de 1,3 ± 1,3heures. Par ailleurs, le microclimat enregistré au cœur des « tortues » peut être qualifié de « tropical » : alors que les températures externes moyennes étaient de -17°C, les températures maximales enregistrées au cours des épisodes de « tortue » étaient de 37,5°C, équivalentes à la température interne des manchots. De plus, 17% des épisodes avec des températures de plus de 17°C ont montré des températures supérieures ou égales à 35°C.
Sur l’ensemble du cycle de reproduction (pariade et incubation), les mâles ont passé 38 ± 18% de leur temps par jour en « tortue », dont 13 ± 12% exposés à des températures ambiantes de plus de 20°C. Le temps passé en « tortues denses » représente ainsi près de 2/3 du temps passé en « tortue ». Par ailleurs, le temps passé en « tortue » pendant l’incubation (42 ± 18%) était supérieur à celui passé en « tortue » pendant la pariade (29 ± 17%).
Pendant la période de pariade en 2001, les couples n’ont montré aucune différence inter- individuelle dans leur pourcentage de temps passé par jour en « tortue » (entre 20 et 24%) et en « tortue » dense (entre 9 et 13%) par jour. De même, pendant l’incubation de 1998, les mâles ont passé un pourcentage de temps par jour similaire en « tortue » (de 34 à 46%), et en « tortue » dense (de 16 à 18% ; Figure 19).