Stratégies de thermorégulation liées aux contraintes physiologiques et environnementales chez le manchot royal (Aptenodytes patagonicus)

Thermoregulation strategies related to physiological and environmental constraints in king penguin (Aptenodytes patagonicus)

• Auteur / Autrice : Agnès Lewden
• Direction : Yves Handrich
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecophysiologie animale
• Date : Soutenance le 20/10/2017
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg ; 2006-....)
• Jury : Président / Présidente : Yann Voituron
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yvon Le Maho, Martine Perret
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Caroline Gilbert, Damien Roussel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métabolisme énergétique

Écophysiologie

Manchot royal

Thermorégulation

Mots clés libres

Thermorégulation

Normothermie

Oiseaux marins

Vasodilatation

Energétique

Thermoregulation

Normothermia

Seabirds

Vasodilation

Energetic

Résumé

Les espèces endothermes amphibies font face à de fortes contraintes durant leurs séjours en mer dont l’augmentation des coûts de thermorégulation. La recherche alimentaire du manchot royal (Aptenodytes patagonicus) s’étend sur plusieurs jours alternant des plongées profondes de chasse et des périodes de repos à la surface de l’eau correspondant à deux stratégies de thermorégulation différentes. Durant les plongées, l’hypothermie des tissus suggère une économie d’énergie visant à augmenter la durée d’apnée. Cependant, l’utilité de la réaugmentation des températures corporelles durant les périodes de repos reste méconnue. Alors que la digestion débute durant les plongées, nous supposons que le stockage des acides gras dans les tissus adipeux périphériques ne peut se faire que par le retour à normothermie de ces tissus. Nous avons testé cette hypothèse en maintenant des individus équipés d’enregistreurs de températures (périphériques et interne) dans une piscine d’eau de mer afin d’étudier les variations de températures en fonction de l’état nutritionnel des manchots. De plus, nous avons mesuré, par respirométrie, les dépenses énergétiques en fonction des températures corporelles. Enfin, nous avons étudié les variations de flux sanguins à l’aide de thermographie infra-rouge afin de comprendre le retour à normothermie des tissus périphériques et les coûts énergétiques associés.

The energetic cost of foraging activities in King Penguin (Aptenodytes patagonicus) consists to reach favourable areas, realizes depth diving to attempt fish patch and resting in high latitude cold water. Several studies have shown that resting in cold water could be represent a more expensive cost than realized depth diving. Indeed, this paradox is probably linked with contrasting thermoregulation processes. During daylight, a general hypothermia occurs and is believed to reduce energy expenditure. At sunrise occurs a re-warming to normothermia, contributing to increase heat-loss during the night. We hypothesise an energetic conflict between thermoregulation and digestive processes. During daylight, the organism may be unable to assimilate the end product of prey digestion (free fatty acids) inside the peripheral subcutaneous adipose tissues (SAT), because skin is no more blood perfused. During the night, re-warming and re-connecting to blood circulation peripheral tissues could be inevitable to end the assimilation of FFA inside the SAT. In a first step, we have reproduced the conditions of a resting night at sea and events of rewarming skin temperature, using a sea water tank in which king penguins equipped with internal temperature loggers were maintained several days. In a second step, we have tested a generalisation of our hypothesis studying body temperature variations on penguins fast and feed. Finally, we have measured the cost to maintain normothermia in cold water with respirometry measures and investigated peripheral vasodilation with body temperature variations and infrared thermography.