Le son est utilisé depuis des siècles pour étudier la faune et la flore. De l'identification des oiseaux par leur chant à l'utilisation d'enregistreurs sonores de pointe. Les animaux transmettent des informations sur eux-mêmes à l'environnement à l'aide de sons et ces informations peuvent être utilisées par les chercheurs pour étudier les populations écologiques et le comportement des animaux. Pour ce faire, la surveillance acoustique utilise des capteurs acoustiques et, au fil du temps, le matériel est devenu progressivement plus petit, plus sensible et moins cher. En outre, les nouvelles technologies permettent d'extraire des informations utiles plutôt que de passer au crible des heures et des heures d'enregistrements sonores. Elle offre un moyen non invasif de surveiller les espèces menacées, de comprendre l'utilisation de l'habitat et d'identifier les sons d'activités illégales telles que les coups de feu et les bruits de tronçonneuse. Les espèces courantes pour lesquelles la surveillance acoustique est utilisée sont les dauphins, les baleines et les chauves-souris.
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Recherche physiologique : Définition
La recherche physiologique est essentielle pour la conservation et la gestion de la planète et des êtres vivants qui l'habitent. En tant qu'êtres humains, nous causons des dommages irréversibles à l'environnement et l'un des moyens d'atténuer ces dommages est de comprendre parfaitement la physiologie de ce qui nous entoure.
Physiologie: Branche de la biologie qui s'intéresse aux êtres vivants aux niveaux ionique et moléculaire ainsi qu'aux corps entiers et à leur influence sur l'environnement extérieur.
Lorsque nous avons une meilleure connaissance de la physiologie écologique, nous pouvons mieux prédire comment les espèces réagissent aux changements de l'environnement et mieux informer les politiques.
Méthodes de recherche physiologique
Il existe de nombreuses méthodes de recherche physiologique qui ont été développées au fil des ans, mais tu trouveras ci-dessous quelques-unes des plus courantes.
Suivi par satellite / radio
Au cours des 25 dernières années, l'étude des animaux migrateurs en particulier a été révolutionnée par le développement et la miniaturisation des technologies de suivi électronique. Les dispositifs de suivi les plus récents fournissent non seulement des informations concernant la localisation des espèces, mais aussi sur :
le comportement
les dépenses énergétiques
les sites de reproduction
les habitats préférés
Ilexiste deux principaux types de technologies utilisées pour suivre les animaux sauvages - laradiotélémétrie et le GPS (Global Positioning System) et la radiotélémétrie VHF (VHF = très haute fréquence), cette dernière étant la forme la plus ancienne de technologie. Le sujet est équipé d'un "émetteur" sous la forme d'une étiquette d'aile, d'un collier, d'une étiquette d'oreille ou collé à sa carapace. Les émetteurs émettent alors des impulsions radio à haute fréquence qu'un récepteur capte et donne la direction de l'animal. Le GPS utilise des satellites pour donner un positionnement géospatial et permet une communication bidirectionnelle entre un système GPS et un satellite qui suit les mouvements qui peuvent ensuite être téléchargés sur un ordinateur et analysés sur une carte.
Figure 1. Suivi par GPS. source : StudySmarter Originals
| Radio-télémétrie | GPS (Système de positionnement global) |
| Moins cher | Plus cher |
| Les biologistes de terrain doivent suivre les animaux à la trace | Un biologiste n'a pas besoin d'être sur le terrain. |
| Portée limitée | plus grande portée |
| Portée affectée par le terrain | |
| Peut être réglé pour collecter des points sur une période de 24 heures. |
La technologie GPS est actuellement utilisée pour suivre un troupeau d'éléphants dans le centre du Chhattisgarh. Elle permet à un système d'alerte précoce (EWAS) d'avertir les habitants lorsque les éléphants commencent à s'approcher de leurs terres agricoles. Le département des forêts transmet les informations sur les déplacements des éléphants aux communautés locales à l'aide de canaux radio et de systèmes de distribution de l'information. Les habitants peuvent ainsi se protéger et protéger leurs cultures et leurs propriétés.
eDNA
L'ADN électronique est l'ADN environnemental, c'est-à-dire l'ADN libéré dans l'eau par les plantes et les animaux. Pense à ce qui se passe lorsque tu éternues - tu libères toute une série de matériel génétique dans l'environnement. Les animaux libèrent du matériel à partir de leur peau, de leurs excréments, de leurs muqueuses, de leurs poils, de leurs œufs et de leur sperme, ou lorsqu'ils meurent. Nous pouvons collecter ce matériel par le biais d'échantillons d'eau dont l'ADN est ensuite analysé. Cela a permis de nombreuses avancées techniques.
L'ADN électronique est analysé par :
- Prélèvement d'échantillons, par exemple dans le sol, les sédiments ou les écouvillons de surface.
- Extraction et purification de l'ADN (pour éliminer les produits chimiques susceptibles d'inhiber la réaction PCR).
- Détection par PCR quantitative (qPCR) (la PCR amplifie la séquence d'ADN et si un signal fluorescent significatif est détecté, l'échantillon peut alors être considéré comme positif pour l'espèce en question).
Le "q" de qPCR fait référence au fait que cette technique est "quantitative" et peut donc être utilisée pour rechercher la prévalence d'une espèce dans un environnement particulier sans qu'il soit nécessaire de compter ou de piéger les animaux. De cette façon, les scientifiques peuvent déterminer si une population est en croissance ou en déclin.
Surveillance acoustique
SnotBots - Il s'agit de drones hautement spécialisés et modifiés qui volent à travers le souffle d'une baleine et recueillent la morve exhalée qui est ensuite analysée.
Figure 2. SnotBot. Source : StudySmarter original
Reconnaissance d'images - La reconnaissance d'images est utilisée pour identifier et comparer les individus d'une espèce.
Logiciel StripeSpotter - Le logiciel StripeSpotter permet de comparer les motifs de rayures sur les zèbres à une base de données et d'enregistrer les nouveaux individus.
Proposition de recherche sur la physiologie végétale
La physiologie végétale est une branche de la botanique qui se réfère aux processus physiologiques ainsi qu'aux structures des plantes. Elle implique l'analyse de processus tels que la photosynthèse, la respiration, la transpiration, le transport, le développement et la croissance.
Il existe de nombreuses questions potentielles de propositions de recherche qui peuvent être étudiées par les écologistes. Ces questions portent le plus souvent sur les modèles, les causes et les conséquences de l'abondance et de la répartition des plantes. Souvent, ils examinent les raisons qui sous-tendent les différents schémas. Lestechnologies de recherche physiologique nous aident à comprendre comment la physiologie des plantes évolue en fonction de l'environnement. Lorsque nous faisons une proposition, nous devons inclure les éléments suivants :
Des informations générales sous la forme d'une revue de la littérature.
Explication de la raison pour laquelle la recherche est importante.
Les objectifs de la recherche et ce qu'elle veut atteindre.
Les hypothèses qui seront étudiées.
Informations générales sur les parcelles expérimentales.
Les données concernant l'abondance et la répartition actuelles des plantes.
Détails des plans d'expérience proposés.
Les résultats que tu attends.
Références.
Recherche actuelle en physiologie animale
Un exemple de recherche récente en physiologie animale est le projet de mise bas des ours paresseux mené par Wildlife SOS. Il vise à utiliser des techniques scientifiques avancées pour cartographier de près les mouvements et la physiologie de la reproduction des ours en train de mettre bas. L'étude a révélé que les ours paresseux peuvent donner naissance à jusqu'à trois oursons, tandis qu'un piège vidéo à caméra a montré l'utilisation de techniques de communication chimique par les ours mâles pour marquer les sites de mise bas. L'étude a également révélé que l'activité humaine a entraîné des changements dans le comportement des ours paresseux.
Figure 3. Ours paresseux. Originaux de StudySmarter
En 2014, le Concordat sur la transparence en matière de recherche sur les animaux a été élaboré. Dans la mesure du possible, les physiologistes utilisent des approches expérimentales in vitro (pas dans le corps vivant et dans un environnement artificiel) ainsi que les 3R dans la recherche. Il s'agit de :
- Remplacement - utilisation de méthodes non animales pour obtenir le même résultat.
- Réduction - réduire le nombre d'animaux utilisés.
- Raffinement - Minimiser les effets négatifs sur le bien-être des animaux et maximiser les avantages de la recherche.
Facteur d'impact de la recherche physiologique
Capture/piégeage - Les pièges doivent être surveillés et vérifiés fréquemment pour éviter que les conditions météorologiques, telles que les inondations, ne mettent les animaux en danger.
Manipulation - les manipulations doivent être réduites au minimum et n'être effectuées que par des personnes formées à cet effet.
Méthodes de marquage - il faut utiliser les méthodes les moins douloureuses et celles qui ne rendent pas l'animal vulnérable à la prédation.
Dispositifs de repérage - ils ne doivent pas être trop lourds ou entraver le mode de vie de l'animal, par exemple pour ceux qui doivent se faufiler dans de petits espaces.
Méthodes de prise de mesures - Elles doivent minimiser le stress.
Habitats d'examen - Les perturbations doivent être réduites au minimum.
Perturbation des interactions entre les espèces - les effets des perturbations doivent être pris en compte.
Tu trouveras ci-dessous quelques alternatives aux méthodes traditionnelles.
Données requises : méthode traditionnelle | Méthode alternative |
Génétique : prélèvement de tissus | Prélèvement, fèces, ADN électronique |
Alimentation : Échantillonnage du contenu de l'estomac | Fèces |
Physiologie : prélèvement de sang | Salive, urine, fèces |
ID : marquage invasif, fixation d'instruments | Marques naturelles, cicatrices, empreintes, marquage moins invasif |
Présence/absence : Piégeage | Drones, caméras, ADN électronique |
Recherche physiologique - Points clés
- La physiologie est la branche de la biologie qui se concentre sur les êtres vivants au niveau ionique et moléculaire ainsi que sur les corps entiers et leur influence sur l'environnement extérieur.
- Lorsque nous avons une meilleure connaissance de la physiologie écologique, nous pouvons mieux prédire comment les espèces réagissent aux changements de l'environnement et mieux informer les politiques.
- La physiologie végétale est une branche de la botanique qui se réfère aux processus physiologiques ainsi qu'aux structures des plantes. Elle implique l'analyse de processus tels que la photosynthèse, la respiration, la transpiration, le transport, le développement et la croissance.
- Les principales méthodes de recherche qui ont connu des avancées récentes sont l'ADN électronique, la surveillance acoustique et les traceurs satellite/radio.
- L'impact environnemental de la recherche doit être pris en compte dans la conception et l'exécution des études. Faire de la recherche de manière plus durable nous permet d'obtenir plus d'informations à partir de la même ressource. Les meilleures pratiques nous éclairent à ce sujet.
Références
- (1) La conservation de la vie [Internet]. The Physiological Society. 2022 [cité le 16 mai 2022]. Disponible à l'adresse : https://www.physoc.org/careers/research/conservation-of-life/
- 2. Le suivi et les technologies [Internet]. Wwt.org.uk. 2022 [cité le 16 mai 2022]. Disponible à l'adresse : https://www.wwt.org.uk/our-work/wetland-conservation-unit/what-we-do/tracking-and-technologies/
- Le suivi de la faune pour la recherche sur la conservation : GPS vs. Telemetry Technologies [Internet]. Wildlife SOS. 2022 [cité le 16 mai 2022]. Disponible à l'adresse : https://wildlifesos.org/conservation-awarness/tracking-wildlife-for-conservation-research-gps-vs-telemetry-technologies/
- Guide de l'ADN environnemental (eDNA) par Biomeme [Internet]. Biomeme. 2022 [cité le 16 mai 2022]. Disponible à l'adresse : https://biomeme.com/environmental-dna/
- Surveillance acoustique [Internet]. WWF. 2022 [cité le 16 mai 2022]. Disponible à l'adresse : https://www.wwf.org.uk/project/conservationtechnology/acoustic-monitoring
- Griffith A. Proposition de recherche en écologie végétale (description) [Internet]. Esa.org. 2022 [cité le 16 mai 2022]. Disponible à l'adresse : https://www.esa.org/tiee/vol/v2/experiments/proposal/description.html#intro
- Recherche sur les animaux [Internet]. The Physiological Society. 2022 [cité le 16 mai 2022]. Disponible à l'adresse : https://www.physoc.org/policy/in-vivo-policy/animal-research/
- Recherche sur la faune sauvage | NC3Rs [Internet]. Nc3rs.org.uk. 2022 [cité le 16 mai 2022]. Disponible à l'adresse : https://www.nc3rs.org.uk/3rs-resources/wildlife-research
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