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Projets - Série pratique

De la peau à la science : Méthodes inattendues pour préserver les amphibiens

Article original de Andrew Sullivan
technicien en zoologie, Département d’histoire naturelle du Musée du Nouveau-Brunswick

Comment s’y prendre pour conserver une grenouille pour les besoins de la recherche scientifique? La réponse pourrait surprendre.

Allant au-delà des bocaux de spécimens flottant dans l’éthanol, des chercheurs au Musée du Nouveau-Brunswick remettent en usage une ancienne technique tout à fait fascinante – celle d’enlever la peau d’un amphibien et de la presser comme on le fait pour les spécimens botaniques. Non seulement cette approche préserve-t-elle mieux l’ADN et la pigmentation naturelle que ne le font les méthodes traditionnelles, mais elle procure en outre des spécimens scientifiques faciles à entreposer, à étudier et à partager à l’échelle mondiale.

La collection de recherche du Musée du Nouveau-Brunswick héberge plus de 11 000 amphibiens et reptiles conservés en solution dans des pots d’éthanol à 70 %. Les spécimens en fluide fournissent des données anatomiques et biogéographiques et peuvent servir à plusieurs méthodes d’analyse. Par exemple, plusieurs espèces de champignons qui causent des taux de mortalité élevés chez les grenouilles et les salamandres ont été repérées historiquement au moyen de collections d’amphibiens. L’images 1 et 2 montre des rangées de la collection d’amphibiens et de reptiles conservés en fluide du Musée du Nouveau-Brunswick.

Avant d’être plongés dans l’éthanol, les spécimens humides sont injectés de formol (forme diluée du formaldéhyde) pour les « figer ». Le formol raidit l’animal en réticulant les acides aminés dans les cellules, créant ainsi une structure rigide dans les tissus de l’animal. Malheureusement, cette méthode entraîne une décoloration rapide de la peau et, vu la réticulation, la technologie actuelle ne permet généralement pas l’analyse d’ADN. L’images 3, 4 et 5 montre des chercheurs qui fixent des grenouilles en vue de leur conservation.

Dépouiller des amphibiens (surtout les grenouilles, comme l’anatomie des salamandres complique une telle opération) et faire sécher leur peau pour mieux préserver ses motifs colorés est une méthode rarement utilisée par le passé. Cependant, l’évolution des technologies rend maintenant évident que la méthode ouvre de nouvelles possibilités tant pour la collection de spécimens que pour l’utilisation de ceux-ci. Dans un article publié récemment dans la revue scientifique Herpetological Review, le directeur du Département d’histoire naturelle et conservateur de recherche en zoologie du Musée du Nouveau-Brunswick, Donald McAlpine, Ph. D., et son collègue Frederick Schueler, Ph. D., ont détaillé une méthodologie élargie pour la conservation de spécimens de serpents. Cette nouvelle approche arrime le dépouillement des serpents à des techniques d’herbier botanique pour faciliter la conservation et l’organisation des peaux recueillies. (voir McAlpine, D.F., Schueler, F.W. 2018. Herpetology Meets Botany: Using Herbarium Methods to Archive Dried Skins of Frogs and Snakes. Herpetological Review 49: 236-238). L’image 6 montre le diagramme de dépouillement dessiné par M. Schueler.

Alors, qu’ont en commun une fleur et une grenouille? Eh bien, les deux peuvent être séchées à plat. Les grenouilles sont étonnamment faciles à dépouiller; la peau est plus solide qu’il n’y paraît et n’est fermement attachée au corps qu’aux pattes antérieures et postérieures et sur les os de la tête. Des incisions ventrales sont effectuées au milieu de la grenouille et le long de chaque membre, puis la peau est retirée manuellement sans réellement nécessiter d’autres entailles. Pour les serpents, les incisions se font aussi le long du ventre, mais sont décentrées le long des écailles ventrales. Évidemment, on n’a pas à se préoccuper de pattes. L’image 7 montre une grenouille fendue au cours de son dépouillement.

Le résultat ressemble peut-être à un amas fragile et froissé de peau de grenouille ou de serpent, mais la prochaine étape consiste à étendre la peau et à l’aplatir. À l’aide d’un objet émoussé comme le capuchon d’un stylo et des forceps, la peau est pressée, étirée et aplatie sur un morceau de papier ciré jusqu’à ce que la quasi-totalité des plis soit lissée et que la peau soit bien symétrique, comme un animal écrasé dans un dessin animé. La peau est recouverte d’un autre morceau de papier ciré pour la protéger pendant qu’elle sèche dans le presse-spécimen ou, à la rigueur, sous un tapis ou même un matelas. La dernière étape consiste à retirer la peau séchée du papier ciré pour la monter sur un papier d’herbier non acide et sans lignine avec du ruban de lin non acide. L’image 8 montre à quoi ressemble un amas de peau avant qu’elle ne soit pressée et aplatie.

Si le résultat de cette méthode de conservation n’est pas précisément un amphibien dans une posture naturelle (c’est le moins qu’on puisse dire!), elle comporte néanmoins plusieurs avantages. Les peaux peuvent être conservées dans des dossiers dans des classeurs d’herbier, occupant ainsi une fraction de l’espace normalement requis pour conserver le même nombre de spécimens dans des bocaux d’alcool. Comme pour les spécimens végétaux, les peaux montées peuvent facilement être numérisées et partagées électroniquement. L’images 9 -12 montre un spécimen de grenouille monté sur papier, à la fin du processus.

Comme on l’a mentionné plus haut, les couleurs des peaux séchées sont mieux préservées et, contrairement aux spécimens en fluide, il en va de même pour l’ADN! De nos jours, beaucoup de musées, y compris le Musée du Nouveau-Brunswick, prélèvent régulièrement de petits échantillons de peau à des fins d’analyse ADN ultérieure. Ces échantillons sont habituellement entreposés à de basses températures (-80 o C), séparément des autres spécimens humides ou secs, mais les peaux séchées entreposées à température ambiante se sont avérées des sources d’ADN très utiles. L’image 13 montre une peau de serpent numérisée, et l’image 14, une peau de grenouille numérisée, ce qui permet de voir comment ces spécimens peuvent être numérisés puis partagés avec des chercheurs n’importe où dans le monde.

Parfois, certains spécimens ne sont pas en assez bon état pour être conservés en entier. Le spécimen peut avoir été retrouvé mort et écrasé sur la route ou n’être plus que les restes du repas d’un prédateur. Parfois, les dossiers de serpents ne contiennent que la peau abandonnée par l’animal après sa mue (qui demeure néanmoins une source d’ADN). Un chercheur peut vouloir disséquer le spécimen frais ou préparer un squelette. Si les os présentent un intérêt particulier, le dépouillement permet de nettoyer le squelette et de préserver la peau. Les spécimens récupérés, comme les animaux tués sur la route, sont de plus en plus importants pour les scientifiques, car il devient de plus en plus difficile d’obtenir la permission de prélever et de tuer activement des animaux vivants; d’ailleurs, certaines espèces sont simplement devenues si rares que leur prélèvement est impossible à justifier. Même si les grenouilles tuées sur la route peuvent être en piteux état, il arrive souvent que la peau puisse être récupérée. L’image 15 montre un squelette de grenouille nettoyé, et l’image 16, une peau de serpent tué sur la route puis préservée grâce à cette technique.

Les scientifiques prélèvent des spécimens d’histoire naturelle depuis des centaines d’années, mais les techniques de conservation s’adaptent continuellement à l’évolution de la technologie et des objectifs de recherche. Alors, combien de façons d’accommoder une grenouille? Elles ont beau être nombreuses, elles aboutissent toujours à un amphibien aplati.

Image 1 : Collection d'amphibiens et de reptiles conservés en milieu humide du Musée du Nouveau-Brunswick - rangées de bocaux de spécimens contenant des grenouilles, des salamandres et des reptiles conservés dans l'éthanol à 70 %.
Image 2 : Fixation des grenouilles - chercheurs injectant des spécimens avec du formol pour les préparer à la conservation à long terme.
Image 3 : Fixation des grenouilles - chercheurs injectant des spécimens avec du formol pour les préparer à la conservation à long terme.
Image 4 : Fixation des grenouilles - chercheurs injectant des spécimens avec du formol pour les préparer à la conservation à long terme.
Image 5 : Fixation des grenouilles - chercheurs injectant des spécimens avec du formol pour les préparer à la conservation à long terme.
Image 6 : Diagramme du Dr Frederick Schueler du processus de dépouillement, illustrant la technique pour retirer et conserver adéquatement la peau d'amphibien.
Image 7 : Grenouille fendue - un spécimen montrant les incisions ventrales et le retrait de la peau en cours.
Image 8 : Boule de peau - l'apparence d'une peau de grenouille fraîchement retirée avant l'aplatissement et le pressage.
Image 9 : Grenouille sur papier - un spécimen complété, pressé et séché, monté sur papier d'herbier sans acide.
Image 10 : Grenouille sur papier - un spécimen complété, pressé et séché, monté sur papier d'herbier sans acide.
Image 11 : Grenouille sur papier - un spécimen complété, pressé et séché, monté sur papier d'herbier sans acide.
Image 12 : Grenouille sur papier - un spécimen complété, pressé et séché, monté sur papier d'herbier sans acide.
Image 13 : Peau de serpent numérisée - une image numérisée montrant le motif et les détails conservés d'une peau de serpent.
Image 14 : Peau de grenouille numérisée - une image numérisée d'une peau de grenouille conservée montrant les motifs de couleur.
Image 15 : Squelette - un squelette d'amphibien nettoyé préparé pour l'étude scientifique.
Image 16 : Peau de serpent victime de la route - un spécimen récupéré démontrant comment les spécimens endommagés peuvent encore fournir des informations scientifiques précieuses.