Reproduction of Zingel asper (Linnaeus, 1758) in controlled conditions: an assessment of the experiences realized since 2005 at the Besançon Natural History Museum

Béjean M.

Published date: February 2019
Volume: 43
Number: 1
Pagination: 017-032
Publisher: Société Française d'Ichtyologie
doi: 10.26028/cybium/2019-431-002
Notes:

Mickaël Béjean, mickael.bejean@citadelle.besancon.fr
Muséum de Besançon, 99 rue des fusillés, La Citadelle, 25000 Besançon, France

Abstract

The Zingel asper or apron is one of Europe’s most threatened freshwater fish (classified as critically endangered by the International Union for Conservation of Nature, IUCN). It is also listed in appendices II and IV of the European Habitats Directive (1992) and in appendices II and III of the Berne Convention (1979). The geographical distribution of this percid, endemic to the Rhône basin, is extremely limited, making it particularly vulnerable. Since 2005, the Besançon Natural History Museum has been involved in conservation programmes (LIFE Apron II and a national action plan) to improve the knowledge on its ex situ reproduction, the aim being to produce individuals with which to conduct experimental studies (toxicity tests, design of fish passes, etc.), carry out public presentations (aquariums, nature reserves, etc.) and implement pilot reintroduction schemes, without having to systematically take samples from the natural environment. Innovative devices were designed in the Besançon Citadelle Aquarium to enable replication of complete reproduction cycles in artificial conditions. Control of thermal and zootechnical parameters associated with the development of “artificial spawning grounds” have allowed us to understand the different phases involved in reproducing and maintaining this species in captivity. We were able to observe numerous behaviours, which have never been seen in natural environments, in particular during spawning and early life stage development phases. Several experiments were conducted to study how hatching rates varied according to the duration of the winter cold period, known as “vernalization”, applied to broodstock. Hatching rates in the order of 80% were obtained with broodstock subjected to a cold period of 120 days at 5°C, from the beginning of November to the end of February. In contrast, hatching rates dropped rapidly for groups of broodstock subjected to vernalization periods of less than 90 days, and with a cold period of only 30 days, the eggs deteriorated before hatching. A precise annual thermal cycle has therefore been identified, corresponding to the different life phases of Z. asper in captivity. A particular focus of our work was on breeding of fry to ensure that they achieve survival rates in the order of 80% during the first month, and 90% the following month. The results of these experiments have supported other studies and more than 26,000 juveniles have been released into the Drôme River. Regular genetic monitoring of this reintroduced population has allowed us to ensure that they are reproducing naturally. Z. asper born in captivity are also widely used in initiatives to raise public awareness (exhibitions, etc.). To date, the Z. asper breeding programme in the Besançon Natural History Museum is the only one of its kind for this percid, but the high sensitivity of broodstock to the intensity and duration of the vernalization period should raise concerns about the sustainability of its populations in the face of climate change.

Keywords: Artificial reproduction - Besançon - Museum - Zingel asper
French abstract

Reproduction de Zingel asper (Linnaeus, 1758) en conditions contrôlées : bilan des expériences réalisées depuis 2005 au Muséum d’histoire naturelle de Besançon

L’apron du Rhône (Zingel asper) est un des poissons d’eau douce européen les plus menacés (classé en danger critique d’extinction par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature, UICN). Il figure également dans les annexes II et IV de la Directive Européenne Habitats, Faune, Flore (1992) ainsi que dans les annexes II et III de la Convention de Berne (1979). La répartition géographique très restreinte de ce percidé endémique du bassin rhodanien le rend particulièrement vulnérable. Depuis 2005, le muséum de Besançon est impliqué dans les programmes de conservation (Life Apron 2 et Plan National d’Action) afin d’améliorer les connaissances relatives à son élevage ex situ, l’objectif étant de pouvoir disposer d’individus pour réaliser soit des études expérimentales (essais toxicologiques, conception de passes à poissons…), soit des présentations publiques (Aquariums, Réserves naturelles…) ou encore des réintroductions pilotes, sans avoir systématiquement recours à des prélèvements dans le milieu naturel. Des dispositifs innovants ont été conçus au sein de l’Aquarium de la Citadelle de Besançon afin de permettre la réalisation de cycles de reproduction complets en conditions artificielles. Le contrôle des paramètres thermiques et zootechniques associés à la mise au point de “frayères artificielles”, ont permis de maîtriser les différentes phases intervenant dans la reproduction et le maintien de cette espèce en captivité. De nombreux comportements qui n’avaient jamais été observés en milieu naturel ont pu l’être, notamment pendant le frai et le développement des premiers stades de vie. Plusieurs expériences ont permis de mesurer la variation du taux d’éclosion en fonction de la durée de la période froide hivernale, dite de “vernalisation”, appliquée aux géniteurs. Ainsi, des taux d’éclosion de l’ordre de 80% ont été obtenus avec des géniteurs soumis à une période froide de 120 jours à 5°C, de début novembre à fin février. Par contre, les taux d’éclosion chutaient fortement pour les groupes de géniteurs soumis à des durées de vernalisation inférieures à 90 jours, et avec une période froide de seulement 30 jours, les œufs périclitaient avant l’éclosion. Un cycle thermique annuel précis a donc été déterminé en adéquation avec les différentes phases de vie des aprons en captivité. Un effort particulier a été porté sur l’élevage des alevins permettant d’atteindre désormais des taux de survie de l’ordre de 80% durant le premier mois et 90% le mois suivant. Les résultats de ces expériences ont pu alimenter d’autres études et plus de 26 000 juvéniles ont été relâchés dans la Drôme. Le suivi génétique régulier de cette population réintroduite a permis de s’assurer qu’elle se reproduisait naturellement. Les aprons nés en captivité sont également largement utilisés dans des actions de sensibilisation du public (expositions…). Actuellement, l’élevage d’apron du Rhône du Muséum de Besançon demeure le seul pour ce genre de percidé; la grande sensibilité des géniteurs à l’intensité et à la durée de la période de vernalisation doit nous interpeller sur la pérennité de ses populations face au réchauffement climatique.

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