Novel insights into the diet of the Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) using next-generation sequencing molecular analyses

[Departement_IRSTEA]EauxInternational audienceThe Pyrenean desman, a threatened, semiaquatic mammal, is considered a specialist predator feeding on aquatic benthic invertebrates. This categorization comes from visual identification of prey in scat or gut contents, often based on a limited number of samples and locations. We combined diet analyses using next-generation sequencing methods with an extensive survey to explore the summer diet of Pyrenean desmans across the French Pyrenees. This study thus provides an unprecedented level of detail on the trophic ecology of Pyrenean desmans. Our results revealed a diverse diet containing a high proportion of rare prey and substantial consumption of terrestrial prey, which suggests a more generalist diet than previously understood. Three diet groups were identified, with significant differences in prey composition. These differences were not related to geographic location, but rather to local environmental variables. The spatial variation in diet was likely induced by local abiotic parameters that affect prey availability or use of foraging habitats

Integrating hydrological features and genetically validated occurrence data in occupancy modeling of an endemic and endangered semi-aquatic mammal species, Galemys pyrenaicus, in a Pyrenean catchment

As freshwater habitats are among the most endangered, there is an urgent need to identify critical areas for conservation, especially those that are home to endangered species. The Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) is a semi-aquatic mammal whose basic ecological requirements are largely unknown, hindering adequate conservation planning even though it is considered as a threatened species. Species distribution modelling is challenging for freshwater species. Indeed, the complexity of aquatic ecosystems (e.g., linear and hierarchical ordering) must be taken into account as well as imperfect sampling. High-quality and relevant hydrological descriptors should also be used. To understand the influence of environmental covariates on the occupancy and detection of the Pyrenean desman, we combine both a robust sign-survey data set (i.e. with genetic validation ensuring true presence information) and a hydrological model to simulate the flow regime across a whole catchment. Markovian site-occupancy analysis, taking into account sign detection and based on spatially adjacent replicates, indicated a positive influence of heterogeneity of substrate and shelters, and a negative influence of flow variability on Pyrenean desman detection. This valuable information should help to improve monitoring programs for this endangered species. Our results also highlighted a spatially clustered distribution and a positive influence of stream flow and number of tributaries on occupancy. Hence, modifications of flow regime (e.g. hydropower production, irrigation, climate change) and habitat fragmentation appear to be major threats for this species, altering the connectivity between tributaries and the mainstream river as well as between adjacent sub-catchments

Les sciences sociales et le traitement de la pandémie de covid-19

« Jeter un œil dans le rétroviseur médical »1, « saisir la complexité de ces questionnements plutôt que d’offrir des réponses définitives »2, sont les démarches communément adoptées par les chercheur.es en sciences sociales afin d’analyser la pandémie de Covid-19. Si les interventions médiatiques d’historiens récoltées3permettent de nuancer historiquement des questionnements sur la pandémie ou sur l’après-pandémie, ces historiens sont toutefois plus réticents que les autres chercheur.es en sc..

Desman des Pyrénées (Galemys pyrenaicus É. Geoffroy Saint-Hilaire, 1811) 2011-2018: bilan et retours d’expérience sur huit années de capture dans les Pyrénées françaises

International audienceÀ l’heure où la prise en compte du Desman des Pyrénées, Galemys pyrenaicus É. Geoffroy Saint-Hilaire, 1811 dans toutes les procédures environnementales devient la norme, il convient de proposer des protocoles efficaces pour permettre le suivi de l’espèce. Outre la recherche de fèces, d’autres techniques ont été testées en France ces dernières années, parmi elles les radeaux à empreintes, l’ADN environnemental, les tunnels à crottes et enfin la capture. Celle-ci peut constituer une alternative à la détection de l’espèce, notamment sur les secteurs ou la recherche de fèces est inefficace à cause de variations hydrologiques, de la morphologie des sites ou du comportement de l’espèce, mais est aussi indispensable à certains protocoles tels que les suivis par radiopistage ou dans certains cas les CMR. En s’inspirant d’une méthode élaborée depuis la fin du xixe siècle, 80 opérations de capture ont été menées dans les Pyrénées françaises depuis 2011 sur 24 cours d’eau ou lacs différents pour un résultat de 57 desmans capturés. Le bilan présenté ici propose un retour d’expérience sur des éléments du protocole et une analyse de la plus-value de la méthode par rapport à la recherche de fèces classique. En l’état actuel, aucun lien significatif n’apparaît entre la réussite des opérations et les variables expérimentales que sont le nombre de pièges posés et la durée de l’opération (nuit complète ou nuit partielle). En revanche, le linéaire de piégeage semble avoir un effet avec un nombre de captures plus élevé pour des linéaires supérieurs à 500 mètres. Cela pourrait indiquer que l’efficacité d’une capture soit optimisée en couvrant un plus grand linéaire et donc davantage de domaines vitaux potentiels. Ensuite, si la durée de l’opération ne semble pas impacter directement les résultats, il apparaît primordial de ne pas interrompre une opération en cours de nuit, du moins tant que ses objectifs ne sont pas remplis. En effet, des captures peuvent intervenir à toute heure de la nuit avec notamment deux pics qui correspondent aux pics d’activité de plusieurs desmans suivis en radiopistage. Des captures diurnes sont aussi possibles. Par ailleurs, une analyse détaillée des taux de captures pour chaque type de nasses utilisées montre que les nasses à ailettes présentent la meilleure efficacité bien que les nasses souples simples aient un meilleur rapport efficacité/coût. Ces deux modèles sont donc à privilégier. Enfin, toutes ces opérations ne permettent pas de mettre en évidence une plus-value globale de la méthode pour la détection de l’espèce par rapport à la recherche de fèces. Cela pourrait toutefois être le cas sur des milieux lacustres avec davantage de résultats positifs à la capture mais le nombre de réplicas demeure encore trop faible pour valider cette hypothèse

A new method to identify the endangered Pyrenean desman (<em>Galemys pyrenaicus</em>) and to study its diet, using next generation sequencing from faeces

International audienceThe Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) is a small endangered semi-aquatic mammal endemic to the Pyrenean Mountains and to the northern half of the Iberian Peninsula whose ecology and biology are still poorly known. The aim of this study was to identify Pyrenean desman faeces and to analyze its diet from this material using next-generation sequencing methods. We amplified and sequenced a small DNA minibarcode (133 bp) of the COI gene in twenty-four putative faeces samples of Pyrenean desman and successfully identified the species in 16 samples. Other identified species were mammals, birds and amphibians, evidencing the potential application of our methods to a larger panel of taxa. In the Pyrenean desman faeces, we were able to identify nineteen prey species with a positive match (more than 98% of identity with a reference sequence) and eleven putative prey species with lower identity scores (90-96%). The nineteen species belonged to four orders and eleven families among which Trichoptera and Hydropsychidae were the most frequent, respectively. Future improvements could be obtained by extending the reference DNA sequence collection to reach precise identifications over the Desman's range and by increasing the sampling to gain a better knowledge of the local diet of this endangered species. Such information is of great importance to propose the best management measures for its conservation

Evidence of a fine-scale genetic structure for the endangered Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) in the French Pyrenees

Times Cited: 0Gillet, F. Garrido, M. T. Cabria Blanc, F. Fournier-Chambrillon, C. Nemoz, M. Sourp, E. Vial-Novella, C. Zardoya, R. Aulagnier, S. Michaux, J. R.Conservatoire d'Espaces Naturels de Midi-Pyrenees (CEN-MP) [LIFE13NAT/FR/000092]; European Union Funding Network (ERDF); European Union Funding Network (LIFE+); Agence de l'eau Adour-Garonne; Agence de l'eau Rhone-Mediterranee-Corse; DREAL Aquitaine, Midi-Pyrenees, and Languedoc-Roussillon; Conseil Regional Aquitaine, Midi-Pyrenees and Languedoc-Roussillon; Conseil General des Pyrenees-Atlantiques, de l'Aude et des Pyrenees-Orientales; EDF; SHEM; Patagonia; Parc National des Pyrenees; ANRT (Association Nationale de la Recherche et de la Technologie); ANRT (CIFRE) [2011/1571]We thank the following people who collected tissue samples: EDF agents, Pyrenees National Park agents, M. Bayon, A. Bertrand, J.-P. Besson, J.-P. Quere, A. Charbonnel, F. Elzear, L. Fabre, P. Fantin, B. Le Roux, V. Lacaze, M. Lagardere, F. Lasserre, B. Le Corre, M. Mas, P. Maunas, G. Nogue, F. Prud'Homme, T. Quintilla, B. Salmeron, T. Tico, S. Torreilles, and S. Vernet. We also thank representatives of the following organizations who collected feces samples: Association des Naturalistes de l'Ariege, Conservatoire d'Espaces Naturels d'Aquitaine, Conservatoire d'Espaces Naturels de Midi-Pyrenees, Federation Aude Claire, Federation des Reserves Naturelles Catalanes, Groupe de Recherche et d'Etude pour la Gestion de l'Environnement, Office National de la Chasse et de la Faune Sauvage, Office National des Forets, and Parc National des Pyrenees. This study is part of the "Plan National d'Actions en faveur du Desman des Pyrenees" and the LIFE+ Desman project (LIFE13NAT/FR/000092) which are coordinated by the Conservatoire d'Espaces Naturels de Midi-Pyrenees (CEN-MP) and financially supported by the following structures: European Union Funding Network (ERDF and LIFE+), Agence de l'eau Adour-Garonne, Agence de l'eau Rhone-Mediterranee-Corse, DREAL Aquitaine, Midi-Pyrenees, and Languedoc-Roussillon, Conseil Regional Aquitaine, Midi-Pyrenees and Languedoc-Roussillon, Conseil General des Pyrenees-Atlantiques, de l'Aude et des Pyrenees-Orientales, EDF, SHEM, Patagonia, Parc National des Pyrenees, and ANRT (Association Nationale de la Recherche et de la Technologie). FG is supported by a French research fellowship provided by ANRT (CIFRE No 2011/1571).01545-1542The Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) is a small, semiaquatic mammal endemic to the Pyrenean Mountains and the northern half of the Iberian Peninsula where it lives in cold and well-oxygenated flowing mountain streams. This species is currently classified as vulnerable on the IUCN Red List and has been undergoing habitat loss and fragmentation for decades, inevitably impacting its distribution. A recent genetic study, based on mitochondrial and intronic sequences, showed that the genetic variability of the Pyrenean desman is very low in the Pyrenees. In this study, we investigated the potential existence of genetic structure and gene flow at a smaller scale using 24 polymorphic microsatellite loci. As the Pyrenean desman is a very elusive species, we supplemented our tissue sample collection with samples of feces collected in the French range of this species. We successfully identified 70 individuals based on 355 fecal samples. Bayesian analyses revealed 3 genetic and geographic clusters (1 eastern, 1 central, and 1 western, including 3 genetic subclusters), with origins tracing back only 200 years. These clusters were characterized by low levels of genetic diversity and high inbreeding coefficients. Although gene flow among clusters appeared to be limited, populations seem to have exchanged alleles recently. Therefore, connectivity between watersheds should be enhanced to maintain genetic diversity and potentially improve the long-term survival of the Pyrenean desman in France

A new method to identify the endangered Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) and to study its diet, using next generation sequencing from faeces

the Pyrenean Mountains and to the northern half of the Iberian Peninsula whose ecology and biology are still poorly known. The aim of this study was to identify Pyrenean desman faeces and to analyze its diet from this material using next-generation sequencing methods. We amplified and sequenced a small DNA minibarcode (133 bp) of the COI gene in twenty-four putative faeces samples of Pyrenean desman and successfully identified the species in 16 samples. Other identified species were mammals, birds and amphibians, evidencing the potential application of our methods to a larger panel of taxa. In the Pyrenean desman faeces, we were able to identify nineteen prey species with a positive match (more than 98% of identity with a reference sequence) and eleven putative prey species with lower identity scores (90–96%). The nineteen species belonged to four orders and eleven families among which Trichoptera and Hydropsychidae were the most frequent, respectively. Future improvements could be obtained by extending the reference DNA sequence collection to reach precise identifications over the Desman’s range and by increasing the sampling to gain a better knowledge of the local diet of this endangered species. Such information is of great importance to propose the best management measures for its conservation

Étude comparative de la densité et du déplacement des Desmans des Pyrénées Galemys pyrenaicus (É. Geoffroy Saint-Hilaire, 1811) par une méthode non invasive

International audienceEspèce protégée et en régression sur l’ensemble de son aire de répartition, le Desman des Pyrénées Galemys pyrenaicus (É. Geoffroy Saint-Hilaire, 1811) reste une espèce mal connue malgré les programmes d’actions en faveur de sa conservation mis en œuvre en France depuis 2010. Le manque de connaissance sur la densité des populations et les déplacements des individus nous ont poussés à réaliser une étude de suivi de six populations de Desman répartie sur six sites pyrénéens connus pour abriter l’espèce. La méthode retenue pour cette étude a été l’analyse génétique des fèces nécessitant un protocole non invasif et moins coûteux que les captures ou les suivis par radiopistage. Certaines crottes ont permis de contacter des individus à plusieurs reprises et d’analyser leurs déplacements. L’individualisation des crottes a également permis d’estimer une densité minimale d’individus sur 1,5 km de cours d’eau prospecté réparti sur 3 km, ou encore sur des portions plus restreintes de 250 mètres. Ainsi, les résultats confirment la mobilité du Desman mais aussi son caractère nomade et non territorial. Un des sites n’a cependant pas pu rentrer dans l’analyse des données, car soumis à une pollution menant à la disparition de l’espèce pendant quelques années. Les analyses génétiques ont montré l’efficacité des prospections avec des résultats positifs au Desman pour chaque échantillon prélevé supposé appartenir à l’espèce. Cependant, ils confirment aussi la difficulté de détectabilité de l’espèce malgré sa présence et la nécessité de la prendre en compte, même si elle semble absente à un instant donné sur un site, notamment dans les projets d’aménagement de cours d’eau, afin de respecter la continuité écologique nécessaire à ses déplacements et aux mélanges génétiques des populations

Evidence of Predation and possible competition among three semi aquatic species, the endangered Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus), the aquatic shrew (Neomys fodiens) and the European otter (Lutra lutra) using next-generation sequencing methods from faeces

The Pyrenean desman (Galemys pyrenaicus) is a small-endangered semi-aquatic mammal endemic to the Pyrenean Mountains and to the northern half of the Iberian Peninsula whose ecology and biology are still poorly known. Its ecological relationships with other semi aquatic mammals like the aquatic shrew (Neomys fodiens) or the European otter (Lutra lutra) are also unknown. The aim of this study was to analyse Pyrenean desman, aquatic shrew and European otter faeces from the same French Pyrenean regions, in order to analyze their respective diets and to detect possible predation or competition patterns among them. To study precisely their diet, we used next-generation sequencing methods (Ion Torrent or Ilumina miseq technologies). We amplified and sequenced a small DNA minibarcode (133bp) of the COI gene in 445 faeces samples from the three species. In the Pyrenean desman faeces, we were able to identify a large set of prey species with a positive match (more than 98% of identity with a reference sequence). These species belonged to four orders and eleven families among which Trichoptera and Hydropsychidae were the most frequent, respectively. The aquatic shrew diet evidenced similar aquatic preys as compared to the Pyrenean Desman. However, it also evidenced an important part of terrestrial invertebrates like woodlouse, ants, coleopters or myriapods. The otter diet was mainly constituted of fishes (eg. Cyprinidae, Salmonidae). However, several faeces samples evidenced Pyrenean Desman DNA, strongly suggesting that otter predate Pyrenean Desman in the studied areas. Future studies will be developed on a better sampling from these three species, in order to gain a better knowledge of their local diets and their ecological relationships. Such information is of great importance to propose the best management measures for the conservation of these protected species