Importance of metamorphosis in coral-reef fish larval recruitment facing anthropogenic pressures
Importance de la métamorphose dans le recrutement larvaire des poissons coralliens face aux pressions d’origine anthropique
Résumé
The persistence and sustainability of coral-reef fish populations depends on the continued larval recruitment, i.e. successful settlement by pelagic larvae into adult reef habitats and post-settlement survival through metamorphosis to a juvenile stage. There is growing evidence that changes to water conditions due to global change and waterborne pollution can impair coral-reef fish sensory abilities to locate settlement habitats that maximize growth while minimizing mortality risk. However, the inner mechanisms of such impairments remain unknown. In this thesis, I have examined the recruitment phase of the convict surgeonfish Acanthurus triostegus, and determined that the ecological, morphological, physiological and behavioral changes occurring at recruitment correspond to a metamorphosis mediated by thyroid hormones (TH). Then, I investigated whether this metamorphosis is prone to endocrine disruption under anthropogenic disturbances such as elevated sea water temperature and agricultural pesticide pollution. I demonstrated that such pressures can reduce TH levels at a critical developmental stage in coral-reef fishes, impairing their metamorphic processes such as intestine remodeling, sensory organ maturation, and sensory abilities acquisition, further increasing their mortality rates. Overall, this thesis is a holistic analysis that addresses molecular, histological, anatomical, and behavioral assays of multiple stressors affecting coral-reef fish recruitment. It indicates the importance of a proper endocrine function during coral-reef fish recruitment, highlighting the need for a better understanding of these processes for coral-reef conservation.
Le maintien et le renouvellement des populations de poissons coralliens dépendent en grande partie du recrutement larvaire, c’est-à-dire de l’installation des larves pélagiques dans les habitats récifaux adultes, et de leur survie après s’être métamorphosées en juvéniles. De plus en plus d’études révèlent que les changements de composition de l’eau, causés par le changement climatique et la pollution, peuvent altérer les capacités sensorielles des poissons coralliens, diminuant leurs aptitudes à localiser des habitats propices (maximisant leur croissance et diminuant leur mortalité) lors de l’installation. Cependant, les mécanismes internes à l’origine de ces phénomènes sont méconnus. Lors de cette thèse, j’ai examiné le recrutement larvaire du poisson chirurgien bagnard Acanthurus triostegus et mis en évidence que les changements écologiques, morphologiques, physiologiques et comportementaux qui s’y déroulent correspondent à une métamorphose contrôlée par les hormones thyroïdiennes (HT). J’ai ensuite analysé comment des stress d’origine anthropique, tels que l’élévation des températures de surface et la pollution par un pesticide d’origine agricole, peuvent perturber sa métamorphose. Lors de cette étape clé de leur cycle de vie, ces perturbations diminuent les taux d’HT, altérant la maturation de leurs organes sensoriels, leurs capacités sensorielles, et augmentant leur mortalité. Cette thèse est donc une analyse holistique de l’impact des perturbations anthropiques sur les processus moléculaires, et les changements histologiques, anatomiques et comportementaux du recrutement larvaire des poissons coralliens. Elle souligne l’importance du système thyroïdien, et invite à une meilleure compréhension des processus endocriniens du recrutement larvaire, dans l’optique d’une amélioration de la conservation des récifs coralliens.
Origine : Version validée par le jury (STAR)
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