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. / 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.

La capacité à percevoir des courants dans un fluide s'est développée chez de nombreuses espèces animales, dans des contextes écologiques très variés qui couvrent aussi bien les interactions proies-prédateurs, la sélection sexuelle ou l'orientation dans un environnement. Parmi ces espèces animales, les grillons détectent les courants d'air générés notamment lors de l'attaque de leurs prédateurs à l'aide de deux organes appelés "cerques", situés à l'arrière de leur abdomen et recouverts de poils mécano-sensoriels. Ces senseurs sont considérés comme les détecteurs les plus sensibles du monde animal. Il leur suffit de capter l'énergie d'un dixième d'un photon pour déclencher un potentiel d'action au niveau du neurone sensoriel. Ce manuscrit présente à la fois le développement des outils de mesures sans contact adaptés à ces questions d'écologie sensorielle ainsi que les méthodes numériques simulant les processus physiques à l'oeuvre. L'étude du fonctionnement des senseurs a nécessité l'adaptation des méthodes de mesures non intrusives de très grande précision tel que la Vélocimétrie par Imagerie de Particules (PIV). La couche limite oscillante dans laquelle évoluent les poils a été visualisée et a servi à déterminer la réponse de poils modélisés par des systèmes oscillatoires du second ordre. Le couplage visqueux entre poils a été lui aussi caractérisé en adaptant la PIV à des mesures à très petites échelles sur des poils biomimétiques micro-electro-mécanique (MEMS). Les mesures des perturbations générées lors des attaques d'araignées, principales prédatrices des grillons, nous ont aidé à valider des modélisations numériques, réalisées à l'aide des techniques de dynamique des fluides computationnelles (CFD) par résolution des équations de Navier Stokes via la méthode des éléments finis (FEM). La mise au point et l'utilisation de techniques de métrologie optique en dynamique des fluides semi-visqueux et l'analyse des données nous permettent de revisiter la sensibilité extrême du système sensoriel du grillon et de placer ces mesures dans un contexte plus large, d'écologie sensorielle. En particulier, nous montrons que ces soies sont placées en groupe compact et exercent entre elles un fort couplage aérodynamique visqueux, qui réduit fortement leur sensibilité "de groupe". Ce fort couplage interroge l'intérêt d'avoir des récepteurs aussi performants individuellement, s'ils perdent leur sensibilité lorsqu'ils fonctionnent en réseau. Finalement, les réactions des poils à des mouvements de fluides générés par un piston mimant les attaques réelles d'araignées ont pu être déterminées à l'aide d'une caméra rapide, puis simulées et validées après avoir développé un modèle mécanique du poil répondant à des stimuli transitoires. / Flow sensing is used by a vast number of animals in various ecological contexts, from preypredator interactions to mate selection, and orientation to flow itself. Among these animals, crickets use hundreds of filiform hairs on two cerci as an early warning system to detect remote potential predators. Over the years, the cricket hairs have been described as the most sensitive sensor in the animal kingdom. The energy necessary for the emission of an action potential by its sensory neuron was estimated to be a tenth of the energy of a photon. This PhD thesis aims to describe recent technological advances in the measurement and model of flows around biological and artificial flow sensors in the context of organismal sensory ecology. The study and understanding of the performance of sensory systems requires a high spatial precision of non-intrusive measurement methods. Thus, non-contacting measurement methods such as and Particle Image Velocimetry (PIV), originally developed by aerodynamics and fluid mechanics engineers, have been used to measure flows of biological relevance. The viscous oscillatory boundary layer surrounding filiform hairs has been visualized and used as input to model the mechanical response of these hairs, described as second order mechanical systems. The viscous hydrodynamic coupling occurring within hair canopy was also characterized using PIV measurements on biomimetic micro-electro-mechanical systems (MEMS) hairs, mimicking biological ones. Using PIV, we have also measured the air flow upstream of hunting spiders. We prove that this flow is highly conspicuous aerodynamically, due to substantial air displacement detectable up to several centimeters in front of the running predator. This disturbance of upstream air flows were also assessed by computational fluid dynamics (CFD) with the finite elements method (FEM). The development of non-intrusive measurement and CFD methods and their application to the analysis of the biological flow involved in cricket sensory ecology allowed us to revisit the extreme sensitivity of cricket filiform hairs. We predicted strong hydrodynamic coupling within natural hair canopies and we addressed why hairs are packed together at such high densities, particularly given the exquisite sensitivity of a single hair. We also proposed a new model of hair deflection during the arrival of a predator, by taking into account both the initial and long-term aspects of the flow pattern produced by a lunging predator. We conclude that the length heterogeneity of the hair canopy mirrors the flow complexity of an entire attack, from launch to grasp.