La métamorphose est une étape cruciale du cycle de vie de beaucoup de métazoaires. Elle est définie comme la transition d’une larve en un juvénile, souvent accompagnée de changements drastiques de morphologie, physiologie et de niche écologique. Le rôle des hormones thyroïdiennes a été mis en évidence dans la métamorphose des amphibiens, mais aussi de nombreux autres chordés comme certains poissons téléostéens ou l'amphioxus, suggérant que ce système était déjà présent et impliqué dans la métamorphose chez l'ancêtre commun de tous les chordés.Nous avons étudié le lien entre hormones thyroïdiennes et métamorphose selon deux axes. Premièrement, nous avons étudié la coordination entre la métamorphose et le recrutement larvaire, chez le chirurgien bagnard Acanthurus triostegus. Ce travail nous a permis de mieux comprendre le rôle de l’hormone thyroïdienne comme signal déclencheur d'une transition écologique importante. Dans le second axe de travail nous avons examiné l’origine de la signalisation thyroïdienne. Chez l’annélide Platynereis dumerili, nous avons identifié un récepteur fonctionnel des hormones et un rôle de l’hormone thyroïdienne dans son développement. Cela qui nous permet de démontrer que la signalisation thyroïdienne était présente à l’origine des bilateriens. Nous avons également mis en évidence un rôle des hormones thyroïdiennes dans le développement de cette espèce. Enfin dans le troisième axe nous nous sommes penchés sur l’origine de la synthèse de l’hormone thyroïdienne en retraçant l’évolution de la thyroglobuline, la protéine nécessaire à la production d’hormone chez les vertébrés. Son absence dans les autres taxons, alors que les dérivés de l’hormone y ont un rôle biologique, pose la question des mécanismes ancestraux de synthèse de ces hormones.Ces travaux explorent l’évolution de la signalisation thyroïdienne et proposent d’aborder la question du lien avec la métamorphose d’un point de vue évolutif et non-seulement développemental, afin de mieux comprendre la diversité des métamorphoses observées dans le monde animal. / Metamorphosis is a critical life step of many metazoans. It is defined as the transition between a larva and a juvenile. It comes with major changes of morphology, physiology and ecology. The role of thyroid hormone has been proven in the metamorphosis of amphibians but also in many other chordates such as teleost fishes or the amphioxus. This suggests that this system was functional and involved in the metamorphosis of the common ancestor of all chordates.We studied the link between thyroid hormones and metamorphosis according to two axes. First, we studied the coordination between metamorphosis and the larval colonization, using the convicted surgeon fish Acanthurus triostegus as a model. This work allowed us to better understand the role of thyroid hormones as a trigger signal of a major ecological transition. On the second axis, we investigated the origin of thyroid hormone signalization. In the annelid Platynereis dumerilii, we identified a functional thyroid hormone receptor and a role of TH in its development. This proves that thyroid hormone signaling was present at the basis of bilaterians. We also assessed the question of the origin of thyroid hormone synthesis by tracing back the evolution of the thyroglobulin, the protein mandatory for thyroid hormone synthesis in vertebrates. It absence in the other taxa, whereas thyroid hormone derivatives have a biological role, asks the question of the ancestral mechanisms of thyroid hormone synthesis.These works investigate the evolution of the thyroid hormone signalization and suggest to tackle the question of the link with metamorphosis from an evolutionary perspective, and not only from a developmental one, in order to better understand the diversity of metamorphosis overserved in the animal kingdom.

La gestion des ressources alimentaires doit passer par un équilibre entre activités humaines et une exploitation raisonnée de ces ressources. Sur l'île de La Réunion, la réserve naturelle marine œuvre pour le maintien des populations de poissons traditionnellement exploitées comme le mérou macabit (Epinephelus merra, Serranidae) ou d'intérêt écologique (Acanthurus triostegus, Acanthuridae, et Plectroglyphidodon imparipennis, Pomacentridae). Pour mieux appréhender leur phase de vie larvaire souvent méconnue, la microchimie des otolithes a été utilisée pour retracer la vie des poissons dans un objectif appliqué à la gestion. Nos résultats ont permis de différencier la population de macabit à La Réunion en 3 groupes d'histoires de vie larvaires différentes sur un gradient nord-sud, à partir de fortes variations en baryum, un élément trace provenant de l'environnement. Ces variations sont retrouvées également chez A. triostegus et P. imparipennis, principalement issues d'évènements cycloniques. Des sources de cet élément ont été identifiées dans des eaux du socle basaltique de l'île de La Réunion, mais aussi à l'échelle de l'océan Indien, aux Maldives, Juan De Nova et Europa. Le baryum s'est ainsi révélé être un élément trace à privilégier pour l'analyse de l'histoire de vie des poissons récifaux et pour révéler les caractéristiques spatiales et temporelles de la structure de leurs populations à l'échelle de La Réunion et dans l'océan Indien. Des études complémentaires biologiques, chimiques et génétiques sont néanmoins nécessaires afin d'aboutir à des connaissances permettant d'adapter des mesures de gestion aux cycles biologiques des espèces. / Ood resources must managed between human activities and sustainable exploitation. On Reunion Island, the marine park works more specifically to maintain fish populations with high commercial value, regularly exploited by traditional fishermen, such as the grouper Epinephelus merra (Serranidae), Acanthurus triostegus (Acanthuridae) and Plectroglyphidodon imparipennis (Pomacentridae) which pelagic larval phase remains unknown. To better understand this phase, the otolith microchemistry was used to trace the life histories for management purposes. Our results allowed differentiating grouper population in Reunion in 3 different groups of larval life histories, using barium concentration in their otoliths which can be enriched in the environment. These chemical changes are also found in A. triostegus and P. imparipennis. In the northern reef area (Saint-Gilles and Saint-Paul), these variations are observed significantly mainly during cyclonic events. Natural sources of this element could be identified locally in groundwater collected in the porous basaltic basement of the Reunion, but also at the regional level, where other individuals were collected in the Indian Ocean (Maldives Juan De Nova, Europa). Therefore barium has proven to be an interesting trace element for the analysis of the life story of reef fish, and a tool to reveal the spatial and temporal characteristics of their populations across Reunion structure but also in the Western Indian Ocean. Nevertheless biological, chemical and genetic studies are necessary to complete the knowledge and adapt management measures to the biological cycles of the species.

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.