Le moustique Aedes aegypti représente un problème de santé publique majeur, car il est le principal vecteur des virus de la Fièvre Jaune, de la Dengue, du Chikungunya et du Zika à l’échelle mondiale. Dans la région des Amériques, ce moustique a été introduit, depuis le continent africain au cours du XVIIème siècle. À la Martinique, entre 2013 et 2016, cette espèce a transmis de façon active les virus de le Dengue, du Chikungunya et du Zika, plaçant l’île en situation épidémique. Sur l’île, la Dengue est devenue endémique depuis près de 20 ans, avec 7 grandes épidémies (1995, 1997, 2001, 2005, 2007, 2010, 2013) ; celle de 2010 a touché près de 40 000 personnes et causé 18 décès. Le Chikungunya est apparue en Décembre 2013 et l’épidémie qui a duré jusqu’en Janvier 2015 a touché 72 520 personnes (dont 83 décès). Le Zika est apparu en Décembre 2015 et l’épidémie a duré toute l’année 2016 (36 000 cas estimés au 30 Septembre). C’est dans ce contexte de circulation active des arbovirus, et dans la volonté d’améliorer les connaissances actuelles sur la bioécologie du vecteur Ae. aegypti, qu’a été initié ce travail sur le thème « Aedes aegypti à la Martinique : écologie et transmission des arbovirus ». La détection puis la caractérisation des virus dengue et chikungunya dans les populations naturelles du moustique ont confirmé le rôle vectoriel d’Ae. aegypti. Ces résultats permettent d’envisager la mise en place d’une veille entomo-virologique dans le cadre de la surveillance des virus circulant sur l’île ; cette veille entomo-virologique pouvant avoir une application opérationnelle (contrôle de foyers émergents). Ensuite, des études portant sur l’écologie larvaire du moustique ont été initiées. L’étude physicochimique des eaux des gîtes larvaires, les retombées de deltaméthrine suite à un traitement spatial et leurs impacts sur le développement larvaire et les traits de vie du moustique ont permis de confirmé que le phénomène de résistance aux insecticides des populations locales d’Ae. aegypti est un frein dans la stratégie de lutte contre le vecteur, dans la mesure où le développement de ce dernier n’était pas affecté. À l’échelle locale, ces études combinées, visent à compléter les données et connaissances sur le moustique, en vue d’une gestion plus efficace de ce dernier et des risques sanitaires et épidémiologiques qui lui sont associés. / Aedes aegypti mosquito is a major public health problem because it is the main vector of Yellow Fever, Dengue, Chikungunya and Zika viruses worldwide. In the Americas, the mosquito was introduced from Africa during the seventeenth century. In Martinique, between 2013 and 2016, the species has actively transmitted Dengue, Chikungunya and Zika viruses, placing the island in an epidemic situation. On the island, Dengue has become endemic in nearly 20 years, with 7 major epidemics (1995, 1997, 2001, 2005, 2007, 2010, 2013); the 2010 epidemic affected almost 40,000 people and caused 18 deaths. Chikungunya virus was introduced in December 2013 and the epidemic lasted until January 2015 and affected 72,520 people (including 83 deaths). Zika virus was introduced in December 2015 and the epidemic lasted throughout 2016 (36,000 cases estimated up to September 30th). In this context of active circulation of arboviruses, and the will to improve the current knowledge on the bioecology of the vector Ae. aegypti, we initiated the work on "Aedes aegypti in Martinique : ecology and transmission of arboviruses."Detection and characterization of Dengue and Chikungunya viruses in natural populations of the mosquito have first confirmed the role of Ae. aegypti as the main vector of these arboviruses on the island. These results allow to consider the establishment of a virological monitoring tool for surveillance of viruses circulating on the island; this can have an operational application such as the control of emerging households.Then, studies of larval mosquito ecology have been initiated. Physicochemical studies of breeding sites waters, impact of deltamethrin after spatial spray and their impacts on larval development and mosquito life traits showed no effect on the general reserves of emerging adults confirmed that the phenomenon of insecticide resistance of local populations of Ae. aegypti is an obstacle in the strategy against the vector. Locally, these studies are intended to supplement data and knowledge about the mosquito, for a more efficient management of the sanitary and epidemiological risks associated.

Dans le contexte actuel de changements environnementaux globaux, la croissance populationnelle et les besoins grandissants en termes de services écosystémiques en zone côtière occupent une place de plus en plus importante dans les problématiques de conservation. Le développement des pêcheries et la surexploitation qui en découle souvent, sont ainsi à l’origine d’un grand nombre d’effets délétères sur le plan écologique mais peuvent également conduire à une perte de diversité génétique associée à une diminution des capacités d’adaptation pour les espèces exploitées. Le programme transdisciplinaire GIPREOL présente ainsi pour vocation première de mesurer les conséquences de cette littoralisation et de proposer un plan de gestion adapté, sur le territoire de Marennes-Oléron, en mettant à contribution un panel de disciplines variées. Cette étude se focalise sur l’étrille (Necora puber), un crustacé décapode, particulièrement abondant sur les côtes oléronnaises, qui est la cible de pressions de prélèvement, récréatives et commerciales, importantes. Afin d’évaluer les conséquences de ces deux types de pêches sur les populations d’étrilles à l’échelle européenne, une analyse du polymorphisme génétique d’un locus mitochondrial, le COI, et de 10 marqueurs microsatellites a été réalisée pour 29 sites présentant des niveaux d’exploitation différents. Une signature d’expansion démographique datant de la fin du dernier maximum glaciaire du Pléistocène a été mise en évidence, associée à une diversité génétique limitée en accord avec une diversification actuelle des populations. L’étude de la structure génétique observée entre nos sites d’étude a par ailleurs démontré une différenciation génétique contemporaine, détectée grâce au loci microsatellites, révélatrice d’une possible rupture progressive aux flux de gènes entre populations et soulevant ainsi un questionnement légitime quant à l’avenir des étrilles européennes. L’étude de la dispersion larvaire, par une approche de modélisation a, quant à elle, démontré un potentiel de dispersion important. / Nowadays, population expansion and human growing needs in term of services provided by ecosystems biodiversity has become one of the major issues of conservation biology. Fisheries development and the resulting over-exploitation of marine species are heavily impacting marine resources and can furthermore lead to a genetic diversity tumble undermining species adaptive abilities. The GIPREOL transdisciplinary program, conducted by the University of La Rochelle and IODDE partnership, intends on measuring the consequences of coastal development and providing an accordingly suitable and sustainable management plan for the Marennes-Oléron territory. Our study focuses on the velvet swimming crab (Necora puber), a decapod crustacean highly targeted by both professional and recreational fisheries. In order to assess the impacts of such exploitation on Necora puber populations along the eastern coasts of Europe, we analyse the genetic polymorphism of the COI mitochondrial gene and 10 microsatellites loci from 29 European sites with contrasted degrees of anthropogenic pressures. Our results depicted a clear signature of recent demographic expansion from the last glacial maximum of the Pleistocene era combined with an overall low polymorphism. As for the genetic structure within the zone, microsatellites markers revealed a recent differentiation of populations, raising issues concerning the velvet swimming crab European populations future. Lastly, the dispersal abilities of the species were investigated and showed a significant dispersal potential over large distances.

Comprendre la dynamique des populations marines est essentiel à une gestion efficaceet requiert des connaissances sur la dispersion et la connectivité entre populationsqui sont encore très lacunaires. Beaucoup d’organismes marins ont un cycle de viebipartite avec une phase larvaire pélagique qui représente souvent la seule possibilitéde dispersion. De nouvelles techniques de mesure de la dispersion larvaire, parmarquage ou modélisation, ont été développées durant ces quinze dernières années.Cependant, les résultats de ces deux types d’approches ont rarement été comparésau sein d’un même système marin, limitant l’utilisation des modèles de dispersiondans les modèles de métapopulation. Dans cette thèse, nous utilisons ces deux typesd’approches pour étudier la connectivité larvaire d’un poisson de récif corallien,Dascyllus aruanus, dans le lagon sud-ouest de Nouvelle-Calédonie. Notre modèle dedispersion montre que la rétention larvaire présente une variabilité temporelle élevéeà l’échelle lagonaire et à l’échelle d’un patch de récif, et atteint périodiquement desvaleurs élevées malgré des temps moyens de résidence courts. Le marquage artificieltransgénérationnel des otolithes montre des taux d’auto-recrutement relativementbas à l’échelle de la saison reproductive, suggérant une ouverture importante despopulations, et une variabilité temporelle considérable de l’auto-recrutement. Enfin,les grandes différences entre les résultats du modèle et ceux des marquages appuientle besoin de mieux comprendre les processus qui facilitent la rétention larvaire commeles comportements de homing et la circulation des courants à très petite échelle. / Understanding marine populations dynamics is critical to their effective management,and requires information on patterns of dispersal and connectivity that are still poorlyknown. Many marine organisms have a bipartite life history with a pelagic larvalstage that often represents the only opportunity for dispersal. In the last decade,new empirical and simulation approaches to measuring larval dispersal have beendeveloped, but results from these two different approaches have rarely been comparedin the context of a single marine system, impeding the use of larval dispersal modelsin metapopulation models supporting decision making. In this doctoral research, weused both approaches to investigate larval connectivity for a coral reef fish, Dascyllusaruanus, in the South-West Lagoon of New Caledonia. Our biophysical dispersalmodel shows that larval retention exhibits considerable temporal variability at bothlagoon and patch reef scales and periodically reaches large values despite low averagewater residence time. Artificial transgenerational marking of embryonic otoliths inthe wild also showed relatively low self-recruitment rates indicating high populationopenness at the reproductive season scale, with considerable monthly variability ofself-recruitment. Large quantitative discrepancies between simulations and empiricalresults emphasize the need to better understand processes that facilitate local retention,such as homing behavior and very small scale circulation patterns.

La variabilité phénotypique a tendance à augmenter lorsque l'environnement est variable dans le temps ou l'espace. Cette thèse traite plus précisément de la variabilité des traits d'histoire de vie dans le cadre de populations fragmentées. En région Méditerranéenne, le Pélodyte ponctué, Pelodytes punctatus, se reproduit à la fois au printemps et en automne, en réponse aux variations temporelles de l'environnement. J'ai cherché à comprendre l'origine et les conséquences évolutives de ces stratégies de reproduction. Les deux périodes de reproduction produisent efficacement des descendants (plus en automne) et les têtards de printemps semblent souffrir de la compétition avec les têtards d'automne. Ces derniers se métamorphosent plus tôt et à une plus grande taille. Ces différences de développement ne s'expliquent pas par des différences génétiques entre des populations saisonnières. Au contraire, elles sont liées à la plasticité phénotypique et répondent à des conditions environnementales drastiquement différentes. Il semble plus favorable de se reproduire en automne. Le maintien des deux stratégies correspond à du bet-hedging ou un simple opportunisme. Par ailleurs, la fragmentation, phénomène croissant lié à l'anthropisation des milieux, diminue la taille des populations et augmente l'hétérogénéité génétique au sein d'une population. Il n'y a cependant pas de consanguinité au sein des populations étudiées mais une forte structuration en familles qui induit des associations allèles/phénotypes.Ce travail éclaire les variations de traits d'histoire de vie du Pélodyte et indique une grande plasticité phénotypique face aux variations de l'environnement. / Phenotypic variability tends to increase in temporally and spatially variable environments. This thesis deals with the variability of life-history traits in fragmented populations. In Mediterranean regions, Parsley frog, Pelodytes punctatus, breeds both in spring and in autumn, in response to temporal variations of its environment. I studied the origin and evolutionary consequences of its breeding strategies.Both breeding periods produce offspring (much more in autumn, though) and spring tadpoles suffer from intraspecific competition with older autumn tadpoles. Autumn laid juveniles are bigger and emerged sooner from the ponds. These developmental differences are not due to genetic differences between seasonal populations. They are explained by phenotypic plasticity in response to drastically different conditions. Even if it seems more favourable to breed in autumn, both strategies are maintained either by bet-hedging or pure opportunism.Besides, fragmentation, which increases with global changes, tends to reduce population effective size and increase genetic heterogeneity within populations. However, no inbreeding was found in the studied populations but a high family structure induced alleles/fitness correlations.Together, these results enlighten the variability of breeding strategies and larval traits in Parsley frog and indicate a high phenotypic plasticity in response to environmental variations.

Les zones côtières sont soumises à des pressions anthropiques multiples notamment de nature chimique qui peuvent faire peser un risque réel pour la pérennité des espèces aquatiques. Le bassin d’Arcachon, lagune macrotidale située sur la façade atlantique, est aussi le siège d’une activité ostréicole importante. Cependant depuis plusieurs années, les exploitations ostréicoles sont confrontées à une baisse de recrutement et une forte mortalité des naissains d’huître. La contamination chimique du milieu comme facteur pouvant contribuer aux effets observés sur les huîtres n’a pour l’instant pas été vérifiée. L’étude présentée ici porte sur l’évaluation, à travers différentes approches, de la toxicité potentielle de métaux et pesticides sur les stades précoces de développement de l’huître creuse C. gigas. Les réponses embryotoxiques, génotoxiques et l’expression de gènes d’intérêt ont été étudiés. Les différents pesticides (S-métolachlore, irgarol et diuron) et métaux (cuivre et cadmium) ont tout d’abord été testés séparément pour déterminer leur spectre d’effets et leur mode d’action. Il a été montré qu’une exposition des gamètes ou des embryons d’huître aux pesticides étudiés et au cuivre conduit à une augmentation des malformations larvaires et des dommages à l’ADN, une diminution du succès de fécondation et un impact sur la qualité de la descendance à des teneurs environnementales. Le cadmium, quant à lui, ne présente pas d’effet embryotoxique et génotoxique aux concentrations présentes dans le milieu aquatique. Les métabolites du métolachlore, ESA métolachlore et OA métolachlore sont retrouvés dans le bassin d’Arcachon à de plus fortes concentrations que le composé parent, cependant rien n’est actuellement connu sur les effets toxiques de ces métabolites. Il a été montré que ces métabolites sont moins embryotoxiques et génotoxiques sur les embryons et sur les spermatozoïdes d’huître que le métolachlore. Des variations dans l’expression des gènes impliqués dans les défenses antioxydantes sont observées pour les larves d’huître exposées au métolachlore et au métolachlore ESA. La toxicité d’un mélange de pesticides représentatifs de la contamination du bassin d’Arcachon en présence ou non de cuivre a ensuite été évaluée. L’exposition des embryons d’huître à ces mélanges conduit à des défauts de développement, des dommages à l’ADN et des modifications de l’expression des gènes impliqués majoritairement dans le stress oxydant. Finalement, une cartographie de la toxicité des sédiments du bassin d’Arcachon a été réalisée au cours des 4 saisons de l’année 2011 à l’aide du test embryolarvaire huître. Les sédiments d’Arguin présentent une faible toxicité quelle que soit la saison considérée. En revanche, les sédiments du Tès montrent un effet embryotoxique plus important au printemps et en été par rapport à la saison hivernale. L’ensemble de ce travail permet d’émettre l’hypothèse d’un risque chimique accru pour le développement des premiers stades de vie de huître creuse dans le bassin d’Arcachon. / The coastal areas are subject to multiple anthropogenic pressures including chemical pollution that can pose a real risk to the sustainability of aquatic species. The Arcachon Bay, macrotidal lagoon located on the French Atlantic coast, is the important ecosystem for oyster farming. But for several years, the oyster farms face lower recruitment and high mortality of oyster spat. Chemical contamination of the environment as a factor that may contribute to the observed effects on oysters has so far not been investigated.The present thesis aimed at evaluating through different approaches, of the potential toxicity of heavy metals and pesticides representative of the Arcachon Bay contamination on the early life stages of the Pacific oyster, Crassostrea gigas. Embryotoxicity, genotoxicity and expression levels of eleven targeted genes were studied. Firstly, different pesticides (S-metolachlor, irgarol, and diuron) and metals (copper and cadmium) were separately tested to determine their spectrum of effects. It were shown that exposure of gametes and embryos of oyster to environmental concentrations of pesticides and copper increased developmental abnormalities and DNA damage, and reduced fertilization success and affected offpring quality. Cadmium, meanwhile, showed no embryotoxic and genotoxic effects at the concentrations found in the Arcachon Bay. Metabolites of metolachlor, metolachlor ESA and metolachlor OA, are found in the Arcachon Bay at higher concentrations than their parent compound. The results showed that these metabolites were less embryotoxic and genotoxic on oyster embryos and spermatozoa than metolachor. Significant changes in expression of genes involved in antioxidant defense were observed for oyster larvae exposed to metolachlor and metolachlor ESA. Toxicity of mixtures of pesticides representative of the Arcachon Bay contamination with and without copper was then evaluated. Exposures of oyster embryos to these mixtures lead to development defects, DNA damage and changes in the expression of genes involved mainly in oxidative stress responses. Finally, mapping of toxicity of sediments from the Arcachon Bay was conducted for four seasons of 2011 with the oyster embryo-larvae assay. Sediments collected from Arguin exhibited low toxicity, regardless any season. In contrast, sediments from Le Tès showed higher toxicity in spring and summer seasons compared to winter season.From this work, it can be hypothesized that chemical contamination of the Arcachon Bay represents a threat for oyster reproduction and development.

Karenia brevis, le dinoflagellé produisant des brevetoxines (PbTx), est la principale espèce d’efflorescences d’algues toxiques dans le Golfe du Mexique. Les effets de cette algue sur Mercenaria mercenaria et Crassostrea virginica sont méconnus tandis que les efflorescences coïncident avec la période de reproduction de ces espèces. Ce projet avait pour but de déterminer les effets i) d’une exposition à K. brevis en laboratoire et naturelle de terrain sur les processus physiologiques associés à la reproduction de M. mercenaria et C. virginica, et ii) d’une exposition à K.brevis sur la qualité et le développement des gamètes, embryons et larve de ces espèces. Suite à l'exposition des adultes de clams et d’huîtres à K. brevis, les paramètres physiologiques de la reproduction ont été affectés. La présence de PbTx dans les tissus des gamètes et le potentiel transfert maternel de PbTx à la progénie via les ovocytes, pourraient avoir entraîné les effets négatifs observés lors du développement larvaire.Les effets négatifs similaires causés par l'exposition des stades précoces à différentes préparations de cellules de K. brevis suggèrent que d'autres composés toxiques, en plus de PbTx, pourraient être impliqués dans la toxicité et, que la majorité des effets délétères se produisent durant les divisions embryonnaires.Le clam et l’huître américaine sont sensibles à K. brevis. Les effets négatifs sur les adultes et jeunes stades de vie, combinés à une exposition quasi-annuelle aux efflorescences de K. brevis, pourraient engendrer des perturbations majeures sur le recrutement des populations de ces espèces importantes, et avoir des répercussions environnementales et économiques. / The brevetoxin (PbTx) producing dinoflagellate, Karenia brevis is the most prevalent harmful algal bloom species in the Gulf of Mexico. The effects of this alga on Mercenaria mercenaria and Crassostrea virginica are poorly understood yet, blooms typically overlap with periods of reproduction and spawning in these species.The aims of this project were to determine the effects of i) laboratory and field exposure of K. brevis on the reproductive and related physiological processes of adult M. mercenaria and C. virginica and the quality of the offspring that were produced and ii) K. brevis exposure on gamete, embryo and larval development in these species.Following exposure of adult clams and oysters to K. brevis, negative effects were recorded on reproductive and physiological parameters. PbTx was recorded in gamete tissues, and maternal transfer of this PbTx to the offspring via the oocytes, may have resulted in the significant negative effects recorded on larval development up to the end of the lecithotrophic phase.The similar dose-dependent negative effects caused by direct exposure of gamete and early life stages to different cell preparations of K. brevis suggests that other toxic compounds in addition to PbTx may be involved in toxicity and, that the majority of negative effects occur during embryonic divisions.Hard clams and eastern oysters are susceptible to K. brevis exposure. The negative effects on adult and early life stages combined with the near- annual exposure to blooms of K. brevis could cause significant bottle-necks on the recruitment and population dynamics of these important species and, have wider reaching environmental and economic impacts.

La condition des larves de hareng des Downs durant la période critique a été caractérisée entre 2008 et 2015, en Manche orientale et dans la Baie sud de la Mer du Nord à partir des données collectées, durant la campagne International Bottom Trawl Surveys (IBTS). Tout d'abord, l'étude de la stratégie alimentaire, à partie de l'observation des proies dans les contenus digestifs par deux méthodes complémentaires (microscopie électronique et mesure de la fluorescence) a montré un changement de régime en fonction de la taille. Les larves inférieures à 13 mm avaient un régime omnivore très diversifié et composé de protistes et de petites proies zooplanctoniques, tandis que les larves plus grandes avaient un régime moins diversifié et composé principalement de plus grandes proies zooplanctoniques. En parallèle du changement de régime alimentaire, la combinaison de quatre indices de condition (taux d'ingestion, rapports ARN/ADN et ADN/C et otolithes) à l'échelle individuelle a également révélé un changement de l'état nutritionnel et de la croissance de ces larves. Les larves inférieures à 13 mm avaient une nutrition et une croissance soutenues, tandis que la croissance des larves plus grandes était faible. Ceci peut traduire un changement dans la stratégie d'allocation de l'énergie à partir de 13 mm, qui serait plus orientée vers du stockage que vers de la croissance. Ces changements ontogéniques dans la condition larvaire suggèrent que le changement de régime alimentaire qui s'opère à partir de 13 mm, pourrait constituer le coeur de la période critique pour les larves de hareng des Downs. / The larval condition of Downs herring during the critical period was investigated between 2008 and 2015 in the eastern English Channel and Southern Bight of North Sea from data collected during the International Bottom Trawl Survey (IBTS). First, the study of the feeding strategy from gut contents analysis using two complementary approaches (electronical microscopy and measure of fluorescence) revealed a shift in the feeding diet occuring at a larval size of 13 mm. Smaller larvae had an omnivorous and a more diversified diet composed of numerous protists and small zooplanktonic preys whereas bigger larvae had a less diversified diet composed mainly of bigger zooplanktonic prey. Along with the diet shift, combination of four condition indices (ingestion rate, RNA/DNA and DNA/C ratios and otoliths) also revealed important changes in the nutritional status and growth of these larvae. Larvae smaller than 13 mm had a sustainable nutrition and growth whereas larger larvae depicted low growth rate. This could reflect a change in the energy-allocation strategy from a growth-oriented strategy towards a more storage-oriented strategy. These ontogenetic changes in the larval condition suggest that the diet shift occurring at 13 mm could constitute the core of the critical period for Downs herring larvae.

Les écosystèmes marins côtiers sont soumis à des pressions anthropiques et naturelles qui placent les organismes aquatiques dans des situations de multi-stress.Ce travail doctoral avait pour objectif d’évaluer l’impact et de mieux comprendre les mécanismes d’adaptation des premiers stades de vie de moule exposés à deux facteurs environnementaux majeurs : la pollution métallique et l’accroissement des températures des eaux marines côtières. Les effets induits par l’exposition à deux polluants métalliques modèles (Cu et Ag) et à un stress thermique modéré seuls ou en combinaison ont été évalués sur les stades précoces de développement de deux espèces de moule : Mytilus galloprovincialis et Mytilus edulis ainsi que leurs hybrides. Nos résultats montrent une augmentation significative du pourcentage de larves D ma lformées avec l’augmentation de la température. Par ailleurs, l’Ag apparaît significativement plus toxique que le Cu pour les larves. De plus,la toxicité des métaux s’accroit avec l’augmentation de la température. La coexposition aux métaux et à une température modérée augmente les activités enzymatiques antioxydantes de la catalase (CAT), de la superoxyde dismutase (SOD)et de la glutathion-S-transférase (GST) et accroît le contenu cellulaire en métallothionéines et la peroxydation lipidique. A une température plus élevée de 22 °C,une diminution significative des activités des enzymes antioxydantes est observée.Les dommages à l’ADN chez les larves-D de moule M. gallo provincialis ont été évalués à l’aide du test des comètes avec et sans traitement par la Formamidopyrimidine ADN glycosylase. L’exposition aux métaux et/ou à la température aaugmenté de manière significative les lésions de l’ADN sur les larves de moule,avec un effet plus accentué sur les dommages oxydatifs. Il a été montré également que le Cu et l’Ag sont accumulés différentiellement dans les larves en fonction de la température d’exposition. L’étude de l’expression par RT-qPCR de 18 gènes impliqués dans les défenses antioxydantes, la réparation de l’ADN, l’apoptose,la protéolyse, la transcription, les réponses au stress thermique et la détoxification métallique a été conduite chez les larves-D de moule M. galloprovincialis.En cas d’un stress thermique modéré, une tendance à la surexpression des gènes impliqués dans les défenses cellulaires est observée. Toutefois, en cas d’une coexposition métallique et thermique, les voies d’apoptose et d’altération cellulaires sont activées.Un plugin et une macro ont été développés pour le logiciel ImageJ afin d’évaluer et de caractériser le comportement de nage des larves D de M. galloprovincialis.Une augmentation significative de la vitesse maximale des larves-Davec l’augmentation de la température est observée sans que la vitesse moyenne soit affectée. En revanche, l’exposition au Cu et à l’Ag à 22 °C augmente significativement les vitesses moyenne et maximale des larves. En condition contrôle à18 °C, les larves suivent principalement des trajectoires rectilignes (88 %). Avec l’augmentation de la température et/ou l’exposition aux métaux, les trajectoires circulaires augmentent considérablement au détriment des trajectoires rectilignes.Ces modifications de comportement pourraient être liées d’une part à l’induction de malformations mais aussi à la modulation de l’activité neuronale. Ainsi, une augmentation significative de l’activité acétylcholine estérase (AChE) des larves a été observée suite à l’exposition à un gradient de températures et/ou aux métaux.Des larves D viables et normalement développées ont été obtenues par hybridation de M. galloprovincialis et M. edulis. Les larves de M. edulis apparaissent plus sensibles à la température que les larves de M. galloprovincialis. Aucune différence significative de sensibilité n’a été observée entre les moules hybrides et pures quelque soit le métal testé. (...) / Coastal marine ecosystems are subject to anthropogenic and natural pressures that place aquatic organisms in multi-stress situations. The aim of this doctoral work was to assess the impact and better understand the adaptation mechanisms of mussel early life stages exposed to two major environmental factors : metallic pollution and increasing temperatures in coastal marine waters. The effects induced by exposure to two model metal pollutants (Cu and Ag) and moderatethermal stress alone or in combination were evaluated on the early life stages of development of two mussel species : Mytilus galloprovincialis and Mytilus edulisas well as their hybrids. Our results show a significant increase in the percentageof malformed D-larvae with increasing temperature. Moreover, Ag is significantly more toxic than Cu for larvae. In addition, the toxicity of metals increases with increasing temperature. Co-exposure to metals and a moderate temperature increases the antioxidant activity of catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD)and glutathione-S-transferase (GST), and increases cellular content of metallothioneinsand lipid peroxidation. At a higher temperature of 22 °C, a significant decrease in the activities of the antioxidant enzymes is observed. DNA damage in M. galloprovincialis larvae was evaluated using the comet assay with and without Formamidopyrimidine DNA glycosylase treatment. Co-exposure to metals and/ortemperature increase significantly increased DNA lesions on mussel larvae, witha more pronounced effect on oxidative damage. It has also been shown that Cuand Ag are accumulated differently in the larvae as a function of the exposure temperature. The study of the gene expression by RT-qPCR of 18 genes involvedin antioxidant defenses, DNA repair, apoptosis, proteolysis, transcription, thermal stress and metal detoxification was conducted in D-larvae of M. galloprovincialis.Under moderate thermal stress, a tendency of over expression of the cell defense pathways is observed. However, in the case of metallic and thermal co-expositions, the pathways of apoptosis and cellular alteration are rather induced. A pluginand macro were developed for the evaluation and characterization of behavior oflarvae of M. galloprovincialis. A significant increase in the maximum speed of D larvaewith increasing temperature is observed without affecting the mean velocity. In contrast, exposure to Cu and Ag at 22 °C significantly increases average and maximum larval speed. Under controlled conditions at 18 °C, larvae mainly follow rectilinear trajectories (88 %). With increasing temperature and/or exposure to metals, circular trajectories increase considerably at the expense of rectilinear trajectories. These changes in behavior may be related to the induction of malformations but also to the modulation of neuronal activity. Thus, a significant increase in the acetylcholinesterase (AChE) activity of the larvae is observed following exposure to a temperature gradient and/or metals. Viable and normally developed D-larvae were obtained by hybridization of M. galloprovincialis and M.edulis. Larvae of M. edulis are more sensitive to temperature than larvae of M. galloprovincialis.No significant sensitivity differences between species are observed whatever the metal used. Moreover, the hybrid larvae from female M. galloprovincialis are more tolerant to the increase of temperature compared to the hybrid larvae issues from rom female of M. edulis.

La diversité morphologique des muscles squelettiques permet la précision et la coordination des mouvements propres à chaque espèce animale. L'établissement du patron musculaire a lieu au cours du développement embryonnaire durant le processus de myogenèse. Il a été décomposé en quatre étapes chez la drosophile : la spécification de groupes de myoblastes équivalents (groupes promusculaires) à des positions précises du mésoderme, la sélection d'une ou plusieurs cellules progéniteurs à partir de chaque groupe, la division asymétrique des progéniteurs en cellules fondatrices des muscles, et enfin, la fusion d'une cellule fondatrice avec un nombre défini de myoblastes compétents pour la fusion qui forme une myofibre syncytiale. Ce processus aboutit à la mise en place d'un patron stéréotypé de muscles morphologiquement distincts par leur taille, orientation, forme, et sites d'attachement au squelette ; ces caractères définissant l'identité du muscle. Chez la drosophile, chacun des 30 muscles par hémisegment de la larve est constitué d'une seule myofibre. Il a été proposé que l'identité morphologique de cette fibre soit contrôlée par une combinatoire de facteurs de transcription identitaires (FTi) exprimés par la cellule fondatrice. Mon projet de thèse a porté sur le contrôle transcriptionnel de l'identité musculaire, avec comme modèle d'étude, un muscle dorso-latéral de la larve de drosophile, le muscle DA3 dont un FTi est Collier/EBF (Col). La transcription de col est activée dans un groupe promusculaire, puis transitoirement dans les quatre progéniteurs issus de ce groupe, avant d'être maintenue spécifiquement dans la myofibre DA3. Dans des embryons mutants pour col, le DA3 est transformé en muscle plus dorsal, DA2. Les travaux précédents de l'équipe ont montré que la transcription de col dans le lignage DA3 est contrôlée par deux modules cis-régulateurs, EarlyCRM et LateCRM, séparés physiquement sur le chromosome et agissant séquentiellement. Leur chevauchement temporel d'activité restreint au progéniteur DA3 et l'autorégulation directe du LateCRM ont mené à l'hypothèse d'un mécanisme de " passage de témoin " entre ces deux CRM, spécifique au progéniteur DA3. L'objectif de ma thèse était de tester cette hypothèse et de comprendre comment une information temporelle et spatiale intégrée par un CRM est transmise à un autre CRM, pour définir une identité cellulaire, une question fondamentale au-delà du cas d'espèce que constitue le muscle DA3.[...] / The morphological diversity of skeletal muscles allows the precision and coordination of movements specific to each animal species. Establishment of a stereotypic pattern of muscles takes places during the process of myogenesis. Studies in Drosophila, an insect model, have identified four steps in this process: the specification of equivalence groups of myoblasts (promuscular clusters) at defined positions within the somatic mesoderm, the selection of progenitor(s) from each group, asymmetric division of each progenitor into post-mitotic muscle founder cells, and finally the fusion of each founder cell with a given number of fusion competent cells to form a syncytial myofiber. This dynamic, integrated process leads to establishing a stereotyped pattern of morphologically distinct muscles which can each be distinguished, based on size, orientation, shape, sites of attachment to the skeleton, all properties defining muscle identity. In the Drosophila larva, each of the about 30 different muscles per hemisegment is made of a single myofiber. It has been proposed that final morphology of a myofiber reflects the combinatorial code of identity Transcription Factors (iTF) expressed by its founder cell, although many questions remain unanswered. My thesis project aimed at better understanding the mechanism of specification of muscle identity, using as model a dorso-lateral muscle of the Drosophila larva, the DA3 muscle whose identity is controlled by the Collier/EBF (Col) iTF. col transcription is activated in one promuscular cluster, transient in the 4 progenitors issued from this cluster and stably maintained in the DA3 myofiber. In col mutant embryos, the DA3 muscle is transformed into a more dorsal, DA2-like muscle. Previous work has shown that col transcription in the DA3 lineage is controlled by two cis-regulatory modules (EarlyCRM and LateCRM), physically distant on the chromosome and acting sequentially. The temporal overlap of EarlyCRM and LateCRM in the DA3 progenitor and direct col autoregulation via the LateCRM led to hypothesize a handover between the two CRM in the DA3 progenitor. One goal of my thesis project was to challenge this hypothesis and understand how positional and temporal information integrated by EarlyCRM could be memorized via LateCRM, in order to specify cell identity, a fundamental question of developmental biology beyond the specific case of the Drosophila DA3 muscle. [...]

En assurant la dispersion, la phase larvaire joue un role fondamental dans la dynamique des populations d'invertébrés marins à cycle de vie bentho-pélagique et détermine la connectivité au sein des métapopulations marines. La connectivité en milieu marin influence ainsi directement la dynamique des métapopulations et la persistance des populations locales, les potentialités d'expansion des espèces en réponse à des changements des conditions environnementales ou les limites biogéographiques d'aire de distribution des espèces. Dans ce contexte, le but du présent travail a été de mieux comprendre les roles relatifs joués par les processus hydrodynamiques et hydroclimatiques, et les traits d'histoire de vie des invertébrés sur la dispersion larvaire et la connectivité en milieu cotier dans le Golfe de Gascogne et la Manche occidentale. Pour répondre à cette question, une approche couplée a été mise en oeuvre, alliant l'observation in situ et la modélisation biologie-physique à deux échelles spatiales : régionale et locale. Dans le Nord du Golfe de Gascogne, la description de la distribution larvaire de trois espèces cotières de polychètes (Pectinaria koreni, Owenia fusiformis, et Sabellaria alveolata) a mis en évidence le role prépondérant de l'organisation spatiale des structures hydrologiques à méso-échelle (i.e. plumes estuariennes) dans la variabilité de la distribution des abondances larvaires. à l'échelle régionale du Golfe de Gascogne et de la Manche occidentale, la simulation lagrangienne de la dispersion larvaire en conditions hydroclimatiques réalistes a souligné l'importance de la variabilité saisonnière des conditions hydroclimatiques et des traits d'histoire de vie (mois de ponte, durée de vie larvaire, comportement natatoire) dans le transport larvaire et la connectivité entre populations. Ces résultats ont suggéré de possibles échanges larvaires depuis les populations cotières du Golfe de Gascogne vers celles de la Manche occidentale, i.e. à travers une zone de transition biogéographique. Ils ont aussi permis de tester plusieurs hypothèses sur les conséquences possibles du changement climatique sur la dispersion et la connectivité entre populations marines, i.e. via une période de ponte précoce et une durée de vie larvaire raccourcie. à l'échelle locale du Golfe Normand-Breton, un modèle eulérien de dispersion a permis d'estimer la connectivité entre les récifs biogéniques construits par une espèce à forte valeur patrimoniale, Sabellaria alveolata. Ce modèle a permis de déterminer les influences relatives de la variabilité intra- et inter-annuelle des conditions hydroclimatiques sur la connectivité, dans un contexte de gestion et de conservation d'un patrimoine naturel.