Cycles de vie des poissons et des coraux

Dans ce cours, David décrit le cycle de vie des poissons et des coraux. Les animaux vivant dans les récifs coralliens (poissons, crustacés, mollusques, coraux, etc.) ont généralement un cycle de vie complexe avec une phase larvaire océanique de quelques jours à quelques mois, suivie d'une phase récifale relativement sédentaire pour les juvéniles et les adultes. Au moment de la reproduction, des produits génitaux ou des œufs sont expulsés vers l'océan où ils se développent en larves pélagiques. Les larves s'éloignent plus ou moins loin de leur île natale grâce aux courants et à leurs capacités natatoires. Après cette phase océanique, les larves retournent vers le récif (d'origine ou non) et colonisent de nuit les lagons coralliens (phase de colonisation). Dans les heures qui suivent cette colonisation, les larves se métamorphosent en juvéniles. Ce changement ontogénique abrupt dans la morphologie, la physiologie et le comportement des animaux les conduit à rechercher un nouvel habitat adapté au stade juvénile de l'organisme (phase d'installation). Cette phase est suivie après quelques mois par l'intégration des juvéniles dans la population d'adultes reproducteurs (phase de recrutement).

La reproduction est "la fonction par laquelle les êtres vivants perpétuent leur espèce en donnant naissance à un œuf" (définition Larousse 1986). L'œuf est ainsi le premier stade de la vie du poisson. Selon l'éthologie de ponte des poissons, deux types d'œufs se distinguent : les œufs pélagiques et les œufs démersaux.

La dispersion océanique est la période durant laquelle les larves s'éloignent plus ou moins loin de leur île d'origine grâce aux courants et/ou à une nage active. Une larve est définie selon Leis & Trnski (1989) ainsi : "we define larval stage to end with the attainment of full externel meristic characters, the arrival of any mobile structure (e.g. eye of flatfishes or dorsal fin of clupeiform fishes) at its ultimate position, and the loss of temporary specializations to pelagic life".

Reproduction des coraux

Cet enseignement a pour vocation de présenter les différentes méthodes de reproduction des coraux en décrivant notamment les différentes étapes de leur cycle de vie. Les coraux scléractiniaires sont des organismes benthiques et déploient un nombre important de type de reproduction variant de manière tout aussi importante en fonction des espèces considérées. Ces différentes connaissances sont de plus précieuses afin de répondre au contexte de changement climatique et de conservation de la biodiversité marine.

Colonisation récifale par les larves 

Après l'épisode océanique, les larves retournent vers le récif pour continuer leur développement en juvénile, puis en adulte. Le passage du stade larve au stade juvénile se fait au cours de la métamorphose (Balon 1999). La période durant laquelle la métamorphose est possible mais pas obligatoire, est nommée : période de compétence (Leis 1991). Ainsi, la phase de colonisation est le moment précis où les larves compétentes franchissement la crête récifale (Dufour 1992, Lo-Yat 2002). Cette phase de colonisation a été le thème de recherche de Vincent Dufour de 1988 à 1999 (ancien chercheur du LITM). Je me base sur ses résultats pour expliquer le patron de colonisation (Dufour 1991, 1992, 1994, Dufour & Galzin 1992, 1993, Dufour et al. 1996, 1998).

Sélection de l'habitat d'installation : exemple des poissons 

A l'issue de la phase océanique, les larves de poissons et d'invertébrés marins retournent vers le récif et doivent rechercher un habitat pour y vivre et s'y reproduire. C'est la phase d'installation. Pour chaque espèce, il existe un habitat optimal (concept de l'habitat essentiel - Benaka 1999). La recherche de l’habitat essentiel est un challenge fondamental pour ces animaux puisqu'il conditionne la survie et la croissance des individus jusqu'au stade adulte (voir synthèses de Pechenik 1990, Doherty 2002).

Connectivité dans le milieu marin

Dans ce cours, Serge Planes aborde la problématique de la connectivité via une approche en génétique des populations.La phase dispersive est l'un des traits d’histoire de vie le plus important impliqué dans l'évolution et la persistance des espèces. La détermination des flux larvaires est particulièrement nécessaire dans une optique conservatrice, pour tenter de prédire la propagation d’espèces invasives, prévoir les effets des changements climatiques, concevoir des aires marines protégées et en mesurer leur efficacité. Néanmoins, les questions: "où vont les larves?" et "d’où viennent-elles?", centrales à la compréhension des échelles spatiales du recrutement et de connectivité des populations, demeurent. En effet, estimer les échelles spatiales de dispersion est un véritable défi logistique, principalement en raison des difficultés d’échantillonnage et de suivi du déplacement des propagules, extrêmement petites dans le milieu pélagique. Malgré cela, avec l’arrivée récente des outils moléculaires combinée aux analyses de filiation, des avancées majeures ont été réalisées quant à la quantification des schémas de dispersion larvaire (ou connectivité démographique) et la compréhension de la dynamique des méta-populations associées. Les estimations de dispersion marine publiées montrent cependant une très grande variation dans les modèles de dispersion locale, mesurée par l'auto-recrutement (métrique la plus facile à mesurer). En effet, les estimations empiriques d’auto-recrutement varient de 0% à plus de 60% pour certaines espèces. Ce cours a donc pour but de montrer l’importance de la connectivité en milieu marin dans les processus de la dispersion larvaire et du recrutement.

Monitoring larval arrival, measuring phenotype traits of all adults in a population and collecting a sample of their DNA combined with parentage has revealed interesting patterns of self-recruitment on Moorea Island. These patterns suggest that both environmental and parental phenotypes play a role in determining whether a larvae recruits back to its natal population. We discuss the environmental factors including retention mechanisms at a range of scales as well as the potential phenotypic factors involved, including female size and stress hormones. Finally we discuss how environmental change, such as anthropogenic boat noise, density, and temperature, may indirectly affect larval dispersal by maternal effects on eggs and larvae.