Mini athlètes – Maxi performances : l’incroyable odyssée des larves de poissons-clowns

Résultats scientifiques Développement, évolution

Les poissons-clowns pondent des œufs près des anémones, d'où émergent de minuscules larves qui se dispersent dans l'océan. Après environ deux semaines, elles retournent vers un récif pour trouver une nouvelle anémone et s'y installer. Au cours de ce voyage extraordinaire, les larves subissent des transformations remarquables, modifiant leur métabolisme, leur vision, leurs couleurs, tout en se nourrissant, grandissant et échappant aux prédateurs. Une récente publication dans Cell Reports démontre que cette incroyable épopée est coordonnée par les hormones thyroïdiennes.

Le voyage des jeunes larves de poissons marins en pleine mer est un exploit incroyable. Ces larves, transparentes et ne mesurant que quelques millimètres, se retrouvent perdues dans l'océan dès leur éclosion. Elles doivent alors nager pendant plusieurs jours, voire des semaines, dans cet immense espace. Pendant ce voyage, elles doivent trouver de la nourriture, échapper aux prédateurs et développer leurs systèmes sensoriels pour se diriger vers un habitat côtier propice à leur installation. Ce processus s'accompagne d'une métamorphose spectaculaire, pendant laquelle ces larves se transforment en adultes miniatures, prêts à affronter un nouvel environnement tel que les récifs coralliens. En effet, vivre en pleine mer en tant que larve transparente flottant dans le plancton est bien différent que de vivre dans un récif corallien peuplé d'autres poissons aux couleurs éclatantes.

La réussite de ce voyage et cette métamorphose est vitale pour la survie des poissons marins. Pour renouveler les populations de poissons, les jeunes larves doivent surmonter tous ces défis et se métamorphoser correctement avant de rejoindre les populations côtières. C'est pourquoi les scientifiques, dans cet article publié dans la revue Cell reports, ont étudié le rôle des hormones thyroïdiennes dans la coordination de la métamorphose chez le poisson-clown Amphiprion ocellaris, espèce modèle la plus commune de poisson corallien. Les hormones thyroïdiennes sont connues pour déclencher la métamorphose chez les grenouilles et les poissons, et les scientifiques ont exploré leur implication dans la mise en place des différents changements qui se produisent lors de la métamorphose des poissons-clowns.

Leur étude révèle que les hormones thyroïdiennes ne se contentent pas de déclencher la métamorphose, mais coordonnent également la transformation des organes et des processus tels que la vision des couleurs, la digestion, l'ossification et la pigmentation. Le métabolisme de la larve, qui doit changer pour s'adapter à de nouvelles sources de nutriments pendant la métamorphose, est également régulé par ces hormones. Ces régulations sont essentielles car la survie des larves en haute mer est énergétiquement exigeante, tout comme la métamorphose qui nécessite une dépense énergétique considérable. Ainsi, il est crucial que ces processus se déroulent au bon moment sur les plans écologiques et physiologiques. Les scientifiques ont découvert une interaction étroite entre la régulation du métabolisme et les hormones thyroïdiennes, permettant d'ajuster la progression de la métamorphose en fonction des conditions du milieu. Ces régulations ont également été observées par les scientifiques dans la nature, révélant ainsi comment les hormones coordonnent les besoins énergétiques avec les ressources disponibles tout au long du cycle de vie.

La régulation par les hormones thyroïdiennes n'est pas spécifique aux poissons marins, mais joue un rôle essentiel dans la métamorphose d'un large éventail d'animaux. Cette étude fournit donc de nouvelles preuves d'un potentiel encore méconnu des hormones thyroïdiennes à organiser des changements complexes pendant une transition développementale. Il est intéressant de rappeler que lorsqu’un bébé nait, nous vérifions son niveau d’hormones thyroïdiennes : la naissance est une transition développementale en réalité très proche de la métamorphose des poissons !

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© Natacha Roux (graphical abstract de Roux et al 2023 Cell Reports 42, 112661)

Figure : Schéma illustrant les changements des niveaux d'hormones thyroïdiennes lors des 7 stades de développement larvaire du poisson-clown Amphiprion ocellaris ainsi que les divers changements (métaboliques, pigmentation, vision, ossification, digestion) se produisant lors de la métamorphose et étant coordonnés par les hormones thyroïdiennes.

Pour en savoir plus : 
The multi-level regulation of clownfish metamorphosis by thyroid hormones.
Roux, N., Miura, S., Dussenne, M., Tara, Y., Lee, S., de Bernard, S., Reynaud, M., Salis, P., Barua, A., Boulahtouf, A., et al. (2023).
Cell Reports 42, 112661. June 21, 2023. 
DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.112661

Contact

Natacha Roux
Post-doctorante CNRS

Laboratoire

Biologie intégrative des organismes marins (CNRS / Sorbonne Université)
Observatoire océanologique de Banyuls-sur-Mer

Avenue Pierre Fabre
66650 Banyuls-sur-Mer