Adaptive radiations and ecological diversity of primates during the early Tertiary

par Anusha Ramdarshan

Thèse de doctorat en Evolution, Ecologie, Ressources génétiques, Paléontologie

Sous la direction de Laurent Marivaux.

Soutenue le 10-11-2011

à Montpellier 2, dans le cadre de SIBAGHE - Systémes intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences et Environnement, en partenariat avec ISE - M - Institut des Sciences des l'Evolution de Montpellier (laboratoire) .

Le jury était composé de Laurent Marivaux, Doyle Mc Key, Monique Vianey-liaud, Gildas Merceron.

Les rapporteurs étaient Richard F. Kay, Martin Thomas martin.

  • Titre traduit

    Radiations adaptatives et diversité écologique des primates au début du Tertiaire


  • Résumé

    Juste après son apparition au début de l'Ère Tertiaire, l'ordre des Primates connaît plusieurs phases de diversification intenses. Ces épisodes successifs sont à l'origine de l'émergence des groupes actuels. Malgré l'importance de ces évènements, leurs modalités restent peu connues, particulièrement l'importance des facteurs écologiques. En Europe et en Amérique du Nord, la transition Paléocène-Éocène est marquée par un réchauffement climatique majeur. C'est à cette époque que les primates modernes (Euprimates) apparaissent, se dispersent, et se diversifient de manière explosive au cours de l'Éocène. Ce travail a pour objectif de caractériser l'émergence de cette diversité à travers les facteurs écologiques tels que le partage des ressources, les phénomènes de compétition, et les changements paléoenvironnementaux. Dans ce but, l'étude de la structure des dents et des micro-usures laissées par le bol alimentaire permet la reconstruction du régime alimentaire des primates paléogènes (Adapiformes, Omomyiformes, Anthropoidea et Plesiadapiformes), l'un des meilleurs indicateurs de l'écologie d'un animal.En Europe, les premiers euprimates (e.g., Donrussellia [adapiformes]), bien qu'ayant un patron dentaire de type insectivore, étaient majoritairement frugivores et secondairement insectivores. Ils occupaient ainsi des niches distinctes des plésiadapiformes (folivores, frugivores et gommivores). La diversification des euprimates au cours de l'Éocène a conduit à l'augmentation des pressions de compétition au sein des communautés et à l'apparition de spécialisations écologiques. Par exemple, les adapinés, initialement frugivores, ont montré une évolution de leur régime alimentaire par l'intégration de feuilles et d'objets durs.En Asie, l'étude des communautés fossiles a mis en exergue une forte pression de compétition entre les formes de petite taille (éosimiidés, tarsiidés, adapidés), qui avaient tous un régime alimentaire à base de fruits et d'insectes. Les anthropoïdes asiatiques (amphipithècidés) montrent des spécialisations écologiques très singulières avec notamment un régime alimentaire à base d'objets durs. En Afrique, les communautés éocènes témoignent d'une diversité importante, avec la colonisation des niches insectivores (adapiformes), frugivores (adapiformes, strepsirhiniens et anthropoïdes) et folivores (adapiformes, anthropoïdes).Cette étude a mis en exergue la diversité et la variabilité du régime alimentaire qui peut exister pour une espèce donnée (actuelle ou fossile) en fonction des facteurs biotiques (compétition) et abiotiques (environnement, géographie). La comparaison entre les différents continents montre que les primates (adapiformes, omomyiformes et anthropoïdes) n'occupaient pas les mêmes niches écologiques au sein des différentes communautés. Ces différences au niveau du partage des ressources et des phénomènes de compétition se sont répercutées sur la dynamique des différentes radiations.


  • Résumé

    Soon after its appearance at the beginning of the Tertiary, the Primate order underwent several successive episodes of diversification which were the basis for the emergence of the higher taxonomic groups that can be observed in nature today. Despite the importance of these events, little is known regarding the factors that governed them, in particular the importance of the ecological factors involved. The Paleocene-Eocene transition in North America and Europe was marked by a period of major global warming. It was during this time that modern primates (Euprimates) appeared and dispersed before experiencing an explosive diversification throughout the Eocene. This study aims to characterize the emergence of this diversity through the identification of ecological factors, such as environment, resource partitioning and competition. In this framework, the study of dental structure and of dental microwear is used to reconstruct the diet of Paleogene primates (Adapiformes, Omomyiformes, Anthropoidea and Plesiadapiformes), one of the best indicators of the ecology of a given animal. In Europe, although exhibiting a dental morphology better suited to insect-eating, the first euprimates (e.g., Donrussellia [adapiformes]) were fruit-eaters, only supplementing their diet with insects. They mostly occupied different niches to co-occurring plesiadapiforms (leaf-, fruit- and gum-eaters). The diversification of euprimates led to the increasing competition among primate communities and to the apparition of different dietary specializations. For example, Adapines, initially having a diet based on fruit, show a dietary shift by incorporating leaves and harder objects in their diet.In Asia, the study of fossil primate communities has highlighted resource partitioning and competition among small-bodied primates (eosimiids, tarsiids, and adapids), which all had a diet based on fruit and insects. Asian anthropoids (amphipithecids) show some singular ecological specialization towards sclerocarpic foraging.In Africa, Eocene primates show a high diversity, with the colonisation of numerous ecological niches such as insect-eating (adapiformes), fruit-eating (adapiformes, strepsirhines and anthropoids) et leaf-eating (adapiformes, anthropoides).This study highlights dietary diversity and variability which can exist for a given primate (extant or fossil) according to factors which can be biological in nature (i.e., competition) or not (i.e., environment, geography). The comparison between the different continents demonstrates that primates (Adapiformes, Omomyiformes, and Anthropoidea) occupied different niches in different primate communities. These differences in resource partitioning and competition are most probably reflected in the different paths these adaptive radiations took.

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