Les vertébrés ectothermes marqueurs des paléoenvironnements continentaux : enjeux et perspectives de l'étude des marques de croissance squelettiques

par Florian Lapalus

Thèse de doctorat en Terre solide et enveloppes superficielles

Sous la direction de Olga Otero et de Géraldine Garcia.

Le président du jury était Didier Bouchon.

Le jury était composé de Olga Otero, Géraldine Garcia, François Jean Meunier, Gildas Merceron, Elodie Réveillac.

Les rapporteurs étaient Emmanuel Fara, Nathalie Bardet.


  • Résumé

    La caractérisation des paléoenvironnements et paléoclimats des milieux continentaux du Néogène africain est un enjeu majeur pour comprendre l’émergence du rameau humain. La première partie du travail présente un état des lieux des connaissances dans ce domaine, mais aussi des avantages et des points faibles des marqueurs paléoenvironnementaux habituellement utilisés. Elle met ainsi en exergue la nécessité de développer de nouveaux marqueurs afin de documenter les paléoclimats, et plus particulièrement la paléosaisonnalité. Les marques de croissance squelettiques (MCS) des vertébrés ectothermes (poissons et tortues) sont présentées comme nouveau marqueur potentiel. D’une part, le but de ce travail est de déterminer la significativité du signal déposé par les MCS au sein d’un organisme et la capacité de ces structures à enregistrer un signal environnemental. D’autre part il vise à évaluer leur conservation dans les restes fréquents des dépôts du Néogène africains et à proposer des critères pour une meilleure exploitation de ce matériel. Ainsi, dans la deuxième partie, un large spectre de pièces squelettiques d’un spécimen de Polypterus bichir est analysé pour évaluer l’homogénéité intra-individuelle du signal enregistré par les MCS. La troisième partie présente la mise en place et le déroulement d’une étude expérimentale menée en conditions de température, photopériode et alimentation contrôlées. Elle a pour but de tester l’impact de ces facteurs dans le contrôle de la croissance de deux actinoptérigyens (Polypterus senegalus et Auchenoglanis occidentalis) et d’un chélonien pleurodire (Pelusios castaneus). La dernière partie présente une étude de restes fossiles de siluriformes, de Polypterus sp., de Lates sp. et de Pelusios sp. provenant des affleurements Mio-Pliocène du Tchad. Outre les conseils d’échantillonnage et de préparation de ces restes, de premières pistes d’interprétation des signaux observés sont proposées.

  • Titre traduit

    Ectothermic vertebrates as continental paleoenvironments proxies : concerns and perspectives of the growth marks study


  • Résumé

    The paleoenvironmental and paleoclimatic characterization of continental environments from the Neogene of Africa is a major concern for the understanding of the emergence of the human lineage. The first part of this work presents a state of art of the knowledge on this field, and of the advantages and drawbacks of the paleoenvironmental proxies commonly used. It highlights the need to develop new proxies to document paleoclimates, and especially paleoseasonality. Ectothermic vertebrates (fish and turtles) growth marks (GM) are presented hereafter as a potential new proxy. On one hand, this work aims at ascertaining the significance of the signal left by GM within an organism and their efficiency in recording an environmental signal. On the other hand, it aims at evaluating their preservation in remains frequently found in African Neogene outcrops and at proposing criteria for their optimal use. Thus, in the second part, a wide array of skeletal pieces from one specimen of Polypterus bichir is analyzed to assess intra-individual homogeneity of GM signal. The third part introduces the set up and the progress of an experimental study led in controlled conditions of temperature, photoperiod and feeding. It aims at testing the impact of each factor on growth control in two Actinopterygii (Polypterus senegalus and Auchenoglanis occidentalis) and one pleurodiran Chelonii (Pelusios castaneus). The last part of this work presents a study of fossil remains of catfishes, Polypterus sp., Lates sp. and Pelusios sp. from Chadian Mio-Pliocene outcrops. Besides sampling and preparation advices, prelimininary paleoenvironmental and paleoclimatic interpretations are proposed.

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