Variabilité anatomique des canaux semicirculaires chez Homo sapiens, Pan paniscus et Pan troglodytes en morphométrie 3D

par Marwan El Khoury

Thèse de doctorat en Anthropobiologie

Sous la direction de Frédéric Vaysse.

Soutenue le 01-04-2016

à Toulouse 3 , dans le cadre de École Doctorale Biologie Santé Biotechnologies (Toulouse) .


  • Résumé

    Les canaux semi-circulaires présentent un grand intérêt dans l'évolution. Des travaux récents ont montré que pour certains caractères, le génome humain est plus étroitement lié à celui du bonobo ou du chimpanzé que ces derniers entre eux. Dans ce contexte, il est important de comprendre le degré auquel les différences morphologiques et structurales entre ces trois espèces, reflètent les connaissances phylogéniques actuelles. Cette étude vise à comparer la variabilité anatomique des canaux semi-circulaires à partir de 260 examens tomodensitométriques d'homo sapiens, pan paniscus et pan troglodytes existants. Nous appliquons un modèle mathématique valide avec des examens micro tomodensitométriques et une quantification de l'erreur de mesure. Principalement, nous trouvons que les humains et les bonobos partagent plus de similarités entre eux qu'avec les chimpanzés par rapport a l'orientation tridimensionnelle de leurs canaux semi-circulaires, un résultat qui ne cadre pas avec les connaissances phylogénétiques actuelles. Une première hypothèse consiste en une évolution convergente dans laquelle les bonobos et les humains produisent indépendamment, des phénotypes semblables, peut-être en réponse aux pressions de sélection similaires éventuellement associées à des adaptations posturales. Une deuxième explication possible et plus parcimonieuse, c'est que la morphologie labyrinthique partagée entre le bonobo et l'homme représente la condition ancestrale à partir de laquelle les chimpanzés se sont déviés par la suite. La symétrie remarquable des CSC est le deuxième résultat majeur de cette étude pour ses implications dans la taphonomie. Il a le potentiel pour enquêter sur les fossiles altérés, déduire la probabilité de déformation post-mortem qui peut conduire à des difficultés dans la compréhension de la variation taxonomique, des relations phylogénétiques et de la morphologie fonctionnelle.

  • Titre traduit

    Anatomical varability of semicircular canals in homo sapiens, pan paniscus and pan troglodytes in 3D morphometry


  • Résumé

    For some traits, the human genome is more closely related to either the bonobo or the chimpanzee genome than these are to each other. Therefore, it becomes crucial to understand whether morphological differences between humans, chimpanzees and bonobos reflect the well known phylogeny. Here we investigate intra and extra labyrinthine semicircular canals morphology using 260 computed tomography scans of homo sapiens, pan paniscus and pan troglodytes. We apply a mathematical model validated with micro-computed tomography scans and measurement error quantification. We find striking differences between, on the one hand, humans and bonobos and, on the other hand, chimpanzees concerning the 3D orientation of their semicircular canals. This finding does not fit with the phylogenetic knowledge. The first hypothesis is convergent evolution in which bonobos and humans produce independently similar phenotypes possibly in response to similar selection pressure maybe associated with postural adaptations. A second possible and more parsimonious explanation is that the bonobo-human labyrinthine shared morphology represents the ancestral condition with chimpanzees being subsequently derived. The remarkable symmetry of the SCC is the second major result of this study for its implications in taphonomy. It has the potential to investigate altered fossil, inferring the probability of post-mortem deformation which can lead to difficulties in understanding taxonomic variation, phylogenetic relationships, and functional morphology.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (230 p.)

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2016 TOU3 0021
  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque électronique.
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