thèse de Sylvain Gerber

Disparité morphologique aux échelles ontogénétique et évolutive : exemples pris chez les céphalopodes

Directeurs : Pascal Neige et Gunther Eble

Soutenue le 11 décembre 2007


Résumé

Les approches développées dans ce travail ont pour objectifs d’introduire une perspective développementale dans les études de disparité morphologique. La prise en compte de la dynamique ontogénétique, qui conduit au phénotype adulte, est une étape importante dans la compréhension de l’occupation et la structuration des espaces morphologiques. Une première méthode consiste en la construction d’espaces morphologiques développementaux – i.e. porteurs d’information ontogénétique – où sont contrastées disparités juvénile et adulte. L’analyse associée des trajectoires allométriques permet des inférences en termes hétérochroniques et la détection de contraintes du développement guidant l’expression de la disparité adulte. Les notions d’espace allométrique et de disparité allométrique sont également introduites. Celles-ci apportent une caractérisation dynamique des ontogenèses et de leur évolution, et incorporent le bagage analytique standard des études de disparité. Des modèles stochastiques et déterministes de diversification morphologique et développementale sont utilisés afin de tester la pertinence de ces descripteurs développementaux et d’évaluer leurs connexions. Toutes ces approches méthodologiques sont illustrées au travers d’exemples pris chez des céphalopodes actuels et fossiles. Ils soulignent l’importance d’une vision plus équilibrée des facteurs internes et externes comme processus explicatifs potentiels des patterns observés, et témoignent du rôle du développement à l’échelle macroévolutive.


Mots clés

macroévolution, paléobiologie, disparité morphologique, espace morphologique, ontogenèse, allométrie, morphométrie, simulations, céphalopodes

 

Morphological disparity at ontogenetic and evolutionary scales: examples from cephalopods

 

Summary 

The approaches developed in this work are intended to introduce a developmental perspective into studies of morphological disparity. The consideration of the ontogenetic dynamics that leads to adult phenotype is an important step in the understanding of morphospace occupation and structuring. The first approach examines the construction of developmental morphospace – i.e. carrying ontogenetic information – within which juvenile and adult disparities are contrasted. Combined with the analysis of allometric trajectories, this approach allows heterochronic inferences and the detection of adult disparity patterns driven by developmental constraints. Also, the concepts of allometric space and allometric disparity are introduced. These supply a dynamic characterization of ontogenies, of their evolution, and incorporate the standard analytical toolkit of disparity studies. Stochastic and deterministic models of morphological and developmental diversification are used to test the relevance of these different developmental proxies and assess their connections. All the approaches studied are illustrated using case studies based on extant and fossil cephalopods. They outline the need for a more balanced view of intrinsic and extrinsic factors as potential explanatory processes of the patterns observed, and confirm the role of development in macroevolution. 

 

Keywords

macroevolution, paleobiology, morphological disparity, morphospace, ontogeny, allometry, morphometrics, simulations, cephalopods 

 

Membres du jury

- Pascal Neige, professeur - université de Bourgogne, Dijon - directeur de thèse

- Gunther J. Eble, chargé de recherche CNRS, Dijon - directeur de thèse

- Michael Foote, professeur - University of Chicago - Chicago - rapporteur

- Sabrina Renaud, chargée de recherche CNRS, Lyon - rapporteur

- Philippe Janvier, directeur de recherche CNRS, MNHN, Paris - examinateur

- Vincent Debat, maître de conférence, MNHN, Paris - examinateur

- Bruno David, directeur de recherche CNRS, Dijon - examinateur