Offre de thèse : Biomécanique et paléontologie (Montpellier)

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La disparité phénotypique et la diversité spécifique sont les marqueurs de biodiversité. Il est attendu que des traits morphologiques qui favorisent l'invasion de nouvelles zones d'adaptatives soient plus communs au sein de l'arbre du vivant. Ces traits ont été reconnus comme des « innovations clés », leur acquisition pouvant expliquer le succès évolutif d'un groupe taxonomique. Les morphologistes ont embrassé le concept d'innovations clés et l'ont largement utilisé pour expliquer de nombreux cas de radiations adaptatives. Cependant, la théorie qui sous-tend ce concept a été fortement critiquée en raison du manque de preuves démontrant un lien entre l'acquisition d'une innovation clé et une augmentation de la diversité spécifique. Au sein des mammifères, les rongeurs constituent un cas particulier. Ce clade comprend au moins 2600 espèces caractérisées par une étonnante diversité de formes et présentant une répartition inégale de variations phénotypiques crâniennes entre les familles. Plusieurs caractéristiques crâniennes et dentaires, associées à des modifications des mouvements masticateurs ou à des adaptations alimentaires, ont été reconnues en tant qu'innovations clés. De fortes contraintes fonctionnelles affectant la mastication ont limité le nombre de possibilités évolutives et favorisé une évolution convergente de plusieurs de ces morphotypes crâniens et dentaires. Une telle situation qui explique la difficulté passée de classer les rongeurs en fonction de leurs caractéristiques crâniennes et dentaires, implique également que ces caractères ont une forte signification adaptative, ce qui a renforcé leur image de promoteurs de diversification. Cependant, les différentes composantes de l'appareil masticateur (os, muscles et dents) ont généralement été étudiées de manière isolée, avec peu de considération pour leur intégration fonctionnelle. L'objectif de cette thèse est de comprendre si les caractéristiques ostéologiques, dentaires et musculaires évoluent de manière indépendante ou conjointe, et si leur évolution a influencé la diversification des lignées de rongeurs. Si les caractéristiques crâniennes agissent comme des innovations clés, nous prévoyons que les interactions fonctionnelles entre les traits, plutôt que les traits eux-mêmes, expliqueront pourquoi la diversité est inégalement répartie entre les lignées de rongeurs. Dans un premier temps, l'évaluation de corrélations entre les caractères ostéologiques, musculaires et dentaires permettra de construire des modèles prédictifs d'intégration phénotypique. Ensuite, une estimation de la performance biomécanique de l'appareil masticateur permettra de caractériser le lien morphofonctionnel entre ses différents composants. Finalement, la construction d'une matrice caractère/taxon inédite permettra d'effectuer des inférences phylogénétiques et de reconstruire un modèle morphofonctionnel de l'appareil masticateur des premiers représentants du groupe.

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