Doctorante

Axelle Walker
Doctorante, Palevoprim

Thème

Analyse morpho-fonctionnelle de la denture des primates catarrhiniens : combinaison de la topographie dentaire 3D, de la morphométrie géométrique, des approches expérimentales et de la modélisation

En paléontologie, l’étude des dents est essentielle pour identifier les espèces, comprendre leur évolution, et déduire des informations écologiques comme leur régime alimentaire. Chez les mammifères, la forme des dents résulte de l’héritage phylogénétique, du développement, et de la pression sélective exercée par les contraintes masticatoires en lien avec le régime alimentaire. Les adaptations dentaires reflètent des réponses adaptatives à des régimes alimentaires spécifiques. Au cours du Cénozoïque, les primates ont connu des changements dentaires majeurs en réponse aux variations environnementales, favorisant leur expansion et diversification. La divergence entre les hominoïdes et les cercopithécoïdes constitue un exemple clé pour comprendre les adaptations dentaires et la relation entre la forme des molaires et la comminution. Ma thèse explore différentes méthodologies pour approfondir notre compréhension de la diversité dentaire. Dans une première partie, je me concentre sur la morphologie occlusale des dents, considérée comme un ensemble d’outils pour la transformation des aliments. J’utilise l’analyse topographique en 3D pour identifier des caractéristiques spécifiques des dents, en mettant l’accent sur les aspects liés au tranchant (crénulations et les lophes). Les résultats indiquent que certaines caractéristiques associées au tranchant des dents peuvent révéler des régimes alimentaires folivores et herbivores chez les catarrhiniens. Cependant, lorsque l’on se concentre sur les parties les plus courbées de la dent, le signal devient plus distinct, permettant ainsi de distinguer différentes formes de crêtes. Dans une seconde partie, j’utilise la morphométrie géométrique pour examiner en détail les lophes des cercopithécoïdes. J’explore l’hypothèse selon laquelle les lophes ne guident pas seulement les mouvements occlusaux, mais contribuent également à la fragmentation des aliments. J’étaye cette analyse par des expériences visant à évaluer l’efficacité mécanique des lophes chez les cercopithèques, en utilisant des modèles théoriques des lophes et un testeur mécanique.

Illustration Axelle Walker

Toujours dans un contexte expérimental, j’élargis mon échantillon (Cercopithécoïdes et hominoïdes) et j’étudie comment la morphologie dentaire influe sur la fragmentation de différents types d’aliments chez quatre espèces de catarrhiniens, lors de l’occlusion centrée. J’ai démontré que des mouvements occlusaux appropriés et une force de morsure adaptée permettent de fragmenter efficacement les aliments fragiles, mais que des mouvements supplémentaires sont nécessaires pour les aliments coriaces. J’ai également élaboré un modèle dynamique discret qualitatif en utilisant une approche possibiliste. Ce modèle vise à expliquer la diversité dentaire des primates en tenant compte des contraintes structurelles et environnementales qui influencent la sélection des morphologies dentaires. Les premières données révèlent non seulement les morphologies déjà connues, mais également des morphologies encore inconnues dans les registres fossiles et actuels. Cela suscite des questions sur les facteurs de sélection responsable de leur absence. Dans cette perspective, deux hypothèses de forme-fonction ont été testées pour comprendre l’importance des facteurs environnementaux dans l’évolution des schémas occlusaux. Cette première approche ouvre de nouvelles perspectives de recherche en paléontologie et contribue à une meilleure compréhension de l’histoire de l’évolution des espèces. En résumé, ce travail de thèse a enrichi notre compréhension de la diversité dentaire des primates catarrhiniens en identifiant et caractérisant des traits morphologiques. Cette approche a permis d’explorer leur fonction en relation avec les habitudes alimentaires, en particulier la consommation de feuilles, en utilisant une variété de méthodes. L’intégration d’autres mouvements masticatoires élargirait notre compréhension de la relation entre la forme des dents et le rôle fonctionnel.

Lieu

Amphi A, Bât. B3, université de Poitiers.

Jury

• Debbie Guatelli-Steinberg (Rapportrice), Professeure, université d’État de l’Ohio, USA
• Ellen Schulz-Komas (Rapportrice), Chercheuse sénior, université de Leipzig, Allemagne
• Laura Martinez Martinez (Examinatrice), Maîtresse de conférence, université de Barcelone, Espagne
• Cédric Gaucherel (Examinateur), Directeur de Recherche INRAE, UMR AMAP, Montpellier
• Vincent Lazzari (Co-directeur), Maître de conférence, UMR PALEVOPRIM, université de Poitiers
• Franck Guy (Co-directeur), Chargé de Recherche, UMR PALEVOPRIM, université de Poitiers
• Gildas Merceron (Directeur), Directeur de Recherche, UMR PALEVOPRIM, université de Poitiers