INDENT

Propriétés physiques des aliments et évolution morpho-fonctionnelle
de la denture des primates : couplage de l’approche expérimentale
et de l’analyse topographique 3D.

Explorer la relation existant entre les aliments consommés par les primates
et l’évolution de la forme de leurs dents au cours du temps.
Quels outils pour quelles fonctions ?

Principal Investigator

Type of project

INDENT est un projet de recherche financé par la Région Nouvelle Aquitaine, 2020-2023

Research questions

INDENT s’inscrit dans un programme de recherche à long terme, initié par notre équipe en 2013 et dont les objectifs sont multiples : interpréter les relations forme-fonction entre aliments consommés et morphologie dentaire des primates, établir de nouveaux procédés d’inférence de l’adaptation des dents aux régimes alimentaires des primates, retracer l’ évolution de la morphologie dentaire des primates en fonction des variation de leur environnement au cours du temps long, tester les hypothèses de relation forme-fonction dans un cadre expérimental contraint via l’utilisation de simulateurs de mastication robotisés.

Some Results

INDENT, transdisciplinaire par essence, intègre des thématiques telles que la paléontologie, l’écologie, la physique des matériaux, la robotique, l’imagerie 3D ou encore la biomécanique. En particulier, nous avons pu mettre en évidence des variations d’efficacité masticatoire pour quatre patrons dentaires différents (gorille, humain, théropithèque, colobe) impliquant une adaptation différentielle à la consommation de feuilles, de fruits, de graines et d’insectes pour les primates considérés (coll A. Walker).

Il s’agit aujourd’hui de poursuivre les investigations et d’étendre nos expérimentations à l’essentiel des régimes alimentaires associés aux divers patrons dentaires des primates actuels. Nous proposons, en parallèle, de développer un nouveau simulateur plus adapté à certains aspects de nos problématiques et prenant, par exemple, en compte les variations de mouvements de mastication et la mesure des contraintes exercées sur le matériel dentaire.

Projet en 3 phases :

  1. Analyse des morphologies dentaires des primates, notamment via des approches de topographie 3D sur la base de matériel ostéologique.
  2. Validation des hypothèses adaptatives via l’utilisation de simulateur de mastication.
  3. Application aux fossiles et à l’histoire évolutive des patrons dentaires chez les primates en fonction des variations environnementales au cours du temps long.

Partnership

Le projet INDENT s’appuie sur les compétences et sur les expertises analytiques développées au sein de PALEVOPRIM (F. Guy, V. Lazzari, G. Thiery, G. Merceron). Du fait de son indisciplinarité, la mise en œuvre du projet INDENT est réalisée en collaboration avec plusieurs spécialistes dans des domaines débordant du cadre strict de la paléontologie et de l’analyse morpho-topographique 3D des dents. La collaboration établie depuis 2017 avec C. Salles (Centre des Sciences du Goût et de l’alimentation de l’INRAE de Dijon) assure l’accès à un simulateur de mastication, dans le cadre d’analyses forme-fonction. En outre, cette collaboration apporte une expertise concernant les mécaniques de mastication et d’ingestion pour des populations humaines modernes, une référence importante dans nos thématiques. L’ensemble des approches et des données issues de la physique des matériaux sont soumises à l’expertise de X. Milhet (UPR 3346 Pprime) et M. Berthaume (London South Bank University). Ces deux collègues interviennent également en appui à la production d’un nouveau simulateur de mastication plus adapté à certains aspects de nos problématiques, pour lequel la phase de conception est d’ores et déjà achevée.

Enfin, dans un souci de validation de nos approches conceptuelles et expérimentales, un ensemble de données sont acquises in vivo (comportements de mastication, temps de mastication et de déglutition, analyses des restes après digestion – feces) via l’observation de primates actuels au parc de la Vallée des Singes (Romagne, Région Nouvelle Aquitaine, coll. J. P. Guéry, directeur). Cette dernière collaboration, permettra en outre d’affiner nos modèles sur la base des expertises (e.g., comportement, histoire de vie des primates) portées par l’ensemble de l’équipe de la Vallée des Singes.

Find out more

Iconic publications

A.E.C Walker., F. Guy, C. Salles, G. Thiery, V. Lazzari. Dental occlusal pattern and food items: preliminary experimental assessment of comminution capabilities in extant and fossil anthropoids using a chewing simulator (in review).

Berthaume M, Lazzari V, Guy F. 2020. The landscape of tooth shape: 20 years of dental topography. Evolutionary Anthropology, 2020 : 1-18. DOI: 10.1002/evan.21856.

G. Thiery, F. Guy and V. Lazzari. Food puncture resistance, ingesting behavior and the curvature of upper second molars in old world and new world monkeys. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, Volume 22, 2019 issue supp 1 : 44th Congress of the Société de Biomécanique.

Thiery G, Guy F and Lazzari V. 2019. A comparison of relief estimates used in 3d dental topography. American Journal of Physical Anthropology, 170 :260-274.

Guy F, Lazzari V, Gilissen E, Thiery G. 2015. To What Extent is Primate Second Molar Enamel Occlusal Morphology shaped by the Enamel−Dentine Junction? PLoS ONE 10(9): e0138802.

2021-02-22T12:12:36+00:00

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