Ce travail de thèse concerne l'étude des fluctuations passées de la biodiversité (paléobiodiversité). Dans le contexte actuel, la paléontologie peut apporter des informations concernant les effets des perturbations environnementales globales sur l'évolution des êtres vivants. Cette thèse est consacrée à l’étude de mollusques marins disparus, les ammonoïdes, pour un temps géologique et une région donnés, le Dévonien d'Afrique du Nord (Algérie et Maroc). La première partie de cette thèse est consacrée à l'étude de différents assemblages d'ammonoïdes du Dévonien supérieur provenant d'Algérie, et vise à décrire la composition taxonomique et la répartition biostratigraphique des faunes observées. La deuxième partie de cette thèse est consacrée à l'étude de la paléobiodiversité des ammonoïdes dévoniens du Maroc. Il s'agit d'une étude approfondie des fluctuations de la biodiversité visant à analyser les tendances macroévolutives des ammonoïdes au cours des premières étapes de leur évolution au Dévonien. La biodiversité des ammonoïdes dévoniens du Maroc a été analysée d'un point de vue taxonomique (richesse taxonomique) et d'un point de vue morphologique (disparité morphologique), en utilisant différents paramètres et méthodes. Cette étude a nécessité la construction d'une base de données consacrée à ces organismes, visant à acquérir des informations permettant de mesurer les variations de richesse taxonomique et de quantifier les fluctuations de disparité morphologique. Les profils de biodiversité obtenus montrent des variations significatives, dont certaines semblent associées à des perturbations environnementales connues au Dévonien (e.g., changements climatiques, anoxie). / This PhD dissertation deals with the study of past biodiversity fluctuations (paleobiodiversity). In the current context, the paleontological studies can provide important information about the impacts of global environmental changes on the evolution of living organisms. This thesis focuses on a major past marine biological component, the ammonoids (extinct ectocochleate mollusks), for a given geological time and region, the Devonian of North Africa (Algeria and Morocco). The first part of this thesis concerns the study of several assemblages of Upper Devonian ammonoids from Algeria. The purpose of this work is to describe the taxonomic composition and the biostratigraphic distribution of the observed faunas. The second part of this thesis aims to investigate the paleobiodiversity of the Devonian ammonoids from Morocco. This part constitutes a thorough study of the biodiversity fluctuations, intended to analyze the macroevolutionary trends of the ammonoid early evolution during the Devonian. The biodiversity of these Devonian ammonoids from Morocco was analyzed following both, a taxonomic approach (taxonomic richness and composition) and a morphological approach (morphological disparity), by using different parameters and methods. This study required the construction of a database dedicated to these organisms in order to acquire the information enabling to measure and quantify the taxonomic richness and the morphological disparity fluctuations. The biodiversity profiles obtained suggest some significant variations; certain trends seem to be associated to environmental changes recorded during the Devonian (e.g., climate change, anoxic events).