Les stratégies alimentaires peuvent être définies comme la mise en place d'ensembles cohérents de réponses morphologiques, physiologiques, écologiques ou comportementales permettant d’optimiser le succès alimentaire d’une espèce. Le présent travail s'est proposé d'aller au-delà de la simple analyse taxonomique des régimes alimentaires en utilisant les caractéristiques des proies pour explorer certains aspects des stratégies alimentaires et de l’énergétique de la prédation chez les mammifères marins de l’atlantique nord-est. L'objectif majeur était de contribuer à une meilleure compréhension du "pourquoi une proie est une proie ?" La valeur énergétique des proies est apparue comme un élément central des stratégies de prédation. Il en résulte que des coûts d'existence importants chez les mammifères marins doivent être soutenus par une alimentation de qualité élevée et ne peuvent pas être satisfaits simplement par une plus grande quantité de proies de qualité moyenne ou faible. Les résultats obtenus lors de cette thèse ont ainsi permis de progresser de la description des régimes alimentaires vers la compréhension de certaines relations fonctionnelles entre proies et prédateurs. Ainsi, les traits descriptifs de la qualité des proies, comme la teneur en lipides et la valeur énergétique, et les traits descriptifs des coûts d’existence des mammifères marins, comme l’indice mitochondrial et la teneur en lipides des muscles, sont significativement corrélés. Enfin, ce travail souligne que pour comprendre l'écologie alimentaire d'un prédateur, il faut surtout bien connaitre les caractéristiques de ses proies. / Foraging strategies can be defined as the establishment of a consistent set of morphological, physiological, ecological and behavioural responses allowing the optimization of foraging success. Beyond the simple description of the diet, the present work attempted to explore some aspects of foraging strategies and of the energetic of predation among northeast Atlantic marine mammals. The main goal of the study was to contribute to a better understanding of "why a prey is a prey?" Prey energy density appeared to be a key point of predation strategies. Hence, marine mammal species with high existence costs would need high quality prey items, and cannot fulfil their energy requirement just by ingesting more prey items of low to medium quality. The results of this thesis permitted to progress from a taxonomic description of marine mammal diets to the identification of functional relationships between prey and predators. Hence, traits of prey quality such as lipid content or energy density, and traits of predator cost of existence such as muscle mitochondrial density or muscle lipid content, were significantly correlated. Finally, this work underlines that in order to understand the foraging ecology of a predator, its prey characteristics have to be known.

La naïveté, définie comme l’absence de reconnaissance d’un nouvel « ennemi » ou de réponses appropriées en raison d’un manque d’expérience, à été longtemps considérée comme une des caractéristiques des espèces insulaires natives, et comme un des principaux facteurs de leur sensibilité face à l’arrivée de prédateurs ou compétiteurs introduits, particulièrement en milieux insulaires. A travers l’analyse des réponses comportementales aux odeurs d’espèces invasives, nous avons étudié la naïveté de différents modèles biologiques d’espèces natives (squamates, oiseaux, mammifères), au niveau insulaire (Nouvelle-Calédonie) et continental (Mali). Ces expérimentations ont concerné différents types d’interactions (prédateurs invasifs vs proies natives, compétiteurs ou agresseurs invasifs vs compétiteurs natifs), avec une gamme d’espèces introduites depuis plusieurs dizaines, centaines, voire milliers d’années, ou face à des espèces non-encore introduites mais avec une forte probabilité d’introduction. La naïveté apparait comme un facteur complexe, présent chez des espèces natives insulaires et continentales, dépendant du couple d’espèces introduite/native considéré, et pouvant être perdu sous l’influence de différents facteurs liés à l’histoire de l’invasion et à l’intensité de l’impact de l’espèce introduite. Etudier les conséquences de la perte de naïveté, permet de mieux comprendre le rôle de la naïveté dans les processus de persistance, de déclin ou d’extinction d’espèces natives suite à l’arrivée de nouveaux « ennemis », et d’éclairer les stratégies de gestion destinées à limiter l’impact des espèces introduites et l’érosion mondiale de la biodiversité. / The introduction of alien predators are causing rapid extinctions or declines in many native prey species, and these impacts are generally attributed to prey naïveté, i.e. their failure to recognize a novel enemy and respond appropriately, due to a lack of experience, particularly on island ecosystems. Here, we tested behavioral responses of different native species towards invasive species odors for several biological models of native species (squamates, mammals, birds), on island (New Caledonia) and mainland (Mali) ecosystems. We tested different types of species interactions (invasive predators vs native prey, invasive competitors/aggressors vs native competitors), for species introduced since decades, centuries, millennium, or not yet introduced but with a high risk of introduction. Naïveté is a complex phenomenon, that occurs both for mainland and island native species, that varies among species probably as a consequence of time since introduction and of the intensity of the threat posed by invasive species. Studying the consequences of the loss of naïveté improve our understanding of the factors underpinning the persistence, declines or extinctions of native species after alien species introduction and provide insights for developing accurate management strategies of invasive species impacts and limiting the current biodiversity loss.

Les éléments transposables sont des séquences génomiques capables de se répliquer et de se déplacer dans les génomes. Leur capacité à s'insérer près des gènes et à produire des réarrangements chromosomiques par recombinaison entre copies, font des éléments transposables des agents mutagènes. Les éléments transposables sont de plus capables de modifier l'expression des gènes voisins grâce aux régions promotrices qu'ils possèdent. Les éléments transposables ont été trouvés dans la plupart des génomes dans lesquels ils ont été recherchés. Ils forment ainsi 45 % du génome de l'homme et peuvent représenter jusqu'à 90 % du génome de certaines plantes. Dans la première partie de ma thèse, je me suis penché sur les facteurs qui déterminent la distribution de ces éléments. Je me suis intéressé à un facteur particulier, qui est la fonction des gènes dans le voisinage des insertions d'éléments transposables. Dans la deuxième partie, j'ai essayé de déterminer l'impact de l'altération des modifications épigénétiques (modifications d'histones plus précisément) associées aux différents composants géniques, dont les éléments transposables, sur la variation de l'expression des gènes en condition tumorale.

L'activation dérégulée de lymphocytes T conduit à une réponse immune délétère envers les antigènes du soi. Malgré une utilisation croissante de doses élevées d'IVIg pour traiter les maladies auto-immunes, la compréhension des mécanismes sous-jacents aux bénéfices thérapeutiques demeure un enjeu majeur. En effet, les effets des IVIg restent inexplorés dans le cadre des maladies auto-immunes associées aux lymphocytes T. J'ai recherché les effets de doses élevées d'IVIg dans la polarisation des lymphocytes T en utilisant le modèle de l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale (EAE), une maladie auto-immune associée aux lymphocytes T. Les IVIg inhibent la différenciation des lymphocytes T CD4+ naïfs en sous-populations effectrices (lymphocytes Th1 et Th17) et induisent, de manière concomitante, une prolifération des lymphocytes T Foxp3+. Les IVIg diminuent les effets délétères des lymphocytes T sur les tissus en diminuant l'expression du GM-CSF et de la podoplanine. En outre, les IVIg empêchent la dégénérescence neuronale en inhibant l'infiltrat en lymphocytes T CD4+ dans le système nerveux central (SNC). Ce mécanisme passe par une séquestration de ces lymphocytes dans les ganglions lymphatiques drainants à travers la voie de signalisation S1P-S1P1-mTor. De manière intéressante, et contrairement aux données actuelles, le récepteur inhibiteur FcγRIIB et la sialylation des IVIg ne sont pas indispensables pour la modulation des sous-populations de lymphocytes T CD4+ effecteurs et régulateurs induite par les IVIg. Ainsi, le bénéfice thérapeutique des IVIg dans le modèle de l'EAE implique un déséquilibre de la balance entre les lymphocytes Th17/Th1 et les lymphocytes Trég, au profit des lymphocytes Trég. Ces cellules diminuent l'expression de médiateurs favorisant l'apparition de l'encéphalomyélite et inhibent la migration des lymphocytes T vers l'organe cible.

L’inhibition est nécessaire à la génération d’outputs coordonnés entre muscles antagonistes lors de la locomotion. Une baisse de la concentration neuronale en ions chlorure au cours du développement des mammifères conduit à l’émergence de l’inhibition. Cette baisse repose sur l’équilibre entre deux cotransporteurs cation-chlorure, KCC2 et NKCC1. KCC2 expulse Cl- de la cellule alors que NKCC1 pompe Cl- dans la cellule. L’opossum Monodelphis domestica naît dans un état très immature. Le seul comportement locomoteur qu’il présente à la naissance consiste en des mouvements rythmiques et alternés des membres antérieurs pour grimper le long du ventre de la mère vers une tétine. Les membres postérieurs sont des bourgeons immobiles dont le développement est en grande partie postnatal. Pour cette raison, cette espèce constitue un modèle idéal pour l’étude du développement locomoteur. Afin d’étudier les mécanismes conduisant à l’émergence de l’inhibition durant le développement moteur, nous avons décrit l’expression développementale de KCC2 et NKCC1 chez l’opossum postnatal par immunohistochimie au niveau des renflements spinaux. Les motoneurones et afférences primaires ont été identifiés en utilisant un marquage rétrograde au TRDA. Le marquage pour KCC2 et NKCC1 est détecté dans la moelle épinière ventrale dans la matière grise et blanche présomptive dès la naissance, ce qui suggère que l’inhibition serait déjà mise en place avant la naissance, permettant subséquemment l’alternance des membres antérieurs observée chez les nouveau-nés. L’expression développementale de KCC2 et NKCC1 suit des gradients ventrodorsal et médiolatéral, tels qu’observés chez les rongeurs (rats et souris). Le patron mature d’expression de ces cotransporteurs est observé aux alentours de la 5ème semaine postnatale lorsque la locomotion de l’opossum est mature. Enfin, entre la naissance et P5, les dendrites exprimant KCC2 au niveau de la corne dorsale sont retrouvées en apposition aux afférences primaires ce qui suggère un rôle de KCC2 dans la formation des circuits sensori-moteurs. / Inhibition is necessary to generate coordinated outputs between antagonistic muscles during locomotion. Inhibition is set by a lowering in neuronal chloride concentration during mammalian development. This lowering relies on the proper balance between two cation-chloride cotransporters, KCC2 and NKCC1. KCC2 extrudes Cl- out of the cell while NKCC1 pumps Cl- into the cell. The opossum Monodelphis domestica is born at a very rudimentary stage of development. Newborn opossums show rhythmic and alternate movements of the forelimbs as they crawl on the mother's belly to a nipple. The hindlimbs are immobile paddle-shaped buds and their development is mostly postnatal. Thus, this species is an ideal model to study motor development. In order to investigate the mechanisms involved in the appearance of inhibition during motor development, we described the developmental expression of KCC2 and NKCC1 on postnatal opossums using immunohistochemistry in the spinal cord enlargements. Motoneurons and primary sensory afferents were identified using retrograde labeling with TRDA. Immunolabeling for both KCC2 and NKCC1 is detected in the ventral spinal cord in the presumptive grey and white matter from birth on, suggesting that the development of inhibition begins before birth, enabling the alternate movements exhibited by the newborns. The developmental expression of KCC2 and NKCC1 follows ventrodorsal and mediolateral gradients, similar to those demonstrated in rodents (rats and mice). The mature pattern for both cotransporters is observed around the 5th week at a time when opossums demonstrate mature patterns of locomotion. Between birth and P5, dendrites expressing KCC2 in the dorsal horn superimpose on the primary afferents, suggesting a role for KCC2 in the establishment of sensorimotor circuits.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

L’objectif de cette thèse était de caractériser les relations entre tempérament et performances cognitives chez le cheval et leur modulation par le stress. Le tempérament était évalué selon cinq dimensions: la peur, la réactivité à l’Homme, la grégarité, la sensibilité tactile et l’activité locomotrice. Les relations entre ces dimensions et les performances lors de tâches instrumentales et de mémoire de travail ont été recherchées. La dimension de peur semble particulièrement essentielle et son influence dépend du stress : elle aurait un effet positif sur les performances cognitives en cas de stress intrinsèque, c’est-à-dire lorsque la tâche est elle-même source de stress, et un effet négatif en cas de stress extrinsèque. En l’absence de facteur de stress, ces relations sont plus contrastées. Dans une moindre mesure, des relations entre performances cognitives et les autres dimensions de tempérament ont été observées. L’activité locomotrice a une influence positive sur les performances qui ne ressort qu’en présence de facteurs de stress, qu’ils soient extrinsèques ou intrinsèques. Ce travail de thèse permet de contribuer à la caractérisation des liens entre tempérament et cognition, qui est un champ d’étude en pleine expansion, et met en évidence l’importance du stress dans la compréhension ces relations. / The aim of the current thesis was to characterize the relationships between temperament and cognitive performances in horses and their modulation when influenced by stress. The temperament was evaluated considering five dimensions: fearfulness, reactivity to humans, gregariousness, tactile sensitivity and locomotor activity. The relationships between these dimensions and performances during instrumental learning tasks as well as working memory tests have been investigated. The dimension of fearfulness seems particularly important and its influence depends on the presence or absence of stressor. Fearfulness has a positive effect on performances in case of intrinsic stress, i.e. the cognitive task is the source of stress; and a negative effect in case of extrinsic stress. Without any stressor, these relationships are more contrasted. To a lesser extent, relationships between cognitive performances and the other dimensions of temperament have been found. Especially, the dimension of locomotor activity has a positive effect on performances that stands out only in presence of stressors, whether they are intrinsic or extrinsic. This thesis contributes to the characterization of links between temperament and cognition, which is a field of study in a wide expansion, and shows the importance of stress in order to understand these relations.

Les anticorps monoclonaux (AcM) sont des protéines ayant une reconnaissance antigénique spécifique utilisée pour le développement de réactifs thérapeutiques et diagnostiques. La production commerciale est réalisée en cultivant des cellules hôtes dans des bioréacteurs spécifiques. La densité cellulaire et le métabolisme cellulaire sont des paramètres clés pour le rendement élevé des AcM. Bioréacteur à fibres creuses (HFB), une cartouche contenant des fibres poreuses emballées, est l'un des systèmes de production disponibles dans le commerce. Si la densité de cellules obtenue peut conduire à un rendement élevé, le coût de l'ensemble du dispositif, y compris les pompes et les cartouches très coûteuses, empêche son utilisation de petites unités. Comme une alternative économique, nous avons proposé ici d'étudier le potentiel des modules de dialyse de polysulfone du commerce, classiquement employés dans le traitement de l'insuffisance rénale en phase terminale. Cependant, la membrane de polysulfone native a démontré une adsorption de protéines non spécifique significative préjudiciable à la production d'AcMs. De plus des enjeux normatifs viennent se greffer à ces problématiques scientifiques et technico-économiques, avec le cas des normes (ISO 13485/ AC S99-104/ GMP FDA /BPF…) qui imposent des méthodes de travail normalisées. Ce travail de thèse consiste en la conception d’un bioréacteur jetable, sur la base d’une cartouche de dialyse médicale à fibres creuses. Ce système doit offrir toutes les garanties en termes de production, de facilité d’utilisation, de stérilité, et permettre de concentrer les produits de cytoculture. La méthodologie scientifique a été couplée à une démarche qualité. La gestion de ce projet a été couplé à l’analyse de risques. En effet ce projet a été divisé en ses 5 composantes élémentaires décrite par Ishikawa par la méthode des 5 M. L’analyse de risque a consisté au calcul d’indice de criticité par la méthode AMDEC de chacune de ses familles de risques. Cette approche nous a permis de formaliser deux axes de recherche : i) la mise en œuvre d’une oxygénation efficace du milieu de culture (chapitre 4) et ii) les moyens de limiter le colmatage dans le module à fibres creuses pour obtenir une culture cellulaire conforme aux objectifs (chapitre 5). Le taux d’oxygénation est un facteur à prendre en compte dans un processus de culture cellulaire. L’oxygène peut être supplémenté selon deux modes, le mode passif ou le mode actif [Ozturk et Palsson 1990; Zhang S. et al 1992]. Il existe 2 types de système d’oxygénation : les système dit passif ou les échanges se font a travers une paroi de silicone et un système actif par aération directe dans le milieu de culture. Ce système est de loin l'opération la plus simple pour fournir de l'oxygène. Cependant, lorsque celui-ci est utilisé pour apporter de l’oxygène à des cultures de cellules mammifères, cela peut engendrer des altérations cellulaires. Des agents protecteurs chimiques peuvent être utilisés pour réduire les dommages cellulaires et la formation de mousse [Kamase et Moo-yung 1990; van Der pol L.A et al 1993]. Nos études ont démontré que l'addition d'agents anti-mousse peut entraîner une diminution du coefficient de transfert de masse d’O2 en phase liquide (Kl) [Kamase et Moo-yung 1990]. Nous avons établi l’efficacité de l’utilisation d’un polymère silice/silicone pour éliminer la mousse sur des cultures bactériennes et de cellules mammifères. Afin de limiter ces phénomènes de colmatage, les fibres de polysulfone ont été traitées avec plusieurs tensioactifs (acide pluronique F127, D-limonen et différentes huiles de silicone) qui ont conduit à une diminution significative de l'adsorption protéique. L'effet de ces surfactants sur les performances de filtration et sur la cytotoxicité a été étudié. Certains d'entre eux n'ont pas influencé ces paramètres alors que d'autres ont présenté des effets négatifs. / Monoclonal Antibodies (mAbs) are proteins with specific antigen recognition used for development of both therapeutic and diagnostic reagents. Commercial production is achieved by growing host cells in specific bioreactors. Cell density and cell metabolism are key parameters for high yield of mAbs. Hollow fiber bioreactor (I-IFB), a cartridge containing packed porous fibres, is one of the system for production commercially available. If the cell density achieved can lead to high yield, the cost of the whole device, including pumps and very expensive cartridges prevents its use of small units. As an economical alternative, we proposed here to investigate the potential of commercial polysulfone dialysis modules, classically employed in the treatment of end stage renal failure. However, the native polysulfone membrane demonstrated a significant non-specific protein adsorption detrimental to mAbs production. Moreover normative issues are added to these scientific and techno-economic issues, with the case of standards (ISO 13485 / AC S99-104 / GMP FDA / BPF ...) which impose standard working methods. This thesis consists of the design of a disposable bioreactor, based on a hollow-fiber medical dialysis cartridge. This system must offer all the guarantees in terms of production, ease of use, sterility, and allow to concentrate the cytoculture products. Scientific methodology has been coupled with a quality approach. The management of this project was coupled with the risk analysis. Indeed this project was divided into its 5 elementary components describe by Ishikawa by the 5M method. The risk analysis consisted in the calculation of the criticality index by the AMDEC method of each of its families of risks. This approach allowed us to formalize two research axes: i) the implementation of an effective oxygenation of the culture medium (chapter 4) and ii) the means of limiting the clogging in the hollow fiber module to obtain a culture consistent with the objectives (Chapter 5). The rate of oxygenation is a factor to be taken into account in a cell culture process. Oxygen can be supplemented in two modes, passive mode or active mode [Ozturk and Palsson 1990; Zhang S. et al 19921. There are two types of oxygenation system: the so-called passive system or the exchanges are made through a silicone wall and an active system by direct aeration in the culture medium. This system is by far the simplest operation for providing oxygen. However, when it is used to supply oxygen to mammalian cell cultures, this can cause cellular damage. Chemical protective agents can be used to reduce cell damage and DKamase and Moo-yung 1990 foam formation; van Der pol L.A. et al 1993 Cl. Our studies have shown that the addition of antifoaming agents can lead to a decrease in the liquid phase (K2) mass transfer coefficient of D Kamase and Moo-yung 1990C]. We have established the effectiveness of using a silica / silicone polymer to remove foam on bacterial and mammalian cell cultures. In order to limit these adsorption phenomena, polysulfone fibers were treated with several surfactants (pluronic acid F 127, D-limonen, and different silicone oils) which led to a significant decrease in protein adsorption. The effect of such surfactants on the filtration performances and on cytotoxicity were investigated. Some of the them did not influence these parameters while some presented negative effects. Finally, different cell culture parameters (cells densities, production yield, flow properties, fouling) were studied, as well as the performance of the bioreactor in perfusion continuous mode. The bioreactor was maintained in continuous mode for fifteen days and the production yield per batch was 250 mg of AcMs. The results obtained in this work allowed us to define the next steps to be taken, and are the subject of the Perspectives section.

L'Europe du Nord-Ouest, plus particulièrement la France septentrionale, constitue durant le Pléistocène moyen et supérieur un carrefour biogéographique. Les populations animales, et donc les Hommes, y évoluent en fonction des variations climatiques et environnementales. La grande richesse des vestiges fauniques a permis de réaliser une étude archéozoologique et paléoécologique sur l'ensemble des niveaux de trois gisements datés du Pléistocène supérieur : Caours (Somme) pour l'Eemien, Le Rozel (Manche) et Mutzig (Bas-Rhin) pour le début Weichsélien. Une reprise partielle du matériel dentaire de Biache-Saint-Vaast (Pas-de-Calais) daté de la fin de Saalien a également été faite. L'étude des séries fauniques, majoritairement basée sur la réalisation de profils de mortalité et la détermination de la saisonnalité d'occupation des niveaux archéologiques, a permis de mettre en évidence des comportements de subsistance récurrents dans les différents gisements : chasse principalement ciblée sur les cervidés, transport sélectif des cadavres en fonction de la taille des animaux et exploitation intensive à but alimentaire avec la récupération de la viande, de la moelle et de la langue. Malgré une grande homogénéité dans la gestion du gibier et du territoire, certains comportements tendent à être plus variables : exploitation des cadavres à but utilitaire avec la récupération des peaux, des fourrures et l'utilisation des os en tant que retouchoir, et sélection d'individus en particulier en fonction de l'âge et/ou du sexe. Les Néandertaliens de France septentrionale montrent ainsi une grande homogénéité dans leurs comportements de subsistance, mais également une variabilité qui découle de leur adaptation constante à leur milieu. / Northwestern Europe is during the Middle and Late Pleistocene a biogeographical crossword, in particular Northern France. Large mammals and Humans are present depending on the climatic and environmental variations. The huge amount of preserved bones coming from archaeological sites allowed to make zooarchaeology and palaeoecology studies of the complete sequences of three sites dated from Upper Pleistocene: Caours (Somme) from the Eemian, Le Rozel (Manche) et Mutzig (Bas-Rhin) from the Early Weichselian. Large mammals teeth from Biache-Saint-Vaast (Pas-de-Calais), dated from the end of the Saalian, were also partially studied. The zooarchaeological research was mainly focused on the use of mortality profils and the determination of seasonnality. It was then possible to determine some general behavior, recurrent in several sites, as preference of cervids, selective transport of animals depending on the weight of the mammals, and intensive use with alimentary research marked by the collect of meat, marrow and tongue. Despite that, some behavior seem to be more specific, like a non-alimentary purpose of corpses with use of skin, fur and bones as retouchers, as well as preferential hunting based on age and/or sex of the individuals. Thus, Neandertalians' behavior from Northern France is characterized by a certain homogeneity, but also by a variability that results from the constant adaptation of their environment.

L’environnement et la physiologie déterminent les compositions isotopiques du Ca de l’organisme des vertébrés et des mammifères en particulier. Ces constats ont permis de dégager des applications possibles de l’étude des isotopes du Ca, en biologie médicale pour le suivi de l’équilibre osseux chez les mammifères et en (paléo-)écologie pour l’étude des régimes alimentaires actuels et passés des vertébrés. Ces applications sont tributaires d’une meilleure compréhension fondamentale des causes de ces variations. Cette thèse a pour but de déterminer les principales causes de variabilité des compositions isotopiques du Ca chez les mammifères et l’humain. Un protocole d’analyse en solution par MC-ICP-MS est d’abord présenté puis deux méthodes d’échantillonnage sont comparées afin de réaliser des mesures de résolution spatiale accrue dans les tissus minéralisés. L’influence des sources alimentaires de Ca est ensuite discutée. La composition isotopique de l’alimentation humaine est variable du fait des compositions diverses des sources primaires de Ca et dépend particulièrement des proportions de produits laitiers dans l’alimentation. Il est démontré que les transitions nutritionnelles précoces, comme le sevrage du lait maternel, peuvent être tracées par les compositions de l’émail des dents de lait humaines. Les mécanismes des fractionnements isotopiques sont discutés sur la base d’observations chez l’humain et l’animal. Un modèle mathématique permet de dégager des mécanismes expliquant la distribution des isotopes du Ca à travers les tissus et les fluides de l’organisme et met en lumière le rôle prépondérant du rein dans la détermination de la composition isotopique de l’os. / Environment influences the isotope compositions of body Ca and vertebrate physiology affects these compositions in turn. These observations have allowed recognition of possible applications for Ca isotopes, in the field of medical biology, with the assessment of bone mineral balance in human, and in (palaeo-)ecology for the study of past and present day diets in vertebrates. These applications depend on a better fundamental understanding of causes for these variations. This thesis aims at identifying the main mechanisms responsible for variability of Ca isotope compositions in mammals and human. A solution mode analysis protocol was first developed for MC-ICP-MS. Two methods for microsampling of tooth enamel were then compared in order to increase spatial resolution of mineralized tissues analysis. The influence of dietary Ca sources has been discussed. Isotope composition of human diet is variable because of the diversity of Ca primary sources but also due to variations in dairy products proportions in diet. Early dietary transitions, such as weaning, can be studied using the Ca isotope compositions of human deciduous tooth enamel.Based on observations in human and other mammals, the mechanisms responsible for Ca isotope fractionations are discussed. A mathematical model was developed, allowing the identification of some mechanisms responsible for Ca isotope distribution across organism reservoirs, and sheds light on the crucial role of kidney in determination of bone isotope compositions.