Les otolithes sont des pièces calcifiées de l’oreille interne des Ostéichtyens impliquées dans les fonctions d’audition et d’équilibration. Leur morphologie est utilisée comme indicateur de divers processus ou propriétés écologiques. Cette application nécessite d’identifier les facteurs endogènes et exogènes agissant simultanément comme sources de variation. Cette thèse porte sur la détection et la quantification des contributions relatives de l’asymétrie directionnelle et du régime alimentaire à la variation morphologique des otolithes à l’échelle intra-populationnelle. Une asymétrie directionnelle entre les otolithes droit et gauche est montrée chez les poissons plats, l’otolithe le plus long et large étant toujours du côté aveugle, contrairement aux espèces de poissons ronds pour lesquels l’asymétrie est moindre. Cependant, l’asymétrie n’excède pas 18% d’amplitude suggérant une canalisation de la symétrie de forme d’origine évolutive. Une corrélation entre le régime alimentaire et la forme des otolithes est détectée chez 4 espèces de poissons in situ. La composition du régime contribue plus fortement à la variabilité morphologique que la quantité ingérée et impacte la forme des otolithes à la fois globalement et localement. Une étude expérimentale sur le bar commun (Dicentrarchus labrax) montre que la composition du régime alimentaire en acides gras essentiels au stade larvaire affecte la morphogenèse des otolithes pendant le stade juvénile sans affecter la croissance somatique des individus. Ceci suggère un effet direct et non indirect via la croissance somatique. Cet effet disparait aux stades ultérieurs ce qui évoque une canalisation de la morphologie des otolithes. / Otoliths are calcified structures located in Osteichthyes’ inner ear that are involved in audition and balance. Their morphology is used as an indicator of various ecological processes or properties. This application requires identifying the endogenous and exogenous factors that act simultaneously as sources of shape variation. This thesis aims at detecting and quantifying the relative contributions of directional asymmetry and diet to otolith shape variation at the intra-population level. Directional asymmetry between left and right otoliths was found in flat-fishes, the blind-side otolith being always longer and larger, whereas it was negligible in round-fishes. However, asymmetry amplitude never exceeded 18%, which suggests evolutionary canalization of otolith shape symmetry. A correlation between global diet and otolith was detected in 4 species studied in situ. Diet composition contributed more than food amount to morphological variation and affected otolith shape both globally and locally. An experimental study on sea bass (Dicentrarchus larbrax) showed that diet composition in terms of essential polyunsaturated fatty acids at larval stage affects otolith morphogenesis during juvenile stage without impacting on individuals’ somatic growth. This result suggests a direct effect of diet on otolith shape and not an indirect one through the somatic-otolith growth relationship. This effect disappeared at later stages, morphogenetic trajectories converging back to a similar shape, which suggests ontogenetic canalization of otolith shape.

Les ursidés (Mammalia, Carnivora, Ursidae) représentent une part importante du registre fossile au Pléistocène moyen et supérieur. Pour l’ours des cavernes (Ursus deningeri– Ursus spelaeus), de nombreux débats s’articulent autour de son régime alimentaire. Des caractères dentaires, tels que les dimensions et le relief occlusal, suggèrent une alimentation végétarienne exclusive, mais de récents travaux argumentent en faveur d’un spectre alimentaire plus omnivore. Les dents d’ours des cavernes et brun (Ursus arctos) montrent aussi une importante variabilité morphologique difficile à quantifier et à interpréter par la morphométrie traditionnelle. Une analyse des contours via la transformée de Fourier elliptique a été appliquée sur les dents jugales d’ursidés fossiles et actuels afin d’étudier la variabilité de forme, en complément d’une analyse traditionnelle. Un test préliminaire a d’abord été effectué sur une population d’U. spelaeus (grottes de Montaigle, Belgique). Puis, les séquences de Sous-Scladina et Scladina (Sclayn, Belgique) ont été analysées afin d’observer les variabilités de taille et de forme au cours du temps. Certains ursidés actuels, tels le panda géant Ailuropoda melanoleuca et l’ours blanc Ursus maritimus, sont spécialisés, tandis que d’autres sont plus généralistes (i. e. l’ours brun). Après avoir appliqué la méthode sur les ursidés actuels, une approche actualiste a été testée en intégrant des ursidés fossiles provenant de plusieurs localités. Certains caractères indiqueraient une alimentation plus végétarienne pour l’ours brun archaïque et plus variée pour l’ours des cavernes. / Ursid (Mammalia, Carnivora, Ursidae) remains are often found in abundance in the fossil records of Middle and Upper Pleistocene. For the extinct cave bear (Ursus deningeri – Ursus spelaeus), many debates currently focus on its diet. Dental features such as the dimensions and the occlusal relief suggest an exclusively vegetarian diet, but recent studies indicate a more omnivorous range food. Cave and brown bear (Ursus arctos) teeth also show a strong morphological variability, difficult to quantify and to interpret using traditional morphometrics. To complete these traditional analyses, an outline analysis via the elliptic Fourier transform has been performed on fossil and extant bear cheek teeth to assess the shape variability. Firstly, a population of U. spelaeus (Montaigle Caves, Belgium) has been tested. Then, the sequences of Sous-Scladina and Scladina Caves (Sclayn, Belgium) have been considered to assess size and shape modifications through time. Some extant bears, such as the giant panda Ailuropoda melanoleuca or the polar bear Ursus maritimus show a high diet specialization, whereas some extant ursids are generalist (i. e. the brown bear). After applying the method on the main extant taxa to establish an actual framework, an actualist approach has been finally tested by adding fossil bears from several localities. Few dental features suggest a more vegetarian archaic brown bear, whereas the cave bear diet would be more diversified than presumed.

Les processus d’hybridation et d’introgression occupent une place importante dans l’étude du mécanisme de spéciation, car ils permettent d’analyser les conséquences évolutives des échanges génétiques entre espèces partiellement isolées. Ici, nous nous sommes intéressés à la zone d’hybridation entre les soles S. senegalensis et S. aegyptiaca au niveau des côtes nord-tunisiennes, pour comprendre l’origine de leur diversification. Nous avons premièrement caractérisé les conséquences phénotypiques de l’hybridation sur la variabilité morphologique. Nos résultats montrent que si l’introgression provoque la convergence de certains caractères morphologiques, elle est en revanche à l’origine de transgressions et de distorsions morphologiques sur d’autres traits, pouvant refléter une condition plus faible des génotypes recombinants. Les phénomènes d’incompatibilité génétique associés à une éventuelle contre-sélection des hybrides sont supposés créer une perméabilité différentielle du génome face au flux génique entre espèces. Pour étudier cette semi-perméabilité à l’échelle du génome, nous avons établi un jeu de données de polymorphisme par la méthode RAD-seq. Ceci nous a permis de génotyper 200 individus pour 10 756 marqueurs SNP, qui nous ont permis de caractériser les flux géniques entre ces deux espèces à travers trois approches complémentaires. La première est basée sur une reconstitution démographique de l’histoire des échanges génétiques qui intègre les effets de la semi-perméabilité des génomes. La seconde approche se focalise sur l’évolution spatiale des fréquences alléliques à travers la zone d’hybridation. La dernière méthode, dite des clines génomiques, compare le comportement de chaque locus au patron d’introgression moyen attendu sous l’hypothèse de neutralité. Nos résultats indiquent que S. senegalensis et S. aegyptiaca ont subi une divergence ancienne en allopatrie suivie d’un contact secondaire récent. Seule une faible proportion du génome parvient à introgresser de manière asymétrique dans la zone hybride qui en résulte, selon une grande diversité de patrons d’introgression dont nous discutons les origines possibles. / Hybridisation and introgression processes have an important place in the study of speciation as they allow to analyse the evolutionary consequences of genetic exchanges between partially isolated species. Here we are interested in the hybrid zone resulting from the contact between the soles S. aegyptiaca and S. senegalensis along the North Tunisian coast. First, we studied the consequences of hybridisation on phenotypic variation. This allowed us to evidence that phenotypic convergence in hybrids was accompanied by phenotypic transgression and morphological distortions for certain traits that seem to reflect a reduced condition of hybrids. Possible genetic incompatibilities between species should be responsible for the differential permeability of the genome to gene flow, thereby creating a semi-permeable barrier. To study this barrier at the genome scale, we have produced a polymorphism dataset using the RAD-seq method. This allowed us to genotype 200 individuals at 10,756 SNP markers and to characterise genomic patterns of gene flow between the two species through three complementary approaches. The first is based on a reconstruction of the demographic history of the genetic and exchanges that incorporates the effects of the semi-permeability to gene flow. The second approach focuses on the spatial evolution of allele frequencies across the hybrid zone. The last method, called genomic clines, compares the behaviour of each locus to the average introgression pattern expected under the hypothesis of neutrality. Our results indicate that S. aegyptiaca and S. senegalensis underwent ancient divergence in allopatry followed by a recent secondary contact. Only a small proportion of the genome can asymmetrically introgress across the hybrid zone, resulting in a variety of introgression patterns of which we discuss the possible origins.

Le premier objectif de ce travail de thèse était de développer la méthodologie d’étude des postures basée sur la morphométrie géométrique. Cela nécessitait un perfectionnement de la méthodologie déjà existante sur la ligne du dos du cheval afin d’obtenir une méthode précise, quantifiable, objective et reproductible, permettant de discriminer des populations. Pour cela, plusieurs améliorations méthodologiques (ajout de marqueurs pour dessiner le contour de laligne du dos du cheval, analyse de contour, annulation de la rotation de l’encolure) ont été testées sur un important jeu de données et finalement retenues. Cette méthodologie retenue a ensuite été utilisée afin de valider sa pertinence, et de rechercher des postures associées à des états de mal-être et à des conditions de travail différentes. Nos résultats ont tout d’abord mis en évidence l’existence d’une posture atypique, dans l’ensemble plate, voire creuse, associée à des marqueurs de mal-être parmi les chevaux de centre équestre. D’une part des chevaux issus de différentes disciplines équestres, et d’autre part des individus entrainés pour les courses de galop par plusieurs entraineurs, aux pratiques distinctes, ont permis d’observer un effet du type de travail sur la ligne du dessus notamment sur la forme de la croupe, del’encolure et du garrot. La méthodologie ainsi validée, il était possible de proposer un protocole de mesure de la posture par morphométrie géométrique chez l’humain, pour une application à l’étude de la communication non verbale, à la constitution d’un répertoire de postures « normales », ou encore pour le diagnostic de pathologies physiques (e.g. contextesportif) ou psychologiques. / The first goal of this thesis work was to develop the study methodology of the posture based on geometric morphometrics. This required an upgrading of the already existing methodology using the upper line of the horse in order to obtain a precise, quantifiable, unbiased and reproducible method which allows to discriminate populations. To achieve this, manymethodological improvements (addition of markers for the modelling of the contour of horse upper line, contour analyses, cancellation of the neck rotation) has been tested on a very large dataset and retained. Then this adopted methodology has been used to validate its relevance, and searching for postures associated with poor welfare and different working conditions. Our results has first brought to light the existence of an atypical posture, globally flat, even hollow, related to poor welfare indicators among the population of riding school horses. On one side horses from different equestrian disciplines, and on the other side individuals trained for horseracing by several trainers with distinct practices, has allowed to observe an impact of the type of work on the upper line, notably on the shape of the croup, neck and withers. This methodology thereby validated, it was possible to propose a protocol for the measure of the posture through geometric morphometrics on humans, for an application in the non-verbal communication research, the creation of a repertoire of « normal » postures, or for the diagnosis of psychological or physical pathologies (e.g. in the sport context).

Les variations de forme affectant le mentum et les ailes de Chironomus riparius (Insecte, Diptère), en réponse à un stress toxique, ont été analysées par morphométrie traditionnelle et par morphométrie géométrique. Afin de comprendre les causes et les mécanismes impliqués dans la genèse de ces variations phénotypiques, nous avons étudié : (1) la relation entre stress chimique, réponse cellulaire et variations de forme, (2) l'importance des variations de forme selon que le stress soit simple ou multiple, (3) l'évolution des variations de forme après la métamorphose des organismes ainsi que leur transmission à la génération suivante. Pour ce faire, nous avons exposé des larves de Chironomus riparius pendant l'intégralité de leur cycle larvaire, à du plomb (entre 3 et 500 mg/kg de MS), à du 4-nonylphénol (entre 0 et 200 mg/kg de MS), ainsi qu'à deux sédiments multi-contaminés provenant du milieu naturel : l'un caractérisé par une faible pollution d'origine urbaine, l'autre par une forte pollution d'origine urbaine et industrielle. Nous avons mesuré les effets du plomb sur la biochimie des organismes (réserves énergétiques, concentration en métallothionéines et dommages cellulaires). En outre, pour tous les essais, nous avons évalué les variations morphologiques (phénodéviations, asymétrie fluctuante et changement de la forme moyenne) affectant une pièce buccale du chironome : le mentum. Nous les avons également quantifiées, pour les essais portant sur les matrices provenant du milieu naturel, sur les ailes des adultes ainsi que sur le mentum des larves appartenant à la génération suivante. Enfin, dans la station dans laquelle le sédiment faiblement contaminé a été échantillonné, les variations phénotypiques affectant le mentum de la population en place, appartenant au genre Chironomus, ont été mesurées. Si le plomb affecte la biochimie de la larve de chironome, son action est, en revanche, peu visible au niveau de la forme du mentum. De même, nous n'observons que peu de variations morphologiques de cette pièce buccale après une exposition au 4-nonylphénol. Au contraire, nous notons une augmentation des phénodéviations du mentum chez les larves ayant crû dans le sédiment faiblement contaminé provenant du milieu naturel, ce qui suggère un effet toxique de cette matrice. Dans le sédiment fortement pollué, les faibles niveaux de phénodéviations et d'asymétrie fluctuante observés pourraient être expliqués par la sélection au cours du développement larvaire des individus présentant les phénotypes les plus stables. Cette hypothèse expliquerait, en outre, la ré-augmentation des instabilités de développement que nous observons chez la génération suivante placée dans un sédiment témoin. Aucune augmentation du niveau d'asymétrie fluctuante n'est détectée sur les ailes des adultes provenant de larves exposées. Enfin, nous remarquons que le niveau d'anomalies du mentum relevé dans le milieu naturel est similaire à celui observé sur la souche de laboratoire exposée au sédiment provenant de cette station. Les résultats obtenus mettent en évidence la faible réponse des biomarqueurs de forme étudiés en présence d'une pression toxique, qu'elle soit unique ou multiple. Ils soulignent, en outre, l'importance de la génétique de la population dans la réponse morphologique observée. Ces résultats suggèrent un intérêt limité de ces marqueurs ontogéniques pour révéler un stress chimique chez Chironomus riparius / Using traditional and geometric morphometrics, we analysed morphological variations of the mentum and the wings in Chironomus riparius (Insecta, Diptera) exposed to toxic stress. To understand both the causes and mechanisms involved in phenotypic changes, we studied: (1) the relationship between toxic stress, cellular response and shape variations, (2) the pattern of shape variations according to the type of stress: single vs toxic mixture, (3) the evolution of shape variations after metamorphosis and the transmission of the morphological defects to the next generation. To achieve this, Chironomus riparius larvae were exposed during their entire larval life cycle, first to sediment spiked with lead (from 3 to 500 mg/kg dry weight) or 4-NP (from 0 to 200 mg/kg dry weight), second to two sediments sampled in the wild. The first of the latter was characterized by light urban pollution and the other by heavy urban and industrial pollution. We measured the effects of lead on three biochemical markers (energy reserve content, concentrations of metallothionein and cellular damages). Furthermore, for all the bioassays, we assessed shape variations (phenodeviations, fluctuating asymmetry and mean shape changes) of the mentum, a mouthpart structure of the chironomid larvae. For both the sediments sampled in the wild, we also assessed the shape changes of imago wings and the shape changes of the mentum affecting the next generation. At the station where the sediment was characterized by light urban pollution, we also measured morphological variations of the mentum in the Chironomid population belonging to the genus Chironomus. Despite the adverse effects of lead observed at the biochemical level, only slight effects were observed in the mentum shape. Similarly, 4-NP exposure did not induce strong phenotypic defects. On the contrary, mentum deformities increased in Chironomid larvae exposed to slightly contaminated sediment sampled in the wild. This might have been due to the exposure to the toxic mixture. In the heavily contaminated sediment, the low levels of both deformities and fluctuating asymmetry observed might have been the result of selection acting during early developmental stages. This hypothesis could thus explain the increase of developmental instability observed in the next generation placed in a control sediment. In the imago from exposed larvae, no increases in fluctuating wing asymmetry were detected. We observed that the level of morphological variations observed in natural population was similar to that detected in the laboratory in our stock culture reared in the sediment from this station. These results underlined the weak response of the shape biomarkers studied to toxic stress, whether related to multiple toxic exposure or not. Moreover, they highlighted the importance of genetics in shape changes. Consequently, the use of these ontogenic biomarkers as indicators of toxic stress in Chironomus riparius seems to be of limited interest

L'évolution est le produit de deux grands facteurs: l'environnement et le développement. Il est donc important de déterminer l'impact de ces deux forces lorsque l'on s'intéresse à l'évolution morphologique d'un organe. Pour cela, il est utile d'étudier l'évolution en temps profond, seul moyen d'observer les mécanismes en action sur de longs intervalles de temps et les réponses à des variations environnementales majeures. Le but de ce travail de thèse est de mieux comprendre l'évolution d'une espèce fossile: le conodonte. Ce vertébré marin dépourvus de mâchoire possède un appareil buccal composé de structures minéralisées semblables à des dents, appelées éléments conodontes. Leur fort taux d’évolution, leur enregistrement fossile long et sub-continu, et la taille importante de leurs populations font de ces éléments conodontes un modèle de choix pour répondre aux questions évolutives en temps profond. Dans la littérature, peu d'études ont tentées de quantifier la forme de ces éléments, et aucune dans un cadre développemental. Grâce à la découverte de fossiles exceptionnellement préservés, ainsi qu'à l'établissement d'une méthodologie pour quantifier les patrons de variation morphologique et de covariation de ces éléments, plusieurs facettes de l'évolution de la forme chez ces éléments ont pu être étudiées. Nous avons entre autre établis l'existence de covariations entre certains traits morphologiques, illustrant les contraintes faisant pression sur ceux-ci. Certaines contraintes sont considérées comme développementales et d'autres potentiellement mécaniques. Des directions évolutives sont également mises en évidence, contraintes par le développement qui canalise ainsi l'évolution. A l'échelle inter-genre, nous avons démontré un lien entre les changements environnementaux (notamment des variations de température) et ces directions évolutives. Ces résultats démontrent un effet croisé des forces développementales (contraignant les morphologies possible) et les forces environnementales (sélectionnant les morphologies en fonction des changements de conditions) dans l'évolution des éléments conodontes. Nous proposons des évènements d'hétérochronie comme mécanisme sous-jacent à cette évolution, potentiellement contrôlés par la température océanique. La quantification de la forme est également utilisée pour tenter de clarifier la taxonomie des neogondolellides au Trias inférieur. Ces travaux démontrent le potentiel du conodonte en tant qu'organisme modèle pour étudier l'évolution en temps profond. / Evolution is the result of two main factors: the environment and the development. In this context, untangling the impact of these two forces on the morphological evolution of a structure is of major importance. To do so, studying evolution in deep time is useful, as it is the only way to observe the mechanisms in action over a long time interval and the responses to major environmental variations. In this thesis, we aim to better understand the evolution of a fossil species: the conodont. These marine jawless vertebrates possess a feeding apparatus composed of mineralized structures comparable to teeth, called conodont elements. Their high evolutionary rate, their long and sub-continuous fossil record, and their large populations made them a relevant model to conduct evolutionary studies in deep time. In the literature, only a few studies attempt to quantify the shape of conodont elements, and never in a developmental framework. With the discovery of new exceptionally preserved fossils, and the establishment of a methodology to quantify the patterns of morphological variation and covariations in these elements, the morphological evolution of conodont elements have been studied from different angles. We have established the existence of covariations between some morphological characters, illustrating the constraints on possible morphologies. Some constraints are considered developmental, while others are potentially mechanical. Evolutionary directions are highlighted, channelled by developmental constraints. At the inter-genera scale, we demonstrated a relationship between environmental changes (especially temperature variations) and these evolutionary directions. The results revealed a combined effect of the developmental forces (that constrain the initial possible morphologies) and the evolutionary forces (selecting the fittest morphologies depending on conditions) in the conodont elements evolution. We proposed heterochrony as underlying mechanism for these patterns, potentially driven by oceanic temperature. Shape quantification is also used in an attempt to clarify the neogondolellids taxonomy of the early Triassic. This work demonstrates the conodont's potential as model organism to study evolution in deep time.

La morphométrie géométrique permet la visualisation dynamique 3D de la base du crâne et une prévision de leurs variations liées à la croissance. Le but de ce travail est de proposer des méthodes fiables et précises pour estimer l’âge fœtal et caractériser un stade de développement par sa conformation osseuse. Les os temporal, occipital et sphénoïde de 33 fœtus âgés de la 19ème à la 24ème semaine d’aménorrhée (S.A.) ont été reconstruits en 3D et 44 landmarks ont été positionnés. L’étude par morphométrie géométrique a permis de déterminer les maxima de variation morphologique, ainsi que d’étudier les trajectoires ontogénétiques. Les formules établies permettent l’estimation de l’âge à ±2,44 semaines. Les points de césure classiquement utilisés en anthropologie ont été confirmés. Nous avons établi une chronologie des conformations entre la 19ème, la 27ème et la 41ème S.A. L’os sphénoïde et occipital présentent un rythme de croissance commun alors que l’os temporal diffère. Nous avons confirmé ces structures anatomiques comme étant des critères indirects de maturation permettant d’estimer l’âge. / Geometric morphometric techniques allow the 3D visualization of the skull base and a forecast of their related growth variations. The aim of this work is to provide reliable and accurate methods to estimate fetal age and stage of development characterized by bone conformation. The temporal bone, occipital and sphenoid in 33 fetuses aged from the 19th to the 24th week of amenorrhea (W.A) were reconstructed in 3D and 44 landmarks were positioned. Geometric morphometrics was used to determine the maxima of morphological variation and ontogenetic trajectories. The established formulas allow the estimation of age at ±2.44 weeks. Hyphenation points conventionally used in anthropology have been confirmed. We have established a chronology of the conformations between 19th, 27th and 41st WA. The sphenoid and the occipital bone have a common growth rate, while the temporal bone differs. We confirmed these anatomical structures as indirect criteria of maturation to estimate age.

Il existe chez les espèces du genre Homo une diversité morphologique crânienne et cérébrale importante, et les interactions de ces deux éléments sont complexes. De manière générale, au cours de l’évolution de ce taxon, le neurocrâne prend une importance croissante par rapport au bloc facial en raison d’une expansion cérébrale marquée. Cependant, les modalités de cette expansion sont multiples, et elle se met en place chez les différentes espèces via des modifications morphologiques qui leur sont propres. Mise à part l’augmentation du volume cérébral, l’endocrâne témoigne de réorganisations neuroanatomiques. Ces différents facteurs - volume et organisation – ainsi que les contraintes morpho-fonctionnelles diverses exercées sur la face externe du crâne, sont susceptibles de résulter en une variété de relations morphologiques et spatiales entre le neurocrâne et l’endocrâne. Il est donc pertinent de documenter ces relations afin de pouvoir par la suite mieux appréhender la variabilité et les mécanismes évolutifs à l’oeuvre chez les différents taxons du genre Homo. Nous explorons dans ce travail de thèse les variations jointes du neurocrâne et de l’endocrâne dans le genre Homo et chez Homo sapiens. Cette contribution est basée sur l’analyse de modèles virtuels de crânes et d’endocrânes à l’aide de méthodes géométriques et d’une méthode innovative de déformations de surfaces. Nous avons étudié des données morphologiques issues de populations actuelles afin d’éclaircir la nature des relations entre le neurocrâne et l’endocrâne chez Homo sapiens. Pour cela, nous avons comparé les asymétries des hémisphères de l’endocrâne – qui reflètent celles des hémisphères cérébraux – aux asymétries de la voûte crânienne. Les schémas d’asymétrie bilatérale relevés sont identiques sur le crâne et sur l’endocrâne. Cela s’explique par une morphologie de la voûte du crâne calquée sur celle de l’endocrâne, malgré un effet « tampon » de l’os qui n’enregistre pas sur sa face externe toutes les asymétries cérébrales. Les possibles corrélations entre le degré d’asymétrie et des facteurs tels que la conformation générale du crâne, la robustesse des superstructures osseuses, le sexe et le volume endocrânien ont également été explorées. Nous avons ensuite analysé les schémas de co-variation entre neurocrâne et endocrâne au sein du genre Homo. Nous avons ainsi pu mettre en évidence des éléments de co-variation qui concernent l’ensemble du genre Homo, et d’autres qui sont spécifiques à certains taxons, notamment aux Néandertaliens ou à Homo sapiens. Ainsi, si la conformation de la voûte crânienne est très semblable à la morphologie endocrânienne, les interactions crâne-endocrâne dans la zone occipitale et cérébelleuse apparaissent plus variables, et semblent inféodées au degré de globularisation de l’ensemble du cerveau et du neurocrâne. Ces résultats mettent en évidence certaines interactions entre réorganisations cérébrales et morphologie crânienne chez les différentes espèces du genre Homo, et soulignent le caractère crucial du croisement des données et des méthodes pour l’interprétation du registre fossile. / Species of the genus Homo display cranial and endocranial morphological variations, with complex interactions between these two elements. Generally speaking, throughout the evolution of this taxon the neurocranium becomes increasingly important by comparison with the facial skeleton, due to a marked cerebral expansion. The modalities of this expansion differ accross species and occur at least partly through species-specific morphological processes. Apart from the increase in cerebral volume, the endocast bears the traces of neuroanatomical reorganisations. These two factors – volume and organisation – as well as various morpho-functional constraints on the external face of the cranium, may result in a variety of morphological and spacial relationships between the neurocranium and the endocranium. It is therefore important to document these relations in order to better apprehend the variability and the evolutionary mechanisms behind the morphologies of the different Homo species.This doctoral thesis explores the joint morphological variations of the neurocranium and endocast in the genus Homo and within Homo sapiens through multiple approaches. We offer a contribution to this topic based on shape analyses of virtual crania and endocasts, using geometric morphometrics and an innovative technique of surface deformations. We analysed morphological data from extant populations in order to clarify the nature of the relationship between the neurocranium and the endocast in Homo sapiens. One of the lines of evidence investigated is the correspondence between neurocranial and endocranial (and therefore cerebral) gross asymmetries. Our results show that the patterns of bilateral asymmetries of the neurocranium are identical to those of the endocranium. There is a close correspondance between the morphologies of the endocranial and cranial vaults, despite the neurocranium not displaying the full extent of cerebral asymmetries on its external vault. Correlations between asymmetry and factors including sex, endocranial volume and importance of the bony superstructures were also tested. Co-variation patterns between neurocranial and endocranial morphologies in the genus Homo were analysed. Our results highlight elements of co-variation between the neuro and endocranium which are shared accross the genus Homo, and others which are species-specific. While the cranial vault closely follows endocranial morphology, interaction patterns between the endo and neurocranium in the occipito-cerebellar area appear more variable and linked to the overall degree of globularisation of the brain and neurocranium. These results highlight some of the interactions between cerebral reorganisations and cranial morphology in Homo species, and underline the importance of crossing data and methods in order to interpret the fossil record.

Nous voulions déterminer les facteurs de l'anthropisation impliqués dans le commensalisme de la souris, selon une approche phylogéographique et historique.<br />La quantification de la variabilité actuelle des morphologies dentaires (analyses de Fourier) du genre Mus en Méditerranée a montré qu'il est possible de discriminer les espèces et sous-espèces du genre à partir du matériel fossile et qu'elle pouvait être un marqueur des flux géniques. <br />L'application archéozoologique nous a permis d'identifier l'émergence des pratiques de l'économie agricole néolithique (stockage des grains, champs cultivés...) au Proche-Orient comme le facteur déterminant dans l'adaptation de la souris à la niche commensale.<br />Enfin, nous avons montré que la souris domestique colonisa la Méditerranée occidentale lors de l'intensification conjointe des échanges et de l'urbanisation du premier millénaire av. J.-C., lui permettant de surmonter les barrières écologiques et génétiques qui, auparavant, empêchaient son invasion.

Au cours de la deuxième moitié du SIM3 (entre 41 et 29 ka cal AP), et pour la première fois dans l’histoire de l’humanité,les artisans préhistoriques dispersés sur l’ensemble du continent européen intègrent les matières osseuses – ivoire,os et bois de cervidé – à leurs stratégies technologiques pour la manufacture de pointes de projectile aurignaciennes. Cestechnologies comprennent deux catégories, les pointes à base fendue et celles à base massive. Malgré leur standardisationapparente, la variabilité des formes et des dimensions des armatures mérite d’être explorée afin de comprendre en quoi cesdonnées peuvent préciser nos connaissances sur l’organisation technologique de ces sociétés et sur l’histoire de la dispersiondes populations d’Homo sapiens en Europe. Dans le cadre de cette thèse, la morphométrie géométrique est adaptéeà l’étude de la culture matérielle dédiée aux activités cynégétiques; l’échantillon directement concerné par cette analyseregroupe 547 armatures mises au jour dans 49 sites répartis entre la façade atlantique et les Carpates. Cette approchepermet l’identification de huit conceptions volumétriques reproduites par les artisans aurignaciens pour la manufacturedes pointes à base fendue, et de deux pour les pointes à base massive, une d’entre elles se déclinant en six variantes. Larépartition spatiotemporelle de ces conceptions indique que les pointes de projectile aurignaciennes en matière osseusene constituent pas un proxy de la dispersion des Homo sapiens nouvellement arrivés en Europe, mais signalent plutôt lafédération de populations déjà présentes sur le continent et liées les unes aux autres par le développement de stratégies socioéconomiquesparticulières. Ainsi, l’apparition de ces technologies dans le registre archéologique est interprétée commeune solution aux contraintes imposées par une mobilité accrue des groupes; l’adoption subséquente de l’innovation surl’ensemble de l’Europe est mise en relation avec l’éruption des champs Phlégréens. Enfin, la mutation typologique observéepar le remplacement des pointes à base fendue par celles à base massive suggère des transformations profondes dans lamise en œuvre des stratégies technologiques. Les pointes à base fendue témoignent de l’adoption d’une stratégie planifiéesur le long terme tandis que les pointes à base massive se conforment aux critères attendus dans le cadre d’une stratégieexpéditive et ce, indépendamment de la conservation de patrons de mobilité similaires. / During the second half of MIS3 (ca. 41-29 kyr BP), for the first time in the history of humankind, prehistoric artisansscattered across Europe integrated a variety of osseous materials – ivory, bone, and antler – into their technologicalstrategies in order to manufacture Aurignacian projectile points. These armatures can be categorized into “split-based”and “massive-based” types. Despite their relative standardization, the observed variability of the forms and dimensions ofthese implements requires further investigation. The aim of the present study is to gain a better understanding of the technologicalorganization favoured by these prehistoric artisans, and to improve our knowledge about the dispersal of Homosapiens populations in Europe. Geometric morphometric analysis is adapted to the study of 547 Aurignacian osseousprojectile points recovered from 49 European sites located between the Atlantic and the Carpathian Mountains. This approachallowed the identification of eight volumetric templates used by Aurignacian artisans during the manufacture ofsplit-based points. Two volumetric templates were identified for massive-based points, one of which includes a numberof variants. Spatial and chronological distribution of these templates indicates that, contrary to the dominant hypothesis,Aurignacian projectile points do not represent a proxy for the dispersal of Homo sapiens into Europe. It is argued that amore parsimonious interpretation is to consider them as a signal of the development of innovative socioeconomic strategiesby groups already present on the continent and linked to one another. This innovation corresponds to an adaptivetechnological solution for prehistoric groups engaged in increased mobility. The subsequent adoption of this innovationat a continental scale can be linked to the Campanian Eruption. Finally, the change in types, i.e., the replacement of splitbasedpoints by massive-based points, suggests that an important transformation occurred in the technological strategiesimplemented by earlier and later Aurignacians even though they favoured a similar mobility pattern. Split-based pointsare likely the products of a technological strategy associated with curation of these objects, while massive-based points areconsistent with the implementation of an expedient strategy.