Se déplacer dans l’eau ou sur terre implique de faire face à des contraintes mécaniques extrêmement différentes. L’eau est sensiblement plus dense et visqueuse que l’air et, par le fait, la locomotion aquatique est dominée par la traînée et la poussée d’Archimède alors que la locomotion terrestre est dominée par la gravité et l’inertie. Si les adaptations les plus extrêmes à la locomotion dans chacun de ces milieux sont bien documentées, les espèces semi-aquatiques qui se déplacent fréquemment dans ces deux milieux restent peu étudiées.Les mustélidés présentent une large diversité de spécialisations locomotrices tant du point de vue du type de milieu fréquenté que du point de vue du degré de spécialisation.Cela inclut trois événements indépendants d’apparition d’un mode de vie semi-aquatique avec pour représentants actuels : le vison d’Europe, le vison Américain et les loutres. En utilisant la morphométrie géométrique pour quantifier l’ensemble de la forme de l’humérus, du radius, de l’ulna, du fémur, du tibia et de la fibula, j’ai étudié les différences morphologiques de l’appareil locomoteur des mustélidés terrestres et semi-aquatiques. Étant donné que les visons et les loutres font face aux mêmes contraintes fonctionnelles liées à une locomotion à la fois terrestre et aquatique, j’ai testé si leur morphologie convergeait. Enfin, étant donné la différence de contraintes fonctionnelles induites par les deux milieux, j’ai testé si le milieu de locomotion avait un impact homogène sur l’appareil locomoteur ou si une spécialisation de certains os pouvait être observée.Si les visons diffèrent peu de leurs parents terrestres, les loutres montrent d’importantes différences en termes de taille, forme et proportions relatives des os. Les visons présentent une morphologie similaire à celle observée chez tous les Mustelinae.Néanmoins, la morphologie de l’humérus est convergente entre les deux visons, avec une courbure plus grande que chez leurs parents terrestres. La morphologie des visons résulte de spécialisations récentes de la morphologie versatile propre aux Mustelinae, leur mode de nage est similaire à celui des Mustelinae terrestres et ils ne montrent que de subtiles différenciations morphologiques.A l’opposé, les loutres présentent des os longs dont la forme diffère nettement de celle de leurs parents terrestres. De plus, elles montrent une grande diversité de formes, en opposition avec l’hypothèse qui voudrait que de fortes contraintes fonctionnelles, telles que celles induites par la locomotion aquatique, devraient conduire à un nombre limité de réponses évolutives possibles. Les loutres montrent un ensemble de caractéristiques morphologiques en lien avec la locomotion aquatique: des os robustes, avec de larges épiphyses, un stylopode court relativement au zeugopode et un grand bras de levier pour les extenseurs du coude. Seule la loutre de mer (Enhydra lutris) montre une spécialisation différente entre les pattes avant et arrière. Les pattes arrière sont dédiées à la locomotion aquatique avec un grand bras de levier pour les muscles de la hanche et un pied transformé en palette natatoire. La patte avant, en revanche, présente une ulna gracile, avec un processus olécrane court et un radius courbé cranialement, produisant un patronde co-variation unique. Ces particularités permettent de plus grands degrés de liberté dans les mouvements de l’avant-bras, et de fait, les capacités de manipulation uniques chez cette espèce.Ainsi les mustélidés semi-aquatiques présentent une diversité qui n’était pas attendue étant donné la différence de contraintes mécaniques imposées par la locomotion dans l’eau et sur terre. Les mustélidés semi-aquatiques semblent avoir évolué depuis une morphologie ancestrale versatile jusqu’à des formes très spécialisées,où la réduction progressive de la locomotion terrestre a permis une spécialisation différente entre les membres antérieurs et postérieurs. / Moving in water and on land implies coping with drastically different mechanicalconstraints. Water is substantially more dense and viscous than air and thus aquaticlocomotion is dominated by drag and buoyancy when terrestrial locomotion is dominatedby gravity and inertia. If extreme adaptations to locomotion in each of thesetwo media are well described, semi-aquatic species that move extensively in bothmedia remain poorly studied.Mustelids presents a large diversity of locomotor specializations involving differentkinds of locomotor environments and different degrees of specialization. It encompassthree independent evolutions of a semi-aquatic lifestyle: the European mink,the American mink, and the otters. Using geometric morphometrics to quantify theshape of the entire humerus, radius, ulna, femur, tibia, and fibula I investigated morphologicaldifferences in the locomotor apparatus of terrestrial and semi-aquaticmustelids. As both minks and otters face functional pressures resulting from bothaquatic and terrestrial locomotion, I tested whether their morphology converged.Finally, considering the differences in the functional requirements of the two media,I explored whether the locomotor ecology has a homogeneous impact on thelocomotor apparatus or whether a functional specialization of certain parts can beobserved.Whereas minks show low morphological differentiation from their terrestrial relatives,otters diverged a lot in both shape, size, and the relative proportions of thelimb bones. Minks present a morphology that is similar to the one observed in otherMustelinae. Nevertheless, the shape of the humerus is convergent between thetwo minks, and shows a greater curvature than in their terrestrial relatives. Minksresult from recent specializations of the versatile morphology of Mustelinae witha swimming mode similar to the one of the terrestrial Mustelinae and only subtlemodifications of their long bone morphology.Conversely, otters present a long bone shape that is strongly divergent from theone of their terrestrial relatives. Additionally, they show very diverse long boneshapes in opposition to the hypothesis stating that strong functional requirements,as the ones induced by aquatic locomotion, should induce a limited number of potentialevolutionary responses. Otters show morphological features that are related to aquatic locomotion: robust bones with broad epiphyses, a short stylopodrelative to the zeugopod, and a long in-lever for elbow extensors. Only the sea otter(Enhydra lutris) presents a functional specialization that differs between hind andforelimb. The hind limb is dedicated to aquatic locomotion with a strong in-lever forthe hip muscles, and the feet that are modified into swimming paddles. Meanwhile,the forelimb presents a relatively gracile ulna with a short olecranon process and aradius that is curved more cranially, resulting in a drastic change in the pattern ofco-variation. These features are interpreted as providing greater degrees of freedomin the movements of the forearm, which allows the unique manipulative skillsof this species.Thus semi-aquatic mustelids present a diversity that was not expected given thestrong differences in the mechanical constraints imposed during locomotion in waterversus on land. Semi-aquatic mustelids appear to have evolved from the versatileancestral locomotor apparatus to highly specialized forms, where the progressivereduction of terrestrial locomotion allowed differential adaptation of the foreandhind limbs.

Le succès écologique des organismes dépend principalement de leur phénotype. Une composante important du phénotype est la morphologie fonctionnelle car elle influence la performance d’un organisme donné dans un milieu donné et donc reflète son écologie. Des disparités dans la morphologie fonctionnelle ou dans le développement entre espèces peuvent donc mener à des différences écologiques. Ce projet évalue le rôle des mécanismes de variation morphologique dans la production de différences écologiques entre espèces au sein des poissons hybrides du complexe Chrosomus eos-neogaeus. En utilisant la microtomodensitométrie à rayons X et la morphométrie géométrique 3D, la forme des éléments des mâchoires est décrite pour comparer la variation morphologique et les différences développementales entre les membres du complexe C. eos neogaeus. Les hybrides présentent autant de variation phénotypique que les espèces parentales et présentent des phénotypes nouveaux, dit transgressifs. Les hybrides présentent aussi des différences marquées avec les espèces parentales dans leur allométrie et dans leur intégration phénotypique. Finalement, ceux-ci semblent être plastiques et en mesure de modifier leur phénotype pour occuper plusieurs environnements. L’entièreté de ces résultats suggère que des changements dans le développement des hybrides entraînent une différenciation phénotypique et écologique avec les espèces parentales. / An organism’s success is highly dependent on its phenotype. A major component of the phenotype is functional morphology because of its role in determining performance in a given environment clues as to their ecology. Morphological disparity and developmental differences between species can thus lead to ecological differences. This project assesses the role that mechanisms capable of generating morphological variation have in producing ecological differences between species within the hybrid fishes of the Chrosomus eos-neogaeus complex. Using X-ray based computer-aided micro-tomography and 3D geometric morphometrics, the shape of bones composing the jaws was described to measure morphological variation and developmental differences in the C. eos-neogaeus complex. Chrosomus eos-neogaeus hybrids displayed as much variation as parental species and novel, deemed transgressive, phenotypes. Hybrids were also markedly different from parental species in their patterns of allometric scaling and phenotypic integration. Finally, hybrids appeared to be plastic and able to acclimate to different environments. The results of this study indicate that changes in the development of hybrids could lead to phenotypic and, in turn, ecological differences with parental species.

La découverte d’un nouveau bassin, Regourdou 1, offre l’occasion de discuter de l’implication fonctionnelle de la morphologie pelvienne néandertalienne. Dans un premier temps, ce spécimen est décrit, ce qui permet de vérifier son appartenance aux Néandertaliens et mettre en évidence certains traits spécifiques à cette population. Bien qu’aucun ne soit autapomorphique, la combinaison de ces caractères caractérise la ceinture pelvienne néandertalienne. Le bassin Regourdou 1 est ensuite reconstruit à l’aide d’une estimation desdonnées manquantes, par thin-plate spline à partir de Kebara 2. Les dimensions du canal pelvien de Regourdou 1sont comparées à celles de deux autres spécimens néandertaliens (Tabun C1 et Kebara 2) et d’une populationmoderne (n=151). L’analyse de la morphologie des détroits obstétricaux néandertaliens (par morphométrie géométrique), et de la relation céphalo-pelvienne, met en évidence la présence de caractéristiques associées chez l’Homme anatomiquement moderne à la naissance rotationnelle. Notre travail confirme l’existence de mécaniques obstétricales néandertaliennes de type moderne. Cette interprétation permet d’enrichir notre connaissance biologique et culturelle de cette population. / The discovery of a new Neandertal pelvis, Regourdou 1, allows discussing the functional implications of Neandertal pelvic morphology. First, the specimen is described, which offers to proveits affiliation to the Neandertal population and to highlight specific Neandertal features. Even if none of these are autapomorphic, the combinaison of these traits characterize the Neandertal pelvic belt. The pelvis Regourdou 1 is reconstructed, by an estimation of missing-data, thanks to the thin-plate splines method, applied on Kebara 2. The dimensions of Regourdou 1 birth canal are compared with those of two others Neandertal individuals (Tabun C1 and Kebara 2) as well as a modern population (n=151).The analysis of the obstetrical planes morphology (by geometric morphometrics) and the cephalo-pelvic relation highlights the presence of traits associated with rotational birth in modern Human. Our work attests the existence of modern type obstetrical mechanics, in Neandertal. This interpretation allows enriching our biological and cultural knowledge of this population.

Objectifs: réaliser une étude anatomique et anthropologique de l’os hyoïde en utilisant les moyens modernes de reconstruction 3D et discuter les applications cliniques potentielles notamment en cancérologie. Méthode : L’étude a été réalisée à partir d’une analyse de 180 os hyoïdes dont 88 ont été prélevés sur cadavres (groupe 1) et 92 analysés à partir d’examens tomodensitométriques pratiqués sur des sujets vivants (groupe 2). Une analyse métrique ainsi qu’une analyse de morphométrie géométrique ont été réalisées pour chaque groupe. Les 2 groupes ont ensuite été comparés afin d’évaluer l’influence des muscles sur la morphologie de l’os hyoïde. Dans un second temps, nous avons appliqué cette méthodologie à une série de 24 patients opérés de laryngectomie partielle. Résultats : Nous avons montré qu’il existait une importante hétérogénéité morphologique entre les os hyoïdes et que celle-ci était étroitement liée au sexe, à la taille et au poids des individus. En effet, la longueur et la largeur de l’os hyoïde étaient significativement plus importantes chez les hommes que chez les femmes (39,08 vs. 32,50 mm, p=0,033 et 42,29 vs. 38,61 mm, p=0,003). Par ailleurs, l’angle formé par les deux grandes cornes (angle alpha) était plus large chez les femmes (44,09 vs. 38,78 p=0,007). De plus, la longueur de l’os hyoïde était corrélée de façon positive avec la taille (coefficient de corrélation de Pearson r=0,533, p=0,01) et le poids des sujets (r=0,497, p=0,01). Des différences métriques significatives ont aussi été retrouvées entre les os hyoïdes secs et les os des sujets vivants. / Objectives: To perform an anatomical and anthropological study of the hyoid bone using modern 3D reconstruction tools and to discuss potential applications in clinical practice. Methods: The study was conducted on 88 intact hyoid bones taken from cadavers during forensic autopsies (group 1) and on 92 from CT-scan images of living adult subjects (group 2). Three-dimensional reconstructions were created from CT-scan images using Amira 5.3.3® software. An anatomical and anthropological study of hyoid bones was carried out using metric and morphologic analysis. A comparison was performed between groups 1 and 2 in order to evaluate the influence of muscle traction on hyoid bone shape. In a second step, this methodology was applied to 24 patients operated on for partial laryngectomy. Results: Characteristics of the hyoid bone were highly heterogeneous and were closely linked with the sex, height and weight of individuals. Length and width were significantly greater in men than in women (39.08 vs. 32.50 mm, p=0.033 and 42.29 vs. 38.61 mm, p=0.003) whereas the angle between the greater horns was larger in females (44.09 vs. 38.78 p=0.007). There was a significant positive correlation between the height (Pearson coefficient correlation r=0.533, p=0.01) and weight (r=0.497, p=0.01) of subjects and the length of the hyoid bone. Significant metric differences were shown between group 1 and group 2. In patients operated on for partial laryngectomy, hyoid bones could be classified into 3 types (A, B and C) according to their morphology. Conclusion: This very reproducible methodology is of importance because it may lead to clinical studies, particularly in head and neck cancer.

Dans cette étude paléontologique, plusieurs méthodes ont été mises au point pour tester les hypothèses sur l’utilité des mustélidés en tant que signal paléoécologique, paléoenvironnemental et chronologique pour les sites préhistoriques du Paléolithique. Les genres Gulo, Martes, Mustela et Meles du Pléistocène et de l’Holocène de la moitié Sud de la France sont étudiés sous l’angle de l’anatomie comparée, de la biométrie et de la morphométrie géométrique sur un matériel très varié : crânien, dentaire et post-crânien. Les mustélidés proviennent de nombreux sites différents par leur âge, climat et altitude : Saint- Vallier, la Caune de l’Arago, Orgnac 3, le Lazaret, le Portel-Ouest, La Fage, La Marche, Siréjol, Villereversure, La Tanne du Beau Prince, la grotte des frères Traversat, Tuchan et Ambrussum. Cette approche systémique a permis de découvrir de nouveaux outils de sexage des mustélidés, sur les I3 notamment. L’indice de constriction orbitaire que nous avons établi livre une diagnose sexuelle très claire sur les blaireaux. La pente de la droite de régression des P4 et des Canines supérieures chez Mustela montre une distinction entre M. martes et M. foina. Nous confirmons la grande variabilité morphologique de ces petits Carnivores, qui reflète les environnements dans lesquels ils vivent ou ont vécu et qui est plus importante que la distinction spécifique chez Martes martes et Martes foina. De même, nous proposons Melesmeles atavus comme sous-espèce chronologique du Pléistocène moyen et présent à la Caune de l’Arago.De plus, les M. thorali, M. palerminea, M. praenivalis présentent plutôt des mandibules robustes et des dents graciles par rapport à leurs homologues actuels. / In this paleontological study, several methods have been developed to test hypotheses about the utility of mustelids as a paleoecological, palaeoenvironmental and chronological signal for prehistoric Paleolithic sites. The genera Gulo, Martes, Mustela and Meles of the Pleistocene and the Holocene of the half of the South of France are studied from the angle of comparative anatomy, biometry and geometrical morphometry on a very varied material: cranial, dental and postcranial. Mustelids come from various sites differed by age, climate and altitude: Saint-Vallier, Caune de l'Arago, Orgnac 3, Lazaret, Portel-Ouest, La Fage, La Marche, Siréjol, Villereversure, the Tanne du Beau Prince, Frères Traversat’s cave, Tuchan and Ambrussum. This systemic approach made it possible to discover new tools for sexing mustelids, particularly on I3. The post-orbital constriction index that we have established provides a very clear sexual diagnosis of badgers. The slope of the regression line of P4 and upper Canines of Mustela shows a distinction between M. martes and M. foina. We confirm the great morphological variability of these small carnivores, that reflects the environments in which they live or have lived and which is more important than the specific distinction in Martes martes and Martes foina. Similarly, we propose Meles meles atavus as a chronological subspecies of the Middle Pleistocene and present at the Caune de l'Arago. In addition, M. thorali, M. palerminea, M. praenivalis have strong mandibles and slender teeth compared to their current counterparts.

Le shoveling de l'incisive centrale maxillaire est une caractéristique dentaire non-métrique utilisée en anthropologie comme indicateur des relations entre les populations. Ce trait morphologique dentaire est défini comme le degré d'élévation des crêtes mésiales et distales marginales sur la surface linguale des incisives maxillaires avec des formes plus prononcées renfermant une fosse. Plusieurs tentatives ont été faites pour classer et évaluer les différences de shoveling entre les populations humaines modernes et fossiles, en utilisant d'abord des approches descriptives détaillées et en élaborant par la suite des systèmes de notation ordinale des traits. A ce jour, la technique gold standard pour l'analyse du shoveling est basée sur une échelle ordinale de sept grades qui a été adaptée et intégrée à un système formel de notation des traits non métriques de la morphologie dentaire: le Arizona State University Dental Anthropology System (ASUDAS). Ce protocole standard est basé sur des plaques de plâtre de référence représentant les moulages de dents sélectionnées montrant un gradient d'expression d'un trait particulier. La notation ordinale, même si elle est contrôlée par des définitions strictes des caractéristiques, des références visuelles et l'expérience de l'observateur, comprend une part inévitable de subjectivité. De plus, les supports d'information conventionnels utilisés par ASUDAS peuvent entrainer des pertes d'information dans le temps. Dans un premier temps, nous avons élaboré une nouvelle approche morphométrique quantitative pour évaluer la variation du shoveling des incisives centrales maxillaires humaines modernes (UI1). Nous avons analysé par imagerie virtuelle 87 UI1 humaines modernes (Europe, Afrique, Asie) et les 7 UI1 de la plaque de référence ASU-UI1 en utilisant la morphométrie géométrique et le positionnement de points de repères glissants. Les résultats de la répartition du shoveling en fonction des populations selon notre nouvelle méthode morphométrique sont en étroite corrélation avec la répartition du shoveling largement décrite dans la littérature. En outre, nos résultats ont mis en évidence certaines limites dans l'utilisation des plaques ASUDAS, laissant supposer qu'elles ne représentent pas nécessairement un gradient objectif d'expression de cette caractéristique dentaire non métrique. [...] / The shoveling of the maxillary central incisor is a non-metric dental characteristic frequently used in anthropology as an indicator of population relations for its taxonomic and phylogenetic relevance for many decades. This dental morphological feature is defined as the degree of elevation of the mesial and distal marginal ridges on the lingual surface of the maxillary incisors, canines and mandibular incisors, with more pronounced pit-like forms. From the 19th century until today, several attempts have been made to classify and assess the shoveling differences between fossil and modern human populations, first using detailed descriptive approaches and later developing ordinal feature notation systems. The standard gold technique for shoveling analysis is based on a seven-grade ordinal scale that has been adapted and integrated into a formal system for scoring non-metric features of dental morphology: the Arizona State University Dental Anthropology System (ASUDAS). This widely-used standard protocol is based on reference plaster plaques representing the casts of selected teeth showing a gradient of expression of a particular trait. Ordinal notation, even if controlled by strict definitions of characteristics, visual references, and observer experience, includes an inevitable element of subjectivity. Moreover, the conventional information support used by ASUDAS can lead to loss of information over time. Some researchers have attempted to reduce visual subjectivity by measuring the depth of lingual shoveling, but with little success in their results due to method accuracy problems. First, we developed a new quantitative morphometric approach to assess the shoveling variation of modern human maxillary central incisors (UI1). We analyzed by virtual imaging 87 modern human UI1 (Europe, Africa, Asia) and the 7 UI1 of the ASU-UI1 reference plaque using geometric morphometry and the positioning of sliding reference points. The results of the distribution of shoveling according to populations according to our new morphometric method are in close correlation with the distribution of shoveling widely described in the literature. In addition, our results showed some limitations in the use of ASUDAS plaques, suggesting that they do not necessarily represent an objective gradient of expression of this non-metric dental characteristic. [...]

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Depuis leur domestication, les équidés sont étroitement associés aux activités humaines et ont, au fil des siècles, été façonnés au gré d’exigences morphologiques, esthétiques, d’allure ou de performance. Cette sélection artificielle a fortement impacté leurs traits phénotypiques et fonctionnels, produisant le large panel des races actuelles. Les sources historiques ont abondamment décrit l’importance des équidés et la diversité de leurs usages dans les sociétés passées. Ceci interroge donc sur la potentielle existence de types morphologiques spécialisés à des périodes antérieures à l’émergence des races. Dans ce contexte, les os présentent un intérêt particulier en tant que reflet des caractéristiques morphologiques et fonctionnelles des animaux du passé. En outre, les équidés étant fréquemment retrouvés sous la forme de squelettes complets en contexte archéologique,leurs restes offrent la possibilité d’étudier l’intégralité de la morphologie squelettique et notamment les interactions entre les os. Pourtant, les restes osseux d’équidés restent relativement peu exploités, probablement en raison des limites inhérentes aux méthodes d’étude actuelles. L’objectif de ce travail est de mieux comprendre la diversité phénotypique et fonctionnelle des équidés domestiques par des approches en morphométriegéométrique. La question de leur identification spécifique est tout d’abord abordée via la recherche de critères discriminants, qualitatifs et quantitatifs, applicables à du matériel archéologique. Les patterns de covariation entre les os sont ensuite explorés afin d’aborder des questions fonctionnelles. Les résultats révèlent une forte intégration morphologique entre les os des membres chez les équidés domestiques et mettent en évidence des différences entre les races selon un axe de covariation principalement porté par des interactions fonctionnelles. Ceci tend à montrer que la sélection artificielle, considérée comme le principal acteur de la diversification morphologique chez le cheval domestique, n’influence pas seulement le phénotype mais aussi les facteurs biologiques qui le sous-tendent. Enfin, une première application à des spécimens archéologiques permet dediscuter l’impact de potentielles formes de sélection artificielle et de standardisation morphologique sur des chevaux anciens. Les résultats démontrent l’intérêt d’étudier non seulement les variations de forme des os, mais aussi leurs covariations, afin d’enrichir nos connaissances concernant les traits morphologiques et fonctionnels des animaux passés, ainsi que les pratiques d’élevage qui y sont associées. L’étude des covariations contribueégalement à accroitre notre compréhension des processus micro-évolutifs, tels que la sélection artificielle, et à travers cela, permet de mieux documenter la manière dont la diversité phénotypique est produite. / Equids and humans share a long history of interaction from the first domestication to the standardization of modern breeds. In order to suit human activities, they have been molded through selection for conformation, harmony, gaits, or performance. This artificial selection is known to have largely impacted morphological and functional traits, producing the large range of current breeds. Historical sources extensively described the widepanel of equid usage in different human civilizations, raising the issue of the potential existence of specialized morphological types in the past, prior to the emergence of modern breeds. In this respect, bones prove to be of particular interest, as an image of the phenotypic and functional characteristics of past animals. Moreover, horses being often found as complete skeletons in archaeological contexts, their remains allow for the study of the complete skeletal morphology, especially concerning the interactions between bones. However, equid bone remains are largely under-explored, probably due to the recurrent limitations inherent to existing study methods. The objective of this work is to describe and understand the phenotypic and functional diversity of domestic equids, using geometric morphometrics approaches. Identification issues are firstly addressed through the research of qualitative and quantitative discrimination criteria, applicable to archaeological samples. Next, morphological and functional questions are addressed, especially investigating bone shape covariation. The obtained results reveal strong morphological integration within equid limb bones and evidenced breed specific differences along a covariation axis largely produced by functional interactions between bones. They show thatartificial selection, regarded as responsible of most of the modern diversification of horse breeds, not only targets the phenotype but also impacts the biological factors which underlie it. Finally, a first application to archaeological skeletons allows to question the influence of potential artificial selection and morphological standardization on past horses. The results demonstrate the interest of not only exploring bone shape variation,but also covariation, to increase our knowledge about the morphological and functional traits of past equids and about the related breeding practices. The study of morphological integration may also contribute to enhance our understanding of micro-evolutionary processes, such as artificial selection on domestic taxa, and through that, gain insights into how phenotypic diversity is produced.

La région du Cap, en Afrique du Sud, reflète une diversité biologique incontestée, tant actuelle que passée. Ce phénomène trouve son origine durant la période coloniale, alors que la main-d’oeuvre était puisée sur trois continents : Afrique, Asie et Europe. La population capétonienne s’est ainsi formée à travers la rencontre et le métissage de communautés diverses (esclaves, colons, groupes locaux). Le cimetière historique de Cobern Street (1750-1827), à Cape Town, représente une rare opportunité bioarchéologique d’étudier une population marquée par l’esclavage en contexte africain. La question des origines diverses des individus inhumés sur ce site a déjà été explorée avec l’archéologie funéraire, les analyses isotopiques, la morphologie dentaire ainsi que la craniométrie dite traditionnelle. Comme la morphométrie géométrique, jugée plus précise, n’a pas encore été utilisée pour approfondir cette question, ce projet propose de réévaluer les affinités biologiques de 21 individus issus de la collection de Cobern Street à l’aide de cette approche 3D et de points de repère cranio-faciaux. Cet échantillon a été comparé à un corpus de 479 individus provenant de divers groupes régionaux et/ou ethniques d’Afrique (Ouest, centre et Est; Coloured et Khoisan), de Madagascar, d’Asie (Est, Sud-Est et sous-continent indien) et d’Europe. Trois types d’analyse multivariée ont été effectués à l’échelle intra- et inter-populationnelle : l’analyse en composantes principales (PCA), l’analyse discriminante multiple (MDA) et l’analyse des variables canoniques (CVA). Tous les résultats confirment la grande hétérogénéité phénotypique présente au sein de la collection de Cobern Street. Conformément aux sources historiques, on retrouve des affinités avec des groupes d’Afrique (n = 8), d’Asie (n = 4), de Madagascar (n = 2) et du sous-continent indien (n = 2). Les influences africaines semblent prédominantes, ce qui concorde avec les résultats de la craniométrie traditionnelle (Ribot et al. 2017), mais pas avec ceux de la morphologie dentaire ayant décelé une présence asiatique plus élevée (Manyaapelo 2007). De plus, grâce à la morphométrie géométrique, combinée aux données isotopiques antérieures (Cox 1999), au moins cinq individus ont pu être identifiés comme étant possiblement métissés en raison de leurs affinités très diverses. Ce fait supporte ainsi la présence à Cape Town, dès le XVIIIe siècle, d’une mosaïque ethnique déjà complexe. / The Cape region in South Africa shows unique and high levels of biological diversity, through past and present times. This phenomenon dates back to the colonial period when labour forces came, willingly or not, from three continents: Africa, Asia and Europe. The capetonian population was hence shaped by the encounter and admixture of various groups (slaves, settlers, locals). The Cobern Street historic burial ground (1750-1827) in Cape Town provides a rare bioarchaeological opportunity to study a population affected by slavery in an African context. The diverse origins of the individuals buried there were already explored through funerary archaeology, isotopic analyses, dental morphology and "traditional" craniometry. However, geometric morphometrics, considered as a more precise approach, has not been applied to this population. This project thereby aims to reevaluate the biological affinities of 21 individuals from Cobern Street using a 3D method based on a series of craniofacial landmarks. They were compared to a sample of 479 individuals originating from numerous regions and/or ethnic groups from Africa (West, Central and East Africa; Coloured and Khoisan), Madagascar, Asia (East, Southeast and the Indian subcontinent) and Europe. Three types of multivariate analyses were performed on an intra- and interpopulational scale: Principal Component Analysis (PCA), Multivariate Discriminant Analysis (MDA) and Canonical Variate Analysis (CVA). All the results confirm the high levels of phenotypic diversity present in the Cobern Street sample. In agreement with historical sources, affinities were observed with groups from Africa (n = 8), Asia (n = 4), Madagascar (n = 2) and the Indian subcontinent (n = 2). The African component was predominant. This fact agrees with traditional craniometry (Ribot et al. 2017), but not with dental morphology which indicated more Asian input (Manyaapelo 2007). Furthermore, by comparing the various data from both geometric morphometrics and isotopic analyses (Cox 1999), at least five individuals were possibly identified as of mixed ancestry because of their very diverse affinities. This study supports the presence in Cape Town, since the 18th century, of an ethnic mosaic already rather complex.

Les invasions biologiques sont un composant du changement global et ont des impacts dramatiques sur les écosystèmes, les agrosystèmes et la santé humaine. Néanmoins, ces processus biologiques particuliers offrent la possibilité d'étudier l'évolution phénotypique et génétique en un sur des temps écologiques. En effet, les invasions biologiques impliquent de fortes contraintes environnementales et démographiques sur les populations, et de forts effets sous-jacents de la sélection et de la dérive. Pourtant, les espèces envahissantes sont parmi les colonisateurs les plus prolifiques de la nature, et surprennent par leur capacité à répondre à ces contraintes. Le potentiel évolutif et adaptatif des populations envahissantes a été à de nombreuses reprises proposé comme facteur facilitant le succès de ces invasions. Qu'il s'agisse de processus génétiques d'adaptations (i.e. des changements de fréquences d'allèles) ou plastiques (i.e. un ajustement par plasticité phénotypique en réponse à un stimulus environnemental), la capacité de réponse à la sélection des espèces envahissantes les placent au centre des études de la biologie évolutive moderne. Ici, nous utilisons la récente invasion mondiale de la drosophile à ailes tachetées Drosophila suzukii pour étudier en détail les mécanismes de la réponse à la sélection potentiellement impliqués dans le succès de cette invasion. L'analyse des patrons de variations moléculaires neutre, nous ont permit de retracer l'histoire complexe de cette invasion mondiale, et d'évaluer par la suite la divergence phénotypique et l'évolution de la variation génétique quantitative en comparant les populations ancestrales de D. suzukii à leurs populations dérivées. Nous avons pu ainsi estimer les effets de la sélection et de la dérive génétique au cours de cette invasion, et discuter leur importance au regard de l'évolution de la forme de l'aile dans cette espèce. Enfin des protocoles expérimentaux d'analyse de la plasticité phénotypique ainsi que des méthodes de modélisation de niche climatique nous permettent de discuter l'influence de la fluctuation des conditions environnementales sur le succès de cette invasion. / Biological invasions are a component of global change and have dramatic effects on ecosystems, agrosystems and human health. Nonetheless, these peculiar biological processes offer a great opportunity for the study of rapid phenotypic and genetic evolution, at an ecological timescale. Biological invasions often involve environmental and demographic constraints on populations, as well as strong effects of selection and drift. However, these species are among the most successful colonialists in nature, and their ability to respond to these constraints is remarkable. The evolutionary and adaptive potential of invasive populations have been proposed as facilitating factors of the success of invasions. Processes of genetic (i.e. changes in allele frequencies) and plastic (i.e. adjustment to environmental fluctuation through phenotypic plasticity) involved in the success of biological invasions are at the center of modern evolutionary biology. Here, we use the recent spread of the spotted-wing Drosophila suzukii to study the underlying mechanisms of response to selection potentially involved in the success of this global invasion. Analyzing patterns of neutral genetic variation allowed us to decipher the complex history of this worldwide invasion, and subsequently evaluate phenotypic divergence and evolution of quantitative genetic variation among ancestral and derived populations. We thus estimated the effects of selection and drift throughout this invasion and discuss their importance regarding the evolution of wing shape in this species. Finally, experimental protocols on the analysis of phenotypic plasticity as well as Species Distribution Modeling methods allowed us to discuss the influence of environmental fluctuations on the success of this invasion.