La reconstitution faciale a pour but de restituer le visage d’un individu à partir de la morphologie de son crâne. Cette technique est utilisée en anthropologie médico-légale pour apporter de nouveaux témoignages dans l’identification de restes humains. Les objectifs de thèse sont d’établir une base de données crânio-faciale 3D de Français grâce à l’imagerie médicale, de tester les règles traditionnelles de reconstitution, et de quantifier les corrélations morphologiques entre tissus osseux et cutanés. Des examens hospitaliers par scanner tomodensitométrique (18 – 96 ans ; sexe ratio 1,16:1) ont été traités avec le logiciel TIVMI pour reconstruire avec précision les surfaces osseuses et cutanées. Plus de 200 points de repère ont pu être positionnés sur 500 individus, en suivant un protocole précis (répétabilité et reproductibilité vérifiées). L’extraction de distances Euclidiennes a permis de tester plusieurs règles traditionnelles, et d’étudier la spécificité et la variabilité des épaisseurs de tissus mous. Parallèlement, les coordonnées 3D des points ont été analysées par morphométrie géométrique. Les covariations entre groupes de points osseux et cutanés ont pu être quantifiées, ainsi que les asymétries, allométries, et influences de l’âge et du sexe sur les variations de conformation. Ces résultats ont permis l’élaboration d’une méthode d’estimation de la position des points de repère du visage, et la création (en collaboration avec le LaBRI) d’un module de reconstitution faciale nommé AFA3D. Basé sur le principe de déformation d’un visage synthétique, ce logiciel restitue la forme la plus probable du visage en fonction de la position de 78 points crâniométriques. / Facial approximation aims at the production of a face based on the skull morphology. This technique is performed in forensic anthropology to bring new testimonies in cases of human remains identification. The goals of this research are to establish a database of French skulls and faces in 3D through medical imaging, to test traditional guidelines, and to quantify the morphological correlations between soft and hard tissues. Computed tomography exams, collected in French hospitals (18 – 96 years; sex ratio 1.16:1), were treated with TIVMI software to reconstruct accurately the bone and skin surfaces. More than 200 landmarks have been placed on 500 subjects, following a protocol which repeatability and reproducibility have been checked. The extraction of Euclidian distances allowed testing traditional guidelines, and studying specificity and variability of soft tissue depths. In parallel, the 3D coordinates were analyzed with geometric morphometrics. Covariations between groups of bone landmarks and groups of skin landmarks were quantified, along with asymmetry, allometry, and influences of age and sex on the shape changes. These results allowed for the creation of a method to estimate the position of skin landmarks, and for the development of a facial approximation module in TIVMI, called AFA3D (in collaboration with the LaBRI). Based on the warping of a synthetic face, this software renders the most probable face depending on the position of 78 cranial landmarks.

La diversité biologique du continent africain incite à explorer les sources multiples de la variation qui façonnent la morphologie humaine. La morphométrie, outil complémentaire à la génétique explore la diversité actuelle et passée. Cette recherche a donc pour objectif de réexaminer, en lien avec divers facteurs (phylogénie, géographie, climat, histoire), la variation morphologique en Afrique centrale, région clé pour comprendre l’histoire du continent. Jusqu’à présent, des études craniométriques ont été réalisées avec des méthodes bidimensionnelles sur des crânes complets en incluant rarement les collections archéologiques fragmentaires. L’objectif est aussi de palier à ce problème, en analysant le crâne dans son ensemble versus l’os temporal, qui a l’avantage de bien se conserver et contenir des informations surtout d’ordre phylogénétique. Un échantillon de 147 restes crâniens d’Afrique centrale a donc été sélectionné. Les individus récents (137 crânes complets) sont originaires de diverses localités réparties sur une zone géographique de 760 000 km2. Les individus archéologiques (11 os temporaux) proviennent de deux sites: Shum Laka, Cameroun (7 000 – 3 000 BP) (n=2); et Dépression de l’Upemba, D.R.C. (1 300 BP) (n=9). Après avoir créé une banque de modèles virtuels via la photogrammétrie, la morphométrie géométrique 3D a permis d’analyser séparément le crâne et l’os temporal. Après avoir vérifié la faible influence du dimorphisme sexuel, les résultats ont relevé quatre points : I) La morphologie crânienne actuelle, analysée dans sa globalité, reflète bien divers aspects phylogénétiques (appartenance ethnique) et environnementaux (géographie, climat) et possiblement d’ordre historique (mouvement de populations). II) La morphologie de l’os temporal, pris isolément, reflète aussi une variation inter-populationnelle élevée. Cependant, comme les distances entre groupes sont relativement courtes, cela pourrait être expliqué par le fait que l’os temporal reflète surtout la phylogénie. III) Une continuité de certains traits morphologiques de l’os temporal à travers le temps a été détectée, particulièrement au sein du groupe datant de l’âge du fer (Dépression de l’Upemba). IV) Finalement, une possible adaptation anatomique à des pressions environnementales (alimentation, économie) a été observée, notamment au niveau de la forme de la fosse mandibulaire de l’os temporal, passant d’une forme circulaire à une forme ellipsoïde depuis l’âge de pierre tardif à la période récente. / The biological diversity of the African continent impels us to explore the multiple sources of variation that shape human morphology. Morphometry, a complementary tool to genetics, explores current and past diversity. Therefore, by exploring various factors (phylogeny, geography, climate, history) this research aims to re-examine the morphological variation in Central Africa, a key geographical region for understanding the history of the continent. Thus far, craniometric studies have been carried out with two-dimensional methods on complete crania, and rarely included fragmentary archaeological collections. The aim of this research is also to overcome this problem, by analyzing the whole cranium versus the temporal bone. The latter has the advantage of an exceptional state of preservation and provides information of phylogenetic nature. Therefore, a sample of 147 crania from Central Africa was selected. Recent individuals (137 complete crania) originating from various localities spread over a geographical area of 760,000 km2. The archaeological sample (11 temporal bones) originates from two sites: Shum Laka, Cameroon (7,000 – 3,000 BP) (n=2); and Upemba Depression, R.D.C (1,3000 BP) (n=9). After creating a 3D models database using photogrammetry, 3D geometrics morphometrics was performed to analyze separately crania and temporal bones. Results demonstrate a weak influence of sexual dimorphism on morphology and raise four points: I) The analysis of current cranial morphology reflects various phylogenetic (ethnicity), environmental (geography, climate), and possibly histological (movement of populations) aspects. II) The morphology of the temporal bone also reflects a high inter-population variation. However, because distances between groups are relatively short, this could be explained by the fact that the temporal bone reflects mostly phylogeny. III) A continuity of some morphological traits of the temporal bone through time has been detected, particularly in the Iron Age group (Upemba Depression). IV) Finally, a possible anatomical adaptation to environmental pressures (diet, economy) was observed, especially in the shape of the mandibular fossa of the temporal bone, changing from a circular form during the LSA to an ellipsoid form in recent times.

Ce travail de thèse porte sur l'intégration des structures craniofaciales au sein de la famille des hominidés. Au cours de l'évolution, une réduction du prognathisme et une diminution de la longueur de la face sont observées chez les taxons appartenant au rameau humaine. Cette réduction des structures faciales est associée à une base du crâne plus fléchie et à une mandibule plus gracile. L'objectif de ce travail est de définir le rôle joué par les changements basicrâniens et mandibulaires dans la mise en place de la face courte et droite des humains modernes. Dans ce contexte, les schémas d'intégration liant la face et les autres structures crâniennes (basicrâne et mandibule) ont été décrits et quantifiés dans ce mémoire. Ce travail a été effectué sur la base d'un échantillon de crânes incluant l'ensemble des genres d'hominidés actuels : les humains modernes, les chimpanzés, les gorilles et les orangs-outans. Les crânes ont été préalablement numérisés à l'aide d'un scanner médical. Les schémas d'intégration craniofaciaux ont alors été étudiés à l'aide d'outils statistiques et de méthodes d'analyses en morphométrie géométrique. Ce travail a permis de mettre en avant plusieurs mécanismes d'intégration craniofaciale, propres aux humains modernes. Ces schémas d'intégration spécifiques permettent d'expliquer en grande partie la mise en place de la face réduite des humains modernes. Ces résultats permettent donc d'éclairer les mécanismes d'évolution et de mise en place des structures faciales chez les hominidés et dans le rameau humain. / This thesis dissertation is dedicated to the study of craniofacial structures within the hominid family. Throughout evolution, a reduction of facial prognathism and a diminution of the facial length are observed in the taxa which belong to the human lineage. This reduction of facial structures is associated to a more flexed cranial base and to a shorter mandible. The aim of this work is to define the role played by the basicranial and mandibular changes in the set up of the short and straight face of modern humans. In this context, the patterns of integration linking the face and the other cranial structures (basicranium and mandible) are decrypted and quantified in this thesis dissertation. This work has been done with a sample including all the extant hominid genera: modern humans, chimpanzees, gorillas, orang-utans. The skulls were first scanned using a medical scanner. Patterns of craniofacial integration were then studied using statistical tools and geometric morphometric analysis methods. This work underlined several mechanisms of craniofacial integration, unique to modern humans. These specific patterns of integration can explain an important part of the set up of modern humans reduced face. Thus, these results enlighten the evolution mechanisms and the set up of facial structures in hominids and in the human lineage.

L’environnement a un effet considérable sur les végétaux par différents facteurs abiotiques (climat, sol, urbanisation) ou biotiques (pollinisateurs, herbivores). Les fortes pressions de sélection exercées par ces facteurs sur certains traits phénotypiques aboutissent souvent à des adaptations chez les plantes. Les pollinisateurs exercent une pression de sélection sur les traits floraux qui résultent en des adaptations convergentes que l’on appelle syndromes de pollinisation. L’étude de ses syndromes, mais aussi de la performance de pollinisation de chaque visiteur, permet de mieux comprendre l’intensité de cette pression de sélection ainsi que l’évolution florale. Dans cette thèse, nous nous sommes appuyés sur l’utilisation de deux modèles d’études végétaux : la famille des Gesneriaceae des Antilles et l’Impatiente du Cap. Ces deux modèles, de par leurs stratégies de pollinisation et leurs variations florales, sont appropriés pour étudier l’adaptation florale aux pollinisateurs. Nous avons ainsi pu tester 1) si la forme florale est expliquée par la forme du bec des colibris pollinisateurs chez les Gesneriaceae antillaises ; 2) si l’espèce Rhytidophyllum bicolor Urb. est généraliste en pollinisation et si ses différents types fonctionnels de pollinisateurs ont une performance de pollinisation similaire ; 3) si l’urbanisation affecte la forme florale de l’espèce Impatiens capensis Meerb., à travers des changements dans les communautés de pollinisateurs. Pour tester ces hypothèses, des approches de morphométries géométriques ont été utilisées (hypothèses 1 et 3), ainsi que des observations de pollinisation in situ et la mesure du taux de visite (hypothèses 2 et 3). La mesure de performance de pollinisation a été réalisé via le comptage des grains de pollen déposés sur le stigmate après chaque visite, et à la mesure du taux de visite. Enfin, des tests statistiques (ANOVA, régressions linéaires) et analyses multivariées (analyses de redondance, analyse en composantes principales) ont été réalisées sur les données obtenues pour chaque étude. Les résultats de la première étude montrent une corrélation positive entre la longueur de la corolle de fleurs spécialistes aux colibris et la longueur du bec des pollinisateurs. Bien que moins significatifs, les résultats des comparaisons de formes globales, obtenues par application de morphométrie géométrique, indiquent que cette approche est prometteuse pour ce genre d’analyse. Nous avons démontré que la forme florale des fleurs généralistes est impactée par les colibris pollinisateurs, bien que d’une manière différente des spécialistes. 4 Pour l’hypothèse 2, la prédiction de stratégie de pollinisation de l’espèce Rhytidophyllum bicolor a été validée, puisque cette plante est pollinisée par des colibris, chauves-souris et abeilles. Cependant, face au déclin des populations de colibris après le passage de l’ouragan Matthew sur Haïti, seules les performances de pollinisation des abeilles et des chauves-souris ont pu être mesurées. Les résultats montrent que les chauves-souris sont des pollinisateurs efficaces et conséquents, bien que la performance des abeilles ne soit pas négligeable. Il a ainsi pu être mis de l’avant que la stratégie de pollinisation généraliste semble être un avantage pour les plantes présentes dans les zones sujettes aux fluctuations de populations de pollinisateurs, comme cela peut souvent être le cas sur les îles à la suite du passage d’un ouragan. La troisième étude montre que l’urbanisation n’a pas d’effet direct sur la forme florale de l’Impatiente du Cap, mais qu’elle a des effets indirects significatifs via les changements causés sur les communautés de pollinisateurs. Sur les six sites échantillonnées les pollinisateurs principaux, Bombus sp. Latreille et Apis mellifera Linnaeus, sont les mêmes. Cependant les taux de diversité obtenus montrent une variation entre les sites, due à la présence de certaines espèces de pollinisateurs occasionnels dans certains sites et pas dans d’autres. Ces taux ne sont pas plus faibles dans les sites les plus urbains. Les résultats indiquent que certaines formes florales sont associées à des espèces de pollinisateurs particulières. Les différentes espèces de pollinisateurs ayant une pression de sélection différente sur les traits floraux, l’urbanisation a ainsi un impact indirect sur la forme florale chez l’espèce étudiée. À travers trois études différentes, cette thèse a mis en avant l’impact que l’environnement peut avoir sur les traits floraux, de manière indirecte, via les pollinisateurs. Alors que la deuxième et troisième étude ont montré la pression exercée par les pollinisateurs sur les traits floraux dans différents cas de perturbations de l’habitat, la première étude a permis de mieux comprendre l’adaptation remarquable des fleurs à leurs pollinisateurs, même pour des espèces généralistes en pollinisation. / The environment has a considerable effect on plants through various abiotic (climate, soil, urbanization) or biotic (pollinators, herbivores) factors. The strong selection pressures exerted by these factors on phenotypic traits often results in adaptations. Pollinators exert selection pressure on floral traits that result in converging adaptations called pollination syndromes. The study of syndromes, as well as the pollination performance of each floral visitor, allows us to better understand the intensity of a/biotic selection pressure and floral evolution. In this thesis, we relied on two plant models: the Gesneriaceae family in the Antilles, and the common Jewelweed, Impatiens capensis Meerb. Due to their pollination strategies and their floral variation, both of these models are suitable for studying floral adaptation to biotic factors, specifically, their pollinators. We were thus able to test the following hypotheses: 1) whether the floral form is explained by the beak shape of pollinating hummingbirds in West Indies Gesnericeae; 2) whether the Gesnericeae Rhytidophyllum bicolor Urb. has a generalist strategy for pollination and whether their different functional types of pollinators have similar pollination performances; 3) whether urbanization affects the floral form of the common Jewelweed, through changes in pollinator communities. To test these hypotheses, geometric morphometric approaches were used (hypotheses 1 and 3), as well as in situ pollination observations, and estimation of the visitation rate (hypotheses 2 and 3). Pollination performance was measured by counting pollen grains deposited on the stigma after each visit, and by measuring the visitation rate. Finally, statistical tests (ANOVA, linear regressions) and multivariate analyses (redundancy analysis, principal component analysis) were carried out on the data obtained to test each hypothesis. The first results show a positive correlation between the length of the corolla of flowers specialized for hummingbirds and the beak length of pollinators. Although less significant, our results of the comparisons of global shapes, obtained by applying geometric morphometry, indicate that this approach is promising for this kind of analysis. We show that the floral form of generalist flowers is impacted by pollinating hummingbirds, albeit in a different way from specialists. For the second hypothesis, our prediction that R. bicolor has a generalist pollination strategy was validated, since this plant is pollinated by hummingbirds, bats and bees. However, faced with the decline in hummingbird populations after Hurricane Matthew hit Haiti in 2016, only the pollination performance of bees and bats could be measured. Our results show that bats are efficient and consistent pollinators of R. bicolor, although the performance of bees is not negligible. Thus, it has been possible to put forward that the generalist pollination strategy seems to be an advantage for plants present in areas subject to fluctuations in their pollinator populations, as can often be the case on hurricane-prone islands. The third study shows that urbanization does not have a direct effect on the flower form of common Jewelweed, but that urbanization does have significant indirect effects through changes caused on pollinator communities. At the six sites sampled, the main pollinators, Bombus sp. Latreille and Apis mellifera Linnaeus, are the same. However, diversity rates show variation between sites, due to the presence of certain species of occasional pollinators in some sites and not in others. These rates are not lower in the most urban sites. Our results indicate that certain floral forms are associated with particular pollinator species. Since different pollinator species have different selection pressures on floral traits, urbanization has an indirect impact on the floral form in the species studied. Through three different studies, this thesis highlighted the impact that the environment can have on floral traits, indirectly, via pollinators. While the second and third studies showed the pressure exerted by pollinators on floral traits in different cases of habitat disturbance, the first study helped to better highlight the remarkable adaptation of flowers to their pollinators, even for generalist species in pollination.

codirection : Emmanuel Milot (Université du Québec à Trois-Rivières) / La bioarchéologie donne un accès inédit à l’histoire des populations passées à travers l’analyse directe des restes humains. Au Québec, peu d’études bioarchéologiques explorent l’histoire des populations à grande échelle durant la période coloniale en raison de divers facteurs (ex. fouilles peu exhaustives des cimetières en raison de mandats limités, mauvaise conservation des squelettes, aspects historiques minimisés comme la traite des esclaves). Seules les études génétiques, généalogiques et démographiques ont permis de constituer un portrait phylogénétique des différentes populations qui ont cohabité depuis les premières colonies européennes. Cette thèse vise à appliquer des approches méthodologiques issues de la morphométrie géométrique 3D pour contribuer à explorer l’histoire coloniale à travers la variation phénotypique de l’os temporal. L’os temporal qui constitue la partie latérale (voire basale) du crâne est l’un des ossements les mieux préservés dans les collections bioarchéologiques au Québec. Comme cet os formé très tôt in utero est reconnu pour être moins influencé par les pressions environnementales externes, sa morphologie reflète des signaux biologiques directement hérités des ancêtres. Un total de 214 os temporaux issus de sept cimetières coloniaux ; cinq catholiques (ascendance française) et deux protestants (ascendance britannique) établis dans la vallée du Saint-Laurent ont été numérisés en 3D au moyen de la photogrammétrie. Des analyses en morphométrie géométrique 3D ont permis d’explorer la variation phénotypique au niveau intra — et inter-régional des cimetières qui retracent des périodes clefs de l’histoire coloniale ; de la formation de la Nouvelle-France sous le régime colonial français, à sa capitulation au profit du régime colonial britannique, jusqu’à l’ère industrielle (XVII-XIXe siècles). Les résultats morphométriques ont révélé une différenciation régionale significative entre tous les cimetières catholiques canadiens-français. Ils montrent notamment (i) la faible variation morphologique observée à Montréal au cours de deux siècles d’occupation coloniale, et (ii) des différences morphologiques significatives entre les cimetières catholiques les plus anciens, reflétant une régionalisation rapide des populations liée à l’effet fondateur, aux goulots d’étranglement et à un éventuel isolement géographique entre la ville et la campagne. L’absence de différences entre le cimetière protestant de Saint-Laurent (Montréal) et tous les cimetières catholiques récents, par rapport au cimetière protestant de Saint-Matthew (Québec), pourrait indiquer la présence potentielle d’individus irlandais. Les cimetières Saint-Lawrence et Saint-Antoine étaient tous deux en usage durant les importantes migrations irlandaises et épisodes épidémiques qui ont causé une importante mortalité chez ses populations. Enfin, trois individus d’origine potentiellement non européenne ont été identifiés dans les cimetières protestants de Saint-Matthew à Québec (n=2 ; ascendance africaine ou métissée) et dans le cimetière catholique de Notre-Dame à Montréal (n=1 ; ascendance autochtone ou métissée). Les deux cimetières reflètent deux périodes importantes : (i) le développement de la colonisation française (Notre-Dame, 1683-1799) et (ii) britannique (Saint-Matthew, 1771-1860). Ces deux périodes et lieux ont également connu la plus forte concentration d’esclaves ; ce qui indique le potentiel statut social de ces trois individus. Cette recherche met en évidence les avantages de l’utilisation de l’os temporal et de la morphométrie géométrique pour documenter la variation inter — et intra-groupe au niveau phénotypique de populations passées apparentées. Ces nouveaux outils méthodologiques offrent des alternatives aux contraintes taphonomiques tout en minimisant la manipulation des restes humains archéologiques. Combinées à des approches éthiques basées sur la réciprocité, ces méthodes démocratiques permettent d’engager plus activement les communautés de descendants dans le domaine de la bioarchéologie, pour à terme, faciliter les demandes de rapatriement et ramatriement, particulièrement dans le cas d’individus sans documentation précise ni contexte archéologique. / Bioarchaeology provides unique access to past population histories through the direct analysis of human remains. In Quebec, few bioarchaeological studies explore the history and processes of admixture during the colonial period, due to a variety of factors (e.g. limited cemetery excavations, poor skeletal conservation, neglected historical aspects such as the slave trade). Only genetic, genealogical and demographic studies have provided a phylogenetic overview of the different populations that have lived alongside each other since the first European colonies. This thesis aims to apply innovative conceptual and methodological approaches to help in exploring colonial history through phenotypic variation. The temporal bone, which forms the lateral (or basal) part of the skull, is one of the bestpreserved bones in general, and in bioarchaeological collections in Quebec in particular. Because this bone is formed in utero, it is known to be less influenced by external environmental pressures. Its morphology reflects biological signals directly inherited from ancestors. Temporal bones (n=214) from seven colonial cemeteries, five Catholic and two Protestant ones, in the St. Lawrence Valley were digitized in 3D using photogrammetry. Geometric morphometric analyses explored phenotypic variation at intra- and inter-regional levels for cemeteries that illustrate key periods of colonial history; from the formation of New France under French colonization to its handover under British colonization through to the industrial era (17th-19th centuries). Morphometric results revealed significant regional differentiation between all French-Canadian Catholic cemeteries. They demonstrate (i) low morphological variation observed in Montreal over two centuries of colonial occupation, and (ii) significant morphological differences between the oldest Catholic cemeteries. It reflects, rapid regionalization linked to the founder effect, bottlenecks and possible geographical isolation between city and countryside. The absence of differences between the Protestant cemetery of Saint-Lawrence (Montreal) and all recent Catholic cemeteries, compared with the Protestant cemetery of Saint-Matthew (Quebec), could indicate the potential presence of Irish individuals. Finally, three individuals of potentially non-European origin were documented in the Protestant cemeteries of Saint-Matthew in Quebec City (n=2; African ancestry or admixed) and in the Catholic cemetery of Notre-Dame in Montreal (n=1; Indigenous ancestry or admixed). Both cemeteries reflect two important periods: (i) French colonization (NotreDame, 1683-1799); (ii) followed by British colonization (Saint-Matthew, 1771-1860). Both periods and locations also had the highest concentration of slaves, indicating their potential social status. This research highlights the benefits of using temporal bone and geometric morphometrics to document, inter- and intra-group variation at the phenotypic level and investigate colonial variability along the St. Lawrence Valley. These new methodological tools offer alternatives to taphonomic constraints while minimizing the manipulation of archaeological human remains. Combined with ethical approaches based on reciprocity, these democratic methods make it possible to engage descendant communities more actively in the field of bioarcheology, ultimately with the aim of easing repatriation and rematriation requests -especially in the case of individuals without precise documentation or archaeological context.

Les invasions biologiques sont reconnues comme un facteur évolutif important sur une échelle de temps courte. Elles affectent notamment la structure génétique des populations, les patrons d’évolution phénotypique et la richesse des faunes de parasites associées aux populations envahissantes. Cette étude se propose de quantifier les conséquences d’une invasion biologique suivant ces trois niveaux (génétique, phénotypique et parasitologique) en prenant pour exemple le cas du tilapia du Mozambique Oreochromis mossambicus. Ce cichlidé africain présente un statut remarquable en biologie de la conservation puisqu’il est à la fois (i) l’une des espèces les plus envahissantes au monde car dispersée à l’échelle globale au cours du XXème siècle et (ii) une espèce « quasi-menacée » (UICN) sur son aire native (partie du sud-est de l’Afrique) du fait de son hybridation massive avec d’autres Oreochromis sp. introduits. La démarche générale employée ici est de décrire l’histoire récente des populations à l’aide de marqueurs nucléaires (AFLP) et des séquences de l’ADN mitochondrial (ADNmt), puis de mettre en relation ces résultats génétiques avec la diversité morphologique et la parasitologie des populations. Deux systèmes différents ont été étudiés : Au sein de l’aire native, l’étude se focalise sur le Limpopo inférieur et le sous-bassin de la Changane (Mozambique). Des patrons d’introgression incluant trois espèces en présence sont détectés, mais les hybrides sont peu fréquents et leur expansion limitée. Ces résultats sont de plutôt bonne augure pour la conservation d’O. mossambicus et ils permettent d’identifier deux zones de conservation prioritaires. L’étude des parasites indique une plus grande diversité parasitaire mais de faibles prévalences dans les sites de moindre valeur en conservation, ce qui pourrait favoriser le succès des espèces introduites et de leurs hybrides. Parmi les territoires envahis, les AFLP et l’ADNmt soutiennent une homogénéité générale et une diversité génétique faible, qui sont interprétées comme le résultat d’un fort goulot d’étranglement précédant l’expansion à l’échelle mondiale. Une structure des populations en lien avec la géographie à large échelle (Nouvelle-Calédonie, Guadeloupe, Jamaïque) est cependant détectée. La variation de la forme du corps est également structurée à large échelle géographique, ce en dépit des fortes variations environnementales enregistrées à l’échelle locale. Cela suggère un effet des contraintes génétiques sur la diversification morphologique contemporaine. L’absence de parasites monogènes sur les populations introduites en Nouvelle-Calédonie peut être mise en relation avec un évènement fondateur, et est proposé comme l’un des facteurs ayant pu favoriser le succès de l’espèce. En conclusion, une faible diversité génétique ne contraint vraisemblablement pas un potentiel envahissant élevé et une diversification rapide chez les tilapias. / Biological invasions are recognized as a significant evolutionary factor over short time scales. In particular, their effect is well recorded on the genetic structure of populations, the patterns of phenotypic evolution and the richness of parasite fauna associated to invasive populations. This study aims at quantifying the consequences of a biological invasion according to these three levels (genetical, phenotypical and parasitological) taking as example the Mozambique tilapia Oreochromis mossambicus. This African cichlid is characterized by an unusual conservation status since it is both (i) ranked among the world’s worst invasive species due to its global dispersion during the 20th century and (ii) sorted as “near-threatened” (IUCN) over its native range (a part of south-east Africa) because of massive hybridization with alien introduced Oreochromis species. The approach used in this study imply to describe the recent history of populations using nuclear (AFLP) and mitochondrial DNA (mtDNA) markers, and then to compare this genetic background to results describing the morphological and parasitological diversity of populations. Two different biological systems were studied: 1) Within the native range, the study focuses on the Lower Limpopo and the Changane sub-drainage (Mozambique). Introgression patterns involving the three co-occurring species were detected, but the frequency of hybrid is low and their geographic expansion is limited. These results provided rather good auspices for the conservation of O. mossambicus, and they allowed to identify two zones of high conservation priorities. The parasitological survey reveals high parasite richness and low prevalences among sites of low conservation values. This last pattern could favour the success of alien introduced species and their hybrids. 2) Among the invasive range of O. mossambicus, both AFLP and mtDNA support a strong genetic homogeneity and a low genetic diversity, a pattern interpreted as resulting from a strong population bottleneck preceding the events of global dispersion. A pattern of population structure related to large scale geography (New Caledonia, Guadeloupe, Jamaica) is nevertheless detected. Body shape variation is also primarily structured at large geographical scale, suggesting a role for genetic constrains on contemporary morphological diversification. The total absence of monogenean parasites in the populations of New Caledonia could result from a founding event and is suggested as a potential factor that could have favoured the O. mossambicus’ success. In conclusion, a low genetic diversity does not likely constraint a strong invasive potential and a rapid phenotypic diversification in tilapias.

L’espèce humaine est caractérisée par une forme de locomotion bipède qui lui est propre. Toumaï, l’holotype de l’espèce Sahelanthropus tchadensis découverte au Tchad, est le plus ancien représentant connu du rameau humain. Daté de 7 millions d’années, il est très proche de la dichotomie entre ce rameau et celui des chimpanzés. C’est donc un témoin précieux des premières phases de l’évolution de la locomotion dans ce groupe. Le but de ce travail est de reconstituer le comportement locomoteur de Sahelanthropus tchadensis à partir de l’étude de la partie osseuse de son labyrinthe, organe de l’équilibre.Pour cela, les relations entre locomotion et morphologie du labyrinthe osseux sont recherchées chez les hominoïdes actuels. Les covariations entre le labyrinthe et le crâne sont étudiées chez Homo sapiens afin de déterminer l’influence sur la morphologie du labyrinthe de son intégration dans le crâne. Ces résultats sont enfin appliqués au labyrinthe de Toumaï, comparé à d’autres hominines fossiles.La morphométrie géométrique discrimine l’ensemble des espèces actuelles par l’orientation, la taille et la forme relatives de chacune des parties du labyrinthe. Cependant, la torsion et l’orientation relative des canaux semi-circulaires sont majoritairement liées à l’intégration du labyrinthe dans le crâne (orientation des pyramides pétreuses et de la face par rapport à la ligne médio-sagittale du basicrâne). Au contraire, l’excentricité des canaux et leur taille sont uniquement liées à la locomotion.Chez Sahelanthropus tchadensis, la taille des canaux semi-circulaires indique une espèce relativement plus agile que les grands singes. En revanche, il ne présente pas les rotations de canaux caractéristiques du genre Homo. La forme de ses canaux constitue une combinaison unique de caractères : canal postérieur rond et canal antérieur légèrement étiré, comme les humains et les australopithèques, mais canal latéral légèrement projeté postéro-latéralement, comme les gorilles et les babouins. Ceci indiquerait un comportement locomoteur associant le grimper vertical dans les arbres à des déplacements au sol bipèdes mais aussi quadrupèdes. / Humans are characterised by a specific form of bipedal locomotion. Toumaï, holotype specimen of Sahelanthropus tchadensis discovered in Chad, is the oldest known member of the human branch. Dated from 7 million years ago, it is very close to the dichotomy between this branch and the branch of chimpanzees. Therefore, it gives valuable information on the first stages of the evolution of locomotion is this group. The purpose of this work is to reconstruct the locomotor behaviour of Sahelanthropus tchadensis based on the study of the osseous part of its labyrinth, the balance organ.To this aim, the relationships between the locomotion and the bony labyrinth morphology are investigated in extent hominoids. The covariations between the labyrinth and the skull are studied in Homo sapiens in order to determine the influence of cranial integration on labyrinth morphology. Finally, these results are applied to the bony labyrinth of Toumaï, compared to other hominin fossils.Geometric morphometrics discriminates all extant species by the relative orientation, size and shape of each part of the labyrinth. However, the torsion and the relative orientation of the semicircular canals are mainly due to the integration of the labyrinth in the skull (petrous pyramids and face orientations relative to the midline of the basicranium). On the contrary, canal eccentricity and size are linked only to locomotion.In Sahelanthropus tchadensis, the canal size indicates that this species was more agile than great apes. However, it does not have the semicircular canal rotations characterising the genus Homo. The shape of its canals constitutes a unique combination of features: a round posterior canal and a slightly stretched anterior canal, as in humans and australopithecines, but a slightly posterolaterally projected lateral canal, as in gorillas and baboons. This is the sign of a locomotor behaviour associating vertical climbing in trees to both bipedalism and quadrupedalism on the ground.

En Europe de l’Ouest, de nombreuses espèces de léporidés sont endémiques, ce qui en fait de bons témoins de l’évolution des écosystèmes terrestres dans lesquelles ont évolué les sociétés humaines préhistoriques. Paradoxalement, leur variabilité morphologique est mal connue et la phylogénie établie aujourd’hui, discutable. Ce travail propose de renseigner la diversité morphométrique des lapins et des lièvres sur près de deux millions d’années d’évolution, à travers l’application d’études ostéométriques et en morphométrie géométrique. L’analyse de restes osseux et dentaires – de populations actuelles et de 73 séries fossiles provenant de régions périméditerranéennes couvrant le Pléistocène – permet de caractériser les adaptations des léporidés face aux changements environnementaux et leurs tendances évolutives. Cette étude propose une nouvelle phylogénie pour le lapin et présente les différentes phases de dispersion des taxons à l’échelle de l’Europe occidentale. Ainsi, plusieurs événements de type expansion des populations, recolonisation des territoires depuis des zones refuges et extinctions locales, sont mis en évidence en réponse aux changements climatiques globaux. Ces résultats permettent de discuter la présence de ces petits gibiers dans l’environnement et alimente le débat sur les relations entre ces espèces et les communautés humaines. Leur augmentation significative dans la diète des groupes humains à la fin du Paléolithique supérieur, ne semble pas seulement s’expliquer par des changements cognitifs, culturels ou économiques, mais coïncide davantage avec les variations biogéographiques de ces espèces. / Fossil remains of small mammals of the Leporidae family are abundant in numerous paleontological and archaeological deposits from the Quaternary. Many species are endemic to Western Europe, which makes them reliable markers of change in the ecosystems in which prehistoric human societies evolved. Paradoxically, morphological variability of leporids is still poorly understood and current phylogeny remains a subject of debate. This work focuses on the morphometric diversity of rabbits (Oryctolagus) and hares (Lepus) over nearly two million years of evolution. We applied osteometry and geometric morphometric analyzes to bone and dental remains of current populations and 73 fossil samples from perimediterranean regions (Spain, France, Italy, Portugal) during different moments of the Pleistocene. These data provide insights concerning Leporidae adaptations to environmental change as well as more general evolutionary trends. Here we propose a new phylogeny for the genus Oryctolagus and present different dispersion phases for Western Europe. Several population expansion events coupled with the recolonization of refuge areas and local extinctions are highlighted in response to global climate change. These results allow us to discuss the presence of these small game species in the environment and contribute to the debate concerning relations between leporids and human communities. Humans have regularly consumed leporids since at least the Middle Paleolithic. Their significant increase in the diet at the end of the Upper Paleolithic, however, cannot be explained solely by cognitive, cultural or economic changes but rather coincides with biogeographic variations of these species.

Les invasions biologiques sont reconnues comme un facteur évolutif important sur une échelle de temps courte. Elles affectent notamment la structure génétique des populations, les patrons d'évolution phénotypique et la richesse des faunes de parasites associées aux populations envahissantes. Cette étude se propose de quantifier les conséquences d'une invasion biologique suivant ces trois niveaux (génétique, phénotypique et parasitologique) en prenant pour exemple le cas du tilapia du Mozambique Oreochromis mossambicus. Ce cichlidé africain présente un statut remarquable en biologie de la conservation puisqu'il est à la fois (i) l'une des espèces les plus envahissantes au monde car dispersée à l'échelle globale au cours du XXème siècle et (ii) une espèce " quasi-menacée " (UICN) sur son aire native (partie du sud-est de l'Afrique) du fait de son hybridation massive avec d'autres Oreochromis sp. introduits. La démarche générale employée ici est de décrire l'histoire récente des populations à l'aide de marqueurs nucléaires (AFLP) et des séquences de l'ADN mitochondrial (ADNmt), puis de mettre en relation ces résultats génétiques avec la diversité morphologique et la parasitologie des populations. Deux systèmes différents ont été étudiés : Au sein de l'aire native, l'étude se focalise sur le Limpopo inférieur et le sous-bassin de la Changane (Mozambique). Des patrons d'introgression incluant trois espèces en présence sont détectés, mais les hybrides sont peu fréquents et leur expansion limitée. Ces résultats sont de plutôt bonne augure pour la conservation d'O. mossambicus et ils permettent d'identifier deux zones de conservation prioritaires. L'étude des parasites indique une plus grande diversité parasitaire mais de faibles prévalences dans les sites de moindre valeur en conservation, ce qui pourrait favoriser le succès des espèces introduites et de leurs hybrides. Parmi les territoires envahis, les AFLP et l'ADNmt soutiennent une homogénéité générale et une diversité génétique faible, qui sont interprétées comme le résultat d'un fort goulot d'étranglement précédant l'expansion à l'échelle mondiale. Une structure des populations en lien avec la géographie à large échelle (Nouvelle-Calédonie, Guadeloupe, Jamaïque) est cependant détectée. La variation de la forme du corps est également structurée à large échelle géographique, ce en dépit des fortes variations environnementales enregistrées à l'échelle locale. Cela suggère un effet des contraintes génétiques sur la diversification morphologique contemporaine. L'absence de parasites monogènes sur les populations introduites en Nouvelle-Calédonie peut être mise en relation avec un évènement fondateur, et est proposé comme l'un des facteurs ayant pu favoriser le succès de l'espèce. En conclusion, une faible diversité génétique ne contraint vraisemblablement pas un potentiel envahissant élevé et une diversification rapide chez les tilapias.

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.