Le rôle central du phytoplancton à la base de la chaîne trophique aquatique motive une compréhension étayée des facteurs pouvant faire varier les populations et la composition des populations de phytoplancton. Cette compréhension est d'autant plus importante dans le contexte actuel, puisque nous savons que l'humain influence le climat et les milieux aquatiques par sa présence et ses activités. Nous tentons donc, dans notre étude, de déterminer les variables environnementales importantes qui dictent les changements de taille et de composition de la communauté de phytoplancton à l'échelle d'un lac et d'en déduire les niches réalisées des différentes espèces du lac. L'utilisation d'une station mobile de manière verticale dans le lac Montjoie (Saint-Denis-de-Brompton) a permis de collecter des données in situ à haute fréquence et résolution temporelle caractérisant la colonne d'eau. Combinée à ces mesures, une banque de données sur l'abondance de différentes catégories de phytoplancton a été créée à l'aide d'un cytomètre en flux imageur (IFCB) et d'un programme de reconnaissance d'images qui lui est associé. En combinant ces données nous avons déterminé que la température moyenne au-dessus de la thermocline et que la profondeur limite de chlorophylle (2 écarts-types sous le maximum de chlorophylle) étaient les 2 variables (parmi les variables mesurées) les plus appropriées pour déterminer les niches réalisées de nos catégories de phytoplancton. À l'aide de ces 2 variables, nous avons pu déterminer les niches réalisées d'une trentaine de catégories présentes dans notre lac. Les niches ont été déterminées à la fois sur les données d'abondance et sur les données de taux de croissance nette à l'aide de deux méthodes différentes, soit l'analyse canonique des correspondances (CCA) et la maximisation de l'entropie d'information (MaxEnt). Ce sont finalement les niches déterminées avec les taux de croissance nette qui sont les plus pertinentes. Les deux méthodes ont donné des résultats semblables, mais c'est MaxEnt qui est la plus versatile pour l'ajout de nouvelles variables explicatives et c'est donc celle-ci que nous privilégierons dans le futur.

Les cellules souches embryonnaires (ESCs) sont dérivées d'embryons au stade blastocyste. Elles sont caractérisées par la capacité de se diviser et de maintenir un phénotype indifférencié et en présence de stimuli, de se différencier en cellules spécialisées dérivées des trois feuillets embryonnaires, c'est la pluripotence. Elles sont un outil puissant pour modéliser des maladies génétiques à des fins de découvertes en recherche fondamentale et aussi dans un but d’applications cliniques. Les mESCs sont maintenues pluripotentes in vitro en présence de LIF (Leukemia Inhibitor Factor), une cytokine de la famille des Interleukines 6 (IL6) présentant des effets pléiotropes en fonction du type et de la maturité cellulaire. Le retrait de LIF conduit à la différenciation hétérogène des mESCs dont une partie meurt par apoptose. Lors du retrait de LIF, les cellules entrent séquentiellement dans des phases d'engagement réversible (jusqu'à 36h après retrait du LIF) et irréversible, au cours desquelles la re-stimulation par le LIF induit des effets différents. Afin de mieux caractériser cet effet de LIF, nous avons mis au point un « test de plasticité » in vitro et avons étudié l'impact de paramètres environnementaux qui pourraient moduler cette plasticité dans les mESCs. Nous avons montré que la MMP1 (Matrix Metalloproteinase 1), qui peut remplacer le LIF dans le maintien de la pluripotence, est moins efficace pour le maintien de la plasticité cellulaire des mESCs. Nous avons aussi montré que les mESCs restent pluripotentes et plastiques à 3% d'O2, in vitro, et qu’elles se caractérisent par un nouvel équilibre d'expression des gènes et des protéines en comparaison à 20% d'O2. / Embryonic Stem Cells (ESCs) are derived from embryo at the blastocyst stage. These cells are characterized by their properties of self-renewal and pluripotency: ability to divide and maintain an undifferentiated phenotype and to differentiate into specialized cells of the three primary germ layers in the presence of stimuli. ESCs are a powerful tool to modelize genetic diseases for fundamental research and clinical applications. Mouse Embryonic Stem Cells (mESCs) are maintained pluripotent in vitro in the presence of Leukemia Inhibitory Factor (LIF), an Interleukin 6 (IL6) cytokine family member which displays pleiotropic functions, depending on both maturity and type of cells. LIF withdrawal leads to heterogeneous differentiation of mESCs and part of the differentiated cells die by apoptosis. During the kinetics of LIF withdrawal, we show that cells enter a LIF-dependent reversible (up to 36h of LIF withdrawal) and irreversible phase of differentiation in which LIF-restimulation induces differential effects. To better characterize this period and LIF-dependent processes, we settled up an in vitro « plasticity test » and investigated the impact of environmental parameters that could regulate cell plasticity in mESCs. Our results reveal that the Matrix Metalloproteinase 1 (MMP1), which can replace LIF cytokine for maintenance of mESCs pluripotency, mimics its effects in the plasticity window, but with less efficiency. In addition, we demonstrate that mESCs maintain plasticity and pluripotency potentials in vitro, under 3% O2 (physioxic condition) with a new equilibrium of gene and protein expression levels compared to 20% O2.

Cette recherche porte sur l'exploration et la qualification des dispositifs évolutionnaires appliquées à la conception architecturale. Ici, ce sont les qualités environnementales et plus particulièrement les qualités solaires passives de l'enveloppe de l'édifice qui guideront le processus évolutionnaire. Nous nous attachons plus particulièrement aux phases initiales de la conception, et nous cherchons à spécifier un outil d'assistance favorisant et stimulant une conception créative. Après avoir établi et structuré une connaissance sur les processus de conception, sur la créativité, sur les qualités thermiques et sur les méthodes évolutionnaires, nous proposons un outil prototypal, fondé sur un algorithme génétique et implanté dans un logiciel de type modeleur. Celui-ci a été expérimenté dans le milieu pédagogique, et nous a conduit à caractériser les modalités de création et de conceptualisation de la forme architecturale dans le cadre d'une instrumentation évolutionnaire. Ainsi nous notons le basculement cognitif d'une pensée implicite vers une pensée explicite comme caractéristique fondamentalement de l'instrumentation générative. De plus nous insistons sur l'importance de l'indétermination signifiante comme composante essentielle de la création. Enfin nous proposons la notion de « trans-forme » comme élément caractéristique d'une pensée du processus et de la multiplicité. Cette « meta-forme » serait issue de la description des conditions de mise en forme à travers la paramétrisation des comportements aux limites et des modalités d'émergence.

La caractérisation des paléoenvironnements et paléoclimats des milieux continentaux du Néogène africain est un enjeu majeur pour comprendre l’émergence du rameau humain. La première partie du travail présente un état des lieux des connaissances dans ce domaine, mais aussi des avantages et des points faibles des marqueurs paléoenvironnementaux habituellement utilisés. Elle met ainsi en exergue la nécessité de développer de nouveaux marqueurs afin de documenter les paléoclimats, et plus particulièrement la paléosaisonnalité. Les marques de croissance squelettiques (MCS) des vertébrés ectothermes (poissons et tortues) sont présentées comme nouveau marqueur potentiel. D’une part, le but de ce travail est de déterminer la significativité du signal déposé par les MCS au sein d’un organisme et la capacité de ces structures à enregistrer un signal environnemental. D’autre part il vise à évaluer leur conservation dans les restes fréquents des dépôts du Néogène africains et à proposer des critères pour une meilleure exploitation de ce matériel. Ainsi, dans la deuxième partie, un large spectre de pièces squelettiques d’un spécimen de Polypterus bichir est analysé pour évaluer l’homogénéité intra-individuelle du signal enregistré par les MCS. La troisième partie présente la mise en place et le déroulement d’une étude expérimentale menée en conditions de température, photopériode et alimentation contrôlées. Elle a pour but de tester l’impact de ces facteurs dans le contrôle de la croissance de deux actinoptérigyens (Polypterus senegalus et Auchenoglanis occidentalis) et d’un chélonien pleurodire (Pelusios castaneus). La dernière partie présente une étude de restes fossiles de siluriformes, de Polypterus sp., de Lates sp. et de Pelusios sp. provenant des affleurements Mio-Pliocène du Tchad. Outre les conseils d’échantillonnage et de préparation de ces restes, de premières pistes d’interprétation des signaux observés sont proposées. / The paleoenvironmental and paleoclimatic characterization of continental environments from the Neogene of Africa is a major concern for the understanding of the emergence of the human lineage. The first part of this work presents a state of art of the knowledge on this field, and of the advantages and drawbacks of the paleoenvironmental proxies commonly used. It highlights the need to develop new proxies to document paleoclimates, and especially paleoseasonality. Ectothermic vertebrates (fish and turtles) growth marks (GM) are presented hereafter as a potential new proxy. On one hand, this work aims at ascertaining the significance of the signal left by GM within an organism and their efficiency in recording an environmental signal. On the other hand, it aims at evaluating their preservation in remains frequently found in African Neogene outcrops and at proposing criteria for their optimal use. Thus, in the second part, a wide array of skeletal pieces from one specimen of Polypterus bichir is analyzed to assess intra-individual homogeneity of GM signal. The third part introduces the set up and the progress of an experimental study led in controlled conditions of temperature, photoperiod and feeding. It aims at testing the impact of each factor on growth control in two Actinopterygii (Polypterus senegalus and Auchenoglanis occidentalis) and one pleurodiran Chelonii (Pelusios castaneus). The last part of this work presents a study of fossil remains of catfishes, Polypterus sp., Lates sp. and Pelusios sp. from Chadian Mio-Pliocene outcrops. Besides sampling and preparation advices, prelimininary paleoenvironmental and paleoclimatic interpretations are proposed.

Cette recherche porte sur l’exploration et la qualification des dispositifs évolutionnaires appliquées à la conception architecturale. Ici, ce sont les qualités environnementales et plus particulièrement les qualités solaires passives de l’enveloppe de l’édifice qui guideront le processus évolutionnaire. Nous nous attachons plus particulièrement aux phases initiales de la conception, et nous cherchons à spécifier un outil d’assistance favorisant et stimulant une conception créative. Après avoir établi et structuré une connaissance sur les processus de conception, sur la créativité, sur les qualités thermiques et sur les méthodes évolutionnaires, nous proposons un outil prototypal, fondé sur un algorithme génétique et implanté dans un logiciel de type modeleur. Celui-ci a été expérimenté dans le milieu pédagogique, et nous a conduit à caractériser les modalités de création et de conceptualisation de la forme architecturale dans le cadre d’une instrumentation évolutionnaire.Ainsi nous notons le basculement cognitif d’une pensée implicite vers une pensée explicite comme caractéristique fondamentalement de l’instrumentation générative. De plus nous insistons sur l’importance de l’indétermination signifiante comme composante essentielle de la création. Enfin nous proposons la notion de « trans-forme » comme élément caractéristique d’une pensée du processus et de la multiplicité. Cette « meta-forme » serait issue de la description des conditions de mise en forme à travers la paramétrisation des comportements aux limites et des modalités d’émergence / This research tackles the exploration and the qualification of evolutionary mechanisms applied to the architectural design. Here, it is the environmental qualities and more particularly the passive solar qualities of the envelope of the building that will guide the evolutionary process. We become attached more particularly to the initial phases of the conception, and we try to specify a aided digital tool of facilitating and stimulating a creative design. Having established and structured the knowledge on the processes of conception, on the creativity, on the thermal qualities and on the evolutionary methods, we propose a prototypal tool, based on an genetic algorithm and implanted in a modeller software. This one was experimented in the educational environment, and led to us to characterize the modalities of creation and conceptualization of the architectural shape within the framework of an evolutionary instrumentation.So we note the cognitive fall of an implicit thought towards an explicit thought as a main characteristic of the generative tools. Furthermore we insist on the importance of the significant indecision as essential constituent of the creation. Finally we propose the notion of "transform" as characteristic element of a thought of the process and the multiplicity. This "meta-shape" would arise from the description of the conditions of shaping through the parameterisation of the behaviours at the limits and from modalities of emergence

L'étude des enregistrements récifaux de la dernière déglaciation est essentielle pour appréhender l'impact des variations du niveau marin et des conditions environnementales sur la croissance et l'architecture des récifs. Les forages réalisés sur les pentes externes des récifs de Tahiti lors de l'Expédition IODP 310 permettent d'enregistrer la croissance récifale durant la dernière déglaciation (entre 16000 et 8000 ans BP). Les objectifs de cette étude sont de reconstituer l'évolution de la composition biologique, de la croissance et de l'architecture des récifs post-glaciaires de Tahiti et de modéliser leur développement grâce à des analyses sédimentologiques et minéralogiques couplées aux méthodes de datations, d'imagerie et de modélisation stratigraphique. Les résultats obtenus permettent de mieux comprendre l'effet des différents paramètres environnementaux (ex. niveau marin, hydrodynamisme, flux terrigènes) sur la croissance, la morphologie et l'ennoiement de ces récifs. Ils ont aussi permis de reconstituer les paramètres de croissance des microbialithes (croûtes microbiennes) qui forment localement le constituant volumétrique majeur de ces récifs.