Au sein du règne animal, les humains sont considérés comme possédant des capacités manuelles uniques. Cependant, nous ne savons toujours pas quelles sont les réelles capacités manuelles des primates, ni comment elles ont évolué. Les humains sont-ils réellement uniques ? Cette thèse vise à étudier les capacités de manipulation chez des Hominidés en lien avec l’anatomie et la fonction de leur main, en utilisant une approche interdisciplinaire combinant différentes approches : comportementale, morphologique, fonctionnelle et biomécanique. Pour quantifier les stratégies comportementales et les capacités de manipulation chez des Hominidés, j’ai mené une étude éthologique sur différents grands singes captifs et sur les humains au cours d’une même tâche complexe d'utilisation d'outils. J’ai utilisé des approches comparatives de morphométrie géométrique 3D sur le complexe trapézio-métacarpien combiné avec un modèle musculo-squelettique pour mieux interpréter les résultats comportementaux et pour tester le lien entre la morphométrie de la main et les contraintes biomécaniques durant l’utilisation d’outils chez les Hominidés. Les résultats de cette thèse montrent que les grands singes manifestent des capacités dynamiques de manipulation, mais que chaque espèce a ses propres spécificités. Plus de capacités dynamiques complexes, comme les mouvements intra-manuels, sont observés pour les bonobos et les gorilles que pour les orangs-outans. Les différents modes de vie des espèces peuvent expliquer cette variabilité. En outre, au cours de la tâche complexe d’utilisation d’outils, les humains montrent une meilleure performance que les grands singes et montrent des spécificités. Cette nouvelle approche intégrative montre clairement aussi que les différentes capacités de manipulation des Hominidés ne peuvent pas seulement être une conséquence des différentes morphologies de l’articulation trapézio-métacarpienne, mais aussi des différentes contraintes mécaniques liées à la morphométrie globale de la main. Ces résultats mettent en évidence la difficulté de déduire les capacités manuelles d’espèces fossiles à partir de certaines informations provenant de la forme de l'os, sans tenir compte de la morphométrie globale de la main et de son lien possible avec les contraintes biomécaniques. Cette thèse fournit de nouvelles informations sur les capacités manuelles des Hominidés, sur les différentes contraintes entourant ces capacités, et de nouvelles informations afin de mieux comprendre l'évolution des capacités manuelles chez les primates. / Humans are considered to have unique manual abilities in the animal kingdom. However, we still do not know what the real manual abilities of primates are, nor how they evolved. Are humans really unique? This dissertation aims to investigate the manipulative abilities in Hominids related to their hand anatomy and function, using an interdisciplinary framework combining behavioral, morphological, functional, and biomechanical approaches. To quantify the behavioral strategies and manipulative abilities in Hominids, I have conducted an ethological study on different captive great apes and on humans during the same complex tool use task. I used 3D geometric morphometrics and comparative approaches on the trapeziometacarpal complex combined with a musculo-skeletal model to better interpret the behavioral results and to test the link between hand morphometric and biomechanical constraints during tool use in Hominids. The results of this PhD show that great apes demonstrate dynamic manipulative abilities but that each species has its own specificities. More complex dynamic abilities, such as in-hand movements, are observed for bonobos and gorillas than for orangutans. The different lifestyles of the species may explain this variability. Moreover, during the complex tool use task, humans perform better than great apes and show specificities. The new integrative approach also clearly shows that the different manipulative abilities of Hominids cannot only be a consequence of the different morphologies of the trapeziometacarpal joint but also of the different mechanical constraints related to the overall hand morphometric. These results highlight the difficulty to infer manual abilities in fossils from some bone shape information, without taking into account the overall morphometric of the hand and its possible link with biomechanical constraints. This PhD thesis provides new information on the manual abilities of Hominids, on the different constraints surrounding these abilities, and new information to better understand the evolution of manual abilities in primates.

Malgré son caractère d’animal exotique et venu d’ailleurs, le singe a fait l’objet d’une attention toute particulière de la part de la culture grecque et gréco-romaine. L’animal, que l’imaginaire contemporain considère comme le plus proche de l’homme en vertu de ses caractères morphotypiques et éthologiques, était au contraire conçu par les Anciens comme l’être vivant le plus aberrant de l’humanité, justement en raison d’une pareille similarité considérée comme échouée. L’imaginaire grec concernant le singe se nourrit de pratiques relationnelles en grande partie différentes de celles qui peuvent concerner l’observateur moderne : en effet, les Grecs ne connaissaient pas de grands singes, et le représentant prototypique des primates non-humains était pour eux le magot. En analysant le portrait-robot que les sources zoologiques et médicales nous délivrent concernant la forme du singe, son éthologie et sa façon de se déplacer, il est possible de comprendre d’autres aspects apparemment plus obscurs faisant partie des représentations culturelles conçues par les Grecs pour cet animal. Le singe s’intègre en particulier dans les mêmes configurations symboliques que d’autres caractères de l’imaginaire grec, avec une spécificité propre lorsqu’il est associé à des figures imparfaitement viriles ou masculines telles que les enfants ou les eunuques, ainsi que les homosexuels efféminés. Son association à de milieux sociaux d’élite très souvent liés à une vie considérée comme débauchée, sa condition marquée par l’imperfection physique ainsi qu’une soumission au maître toujours jugée comme précaire, font en sorte que le singe soit considéré comme le véritable geloion mimēma de l’être humain et de son modèle de perfection, à savoir le mâle adulte de condition libre. / Despite being an exotic animal and coming from elsewhere, monkeys have been the subject of special attention from Greek and Greco-Roman culture. The animal that the contemporary imagination considers the closest to man by virtue of its morphotypical and ethological characters was, on the contrary, conceived by the ancients as the most aberrant living being when compared to man precisely because of such a failed similarity. Ancient Greek imaginary about monkeys feeds on relational practices largely different from those that may concern human beings nowadays: ancient Greeks indeed did not know any great apes and the prototypical representative of the non-human primates was the Barbary ape. By analysing the information that zoological and medical sources give us concerning both the anatomy and the ethology of monkeys, it is possible to understand other seemingly more obscure aspects that are part of the cultural representations conceived by the Greeks for this animal.In particular, monkeys enter into the same symbolic configurations as other figures in ancient Greek imagery especially when associated with imperfectly virile or masculine figures such as children or eunuchs as well as effeminate homosexuals. The association with elite social circles very often linked to a life considered debauched and their condition marked by physical imperfection in addition to a submission to the master always considered as precarious, make the monkey be considered a real geloion mimēma, a laughable counterfeit of the human being and of his perfect prototype, namely the adult male of free condition.

With more than ¾ of the forest surface of Cameroon allocated to logging, the survival of many rainforest species will depend on the way in which timber production forests will be managed in this country for the next decades. Management decisions to be applied should be directed systematically towards a minimization of the negative impacts on the ecosystem as a whole, including on the animal populations living in these forests. This requires a detailed understanding of the response of wildlife to selective logging as it is currently practised in Central Africa. <p>This thesis reports results of a longitudinal monitoring of abundances of nine mammal species in a forest concession over a four years period. From 2003 to 2006, four wildlife censuses have been conducted in the active core of FMU 10.030 allocated to the logging company PALLISCO. Our study area covers 176 sq-km and include several logging compartments and unlogged areas.<p>The diversity of specific responses to the introduction of human activities into the habitat is at the scale of the biological diversity of the habitat itself. A particular attention was paid to two emblematic species of the Cameroonian forests, western lowland gorillas G.g. gorilla and the common chimpanzees Pan troglodytes. During this work, we studied 1) how logging at industrial scale affects the spatial distribution of nine mammal species, including great apes, in timber production forests of South-eastern Cameroon, and 2) the nature of pressures exerted on animal populations within an active forest concession (anthropic, ecological, ethologic, etc).<p>Our first results indicate that the extraction of valuable timber species generates a spatial reorganization of gorillas and chimpanzees, inducing local modifications of population densities. This spatial reorganization seems to be mainly due to human activities per se rather than to modifications of the habitat structure or changes in the availability of fruits for these species. Compared with other mammals, great apes are at the two extreme opposites of a gradient of sensitivity to the habitat disturbances created by logging. Gorillas, as well as other "generalist" species like duikers, seem to thrive in logged forests, probably attracted in these areas by the secondarisation of the vegetation. Their densities decrease temporarily in logging compartments during logging operations but these species recover quickly, suggesting a repulsive effect of the human presence in the forest rather than a major alteration of the habitat quality for them. Rather "specialist" species seem to react by increasing the size of their foraging area. These are the sitatungas Tragelpahus spekei and bushpigs Potamochoerus porcus, two typical species of swamp forest with Raffia spp. and semi-inundated forests. These particular biotopes in the heart of the production forests seem to be playing the role of refuge zone for these species. Finally, two species were identified as being explicitly vulnerable to logging activities: the chimpanzees and forest elephants Loxodonta africana cyclotis. Their abundances did not recover to original values during the period of study indicating that they still undergo some kind of ecological and/or anthropic pressures after the end of logging operations that is strongly adverse to them. <p>In order to contrast the ecological and/or anthropic factors ruling gorillas' and chimpanzees' spatial distribution in the habitat, we have used a spatial modelling technique called “Ecological Niche Factor Analysis - ENFA". ENFA-generated models for these two species mainly retained anthropic variables to explain great apes local repartition in the study area. For gorillas, it was mainly explained by the local pattern of logging compartments and the time that passed since the end of logging operations. Globally, this species avoids the areas of forests showing a high rate of human frequentation and is attracted to old logged areas. As for the chimpanzees, their spatial distribution is influenced mainly by the presence of roads which are largely avoided. The periphery of logged compartment seems to be a zone of convergence for chimpanzee communities that have probably been driven out from logging compartments during operations, but these movements of populations would be limited to short distances. The vulnerability of the chimpanzees is consequently explained by the absence of demographic mechanisms enabling them to avoid the disturbed zones while reducing the territorial conflicts.<p>The general trend in great ape abundances in an active logging concession confirms that even closely related species can show divergent capacities of survival when confronted to human disturbances. Our work highlights that chimpanzee communities demonstrate some spatial inertia, contrarily to gorillas which easily manage to avoid human activities. This inertia would be probably at the origin of its sensitivity to current forestry practices. Our results confirm White & Tutin (2001)'s socio-ecological explanation for the vulnerability of chimpanzees to logging in forests of Central Africa. Knowing this, it is imperative to set up concrete conservation actions aiming at maintaining the chimpanzee populations of in Cameroonian timber production forests.<p>Practically, selective logging would easily be compatible with the preservation of the majority of rainforests mammals if concrete measures aiming at decreasing the negative impacts of logging were effectively applied. As a general rule, the proximity between logged areas and some zones that can serve as refuge seems to be a determining factor of the persistence of rainforests mammals in logged forests. A line of thought would be thus to ensure safe shifts of populations towards these zones in order to guarantee the avoidance of disturbances and, later, the recovery of densities in logged forests. In this sense, our main recommendation consists in promoting a delimitation of logging compartments into narrow strips so as to reduce the distance to be walked by an animal to geographically avoid human disturbances. Additionally, it is necessary to set up well-designed biomonitoring programmes to follow up trends in wildlife abundances and promote a flexible management that can be adapted according to the evidence of detrimental events to wildlife.<p>/<p>Avec plus de ¾ de la surface forestière du Cameroun allouée à l'exploitation forestière, la survie de nombreuses espèces de mammifères dépendra de la façon dont seront gérés les massifs de forêt de production de ce pays dans les décennies à venir. Les mesures de gestion à appliquer devraient être orientées systématiquement vers une minimisation des impacts négatifs sur l'écosystème dans son ensemble, y compris sur les populations animales résidant dans ces forêts. Ceci nécessite une compréhension détaillée de la réponse de la grande et moyenne faune à l'exploitation forestière sélective telle qu'elle est effectivement pratiquée en Afrique Centrale. <p>Cette thèse de doctorat rapporte les résultats d'un suivi longitudinal, sur une période de quatre ans, des abondances de neuf espèces de mammifères au sein d'une concession forestière du Sud-est Cameroun. Au total, quatre recensements de la faune ont été réalisés entre 2003 et 2006 dans la partie active de l'UFA 10.030 allouée à la société PALLISCO. La zone étudiée couvre 176 km2 et englobe plusieurs parcelles annuelles d'abattage ainsi que des compartiments non exploités.<p>La diversité des réponses spécifiques vis-à-vis de l'introduction d'activités humaines dans l'habitat est à l'échelle de la diversité biologique de l'habitat lui-même. Une attention particulière a été portée sur deux espèces emblématiques des forêts camerounaises, les gorilles des plaines occidentales G.g. gorilla et les chimpanzés communs Pan t. troglodytes. Durant ce travail, nous avons étudié 1) comment l'exploitation forestière à l'échelle industrielle affecte la distribution spatiale de neuf espèces de mammifères, dont les grands singes, dans les massifs de forêt de production du Sud-est Cameroun, et 2) de quelle nature sont les pressions exercées sur les populations animales au sein d'une concession forestière active (anthropique, écologique, éthologique, etc.).<p>Nos premiers résultats indiquent que l'extraction d'essences précieuses dans les forêts camerounaises génère notamment une réorganisation de la distribution spatiale des gorilles et des chimpanzés, induisant des modifications locales de densité de population. Cette réorganisation spatiale semble être due aux activités humaines elles-mêmes plutôt qu'aux modifications de la structure de l'habitat ou à une diminution de la disponibilité de certaines ressources alimentaires importantes pour ces espèces. Comparés à d'autres mammifères, les grands singes se placent aux deux extrêmes d'un gradient de sensibilité aux perturbations de l'habitat causés par l'exploitation forestière. Les gorilles, ainsi que d'autres espèces "généralistes" comme les céphalophes, semblent prospérer dans les forêts exploitées, probablement attirés dans ces zones par la secondarisation de la végétation. Leurs densités diminuent ponctuellement dans les parcelles d'abattage pendant les opérations d'extraction, mais retrouvent très vite leur niveau initial. Ceci suggère un effet répulsif de la présence humaine sur ces espèces plutôt qu'une altération majeure de la qualité de l'habitat pour ces dernières. D'autres espèces plus "spécialistes" semblent réagir en augmentant la taille de leurs aires de fourragement. Il s'agit des sitatungas Tragelpahus spekei et des potamochères Potamochoerus porcus, deux espèces appréciant les biotopes humides (marécages à Raphia spp. des zones de forêt inondées, etc.). Ces biotopes particuliers, non-affectés par l'exploitation forestière, au coeur des forêts de production semblent servir de refuge pour ces espèces. Enfin, deux espèces ont été identifiées comme étant explicitement très vulnérables aux activités d'exploitation: les chimpanzés et les éléphants des forêts Loxodonta africana cyclotis. Leurs abondances n'ont pas recouvré les valeurs originelles durant la période d'étude, indiquant que ces espèces subissent encore des pressions écologiques et/ou anthropiques jusqu'à quatre ans après la fin des activités d'exploitation forestière. <p>Afin de contraster les facteurs écologiques et/ou anthropiques régissant la distribution spatiale des gorilles et des chimpanzés, nous avons fait usage d'une technique de modélisation spatiale appelée "Ecological Niche Factor Analysis – ENFA". Les modèles ENFA pour ces deux espèces ont principalement retenu les variables anthropiques pour expliquer la distribution spatiale des grands singes dans l'aire d'étude. Il a ainsi été démontré que la répartition des gorilles était en grande partie expliquée par l'agencement local des AACs et le temps qui s'est écoulé depuis la fin des opérations d'extraction dans celles-ci. De manière générale, cette espèce évite les zones présentant un haut taux de fréquentation humaine et préfère les forêts exploitées quelques années auparavant. Quant aux chimpanzés, leur distribution spatiale est principalement expliquée par la présence de routes et pistes forestières qui sont amplement évitées. La périphérie des zones exploitées semble être une zone de convergence pour les chimpanzés qui y seraient vraisemblablement refoulés lors des perturbations, mais ces mouvements seraient limités à de courtes distances. La vulnérabilité des chimpanzés s'expliquerait dès lors par l'absence de mécanismes démographiques leur permettant d'éviter les zones affectées tout en réduisant les conflits territoriaux résultant d'une réorganisation spatiale.<p>La tendance globale des variations d'abondance des grands singes au sein d'une concession forestière en cours d'exploitation confirme que même des espèces très proches phylogénétiquement peuvent faire preuve de capacités différentes de survie face aux perturbations anthropiques. Il ressort de nos observations que les communautés de chimpanzés font preuve d'une certaine inertie spatiale, contrairement aux gorilles qui parviennent à éviter les activités humaines. Cette inertie serait probablement à l'origine de sa vulnérabilité face aux pratiques forestières actuelles. Nos résultats viennent confirmer l'hypothèse socio-écologique émise par White & Tutin (2001). Face à ce malheureux constat, il est impératif de mettre en place des mesures concrètes de gestion visant à maintenir les populations de chimpanzés dans les forêts de production camerounaises. <p>Pratiquement, l'exploitation sélective serait compatible avec la conservation de la plupart des mammifères si certaines mesures de gestion visant à diminuer les impacts négatifs étaient rapidement mises en application. La proximité entre les zones exploitées et les zones pouvant servir de refuge semble être un facteur déterminant de la survie de nombreuses espèces de mammifères dans les forêts de production du Cameroun. Une ligne de réflexion serait donc d'assurer les mouvements de populations vers ces zones-refuge sans heurts afin de garantir l'émigration des populations animales en dehors des zones affectées et la recolonisation ultérieure des forêts exploitées. En ce sens, notre principale recommandation consiste à promouvoir un découpage en assiettes de coupe en bandes relativement étroites (<2,5 km) de façon à réduire la distance à parcourir pour éviter géographiquement les perturbations anthropiques. De même, il serait nécessaire de mettre en place des programmes de suivi régulier des abondances faunistiques afin de permettre une gestion adaptative qui s'ajusterait au vu d'événements critiques pour la faune. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le virus Lassa entraine une fièvre hémorragique endémique en Afrique de l’Ouest et représente un problème de santé publique. Les connaissances sur la pathogénèse et les réponses immunitaires associées à la maladie sont partielles. Nous avons suivi les paramètres pathologiques, virologiques et immunologiques associés aux infections létales et non létales du LASV chez le singe cynomolgus. Le tableau clinique a été caractérisé par une dépression, une anorexie, une perte de poids et une asthénie chez les animaux survivants, tandis que ces mêmes symptômes ont été accompagnés de fièvre, de difficultés respiratoires et d’épistaxis chez les animaux infectés par une dose létale. Seuls ces derniers ont montré une perturbation des paramètres de coagulation, une rhabdomyolyse et une hausse des marqueurs de lésions rénales. Nous avons observé un tropisme radicalement différent en fonction de la sévérité de la maladie, avec une dissémination virale dans les organes plus importante et plus rapide chez les animaux décédés, la présence de particules infectieuses plus nombreuses et des modifications anatomopathologiques plus sévères. Une réponse immunitaire innée et adaptative précoce et puissante a été associée avec le contrôle de l’infection et la survie tandis que les infections fatales ont été caractérisées par une réponse inflammatoire ressemblant au choc septique, une défaillance de la réponse immunitaire ainsi qu’une réplication virale incontrôlée. Cette étude permet d’améliorer nos connaissances de la pathogénèse de la fièvre de Lassa et d’apporter des marqueurs d’infection prédictifs de la maladie / Lassa virus causes a hemorrhagic fever endemic in West Africa and represents a threat for civilians. The pathogenesis and the immune responses associated with the disease are poorly understood. We followed pathological, virological and immunological parameters associated with fatal and non-fatal Lassa virus infection in the cynomolgus monkey. The clinical picture was characterized by depression, anorexia, weight loss and asthenia in survivors whereas the same symptoms were supported by fever, respiratory difficulties and epistaxis in animals infected with the lethal dose. Only fatalities have shown coagulation parameters dysfunction, rhabdomyolysis and an increase of renal function markers. We observed a different viral tropism in a function of the disease severity, with viral dissemination in organs that was more important and faster in fatalities, the appearance of numerous infectious particles number and more severe pathologic changes. Early and robust innate and adaptive immune response has been associated with the control of infection and recovery whereas fatal infections were characterized by a sepsis like inflammatory response, defective immune response as well as uncontrolled viral replication. This study sheds light on the pathogenesis of Lassa fever and reveals infection markers predictive of the disease outcome

L’IRM de diffusion (IRMd) est l’unique technique non invasive qui permet l’exploration de la microstructure cérébrale. En plus d’une large utilisation pour les applications médicales, l’IRMd est aussi utilisée en neuroscience pour comprendre l’organisation et le fonctionnement du cerveau. Toutefois, sa faible résolution spatiale et sa sensibilité aux artéfacts limitent son utilisation chez le primate non humain.L’objectif de cette étude est de développer une nouvelle approche qui permette d’acquérir des données d’IRMd à très haute résolution spatiale sur des cerveaux de macaques anesthésiés. Cette méthode est basée sur un balayage 3D de l’espace de Fourier avec un module de lecture d’Echo Planar-segmenté.Cette méthode a été tout d’abord implémentée sur une machine IRM 3 Tesla (Prisma, Siemens), puis validée et optimisée in-vitro et in-vivo. Par rapport à la méthode d’acquisition classique, un gain de sensibilité de l’ordre de 3 pour la substance grise cérébrale et de 4.7 pour la substance blanche cérébrale a été obtenu grâce à la méthode développée.Cette méthode a permis de réaliser l’IRMd du cerveau de Macaque avec une résolution spatiale isotrope de 0.5 mm jamais atteinte auparavant. L’intérêt de réaliser des données d’IRMd à une telle résolution pour visualiser et analyser in-vivo des structures fines non détectables avec la méthode d’acquisition classique comme les sous-champs de l’hippocampe ou encore la substance blanche superficielle, a été démontré dans cette étude. Des résultats préliminaires très encourageants ont également été obtenus chez l’homme / Diffusion MRI (dMRI) is the unique non-invasive technique that allows exploring the cerebral microstructure. Besides a wide use for medical applications, dMRI is also employed in neuroscience to understand the brain organization and connectivity. However, the low spatial resolution and the sensitivity to artefacts limit its application to non-human primates.This work aims to develop a new approach that allows to acquire dMRI at very high spatial resolution on anesthetized macaque brains. This method is based on a 3D sampling of Fourier space with a segmented Echo Planar imaging readout module. This method has been firstly implemented on a 3 Tesla MR scanner (Prisma, Siemens), validated and optimized in-vitro and in-vivo. Compared to the conventional acquisition method, a gain of sensitivity of 3 for the cerebral grey matter and of 4.7 for the white matter was obtained with the proposed approach.This method allowed us to acquire dMRI data on the macaque brain with a spatial isotropic resolution of 0.5 mm ever reached before. The interest to acquire dMRI data with such a spatial resolution to visualize and analyze in-vivo fine structures not detectable with the classical acquisition method, like the sub-fields of hippocampus and the superficial white matter, has also illustrated in this study. Finally, very encouraging preliminary results were also obtained in humans