La dichotomie environnementale qui caractérise la Terre, à savoir la présence de milieux aquatiques et de terres émergées, a joué un rôle important au cours de l’évolution de la vie. L’histoire évolutive des vertébrés, par exemple, a continuellement été ponctuée d’épisodes de sorties des eaux et de retours aux milieux aquatiques, souvent soulignés dans le registre fossile par des radiations biologiques majeures. L’exemple le plus célèbre concerne probablement les épisodes de sorties des eaux des premiers tétrapodes qui bouleversent les écosystèmes terrestres il y a environ 360 millions d’années, au moment de la transition Dévonien-Carbonifère. A l’échelle des temps géologiques, ces transitions écologiques ont pu revêtir un caractère soudain ; une instantanéité apparente résultant cependant, bien souvent, de l’incomplétude du registre fossile. Au fur et à mesure que les données paléontologiques s’étoffent ces transitions écologiques nous content des histoires d’une grande complexité, s’inscrivant dans des durées de l’ordre du million, voire de la dizaine de millions d’années ! La compréhension de toutes ces histoires nécessite de connaître avec précision les milieux de vie de leurs principaux acteurs, les espèces éteintes de vertébrés. Traditionnellement, l’étude des environnements de vie des espèces fossiles s’appuie sur les analyses morpho-fonctionnelles et sédimentaires. Cependant, ces deux méthodes permettent seulement de reconstruire un environnement fonctionnel et un environnement de dépôt, qui peuvent être différents de l’environnement de vie. L’objectif principal de cette thèse est de démontrer l’intérêt de l’analyse de la composition isotopique du soufre dans les apatites de vertébrés afin de reconstituer leurs milieux de vie. Nous avons tout d’abord démontré la capacité du système VarioPyrocube©, couplé en flux continu à un spectromètre de masse à ratio isotopique, à analyser avec précision la composition isotopique du soufre dans les apatites biogènes. Nous avons ensuite démontré que l’analyse conjointe des isotopes de l’oxygène et du soufre de l’apatite de nombreuses espèces de vertébrés actuels permettait de tracer leur environnement de vie. Nous avons ensuite appliqué ce nouvel outil isotopique aux assemblages de vertébrés du Dévonien supérieur et mis en évidence l’enregistrement d’une influence marine dans les apatites de ces espèces généralement considérées comme dulçaquicoles. En guise de perspectives, nous avons souligné une première piste diagénétique susceptible de perturber la composition isotopique originelle. Face à ce problème, nous suggérons finalement d’adopter une démarche empirique, consistant à analyser la composition isotopique du soufre de nombreuses apatites fossiles afin d’obtenir une vision exhaustive de son potentiel en tant que marqueur environnemental / -

La biodiversité est définie comme la variété et la variabilité du monde vivant sous toutes ses formes. Elle est souvent appréhendée par la richesse en espèces. Pourtant il existe d'autres « facettes » de la biodiversité (telles que la diversité phylogénétique et fonctionnelle) qui sont à considérer pour comprendre la plupart des processus évolutifs et écologiques. Aujourd'hui, la prise en compte de ces différentes facettes ainsi que les services des écosystèmes –bénéfices que les humains retirent directement des écosystèmes – sont au cœur de l'agenda européen de la conservation. Cependant pour mettre en place de nouvelles actions, une meilleure compréhension des variations spatiales de ces différentes facettes et de leurs relations avec les services des écosystèmes est nécessaire. Ce travail visait à quantifier, décrire et comprendre la distribution de la richesse spécifique et de la diversité phylogénétique et fonctionnelle des tétrapodes d'Europe et leurs liens avec les services écosystémiques. L'étude des patrons spatiaux de la diversité phylogénétique pour différents groupes taxonomiques a montré une absence de recouvrement, une protection inégale et a permis d'identifier des zones particulières d'histoire évolutive indétectables par le prisme unique de la richesse spécifique. Alors que les facteurs environnementaux liés au climat (comme la température ou la productivité primaire) semblent être prépondérant pour expliquer la distribution de chaque facette de diversité, leurs influences respectives varient selon la facette considérée. Enfin, la comparaison de différents scénarios de conservation dans lesquels plus d'importance est donnée soit à la protection de la biodiversité soit à celle des services écosystémiques a mis en avant des relations complexes (synergies et compromis) et non prédictibles mettant en évidence les enjeux liés à la protection simultanée de plusieurs groupes d'espèces, plusieurs facettes de diversité et d'un éventail de services écosystémiques. / Biodiversity is defined as the variety and variability of living organisms on Earth and is often measured through species richness. However, biodiversity is composed of other facets (e.g. phylogenetic and functional diversity) that need to be considered to account for evolutionary and ecological processes. Considering these multiple facets of biodiversity together with ecosystem services – direct benefit human obtain from nature – is central in the European conservation agenda. However, to propose new planning strategies, a better understanding of the spatial variation of these different facets and their relationships to ecosystem services is crucial. The objective of this Ph. D. project was to better quantify, describe and understand the spatial variation of different biodiversity facets and analyse their links to ecosystem services. The study of spatial pattern of phylogenetic diversity showed a low overlap between the different taxonomic groups and an unequal protection within the current European protected areas system. This analysis allowed identifying areas of particular evolutionary history, which would be undetectable through the unique lens of species richness. Although environmental factors related to climate (e.g. temperature, primary productivity) seemed to best explain each facet, their relative importance varied across biodiversity facets. Finally a comparison of conservation scenarios where priority was given either to protecting biodiversity protection or to protecting ecosystem services highlighted complex and unpredictable relationships (synergies and trade-offs) and stressed out the stakes linked to the simultaneous protection of different facets of diversity of multiple taxonomic groups and a set of ecosystem services.

Le sommeil constitue un comportement vital complexe, identifié chez la quasi-totalité des animaux étudiés. Sur la base d’études princeps dans les années 50 chez le chat et l’homme, le sommeil a pu être séparé clairement en deux états distincts : le sommeil lent et le sommeil paradoxal. Ces deux états ont ainsi été caractérisés sur la base de critères électroencéphalographiques, physiologiques et comportementaux. Basé sur une définition mammalienne, il a ainsi été montré que les mammifères terrestres et les oiseaux, tous deux homéothermes, possédaient ces deux états de sommeil. Cependant, l'origine évolutive de ces deux états reste inconnue et nous ne savons toujours pas s’ils ont évolué de façon indépendante ou s’ils ont été hérités d'un ancêtre commun. Les amphibiens et les reptiles, positionnés à la base des tétrapodes et des amniotes constituent par conséquent, des taxons clés dans la compréhension de l'évolution de ces deux états de sommeil. Afin de mieux comprendre la phylogénie de ces deux états, nous avons réalisé dans un premier temps une revue et méta-analyse de la littérature du sommeil chez ces espèces. Dans un second temps, et dans le but de pouvoir conduire des approches comparatives et ainsi mieux décrire la plasticité du sommeil, nous avons développé un dispositif miniature sans fil permettant d’enregistrer simultanément l’électrophysiologie, la physiologie, la température et le comportement en laboratoire et en milieu naturel. Enfin, nous avons conduit une étude électrophysiologique, physiologique, pharmacologique et comportementale chez deux espèces de squamates (Salvator merianae et Pogona vitticeps). Cette étude nous a permis de montrer que deux états électroencéphalographiques de sommeil existaient chez ces espèces. Cependant, elles ont aussi révélé des divergences phénotypiques importantes au sein même des lézards, ainsi qu’avec le sommeil des mammifères et des oiseaux, démontrant ainsi une origine commune mais complexe des deux états de sommeil / Sleep is a vital and complex behavior, identified in nearly all animals. Based on studies on cats and humans conducted in the 50’s, sleep was separated into two distinct sleep states: slow wave sleep and paradoxical sleep (or REM sleep). Those two states were identified based on electroencephalographic, physiological and behavioral parameters. Based on this mammalian definition, it has been demonstrated that those two states exist in terrestrial mammals and birds, both homeotherms. However, the evolutive origin of these sleeps states remains unknown and we do not know whether they evolved independently or if they were inherited from a common ancestor. Amphibians and reptiles are respectively positioned at the base of the tetrapod and the amniote tree. Therefore, they constitute key taxa in the understanding of the origin of these states. In order to understand the phylogeny of these states, we first performed an exhaustive review and meta-analysis of the sleep literature in these groups. Next, in order to be able to conduct comparative approaches and better understand the sleep plasticity, we developed a standalone miniature device to record electrophysiology, physiology, temperature, and behavior simultaneously and this under both lab and field conditions. Finally, we conducted an electrophysiological, physiological, pharmacological and behavioral study of two squamates species (Salvator merianae and Pogona vitticeps). This study revealed that two electro-encephalographical sleep states exist in these species. However, they also showed that the phenotype of these states diverged between the two lizards and between the lizards on the one hand and mammals and birds on the other hand. This would suggest a common, but complex, origin of these two sleep states