Au cours de cette thèse, nous nous sommes demandé si certains stimuli visuels pouvaient avoir une valence émotionnelle universelle chez les vertébrés. Une première série d’expériences a été réalisée en laboratoire sur diverses espèces d’oiseaux. Au terme de ces expériences, un stimulus visuel en particulier a pu être identifié : lors de sa diffusion ce stimulus a induit 1) des retraits/envols rapides (i.e. environ 2 secondes après le début de la diffusion) chez une majorité d’individus ; 2) un changement de trajectoire d’un groupe d’oiseaux en vol, et 3) a gardé une valence émotionnelle négative pour les oiseaux, même après des diffusions répétées. Dans une seconde phase, ce même stimulus a été testé sur une large gamme d’espèces d’oiseaux en conditions naturelles. Nous avons alors pu 1) valider l’impact émotionnel négatif de ce stimulus ; 2) révéler une sensibilité différente aux caractéristiques chromatiques du stimulus selon l’espèce, mais également 3) son efficacité à long-terme sur des oiseaux en contexte alimentaire. Enfin, la perception de stimuli visuels dont la valence émotionnelle était connue chez les oiseaux, a été étudiée chez le cheval et l’Homme. Il a été mis en évidence que certains stimuli capturaient l’attention de ces 2 espèces De plus, la présence d’un trouble du spectre autistique semble influencer la perception de certains stimuli visuels. Ce travail de thèse a mis en évidence l’existence d’un stimulus visuel ayant une valence émotionnelle universelle chez les oiseaux. L’influence de deux facteurs principaux sur la perception de cette valence émotionnelle a été également révélée : 1) facteur spécifique et 2) facteur développemental. / In this thesis, we wondered if some visual stimuli could have universal emotional valence in vertebrates. A first series of experiments was conducted in the laboratory on various species of birds (e.g. starlings, Japanese quail and raptors). Each species of bird tested, negatively perceived a visual stimulus in particular. Indeed, during its display this stimulus induced 1) rapid withdrawals/takeoffs in a majority of individuals (about 2 seconds after the start of the display); 2) a change of trajectory of a group of birds in flight, and 3) kept a negative emotional valence for birds, even after repeated displays. In a second phase, the same stimulus was tested on a wide range of bird species (eg shorebirds, gulls, ducks and pigeons) under natural conditions. We were then able to 1) validate the negative emotional impact of this stimulus; 2) reveal a different sensitivity to color characteristics of the stimulus according to species, and also 3) its long-term effectiveness on bird food context. Finally, the perception of visual stimuli whose emotional valence was known in birds has been studied in horses and humans. Visual attention was mainly noted in these two species. Moreover, the presence of an autism spectrum disorder seems to influence the perception of certain visual stimuli. This work has highlighted the existence of a visual stimulus with universal emotional valence in birds. The influence of two factors on the perception of the emotional valence was also revealed: 1) specific factor and 2) developmental factor.

Les individus ayant un diabète de type 1 (DB1) ont un risque de 1,2 à 3 fois plus élevé de présenter une fracture à tout site en comparaison à des individus n'ayant pas le diabète. Pour la fracture de la hanche, ce risque est augmenté de 4 à 7 fois. En général, la densité minérale osseuse (DMO) est abaissée en présence de DB1. Cette baisse légère à modérée de la DMO peut expliquer en partie, mais pas en totalité, l'augmentation disproportionnée du risque de fractures observée en DB1. Il semble ainsi exister, au-delà d'un problème de quantité osseuse, un problème dans la qualité de l'os. Peu d'études à ce jour se sont intéressées particulièrement à la prévalence des fractures vertébrales (FxV) chez des individus ayant un DB1. Une étude transversale a identifié une prévalence de FxV déconcertante de 24 % chez des participants ayant un DB1 âgés en moyenne de seulement 31 ans, en utilisant l'imagerie Vertebral Fracture Assessment (VFA) et en appliquant une méthode morphométrique pour diagnostiquer les FxV. Si une telle prévalence était confirmée à nouveau, de jeunes individus ayant un DB1 pourraient possiblement bénéficier d'un dépistage des FxV afin d'instaurer précocement des mesures pour réduire le risque de subir d'autres fractures. L'étude DenSiFy (Diabetes Spine Fractures) visait à comparer la prévalence des FxV entre des adultes ayant un DB1 et des contrôles n'ayant pas le diabète d'âge, de sexe et d'indice de masse corporelle (IMC) similaires, en utilisant l'imagerie VFA pour identifier les FxV prévalentes et en appliquant la méthode modified Algorithm-Based Qualitative (mABQ) pour les diagnostiquer. Nos résultats ne confirment pas une prévalence accrue de FxV chez des hommes et des femmes ayant un DB1 relativement bien contrôlé. / Individuals with type 1 diabetes (T1D) have a 1.2 to 3-fold increase in fracture risk at any site, and a 4- to 7-fold increase in hip fracture risk relative to those without diabetes. Bone mineral density (BMD) is generally mildly to moderately reduced in individuals with T1D, but this is insufficient to fully explain the high fracture rate observed in this population. Reduced bone quality also appears to play a role in the bone fragility of people with T1D. There is a limited number of studies on the prevalence of vertebral fractures (VFs) in T1D, but available data are concerning. A cross-sectional study reported a prevalence of VFs of 24% among young people with T1D (mean age 31 years old) using Vertebral Fracture Assessment (VFA) and applying a morphometric method for VF diagnosis. If this high prevalence is confirmed, young individuals with T1D could benefit from preventative VF screening to reduce the risk of future fractures. The DenSiFy (Diabetes Spine Fractures) study aimed to compare the prevalence of VFs between adults with T1D and nondiabetic control subjects with a similar age, sex and body mass index (BMI) distribution, using the VFA for identifying prevalent VFs and applying the modified algorithm-based qualitative (mABQ) method to diagnose VFs. Our results do not confirm an increased prevalence of VFs in men and women with relatively well-controlled T1D.

Plusieurs taxons nouveaux de Vertébrés du Silurien inférieur du NW de la Mongolie, de la région de Touva et du sud de la Sibérie en Russie sont décrits; toutes les espèces de Thélodontes sont révisées, redécrites et refigurées ; leur distribution paléobiogéographique est analysée. Toutes les espèces étudiées sont considérées comme endémiques à la région d'étude; elles définissent une province paléobiogéographique, « Siberia », qui constituait un territoire unifié au Silurien. Une étude comparée de squamations en connexion est menée à partir de 7 spécimens de Loganellia scotica du Silurien inférieur d'Ecosse sur lesquels un patron unique de squamation de la région caudale a été observé. Des microrestes du Silurien inférieur d'Asie centrale et du sud de la Sibérie ainsi que du Silurien supérieur du bassin balte en Lithuanie ont été étudiés pour leur composition en O18. Des Conodontes provenant des mêmes échantillons ont été analysés pour comparaison. Les valeurs du [delta]O18 de l'apatite des Vertébrés et des Conodontes, obtenues à partir du PO43- présent après un traitement chimique à l'Ag3PO4, montrent des différences constantes entre les deux groupes, les rapports isotopiques de l'oxygène des Conodontes donnant des résultats plus réalistes pour estimer les paléotempératures de l'eau de mer. Les microrestes bien conservés de Vertébrés inférieurs sont considérés ici comme moins utilisables dans le cadre de reconstitutions paléoclimatiques, mais ils constituent un outil prometteur pour la chimiostratigraphie. Des courbes de [delta]O18apatite d'origine biogénique sont fournies pour la première fois pour l'ensemble du Pridoli du bassin balte en Lithuanie. / The Silurian is a period of marine vertebrate outspread and diversification. Early vertebrate disarticulated exoskeleton microremains are common microfossils in the Silurian shallow water lagoon to open shelf sediments. Many early vertebrates are characterized by persistent taxa and can not be recognized as distinctive biostratigraphical markers, but they are useful palaeogeographical indicators because of prevailing specific endemism. Moreover, phosphatic dentine scales and tesserae of vertebrates have a high potential in palaeoclimate reconstructions and chemostratigraphy. Nevertheless several taxa with much shorter time durations have been used globally to establish a Silurian biostratigraphic scale. Several new early vertebrate taxa (genera and species) from the Lower Silurian of northwestern Mongolia, Tuva and southern Siberia (Russia) are described in this work; all the thelodont species are revised, redescribed and repictured, and their palaeobiogeographical distribution is analysed. All early vertebrate species studied can be considered as endemic, and indicate an existence of a single palaeobiogeographical province, which also confirms the territory as a unified Siberian palaeocontinent during the Silurian. Comparative articulated squamation studies are made on seven Loganellia scotica specimens from the Lower Silurian of Scotland, a unique caudal squamation pattern is observed. Early vertebrate microremains from the Lower Silurian of central Asia and southern Siberia, as well as from the Upper Silurian of the Baltic Basin of Lithuania are examined for the oxygen isotope composition. Conodont elements from the corresponding samples are analysed in comparison. The [delta]18O values of vertebrate and conodont apatite are obtained from the PO43- remnant under chemical treatment of Ag3PO4. Vertebrate and coeval conodont [delta]18Oapatite values revealed show constant discrepancy between the two groups, conodont oxygen isotopic ratios resulting in more realistic palaeoseawater temperature estimations. Well preserved early vertebrate microremains are here considered to be less applicable in palaeoclimate reconstructions, but a promising tool for chemostratigraphy. The first biogenic apatite [delta)18O curves are produced for the entire Pridoli section of the Baltic Basin (Lithuania).

This work is mainly based on the collection of Neogene (Miocene-Pliocene) odontocetes (toothed whales) from the area of Antwerp (northern Belgium, southern margin of the North Sea Basin) preserved at the Institut royal des Sciences naturelles de Belgique (IRSNB). The systematic revision of members of the long-snouted dolphin family Eurhinodelphinidae leads to the description/re-description of five species in the genera Eurhinodelphis (E. cocheteuxi and E. longirostris), Schizodelphis (S. morckhoviensis), and Xiphiacetus n. gen. (X. cristatus and X. bossi). Furthermore, the systematic status of several eurhinodelphinid species from other localities in the world is revised. A cladistic analysis with the parsimony criterion is undertaken to highlight the phylogenetic relationships of several eurhinodelphinid taxa with other fossil and extant odontocetes. Eurhinodelphinids are more closely related to the beaked whales; the latter are distinctly separated from the sperm whales. A second analysis, with a likelihood criterion, reaches nearly identical results. Then a separate parsimony analysis investigates the relationships within the family Eurhinodelphinidae; the results suggest sister-group relationships between Schizodelphis + Xiphiacetus and Ziphiodelphis + (Mycteriacetus + Argyrocetus) and a more stemward position for Eurhinodelphis. After that, anatomical, palaeogeographic, and phylogenetic data allow several suggestions about the ecological features of the eurhinodelphinids. The extinction of this family, before the end of the Miocene, is commented, related to the changes in the biodiversity of other odontocete groups and to a contemporary major sea level drop. Members of the family Platanistidae, subfamily Pomatodelphininae, are recorded for the first time in the Miocene of the North Sea, on the basis of several long-snouted specimens. The review of the large collection of Neogene beaked whales (Ziphiidae) from the IRSNB diagnoses eleven species in seven genera: Aporotus recurvirostris, A. dicyrtus, Beneziphius brevirostris n. gen. n. sp., Cetorhynchus atavus, Choneziphius planirostris, C. macrops, Mesoplodon longirostris, Ziphirostrum marginatum, Z. turniense, Z. recurvus, and Archaeoziphius microglenoideus n. gen. n. sp. The latter is dated with dinoflagellates from the Middle Miocene; it constitutes the oldest beaked whale known by diagnostic cranial material. A parsimony analysis indicates sister-group relationships between Ziphirostrum + Beneziphius and Choneziphius + (Tusciziphius + Ziphius). A functional anatomy chapter deals with the pachy-osteosclerotic structure of the rostrum in several beaked whale species from Antwerp; several functional hypotheses (including deep diving and intraspecific fights) are confronted to data on extant taxa and to the evolutionary history of the family. Finally, the review of the Miocene short-snouted dolphin species Protophocaena minima leads to the first European record of members of the family Pontoporiidae.

L’étude menée dans cette thèse, révise les faunes continentales du Crétacé supérieur (Campanien, Maastrichtien) de Provence (Bouches-du-Rhône et Var). Les recherches ont été menées sur plusieurs points : établir un inventaire précis des gisements paléontologiques, établir une liste faunique exhaustive pour chaque gisement, corréler les différents sites dans la stratigraphie générale et étudier les caractéristiques de la faune provençale. L’inventaire des sites fossilifères provençaux tient compte de plus d’une dizaine de nouveaux sites.Le recensement faunique de ces sites révèle des compositions semblables, à hauts niveaux de rangs taxinomiques. Dans le détail, elle comporte de légères variations selon l’âge des gisements, la localisation géographique et le contexte environnemental. L’actualisation des données met en évidence une richesse taxinomique bien plus importante que précédemment estimée. Le repositionnement stratigraphique des sites provençaux dans le Crétacé supérieur a été effectué à l’aide de marqueurs biostratigraphiques classiques et de l’oostratigraphie, permettant ainsi de corriger l’âge de certains sites historiques.L’examen de la paléobiodiversité provençale a tenu compte de la variabilité (intra ou interspécifique) et de la définition de nouveaux taxons. La variabilité/diversité de certains (titanosaures, Rhabdodon, théropodes ; nodosauridés) a été estimée grâce à l’utilisation de morphotypes.En caractérisant la faune provençale, ce travail pose les bases de l’étude de la faune à l’échelle de l’île ibéro-armoricaine. A l’échelle provençale, cette faune présente des caractéristiques d’une évolution en milieu insulaire avec quelques spécificités. / The study led within the framework of this thesis, reports on the Upper Cretaceous continental faunae (Campanian, Maastrichtian) of Provence (Boûches-du-Rhone and Var).Researches were focused on several aspects: Establish a precise inventory of the known paleontological deposits; establish a faunal exhaustive list for each deposit, correlate the various sites in the general stratigraphy and study the characteristics of Provencal fauna. Provencal fossil inventory takes into account more than about ten new localities.The fauna inventory of all these sites reveals similar compositions at high taxonomic levels. However, in detail, this fauna contains light variations according to the age of the localities, the geographical location and the environmental context. Data updating highlights a taxonomic richness more important than previously estimated. The stratigraphic reposition of the various localities from Provence in the Upper Cretaceous was carried out by the use of classic biostratigraphic markers and oostratigraphy, which allowed correcting the age of some historical sites.The study of paleobiodiversity in Provence took into account the variability (intra or interspecific) and the definition of new taxa. The variability/diversity of some taxa (titanosaurs, Rhabdodon, theropods, nodosaurids) was estimated thanks to the use of precise morphotypes.By characterizing the fauna from Provence, this work establishes the bases of the study of the Fauna on ibero-Armorican island (which includes Provence). At the Provence scale, this fauna presents many characteristics of an evolution in island environment with some evolutionary specificities.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / Le phénotype d'une cellule cancéreuse résulte d'un regroupement de plusieurs caractéristiques qui constituent la forme clinique du cancer. Malgré cette diversité, il est possible de mettre en évidence un certain nombre de traits distinctifs communs à la plupart des tumeurs. Parmi ceux-ci, l'invasion tissulaire et la formation de métastases sont les causes de près de quatre-vingt dix pourcent de la mortalité attribuable au cancer. Plusieurs similitudes entre le développement embryonnaire et la cancérogenèse ont été mises en évidence. Les recherches menées durant la dernière décennie sur le rôle que jouent les oncogènes et les gènes suppresseurs de tumeurs dans le développement normal d'un organisme ont grandement amélioré notre compréhension du cancer. La différence fondamentale séparant les deux processus est qu'un organisme émane d'une suite logique d'étapes reproductibles et bien définies, alors que le développement d'une tumeur demeure complètement imprévisible. Par contre, il est clair que plusieurs de ces étapes sont partagées, par exemple la régulation du cytosquelette, de l'adhérence et de la migration de la cellule. Nous avons étudié les fonctions in vivo de deux familles de protéines kinases, soit les p21-activated kinase (PAK) et les mixed-lineage kinase (MLK), qui sont en mesure de réguler certains de ces événements. Nous avons utilisé trois approches différentes pour caractériser les fonctions de PAKl durant le développement de Xenopus. Premièrement, nous avons montré que PAKl est clivée par les caspases durant l'apoptose dans les embryons. Nous avons aussi démontré que PAKl phosphoryle directement la myosine II, et que cette activation est nécessaire et suffisante à la fragmentation cellulaire caractéristique des cellules en apoptose. Deuxièmement, nous avons découvert que PAKl induit une perte de l'adhérence cellulaire dépendante de la signalisation par le récepteur tyrosine kinase EphA4. Nous avons proposé un nouveau mécanisme pour préciser la migration cellulaire dirigée par EphA4, selon lequel l'activation du récepteur EphA4 recrute PAKl à la membrane pour séquestrer la forme active de Cdc42, et ainsi diminuer l'adhérence cellulaire. Finalement, nous avons déterminé que PAKl contrôle l'induction et la migration des cellules de la crête neurale en partie par sa régulation de l'expression de Snail et de Twist, deux instigateurs importants de la progression tumorale. En somme, par sa régulation de la dynamique du cytosquelette et de l'expression génique, PAK1 joue un rôle central dans le contrôle de l'adhérence et de la motilité des cellules. Par conséquent, PAK1 serait une cible intéressante pour la prévention de l'invasion tissulaire et de la formation de métastases. Nos travaux ont aussi mis en évidence que la fonction de MLK2, une cible potentielle de PAK1, est nécessaire à la différenciation des tubules néphrétiques dans les embryons de Xenopus. Par ailleurs, nos études ont démontré que la perte de Mlkl, de Mlkl, ou de ces deux gènes chez la souris n'entraîne aucun effet sur leur viabilité et leur fertilité, de même qu'aucun changement dans la morphologie globale des tissus dans lesquels ces deux gènes sont exprimés. Les données observées pour MLK2 chez Xenopus suggèrent que l'expression de protéines kinases restreinte à certains tissus est importante pour générer des réponses spécifiques à des signaux extracellulaires communs. De plus, l'inactivation génique des MLK suggère fortement l'existence chez les mammifères d'une redondance des fonctions associées à Mlkl et Mlk2 avec celles de l'autre membre de la famille MLK, Mlk3. / The clinical manifestation of cancer is the result of a complex set of characteristics that together create diverse cancer cell phenotypes. Despite this variety, there appear to be a number of common traits that govern the conversion of normal human cells into malignant cancer cells. Among these traits, tissue invasion and metastasis feature in the most aggressive and lethal tumors and together account for approximately ninety percent of cancer deaths. Important parallels have been made between embryonic development and the growth and spread of cancer. The last decade of research has proven that our understanding of cancer has been greatly advanced by our comprehension of the role that so-called oncogenes and tumor suppressors play in the normal development of an organism. The fondamental difference between development and cancer is that development uses regulated, reproducible cellular processes, whereas in cancer these processes become irregular, leading to an unpredictable chain of events. On the other hand, some cellular events are clearly common to both; cytoskeletal dynamics, cell adhesion and migration are such examples. We have utilized the frog embryo and mouse genetics to study the in vivo functions of two groups of protein kinases, the p21 -activated kinases (PAKs) and the mixed-lineage kinases (MLKs) that are believed to regulate these events. We used three different approaches to investigate PAK1 functions during Xenopus development. Firstly, we showed that PAK1 is activated following its cleavage by caspases during apoptosis in embryos. We demonstrated that PAK1 directly phosphorylates myosin II, and that this activation of myosin is sufficient to cause cell fragmentation, a hallmark of apoptotic cells. Secondly, we determined that PAK1 induces a loss of cell adhesion dependent of a signalling pathway downstream of the EphA4 tyrosine kinase receptor. We found that EphA4 activation sequesters active Cdc42 to down-regulate cell-cell adhesion and we proposed a novel mechanism to explain Eph-directed cell migration. Finally, we demonstrated that PAK1 regulates neural crest specification and migration, in part through its regulation of the expression of Snail and Twist, two master regulators of tumor progression. In summary, by regulating cytoskeletal dynamics and gene expression, PAK1 function appears mandatory for cell adhesion and motility, and thus would be an interesting target for the prevention of tissue invasion and metastasis. We also showed that MLK2, a potential downstream target of PAKl, is required for pronephric tubule differentiation in Xenopus embryos. On the other hand, we also revealed by gene inactivation that mice lacking Mlkl, Mlk2 or both genes are viable, fertile and do not display any obvious phenotypic defects in the tissues where these genes are expressed. While the Xenopus MLK2 data suggest that tissue restricted expression of protein kinases could play an important role in signal transduction by mediating cell-specific responses to common signals, gene inactivation in mouse strongly suggests that Mlkl and Mlk2 functions in mammals are redundant with those of the other member of the MLK family, Mlk3.

Durant les millions d'années qu'ont duré leurs évolutions, les génomes ont subi de nombreux réarrangements chromosomiques. Les plus fréquents sont les inversions, les translocations réciproques, les fissions et les fusions de chromosomes. Pour étudier ces évènements nous avons premièrement développé une méthode, Phyldiag, qui, à partir de l'ordre des gènes dans les génomes modernes, identifie les segments de chromosomes qui ont été conservés sans être cassé par les réarrangements. Dans un deuxième temps nous avons développé Magsimus, un simulateur réaliste qui fait évoluer in silico un génome ancestral artificiel en lui faisant subir des réarrangements chromosomiques ainsi que des évènements géniques : des duplications, des naissances de novo et des délétions de gènes. Avec ce simulateur nous avons tenté de reproduire des évolutions équivalentes à l'évolution réelle qui, à partir d'un ancêtre commun vivant il y a environ 325 million d'années, a abouti à l'humain, la souris, le chien, l'opossum et le poulet. Nous avons utilisé les segments conservés entre les espèces réelles pour calculer une première estimation des nombres de réarrangements le long des branches de l'arbre des espèces. En comparant les génomes modernes simulés aux génomes modernes réels nous avons quantifié le réalisme de ce paramétrage initial puis nous l'avons affiné par une procédure d'optimisation, ce qui nous a simultanément permis d'estimer une distribution des tailles des inversions. Enfin nous montrons avec un exemple simple qu'il sera nécessaire de forcer la réutilisation de points de cassures pour améliorer le simulateur. / In the course of evolution genomes have been restructured by massive chromosomal rearrangements. The most common rearrangements are inversions, reciprocal translocations, fissions and fusions of chromosomes. To study these events we first developed a tool, PhylDiag, that uses the conservation of gene order in extant genomes to uncover chromosomal segments that remained unbroken from rearrangements. This tool deals with gene duplications, clusters of duplications, annotation errors, segmental duplications and is able to identify small segments, even those that contain a unique gene. Subsequently, we developed Magsimus, a realistic simulator that evolves in silico an artificial genome through chromosomal rearrangements and genic events -- gene duplications, de novo gene births and gene deletions. With this simulator we made an attempt to reproduce evolutions analogous to the real evolution that happened from a common ancestor, that lived 325 million years ago, to the human, the mouse, the dog, the opossum and the chicken. Conserved segments between these species were used to infer a first estimation of the number of rearrangements that occurred along the branches of the species tree. The realism of this initial parameterisation has been quantified by comparing our simulated extant genomes to the real ones. We then used an optimisation process to correct our estimation while we also estimated the shape of a probabilistic distribution of the lengths of inverted segments. At last, with a simple example, we describe why it will be necessary to enforce breakpoints reuses if we want to improve our simulator.

Plusieurs gisements à vertébrés du Cénomanien des Charentes, pour la plupart inédits, ont été étudiés d'un point de vue systématique et taphonomique. Au total, plus de 18000 restes ont pu être identifiés, avec près de 80 taxons répartis sur une quinzaine de niveaux de faciès variés. Les assemblages les plus riches, concentrés dans la partie inférieure de l'étage, sont constitués de microrestes présentant une grande diversité taxonomique (poissons, amphibiens, reptiles, mammifères) et écologique. Bien que largement dominés par les sélaciens (trois nouveaux genres et quatre nouvelles espèces sont décrits), ces assemblages contiennent de nombreux restes de tétrapodes continentaux. Certains groupes, comme les mammifères, sont signalés pour la première fois dans le Cénomanien européen.<br />L'analyse taphonomique des différents niveaux a permis de définir plusieurs catégories d'assemblages, variant notamment par la taille (millimétrique ou centimétrique) et le degré d'abrasion de leurs éléments. Dans un contexte globalement transgressif, les modalités de formation de ces gisements paraliques sont discutées (rôle de la condensation), tout comme l'évolution paléoécologique des faunes au cours du Cénomanien (extinctions locales et remplacements fauniques). L'association dans les Charentes de taxons d'affinités laurasiatiques (ex : Solemydidae, Troodontidae, Nodosauridae) et gondwaniennes (ex : Distobatidae, Ziphosuchia, Carcharodontosauridae) constitue une particularité biogéographique, s'expliquant à la fois par des phénomènes de vicariance et de dispersion. La possibilité d'échanges fauniques trans-téthysiens au Cénomanien inférieur semble ainsi attestée. Les vertébrés du Cénomanien présentent un mélange de formes relictes et précurseurs, illustrant les changements s'opérant entre le Crétacé inférieur et le Crétacé supérieur.<br /> Par ailleurs, la faune de sélaciens du Campanien stratotypique, comprenant 20 espèces (dont deux nouvelles), est décrite en détail pour la première fois. Cela complète l'étude portée sur les vertébrés du Crétacé supérieur nord-aquitain et permet d'établir des comparaisons avec les autres faunes connues pour cet étage.

L’Amazonie occidentale héberge une biodiversité actuelle foisonnante. Si l’évolution des biomes tropicaux de basse altitude est mal documentée dans le temps profond, il semble que le Miocène ait été une période clé pour l’émergence des écosystèmes amazoniens modernes. Une phase majeure de surrection des Andes a en effet provoqué la mise en place du drainage actuel de l’Amazone au Miocène supérieur (10,5 millions d’années). Pour mieux connaître les modalités de l’émergence de la biodiversité néotropicale actuelle, acquérir une meilleure connaissance des biomes proto-amazoniens – antérieurs au Miocène supérieur – est donc crucial. Malheureusement, le registre fossile correspondant était jusqu’à présent très restreint, en particulier pour les vertébrés. En analysant l’évolution, l’écologie et la biogéographie de mésoeucrocodiliens fossiles (caïmans, gavials et sébécidés) découverts dans de nouvelles localités d’Amazonie péruvienne, le présent mémoire permet de dépeindre un épisode clé de la vie foisonnante de la “proto-Amazonie” occidentale au Miocène. La faune de crocodiles des gisements de la région d’Iquitos (13-10 Ma), au Nord-est du Pérou, représente à la fois la plus grande diversité taxonomique (sept espèces associées) et la plus grande variété de morphotypes du rostre connues pour une communauté donnée de crocodyliformes (actuels-fossiles). L’hétérogénéité dmorphologique correspondante recouvre la majeure partie du morpho-espace connu pour l’ensemble des crocodyliformes, ce qui reflète les influences conjointes d’une évolution à long terme, d’une grande abondance/variété de ressources alimentaires, et d’une ségrégation de niches dans un écosystème complexe. Outre les caïmans géants Purussaurus et Mourasuchus, tous les autres crocodiliens sont des taxons nouveaux, parmi lesquels un caïman basal—Gnatusuchus pebasensis—présentant une mandibule massive et en forme de pelle, des dents antérieures proclives et postérieures globuleuses, ainsi qu’un diastème de type « mammalien ». Cette espèce très particulière constitue un exemple extrême d’une radiation évolutive de petits caïmans durophages, associée à l’apogée des mollusques proto-amazoniens, au sein du méga-système humide Pebas. Le seul crocodilien longirostre de cette communauté est le gavialoïde le plus basal du bassin amazonien, crucial pour la reconstitution de l’écologie et du morphotype ancestraux des Gavialoidea. Une fois inclus dans des analyses phylogénétiques-morphométriques, ce nouveau taxon permet de démontrer que le patron longirostre des gavialoïdes sud-américains et indiens résulte d’une évolution convergente, dans des habitats fluviatiles.Situées à la périphérie du biome pébasien et contemporaines des assemblages d’Iquitos (fin du Miocène moyen), les localités de l’Arche de Fitzcarrald correspondent à une influence plus marquée des Andes, en termes d’environnements. Cette faune de crocodiliens inclut des sébécidés (Sebecosuchia) au crâne comprimé latéralement et des gavials dérivés et aux yeux proéminents (Gavialoidea), associés à divers caïmans (Mourasuchus, Purussaurus, Paleosuchus et Eocaiman). La composition de cet assemblage suggère la prédominance de milieux terrestres et fluviatiles dans cette région. Le contraste est fort avec la région d’Iquitos, où les faunes de crocodiles, hautement endémiques, apparaissent plutôt liées à l’existence de marécages dysoxiques typiques du méga-système Pebas. La mise en place du système de drainage transcontinental amazonien au début du Miocène supérieur a entrainé la disparition du système Pebas et le déclin de ces faunes crocodiliennes proto-amazoniennes, remplacées par des communautés dominées par des caïmans plus généralistes (notamment Caiman et Melanosuchus) et des gavials très longirostres. Plus généralement, l’essor, la persistance, puis le déclin de ces écosystèmes aquatiques miocènes à forte productivité a laissé une empreinte durable – et encore perceptible – sur la biodiversité amazonienne. / Under the influential role of the Andean range, western Amazonia developed distinctive environmental conditions that ultimately led to divergent, higher biodiversity within the Neotropics. Although this intimate geologic-biotic interaction might have produced similar phenomena in the past, our knowledge about the tropical biotic evolution occurring in close proximity to these rapid growing mountains is poorly documented in the deep time. A pivotal time interval for the emergence of the modern Amazonian ecosystems occurred during the Miocene, when major Andean uplift remodeled the landscape of the foreland basin and fostered the onset of the Amazon River System, at about 10.5 million years ago. Proto-Amazonian biotas just prior to this episode are integral to understanding origins of Neotropical biodiversity, yet vertebrate fossil evidence was extraordinarily rare thus far. By studying the evolution, ecology, and biogeography of fossil mesoeucrocodylians (caimans, gharials, and sebecids) documented in new rich paleontological sites of eastern Peru, this research provides a snapshot of the florishing Miocene life of western proto-Amazonia. The crocodylian assemblage of the Iquitos bonebeds (middle-late Miocene transition) is extraordinary in representing both the highest taxonomic diversity (with up to seven associated species) and the widest range of snout morphotypes ever recorded in any crocodyliform community, recent or extinct. The heterogeneity of snout shapes at the Peruvian Miocene localities covers most of the morphospace range known for the entire crocodyliform clade reflecting the combined influences of long-term evolution, resource abundance and variety, and niche partitioning in a complex ecosystem, with no recent equivalent. Besides the large-bodied Purussaurus and Mourasuchus, all other crocodylians in Iquitos are new taxa, including a stem caiman—Gnatusuchus pebasensis—bearing a massive shovel-shaped mandible, procumbent anterior and globular posterior teeth, and a mammal-like diastema. This unusual species is an extreme exemplar of a radiation of small caimans with crushing dentitions recording peculiar feeding strategies correlated with a peak in proto-Amazonian molluscan diversity and abundance, deep in the so-called Pebas Mega-Wetland System. The sole long-snouted crocodylian in this community is the basalmost gavialoid of the Amazonian basin, a critical taxon that offers evidence for accurately reconstructing the ancestral anatomy and ecology of this clade. Including this new species in phylogenetic-morphometric analyses suggests that the evolution of the similar rostral pattern between South American and Indian gavialoids results from parallel evolution in riverine habitats. As part of the same prevailing Pebas biome, Fitzcarrald localities correspond to coeval paleoenvironments closer to the Andean influence (13-12 Ma). This fauna includes deep-snouted sebecids (Sebecosuchia) and advanced gavialoids (Gavialoidea) with protruding eyes, associated with a wide array of caimans (Mourasuchus, Purussaurus, Paleosuchus et Eocaiman), and further suggesting the presence of terrestrial settings and fluvially-dominated ecosystems. On the other hand, the highly endemic Iquitos faunas evolved within the dysoxic marshes and swamps typical of the long-lived Pebas Mega-Wetland System (early–early late Miocene) and declined with the inception of the transcontinental Amazon drainage, favoring diversification of longirostrine crocodylians and more modern generalist-feeding caimans. Indeed, the end of the Pebas Mega-Wetland System notably resulted in the reduction of the phylogenetic and morphotypical mesoeucrocodylian proto-Amazonian diversity, designating the beginning of the modern Amazonian faunas. The rise and demise of distinctive, highly productive aquatic ecosystems substantially influenced evolution of Amazonian biodiversity hotspots of crocodylians and other organisms throughout the Neogene.

Les éléments cis-régulateurs contrôlent l'expression spatio-temporelle des gènes au cours du développement. La segmentation du rhombencéphale en rhombomères (r) établit l'organisation du cerveau postérieur des vertébrés. La spécification et la formation des segments r3 et r5 sont gouvernées par l'expression du facteur de transcription Krox20/Egr2, sous le contrôle de plusieurs éléments cis-régulateurs. Les éléments B (dans r5) et C (dans r3 et r5) sont actifs au démarrage de l'expression de Krox20 alors que l'élément A (dans r3 et r5) est un élément autorégulateur. En générant la délétion de l'élément A dans le génome murin, nous avons montré qu'il est nécessaire au maintien de l'expression de Krox20 dans r3 et r5. De façon inattendue, la délétion de l'élément C n'impacte pas la phase de démarrage mais abolit le maintien de l'expression de Krox20 dans r3 de manière analogue à celle de l'élément A. J'ai mis en évidence par différentes approches génétiques que l'élément C coopère en cis avec l'élément A, lors de la phase d'autorégulation. Plusieurs approches de conformation et d'accessibilité de la chromatine au locus Krox20 indiquent que l'élément A interagit de façon constitutive avec le promoteur et que l'élément C est capable d'affecter l'accessibilité de l'élément A à distance. Parallèlement, j'ai montré que la délétion de l'élément C chez le poisson-zèbre n'entraîne pas de modification de l'expression du gène Krox20 contrairement à la souris malgré un patron d'expression similaire. Ces approches complémentaires ont permis de caractériser le rôle fonctionnel de plusieurs éléments cis-régulateurs contrôlant l'expression d'un gène clef du développement des Vertébrés. / Cis-regulatory elements ensure the specifity and the maintenance of the spatio-temporal gene expression pattern throughout the development of an organism. Segmentation of the hindbrain into rhombomeres (r) establishes the posterior brain organisation in vertebrates. The specification and formation of r3 and r5 are governed by the expression of the transcription factor Krox20/Egr2, controlled by three cis-regulatory elements. Elements B (in r5) and C (in r3 and r5) are active during the initiation of Krox20 expression while element A (in r3 and r5) is an autoregulatory element. By studying the deletion of element A in the mouse genome, we have shown that Krox20 expression is not maintained in absence of this element. Unexpectedly, the deletion of element C does not impair Krox20 initiation but abolishes the maintenance of expression in r3, similarly to element A knock-out. I also showed by different genetic approaches that element C cooperates in cis with element A. Moreover, investigation of chromatin conformation and accessibility in the Krox20 locus indicate that element A and the promoter are engaged in a constitutive interaction and that element C is able to affect the accessibility of element A at a distance. In parallel, the deletion of element C in zebrafish did not reveal any modification in Krox20 expression, despite a similar expression pattern in mouse. These complementary approaches lead to the characterization of the functional role of several cis-regulatory elements driving the expression of a key developmental gene in vertebrates.