L’analyse biomécanique peut être utilisée pour comprendre et interpréter l’impact de la mobilité et du climat sur la morphologie squelettique des populations humaines préhistoriques en mesurant les propriétés mécaniques des os longs. Le comportement et le climat font parties de plusieurs facteurs non-génétiques qui peuvent avoir un impact sur l’adaptation fonctionnelle osseuse en influençant les charges mécaniques sur le squelette et déclenchant le processus de modelage osseux. Cette étude se concentre sur les changements au niveau macrostructural des os longs : les propriétés mécaniques sont ainsi calculées sur plusieurs sections en coupe afin de mesurer la robustesse et la géométrie diaphysaire. Mon projet consiste à développer une collection de référence incluant quatre populations holocènes du Nord du Canada dont les Inuit Sadlermiut et trois échantillons d’Euro-Canadiens venant de Notre-Dame, Pointe-aux-Trembles et Sainte-Marie. L’objectif est de contrôler pour différents facteurs environnementaux afin de mieux comprendre l’effet de la mobilité et le climat sur la morphologie squelettique humaine. Les propriétés mécaniques d’os longs incluant l’humérus, le fémur et le tibia sont mesurées par tomodensitométrie quantitative périphérique (pQCT). Ces données sont ensuite incluses dans une méta-analyse dont les données sont tirées de la littérature scientifique, comparant d’autres populations archéologiques qui avaient différents modes de subsistance et habitaient diverses zones climatiques. Les données démontrent que les Inuit Sadlermiut ont des membres supérieurs et inférieurs plus robustes que trois échantillons de populations d’Euro-Canadiens qui ne diffèrent pas l’un de l’autre. La robustesse squelettique chez les Sadlermiut proviendrait de leur haut niveau d’activité physique nécessité par leur mode de vie de chasseur-cueilleur dans un climat rude et froid. De plus, la méta-analyse portant sur la mobilité a déterminé que le type et l’intensité des charges mécaniques habituelles ont une influence importante sur la morphologie des membres supérieurs et inférieurs tandis que celle portant sur le climat démontre qu’une relation est significative avec l’humérus. Ainsi, ce projet atteste que le processus de modelage osseux est multifactoriel et que le degré d’influence des facteurs comportementaux et environnementaux n’est pas uniforme sur le squelette. / Biomechanical analyses have been used to study the impact of mobility and climate on the skeletal morphology of past human populations through the measure of the cross-sectional geometry of long bones. Behavior and climate are one of the many non-genetic factors that can impact bone functional adaptation by influencing mechanical loads on the skeleton and triggering the bone modeling process. The present study focuses on the structural changes occurring at the macrolevel of long bones, more specifically robusticity and shape, by calculating mechanical properties at several cross-sectional locations. This project consists of creating a reference collection using four Holocene populations from northern Canada including Sadlermiut Inuit and three Euro-Canadian samples from Notre-Dame, Pointe-aux-Trembles and Sainte-Marie. The objective is to control for different environmental factors to better understand the impact of mobility and climate on human postcranial morphology. Cross-sectional properties were measured in the humerus, femur and tibia using a portable peripheral quantitative computed tomography (pQCT). These data were then input into a meta-analysis that included data, drawn from the scientific literature, from other archaeological populations with different modes of subsistence and inhabiting various climate types. The results showed that Sadlermiut Inuit had more robust upper and lower limbs than all three samples of Euro-Canadians who did not differ significantly from one another. The high measures of robusticity among Sadlermiut were attributed to the strenuous physical activity demanded by their hunting and gathering mode of subsistence in cold and harsh environmental conditions. Furthermore, the meta-analysis on mobility demonstrated that the type and intensity of habitual mechanical loading on the skeleton has a significant influence on the upper and lower limbs whereas the meta-analysis pertaining to climate only had a significant relationship with the humerus. Essentially, this project highlights the multifactorial nature of the bone modeling process and that the level of influence of behavioral versus climatic factors is not uniform throughout the skeleton.

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Le comportement humain est à la fois singulier et universel. La singularité serait principalement due aux trajectoires de vie propre à chaque individu (variant entre autres selon leur culture) alors que l’universalité émanerait d’une nature universelle ancrée dans un génome universel. Démêler les influences de la nature et de la culture sur le comportement humain est le Saint Graal de l’anthropologie biologique. J’aborde cette question en explorant les effets génétiques et environnementaux sur les bases psychiques du comportement. Plus particulièrement, je teste l’hypothèse que la singularité et l’universalité comportementales humaines s’observent au plan psychique par l’exploration de leur substrat neurobiologique, et que ce substrat possède à la fois un ancrage génétique et environnemental. À l’aide de données d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) recueillies auprès de 862 participants du Human Connectome Project (HCP), j’analyse les activations cérébrales liées à sept tâches socio-cognitives qui recoupent diverses facultés, dont le langage, la mémoire, la prise de risque, la logique, les émotions, la motricité et le raisonnement social. Après avoir groupé les sujets selon la similarité de leurs patrons d’activation cérébrale (c.-à-d. leurs sous-types neurobiologiques), j’estime l’influence génétique et environnementale sur la variabilité interindividuelle de ces divers sous-types. Les résultats démontrent bel et bien l’existence d’un regroupement des sujets selon la similarité de leurs cartes d’activation cérébrale lors d’une même tâche socio-cognitive, ce qui reflète à la fois le caractère singulier et universel des corrélats neuronaux d’un comportement observable. La variabilité interindividuelle constatée dans ces regroupements cérébraux témoigne quant à elle d’effets génétiques (héritabilité) ainsi qu’environnementaux (environnementalité), dont les ampleurs respectives varient selon la nature de la tâche effectuée. De plus, les sous-types cérébraux mis à jour révèlent une association avec les mesures comportementales et de performance effectuées lors des diverses tâches à l’étude. Enfin, les sous-types neurobiologiques résultant des diverses tâches partagent certaines bases génétiques. Dans leur ensemble, ces résultats appuient la notion que le comportement humain, ainsi que les processus neurobiologiques le sous-tendant, sont des phénotypes au même titre qu’un caractère morphologique ou physiologique, c’est-à-dire qu’ils sont le résultat de l’expression conjointe de bases génétiques (nature) et environnementales (culture). / Human behaviour is both singular and universal. Singularity is believed to be mainly due to life trajectories unique to each individual (influenced among others by culture), whereas universality would stem from a universal nature resulting from a panhuman genome. Unravelling the influences of nature and nurture on human behaviour is the Holy Grail of biological anthropology. I approach this issue by exploring genetic and environmental influences on the neuropsychological underpinnings of behaviour. In particular, I test the hypothesis that the singularity and universality of human behaviour are also observed at the psychological level through the exploration of the neurobiological basis of behaviour, and that these bases have both genetic and environmental sources. Using Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) data of 862 participants from the Human Connectome Project (HCP), I analyze brain activation related to 7 socio-cognitive tasks covering language, memory, risk taking, logic, emotions, motor skills, and social reasoning. After grouping subjects according to the similarity of their brain activation patterns (neurobiological subtypes), I estimate the genetic and environmental influences on the variation between participants on these subtypes. The inter-individual variability in cerebral groupings appears to have both genetic (heritability) and environmental (environmentality) sources that vary according to the particular psychological task involved. Moreover, these neurobiological subtypes show an association with behavioural and performance measures assessed by the socio-cognitive tasks. Finally, the neurobiological subtypes across the 7 tasks share common genetic links. Overall, the results support the notion that human behaviour, as well as its underlying neurobiological processes, are phenotypes in the same way as morphology or physiology, i.e., are the results of the integrated expression of a genetic basis (nature) and environmental influences (nurture).

Les variations entre les nourrissons quant à la vitesse à laquelle ils atteignent l'indépendance nutritionnelle affectent les trajectoires de développement des nourrissons et entraînent des différences entre les femelles au niveau de la performance reproductive. Le moment des transitions alimentaires, notamment l'âge auquel les nourrissons commencent à consommer des aliments solides et l'âge du sevrage (c'est-à-dire le dernier allaitement avec transfert de lait), est difficile à déterminer par l'observation chez les primates sauvages. Il est difficile de distinguer le moment où les nourrissons se livrent à une mise en bouche exploratoire de celui où ils ingèrent réellement des aliments solides, et de déterminer si les contacts observés avec les mamelons reflètent une lactation continue, car les petits sevrés peuvent s'allaiter de confort (sans transfert de lait). Les isotopes stables de carbone et d'azote (δ13C, δ15N, %N) dans les fèces ou les poils peuvent être utilisés pour déterminer les transitions alimentaires. Alors que les isotopes stables fécaux sont sensibles à l'échantillonnage occasionnel d'aliments solides et montrent une forte variation quotidienne, les isotopes stables des poils montrent un amalgame de l'apport alimentaire sur quelques mois. Pour atténuer les limites des isotopes stables fécaux et de l'observation, j'ai appliqué des analyses δ13C, δ15N, %N à la kératine des fils de poils (0-7 ans, N = 169 échantillons de poils) collectés auprès de mères et de nourrissons chimpanzés sauvages (Pan troglodytes) à Ngogo, en Ouganda. En 2013-2014 et 2018, les poils ont été collectés de manière non invasive lorsqu'ils se collaient aux excréments, ou sur le sol après que les mères et les nourrissons se soient toilettés ou reposés. Premièrement, mon objectif était d'utiliser une combinaison de techniques visuelles (longueur et diamètre des fils de poils), associées à des isotopes stables des poils pour distinguer les fils de poils maternels des fils de poils infantiles. Deuxièmement, mon objectif était de déterminer l'âge précis auquel la contribution relative de la nourriture solide l'emporte sur la contribution relative du lait dans le régime alimentaire des bébés chimpanzés sauvages afin de suivre les processus d'alimentation transitoire et de sevrage. Les mèches de cheveux du nourrisson n'ont pas pu être distinguées des mèches de cheveux de la mère en utilisant uniquement des techniques visuelles. Les longueurs (cm) et les diamètres (μm) des poils de la mère et du nourrisson ne présentaient pas de différences suffisamment importantes et cohérentes pour pouvoir être utilisées seules pour distinguer les poils. Cependant, les poils des mères et des nourrissons se sont avérés plus fins et plus courts que ceux des mâles adultes (~20 μm de moins pour les nourrissons). Pour évaluer les limites des isotopes stables fécaux et de l'observation, des analyses δ13C, δ15N, %N ont été appliquées à la kératine de mèches de cheveux (0-7 ans, N = 169 échantillons de cheveux) collectées auprès de mères et de nourrissons chimpanzés sauvages (Pan troglodytes) à Ngogo, en Ouganda. Les nourrissons ≤ 2 ans présentaient le plus grand rapport d'isotopes stables de carbone et d'azote (δ13C et δ15N). Les nourrissons âgés de 1.5 à 2 ans présentaient des ratios moyens de δ13C (-22,2 permil, ‰) et de δ15N (9,2‰) supérieurs à ceux des nourrissons ≤ 1.5 ans (valeur moyenne de δ13C de -23,2‰, valeur moyenne de δ15N de 8,6‰). Cela indique que les nourrissons ≤ 2 ans avaient un régime alimentaire global dominé par le lait maternel et consommaient moins d'aliments végétaux solides par rapport aux nourrissons plus âgés (δ13C de -23.8 ‰, δ15N de 7.4 ‰). Le changement dans les rapports δ13C une fois que les nourrissons ont dépassé 2 ans a suggéré que les nourrissons ont incorporé une plus grande quantité d'aliments solides dans leur régime alimentaire vers cet âge, ce qui pourrait être le moment où le processus de sevrage a commencé. Nous n'avons pas pu évaluer l'âge de la fin du sevrage, et nous aurons besoin à l'avenir de plus d'échantillons de poils de nourrissons plus âgés pour établir quand le sevrage se termine chez les chimpanzés. Cette étude peut être utilisée dans les évaluations futures des régimes alimentaires des primates, et pour déterminer les âges précis des transitions alimentaires chez les chimpanzés, ce qui fournira des données de base pour reconstruire le chemin évolutif qui a conduit à l'histoire de vie unique (sevrage précoce, fécondité élevée) des humains. / Variation between infants in the speed in which they reach nutritional independence affects infant developmental trajectories and leads to differences between females in reproductive output. Timings of feeding transitions, including the age infants begin consuming solid food, and age at the weaned event (i.e. last nursing bout with milk transfer), are difficult to determine both obervsationally and behaviourally in wild primates. It is difficult to distinguish when infants engage in exploratory mouthing versus actual ingestion of solid food, and to identify if observed nipple contacts reflect continued lactation, as weanlings can comfort nurse (without milk transfer). Stable carbon and nitrogen isotopes (δ13C, δ15N, %N) in feces or hair can be used to determine feeding transitions. While fecal stable isotopes are sensitive to occasional sampling of solid food and show high day-to-day variation, hair stable isotopes show an overall average of dietary intake over a few months. To assess fecal stable isotope and observational limitations, δ13C, δ15N, %N analyses were applied to keratin of hair strands (0-7 years, N = 169 hair samples) collected from wild chimpanzee (Pan troglodytes) mothers and infants at Ngogo, Uganda. In 2013-2014 and 2018, hairs were collected non-invasively when they stuck to feces, or from the ground after mothers and infants groomed or rested. First, my goal was to use a combination of visual techniques (hair strand length and diameter), combined with hair stable isotopes to distinguish maternal hair strands from infant ones. Second, my goal was to determine the precise age when the relative contribution of solid food outweighs the relative contribution of milk in the infant diet of wild chimpanzees to track the processes of transitional feeding and weaning. Infant hair strands could not be distinguished from maternal hair strands using only visual techniques. The lengths (cm) and diameters (μm) of maternal versus infant hair strands did not show great enough and consistent differences that could alone be used to distinguish the hairs. However, maternal and infant hair strands proved to be thinner and shorter to that of adult male hair (~20 μm lower for infants). I therefore relied on the stable isotope values themselves to distinguish the hairs, as infant hairs were enriched in the heavy carbon and nitrogen isotopes compared to their mothers. Infants ≤ 2.0 years old had the greatest ratio of stable carbon and nitrogen isotopes (δ13C and δ15N). Infants between 1.5 and 2.0 years old had greater average ratios of δ13C (-22.2 permil, ‰) and δ15N (9.2 ‰) than infants ≤ 1.5 years old (δ13C mean value of -23.2 ‰, δ15N mean value of 8.6 ‰). This indicated that infants ≤ 2.0 years old had an overall diet dominated by maternal milk and consumed less solid plant foods compared to older infants (δ13C mean value of -23.8 ‰, δ15N mean value of 7.4 ‰). The change in δ13C ratios once infants surpassed two years old suggested that infants incorporated a greater amount of solid food into their diet near this age. This indicated that the weaning process begins at approximately two years old. As the age of the weaned event remained unassessed, more hair samples are required from older infants to establish when weaning ends in chimpanzees. This study can be used in future assessments of primate diets, and to determine precise ages at feeding transitions in chimpanzees, which will provide basic data to reconstruct the evolutionary path that led to the unique life history (early weaning, high fecundity) of humans.

Cette méta-analyse révise et accroit le corpus de données d’analyses de la teneur isotopique du collagène osseux (δ 13C et δ 15N) et du carbonate des os et de l’émail dentaire (δ 13C et δ 18O) mesuré sur quatre collections ostéologiques canadiennes, afin d’étudier l’identité culturelle et l’adaptation alimentaire dans la vallée du Saint-Laurent, du XVIIe au XIXe siècle. Ces sites correspondent aux trois gouvernements de la colonie du Canada : le Vieux Cimetière de Trois-Rivières (1650-1865) et le cimetière de la première église paroissiale de Notre-Dame à Montréal (1691-1796), ouverts durant la période de la Nouvelle-France, et le cimetière Saint-Matthew à la ville de Québec (1771-1860) apparu au début du Régime Britannique. Le site de Sainte-Marie-de-Beauce (1748-1878) ajoute un comparatif, en contexte rural, à ces sites urbains. Dans un premier temps, la compilation des données démontre une incompatibilité entre les chercheurs en ce qui concerne les δ 15N du collagène et les δ 13C du carbonate osseux mesurés. Pour explorer la variation en δ 15N, l’effet de l’utilisation d’un agent acidifiant (acide chlorhydrique, HCl) a été testé, de même que la reproductibilité des résultats. Un enrichissement en 15N a été observé chez les échantillons traités avec du HCl à 2 % et 5 %. La variabilité des mesures entre les séquences d’analyses, malgré la constance de la mesure de l’étalon interne, n’a pu être expliquée. Dans un deuxième temps, la diversité culturelle des sites a été explorée. Par l’analyse des comportements migratoires et alimentaires à l’enfance (δ 18O et δ 13C de l’émail dentaire, respectivement), des « identités culturelles » ont été suggérées, soit : possiblement Autochtone, Inuit, Canadien Français ou Anglais, Nord-Américain (Acadien, Louisianais ou Terre-Neuvien), prisonniers de la Nouvelle-Angleterre, individu de descendance Africaine et Européen. L’hypothèse de la mise en esclavage de certains de ces individus, basée sur trois caractéristiques, le lieu d’origine, le décès avant l’âge de 17 ans et un changement drastique d’alimentation, a permis de considérer cet aspect de l’histoire canadienne. Dans un troisième temps et finalement, l’étude du carbonate des os (δ 13Ccarb) de même que du collagène osseux (δ 13Ccoll et δ 15N) a permis d’aborder l’adaptation alimentaire au Québec ancien. Globalement, les quatre sites suggèrent une rétention des traditions alimentaires Européennes (alimentation de type C3), tendance similaire à ce qui a été observé pour des sites coloniaux nord-américains, situés en contexte continental (tels que la Louisiane et l’Ontario). Les Canadiens français de Montréal semblent consommer plus de ressources C4 (telles que le maïs, la canne à sucre ou le rhum) que les migrants intracontinentaux (de l’Amérique du Nord tels que les Acadiens et Louisianais). Inversement, à Québec, les immigrants des Îles Britanniques ont consommé plus de ressources C4 que les individus nés localement. Comme les ressources marines étaient consommées par des individus à Montréal, une explication a été proposée en relation avec les restrictions alimentaires du calendrier liturgique Catholique. / This meta-analysis reviews and expands the dataset and analysis of bone collagen (δ 13C and δ 15N) and carbonate content of bone and tooth enamel (δ 13C and δ 18O) measured on four key sites, to study dietary adaptation in the St. Lawrence Valley from the 17th to the 19th centuries. These sites correspond to the three governments of the colony of Canada: The Old Cemetery of Trois-Rivières (1650-1865) and the cemetery of the first parish church of Notre-Dame in Montreal (1691-1796), both opened during the New France era, while the Saint-Matthew cemetery in Quebec City (1771-1860), belongs to the British Regime. The Sainte-Marie-de-Beauce cemetery (1748-1878) adds a rural comparison to these urban sites. Firstly, a compilation of the data demonstrated incompatibilities between some researchers concerning the bone collagen δ 15N and the bone carbonate δ 13C measured. The effect of various concentrations of an acidifying agent (hydrochloric acid, HCl) on δ 15N was tested, as was the reproducibility of the results. Enrichment in 15N was observed in samples treated with 2 % and 5 % HCl. The variability of measurements between analytical sequences, despite the consistency of the internal standard measurement, could not be explained. Secondly, the population diversity of the sites was explored. Based on the analysis of migratory and dietary behaviors at childhood (from tooth enamel δ 18O and δ 13C, respectively), the following "cultural identities" were suggested: Indigenous, Inuit, French or Anglo-Canadians, North American (as Acadians, Louisianians or Newfoundlanders), prisoners from New England, individual of African descent and European immigrants. The hypothesis of enslavement for some of these individuals was based on the following conditions: origin, death before the age of 17 years and a major shift in diet. This allowed for a deeper comprehension of this aspect of Canadian history. Thirdly and finally, bone carbonate (δ 13Ccarb), and bone collagen (δ 13Ccoll and δ 15N) were used to address the central theme of the thesis, which is the dietary adaptation. Overall, the four sites suggest a retention of European dietary traditions (C3-type diet), a trend similar to what has been perceived at other North American colonial sites located in continental settings (such as Louisiana and Ontario). The French Canadians in Montreal would have consumed more C4 resources (as maize, sugar cane or rum) than the intracontinental migrants (from North America as Acadians or Louisianians). Conversely, the British Isles immigrants consumed more C4 resources that the locally born individuals in Quebec City. Finally, as marine resources were consumed by some individuals in Montreal, an explanation was proposed in relation to Catholic food restrictions.

Contrairement à d’autres groupes animaux, chez les primates, la hiérarchie de dominance ne détermine pas systématiquement le succès reproductif des mâles. Afin de comprendre pourquoi, j’ai étudié les stratégies de reproduction des mâles et des femelles dans un groupe de macaques rhésus de la population semi-libre de Cayo Santiago (Porto Rico), collectant des données comportementales, hormonales et génétiques pendant deux saisons de reproduction. Les résultats se résument en cinq points. 1. Les nouveaux mâles qui ont immigré dans le groupe d’étude occupaient tous les rangs les plus subordonnés de la hiérarchie de dominance et ont monté en rang suite au départ de mâles plus dominants. Ainsi, l’acquisition d’un rang supérieur s’est faite passivement, en absence de conflits. Par conséquent, les mâles dominants étaient généralement d’âge mature et avaient résidé plus longtemps dans le groupe que les mâles subordonnés. 2. L’accès des mâles aux femelles est en accord avec le « modèle de la priorité d’accès » selon lequel le nombre de femelles simultanément en œstrus détermine le rang de dominance du mâle le plus subordonné qui peut avoir accès à une femelle (p. ex. le mâle de rang 4 s’il y a quatre femelles en œstrus). Bien que les mâles dominants aient eu plus de partenaires et aient monopolisé les femelles de qualité supérieure (dominance, parité, âge) pendant leur période ovulatoire (identifiée grâce au profil hormonal de la progestérone), le rang de dominance n’a pas déterminé le succès reproductif, les mâles intermédiaires ayant engendré significativement plus de rejetons que prédit. Il est possible que ces jeunes adultes aient produit un éjaculat de meilleure qualité que les mâles dominants d’âge mature, leur donnant un avantage au niveau de la compétition spermatique. 3. Les mâles dominants préféraient les femelles dominantes, mais cette préférence n’était pas réciproque, ces femelles coopérant plutôt avec les mâles intermédiaires, plus jeunes et moins familiers (c.-à-d. courte durée de résidence). Au contraire, les femelles subordonnées ont coopéré avec les mâles dominants. La préférence des femelles pour les mâles non familiers pourrait être liée à l’attrait pour un nouveau bagage génétique. 4. L’intensité de la couleur de la peau du visage des femelles pendant le cycle ovarien était corrélée au moment de la phase ovulatoire, une information susceptible d’être utilisée par les mâles pour maximiser leur probabilité de fécondation. 5. Les femelles retiraient des bénéfices directs de leurs liaisons sexuelles. En effet, les femelles en liaison sexuelle bénéficiaient d’un niveau de tolérance plus élevé de la part de leur partenaire mâle lorsqu’elles étaient à proximité d’une source de nourriture défendable, comparativement aux autres femelles. En somme, bien que les mâles dominants aient bénéficié d’une priorité d’accès aux femelles fertiles, cela s’est avéré insuffisant pour leur garantir la fécondation de ces femelles parce que celles-ci avaient plusieurs partenaires sexuels. Il semble que l’âge et la durée de résidence des mâles, corrélats de leur mode d’acquisition du rang, aient confondu l’effet du rang de dominance. / In contrast to most animal groups, dominance hierarchy does not systematically determine male reproductive success in primates. In order to investigate why, I studied male and female reproductive strategies in a group of free-ranging rhesus macaques on Cayo Santiago, Puerto Rico. I collected behavioural, genetic, and hormonal data during two consecutive mating seasons. My results are summarized below. 1. All new males who immigrated into the study group occupied the lowest-ranking position in the dominance hierarchy and rose in rank as the higher-ranking males left the group. Achieving a higher dominance rank occurred passively, without physical conflict. Thus, dominant males were mature individuals who resided longest in the group. 2. Male access to oestrus females followed the predictions of the ‘priority of access’ model, in which the number of females in oestrus determines the rank of the lowest-ranking male who can access a female (e.g. the fourth ranking male if four females are in oestrus). Even though dominant males obtained more mating partners and monopolised higher quality females (dominance, parity, age) during the ovulation window (as identified using progesterone profiles), dominance rank did not determine reproductive success, as intermediate-ranking males sired significantly more infants than predicted. It is likely that those young, intermediate-ranking adult males produced high quality ejaculate, giving them an advantage in sperm competition. 3. Dominant males preferred high-ranking females, but this preference was not reciprocal; high-ranking females cooperated with younger and less familiar intermediate-ranking males. Conversely, subordinate females cooperated with dominant males. Female preference for non-familiar males (i.e. short residency in the group) may be explained by an attraction to a novel genetic pool. 4. Female facial color intensity during the ovarian cycle was correlated with the timing of the ovulation window. This information may be used by males in order to maximize their fertilisation probability. 5. Consort females enjoyed a higher level of tolerance from their male partner when they were in proximity to a monopolisable food source, compared to other, non-consort females. This suggests that females obtained direct benefits from their sexual consorts. In conclusion, even though dominant males had priority access to ovulating females in the group, this was insufficient to guarantee fertilisation when females had several sexual partners. It appears that males’ age and length of residency, both correlates of their rank acquisition mode, may have been confounding factors in dominance rank.

Sachant que plusieurs maladies entrainent des lésions qui ne sont pas toujours observables à l’oeil, cette étude préliminaire en paléopathologie humaine utilise une approche complémentaire issue de l’imagerie médicale, le ct-scan, afin de fournir des diagnostics plus précis. L’objectif est donc de tester ici l’efficacité et les limites de l’analyse scanographique durant l’analyse de spécimens archéologiques. Un échantillon de 55 individus a été sélectionné à partir de la collection ostéologique provenant du cimetière protestant St. Matthew (ville de Québec, 1771 – 1860). Une analyse macroscopique et scanographique complète a alors été effectuée sur chaque squelette. Les observations macroscopiques ont consisté à enregistrer une dizaine de critères standardisés par la littérature de référence en lien avec des manifestations anormales à la surface du squelette. Les ct-scans ont été réalisés à l’Institut National de la Recherche Scientifique de la Ville de Québec avec un tomodensitomètre Somatom de Siemens (définition AS+ 128). Les données scanographiques ont permis d’enregistrer une série de critères complémentaires sur la structure interne de l’os (amincissement/épaississement de la corticale, variation de densité, etc.) Selon la méthode du diagnostic différentiel, des hypothèses ou diagnostics ont été proposés. Ils sont principalement basés sur les critères diagnostiques mentionnés dans les manuels de référence en paléopathologie, mais aussi à l’aide de la littérature clinique et l’expertise de médecins. Les résultats présentés ici supportent que: 1) Dans 43% des cas, les données scanographiques ont apporté des informations essentielles dans la diagnose pathologique. Cette tendance se confirme en fonction de certaines maladies, mais pas d’autres, car certains diagnostics ne peuvent se faire sans la présence de tissus mous. 2) La distribution spatiale de la plupart des lésions varie selon les régions anatomiques, aussi bien en macroscopie qu’en scanographie. 3) Certains types de maladie semblent associés à l’âge et au sexe, ce qui est conforté par la littérature. 4) Cette recherche démontre aussi que le processus de diagnose nécessite, dans 38% des cas, une analyse complémentaire (ex. histologie, scintigraphie, radiographie) pour préciser le diagnostic final. / Because some diseases produce lesions that cannot be seen macroscopically, this preliminary paleopathological study will use the ct-scan, as a complementary approach in order to improve diagnosis. This project will attempt to evaluate the efficiency of the ct-scan approach for the analysis of archaeological specimens in paleopathological study. Fifty-five individuals from St. Matthew’s protestant cemetery (Quebec City, 1771- 1861) were selected for the present study. Both macroscopic and scanographic analyses were performed on each skeleton. Macroscopic observations were recorded according to at least ten standard criteria based on the reference literature that reports abnormal phenomena on skeletal surfaces. Ct-scans were obtained at the Institut National de la Recherche Scientifique of Quebec City with a SOMATOM CT-scanner (Siemens model, Definition AS+ 128). Scanographic data provided a series of complementary criteria on internal bone structures (thinning/thickening of the cortical layer, density variation, etc.). According to the method of the differential diagnosis, diagnoses were proposed. Most of them were based on diagnostic criteria reported in the paleopathological literature as well as in clinical studies. The results presented support that: 1) For 43% of our sample (N=55), ct-scan data provided key information for the paleopathological diagnosis. The ct-scan provided additional information for some diseases only, partly because some diagnoses cannot be done without the presence of soft tissues. 2) The distribution of most lesions, both macroscopic and scanographic, did vary according to the anatomical regions. 3) Some types of diseases seem to vary according to age and sex, as supported by the literature. 4) Our research also shows that the diagnosis could be improved and refined in 38% of the cases with complementary analyses (histology, scintigraphy, radiography, etc.).

Contrairement à d’autres groupes animaux, chez les primates, la hiérarchie de dominance ne détermine pas systématiquement le succès reproductif des mâles. Afin de comprendre pourquoi, j’ai étudié les stratégies de reproduction des mâles et des femelles dans un groupe de macaques rhésus de la population semi-libre de Cayo Santiago (Porto Rico), collectant des données comportementales, hormonales et génétiques pendant deux saisons de reproduction. Les résultats se résument en cinq points. 1. Les nouveaux mâles qui ont immigré dans le groupe d’étude occupaient tous les rangs les plus subordonnés de la hiérarchie de dominance et ont monté en rang suite au départ de mâles plus dominants. Ainsi, l’acquisition d’un rang supérieur s’est faite passivement, en absence de conflits. Par conséquent, les mâles dominants étaient généralement d’âge mature et avaient résidé plus longtemps dans le groupe que les mâles subordonnés. 2. L’accès des mâles aux femelles est en accord avec le « modèle de la priorité d’accès » selon lequel le nombre de femelles simultanément en œstrus détermine le rang de dominance du mâle le plus subordonné qui peut avoir accès à une femelle (p. ex. le mâle de rang 4 s’il y a quatre femelles en œstrus). Bien que les mâles dominants aient eu plus de partenaires et aient monopolisé les femelles de qualité supérieure (dominance, parité, âge) pendant leur période ovulatoire (identifiée grâce au profil hormonal de la progestérone), le rang de dominance n’a pas déterminé le succès reproductif, les mâles intermédiaires ayant engendré significativement plus de rejetons que prédit. Il est possible que ces jeunes adultes aient produit un éjaculat de meilleure qualité que les mâles dominants d’âge mature, leur donnant un avantage au niveau de la compétition spermatique. 3. Les mâles dominants préféraient les femelles dominantes, mais cette préférence n’était pas réciproque, ces femelles coopérant plutôt avec les mâles intermédiaires, plus jeunes et moins familiers (c.-à-d. courte durée de résidence). Au contraire, les femelles subordonnées ont coopéré avec les mâles dominants. La préférence des femelles pour les mâles non familiers pourrait être liée à l’attrait pour un nouveau bagage génétique. 4. L’intensité de la couleur de la peau du visage des femelles pendant le cycle ovarien était corrélée au moment de la phase ovulatoire, une information susceptible d’être utilisée par les mâles pour maximiser leur probabilité de fécondation. 5. Les femelles retiraient des bénéfices directs de leurs liaisons sexuelles. En effet, les femelles en liaison sexuelle bénéficiaient d’un niveau de tolérance plus élevé de la part de leur partenaire mâle lorsqu’elles étaient à proximité d’une source de nourriture défendable, comparativement aux autres femelles. En somme, bien que les mâles dominants aient bénéficié d’une priorité d’accès aux femelles fertiles, cela s’est avéré insuffisant pour leur garantir la fécondation de ces femelles parce que celles-ci avaient plusieurs partenaires sexuels. Il semble que l’âge et la durée de résidence des mâles, corrélats de leur mode d’acquisition du rang, aient confondu l’effet du rang de dominance. / In contrast to most animal groups, dominance hierarchy does not systematically determine male reproductive success in primates. In order to investigate why, I studied male and female reproductive strategies in a group of free-ranging rhesus macaques on Cayo Santiago, Puerto Rico. I collected behavioural, genetic, and hormonal data during two consecutive mating seasons. My results are summarized below. 1. All new males who immigrated into the study group occupied the lowest-ranking position in the dominance hierarchy and rose in rank as the higher-ranking males left the group. Achieving a higher dominance rank occurred passively, without physical conflict. Thus, dominant males were mature individuals who resided longest in the group. 2. Male access to oestrus females followed the predictions of the ‘priority of access’ model, in which the number of females in oestrus determines the rank of the lowest-ranking male who can access a female (e.g. the fourth ranking male if four females are in oestrus). Even though dominant males obtained more mating partners and monopolised higher quality females (dominance, parity, age) during the ovulation window (as identified using progesterone profiles), dominance rank did not determine reproductive success, as intermediate-ranking males sired significantly more infants than predicted. It is likely that those young, intermediate-ranking adult males produced high quality ejaculate, giving them an advantage in sperm competition. 3. Dominant males preferred high-ranking females, but this preference was not reciprocal; high-ranking females cooperated with younger and less familiar intermediate-ranking males. Conversely, subordinate females cooperated with dominant males. Female preference for non-familiar males (i.e. short residency in the group) may be explained by an attraction to a novel genetic pool. 4. Female facial color intensity during the ovarian cycle was correlated with the timing of the ovulation window. This information may be used by males in order to maximize their fertilisation probability. 5. Consort females enjoyed a higher level of tolerance from their male partner when they were in proximity to a monopolisable food source, compared to other, non-consort females. This suggests that females obtained direct benefits from their sexual consorts. In conclusion, even though dominant males had priority access to ovulating females in the group, this was insufficient to guarantee fertilisation when females had several sexual partners. It appears that males’ age and length of residency, both correlates of their rank acquisition mode, may have been confounding factors in dominance rank.

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Dans nos sociétés culturelles, trois régions anatomiques sont habituellement apparentes et visibles donc identifiables :ce sont le visage et les mains. La main est donc un élément d’identification spécifique à chaque individu et reconnaissable. En mesurant le volume de la main démembrée d’une personne, peut-on déterminer la typologie de cette personne associant, entre autres mesures de la main, le volume au poids? <p>La mesure du volume de moulage des mains de 109 adultes (dont 14 gauchers) est réalisée à l’aide d’un volumètre à aiguille et plusieurs équations de régression mettent en évidence les relations entre des composantes anthropométriques du corps et de ses segments avec le volume des mains. Ensuite, le volume et des variables spécifiques des mains d’un nouvel échantillon de 88 sujets vivants sont mesurés et leur typologie est également déterminée. Les équations de régression caractérisant les relations entre les variables des mains et la typologie estiment la stature par les longueur et largeur des mains (Main Droite :r² = .66 ;SEE = 4 cm ;Main Gauche :r² = .62 ;SEE = 4,2cm) et le poids par le volume et le périmètre de PII du 5ème doigt (MD :r² = .69 ;SEE = 6.64kg ;MG :r² = .64 ;SEE = 7,13kg). La validation de la méthode est réalisée sur un échantillon analogue mais indépendant de 21 sujets adultes. Le poids de 90.5 % des sujets est estimé avec un écart maximum de 5.98kg et la stature de 76% de l’échantillon avec un écart maximum de 3cm. <p>De nombreuses techniques ont été élaborées afin de reconstruire le visage à partir du crâne d’une personne disparue ;dans le même ordre d’idée peut-on reconstruire l’aspect virtuel de la peau d’une main en disposant de son squelette ?Des modèles informatisés, par CT Scan, des os et de la peau sont obtenus des mains d’un cadavre et d’un volontaire. Le logiciel Lhp Builder permet la localisation des coordonnées spatiales de points de repères anatomiques osseux des modèles. A partir de 3 repères, les relations spatiales entre les modèles sont établies et employées afin d’interpoler la peau manquante de la main. Le volume de la « peau interpolée » et le volume de la « peau réelle » obtenus par imagerie médicale sont comparés afin de valider la méthode. Une différence de volume de 3.5 % entre les volumes respectifs de la main du cadavre et de la main reconstruite situe le niveau de précision de la méthode. <p>D’autres manipulations de reconstruction sont exécutées dans des situations analogues au cadre médico-légal (enfouissement en terre de pièces animales, mise en digestion dans des produits caustiques). <p>Cette première approche méthodologique de reconstruction de la main semble prometteuse et la main reconstruite deviendrait un élément important pour l’identification de personnes disparues./ <p><br><p><p>In our cultural society, three anatomical body parts are usually apparent so visible and thus identifiable: the face and the hands. The hand may be an element of identification specific to each individual and recognizable. By measuring the dismembered hand volume of a person, the typology of this person associating, inter alia measurements of the hand, volume with weight could be determined ?<p>The volume measurement of casts hands of 109 adults (of which 14 left-handed persons) is realized using a needle volumeter and several regression equations highlight the relations between anthropometrical components of the body and its segments with the hands volume. Then, the hands volume and specific hands variables of a new sample of 88 living subjects are measured and their typology is also determined. The regression equations characterizing the relations between the hands variables and typology estimate the stature by hands length and width (Right hand: r² = 66; SEE = 4 cm; Left hand: r² = 62; SEE = 4,2cm) and the weight by volume and perimeter of PII of the 5 th finger (Right hand: r² = 69; SEE = 6.64kg; Left hand: r² = 64; SEE = 7,13kg). The validation of the method is carried out on a sample similar but independent of 21 adult subjects. The weight of 90.5 % of the subjects is estimated with a maximum difference of 5.98kg and the stature of 76% of the sample with 3cm maximum. <p>Many techniques were elaborated in order to rebuild the face starting from cranium of a missing person; in the same order can one rebuild the virtual aspect of the hand skin while having its skeleton? From computerized models, by CT Scan, bones and skin are obtained of hands of a corpse and a living volunteer. The software Lhp Builder allows the localization of the 3D co-ordinates of anatomical bones landmarks of the models. From 3 landmarks, the 3D relations between the models are established and used in order to interpolate the missing skin of the hand. The volume of the " interpolated skin " and the volume of the " real skin " obtained by medical imaging are compared in order to validate the method. A volume difference of 3.5 % between respective volumes of the hand corpse and the rebuilt hand estimates the level of precision of the method. <p>Other experiments of rebuilding are carried out in situations similar to the medico-legal framework (ground hiding of animal parts, digestion in caustic products). <p>This first methodological approach of hand rebuilding seems promising and the rebuilt hand would become a significant element for the identification of missing people. <p><p> / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished