Zugl.: Bonn, Univ., Diss., 2005

Thesis--Toulouse-Le Marail. / Fold. map of cave inserted. Errata slip inserted. Includes bibliographical references (p. 285-289).

Thesis--Toulouse-Le Marail. / Fold. map of cave inserted. Errata slip inserted. Includes bibliographical references (p. 285-289).

The adoption of bone tool technology in the Early Upper Palaeolithic of Europe by Neanderthals and anatomically modern humans has been the focus of considerable debate. In particular this debate has focused on the origins of the technology and the possible implications for the extinction of Neanderthals. This dissertation examines the context of element selection for use as raw material to produce bone tools, related to prey species in the Châtelperronian of the Grotte du Renne, Arcy-sur Cure and the Aurignacian of Abri Cellier, Dordogne. Current research indicates that there was little difference in the subsistence organization of Neanderthals and modern humans. As a more nuanced view of Neanderthal behavior emerges from recent studies, it is becoming apparent that differences between the two hominins are a matter of degree rather than absolute difference. The faunal analysis of the two assemblages in this dissertation found that both Neanderthals and modern humans were pursuing a foraging strategy to obtain prime age herbivores for food. Locally available taxa were taken. Carcasses were processed for meat, marrow and fat. Both assemblages show a preference for non-marrow bearing long bones or long bone shaft fragments to make tools. The raw material was chosen with reference to the mechanical properties of the bones, which exhibit elasticity necessary for use as awls or hide scrapers. Raw material was a by-product of the larger subsistence strategy. There is a difference in the use of antler. This is not used by Neanderthals. In the Aurignacian, it appears that the amount of antler represented by the points and tools at Abri Cellier could be obtained as part of a general foraging strategy. The appearance of bone tools in the Early Upper Palaeolithic has been argued as evidence for `modern' behavior. It might be more profitable to view the adoption of this new technology as a response by two different but related populations to particular ecological problems. It could be argued that the archaeological visibility of bone tools reflects an increasing investment in the production of more effective clothing by both Neanderthals and modern humans.

Le but de cette thèse est de fournir une nouvelle analyse relative aux industries lithiques du Paléolithique moyen venant des grottes de Shanidar et de Bisitun. Ces grottes sont situées dans le centre de la chaine de montagne du Zagros, à l’ouest de l'Iran (Middle Est). Les nombreuses chaines du Zagros s'étendent le long du sud et ouest de l'Iran et dans le nord de l'Iraq. Cette analyse sera effectuée en utilisant une approche techno-fonctionnelle incluant également une étude tracéologique (étude des traces d’utilisation du matériel archéologique au moyen à faible et fort grossissement au moyen d’une loupe binoculaire et d’un microscope optique à réflexion). Les industries lithiques de la région du Zagros ont été fréquemment étudiées par les chercheurs (Coon, 1951/1957; ((Skinner, 1965); (Lindly, 1997) (Dibble, 1984-1993). Cependant, leurs études sont basées sur une analyse typologique comparative offrant ainsi une vision fragmentaire des productions humaines et au-delà des outils qu’ils ont produits. Mes recherches ont pour objectif de reconsidérer les chaînes opératoires de production lithiques en mettant en place une méthode d’analyse techno-fonctionnelle. Ceci afin de percevoir les outils (bruts ou retouchés) dans toute leur dynamique conceptuelle et fonctionnelle c’est-à-dire en tant qu’objectif d’une chaîne opératoire de production et moyen d’une ou plusieurs activités. Le but étant : - dans une perspective synchronique, de repenser la chaîne opératoire en fonction de la finalité et des objectifs de l’outillage : - La variété et la forme des racloirs sont étroitement liées à leurs spécificités fonctionnelles. - Le modèle de réduction, proposé par Dibble, pour ces industries moustériennes est-il valide et fiable ? - dans une perspective diachronique, d’appréhender la singularité des comportements humains, leur diversité et/ou leur variabilité au cours du temps, tout en recherchant les facteurs à l’origine de cette diversité : - environnements : spécificités environnementales de la région du Zagros etc. ; - traditions techniques et culturelles ; - “savoir-faire” et/ou “manières de faire” etc. / The purpose of the dissertation is to provide a new analysis of Middle Palaeolithic industries from Shanidar, Bisitun caves and also Warwasi rockshelter. These sites are located in the center of the Zagros Mountain Range in western Iran (Middle East). Lithic industries in the Zagros region have been frequently studied by researchers (Coon 1951, 1957, Skinner 1965, Lindly 1997, Dibble 1984, 1993). These studies are often based on a comparative typological analysis, therefor for the reasons which are explained in the text, I think the studies are offering a fragmented view of lithic productions and consequently the prehistoric world of technic. This analysis is carried out using a techno-functional approach in the way to consider the chaîne opératoire and its technical role in volumetric matrix (supports) production and the supports in action, in terms of normalized and non-normalized volumes and their potential to complete a task. My objective is also to conduct a technological analysis by synchronic and diachronic perspectives on the lithic industries unearthed from different archaeological sites in Middle East during end of MIS 5, 4 and 3. The two new definitions of the exploitations structures, it means Additional and Integrated structures are a part of structural approach to achive the purposes. The purposes of study are:- In a synchronic perspective, to rethink on the structures of exploitations according to the objectives of production and tools realisation. - From a diachronic perspective, to understand the singularity of past individual’s technical solutions, their diversity and / or their variability over the time, while looking for the factors at the origin of this diversity.The hypotheses;- The variability among the assemblages, including the scrapers are closely related to the subset of incising artifacts and cutting edge geometry.- The Reduction Model, proposed by Dibble, does present only one kind of reduction within Mousterian industries.

En s'appuyant sur la révision des assemblages de micromammifères (Soricomorphes, Erinaceomorphes, Chiroptères et Rongeurs) provenant de plusieurs sites du sud de la France (Caune de l'Arago, grotte du Lazaret, Baume Moula-Guercy) et de l'étude originale d'un gisement du sud-ouest de la péninsule ibérique (grotte de Maltravieso), ce travail a pour objectif principal de reconstituer l'évolution des paléoenvironnements et des paléoclimats, en Europe méridionale, au cours du Pléistocène moyen, entre 600 et 130 ka BP. Dans le but de tester la fiabilité des reconstitutions paléoécologiques, des analyses taphonomiques ont été réalisées sur les assemblages osseux de micromammifères, et ont permis de déterminer l'origine des accumulations en mettant en évidence l'intervention de rapaces nocturnes opportunistes et plus spécialisés. Les analyses paléoécologiques, basées sur l'utilisation de différentes méthodes, montrent que l'alternance de cycles glaciaires, caractérisés par un climat froid ou frais et des espaces découverts, et interglaciaires, plus tempérés et montrant la fermeture des milieux, a eu un impact important sur la distribution des espèces de micromammifères en Europe méridionale, en relation avec la géographie et la topographie de chaque site. Des communautés " non-analogues " sont identifiées, mêlant taxons de zones froides et taxons tempérés, et témoignent du rôle de zone refuge tenu par ces régions. Elles montrent également que différentes phases de dispersions ont affectés la paléobiodiversité au cours du Pléistocène moyen, notamment dans les zones d'extension maximale d'espèces lors des phases glaciaires.

En s’appuyant sur la révision des assemblages de micromammifères (Soricomorphes, Erinaceomorphes, Chiroptères et Rongeurs) provenant de plusieurs sites du sud de la France (Caune de l’Arago, grotte du Lazaret, Baume Moula-Guercy) et de l’étude originale d’un gisement du sud-ouest de la péninsule ibérique (grotte de Maltravieso), ce travail a pour objectif principal de reconstituer l’évolution des paléoenvironnements et des paléoclimats, en Europe méridionale, au cours du Pléistocène moyen, entre 600 et 130 ka BP. Dans le but de tester la fiabilité des reconstitutions paléoécologiques, des analyses taphonomiques ont été réalisées sur les assemblages osseux de micromammifères, et ont permis de déterminer l’origine des accumulations en mettant en évidence l’intervention de rapaces nocturnes opportunistes et plus spécialisés. Les analyses paléoécologiques, basées sur l’utilisation de différentes méthodes, montrent que l’alternance de cycles glaciaires, caractérisés par un climat froid ou frais et des espaces découverts, et interglaciaires, plustempérés et montrant la fermeture des milieux, a eu un impact important sur la distribution des espèces de micromammifères en Europe méridionale, en relation avec la géographie et la topographie de chaque site. Des communautés « non-analogues » sont identifiées, mêlant taxons de zones froides et taxons tempérés, et témoignent du rôle de zone refuge tenu par ces régions. Elles montrent également que différentes phases de dispersions ont affectés lapaléobiodiversité au cours du Pléistocène moyen, notamment dans les zones d’extension maximale d’espèces lors des phases glaciaires. / Based on the review of micromammals associations (Soricomorphs, Erinaceomorphs, Chiropters and Rodents) from several sites in southern France (Arago Cave, Lazaret Cave, Moula-Guercy cave) and from the study of an original deposit in south-west of the Iberian Peninsula (Maltravieso cave), the main aim of this work is to reconstruct the evolution of palaeoenvironments and palaeoclimates in southern Europe, during Middle Pleistocene between 600 and 130 ka BP. In order to assess the reliability of palaeoecological reconstructions, taphonomic analysis have been performed on micromammals bones, and have allowed to highlight the involvement of opportunistic and specialized owls in the originof accumulations. Palaeoecological analysis, based on the use of different types of methods, showed that the alternating glacial cycles, characterized by cold or cool climates and open spaces, and interglacial, more temperate with closed environments, had an essential impact on the distribution of micromammals species in southern Europe, in relation to geography and topography of each site. “Non-analogue” communities are identified, combining temperate and cold zones taxa, reflecting the role of refugia area of these regions. They also show that dispersal events have affected palaeobiodiversity during the Middle Pleistocene, particularly in the areas of maximum expansion of species during the glacial phases.

L’anthropisation est la principale source de perturbations dans les grottes, et dans la grotte de Lascaux cela a entrainé la prolifération de microorganismes et des altérations de paroi menaçant sa conservation. L’objectif de cette thèse était de mieux comprendre l’écologie des microorganismes colonisant la grotte de Lascaux, en identifiant sa communauté microbienne à différentes échelles spatio-temporelles, de caractériser les facteurs qui structurent cette communauté et d’en étudier la dynamique fonctionnelle en utilisant le séquençage à haut débit d’acides nucléiques, une nouvelle approche à Lascaux. Une comparaison à l’échelle régionale de différentes grottes de Dordogne, plus ou moins anthropisées a été réalisée, puis à une échelle locale avec l’étude de salles de Lascaux, le Passage pour évaluer le rôle des substrats minéraux, et l’Abside qui présente deux types d’altérations (taches noires et zones sombres). Nos résultats montrent que les grottes anthropisées (dont Lascaux) ont des communautés microbiennes particulières. Le substrat minéral structure davantage la communauté du Passage que la présence de taches. Dans l’Abside, bien que les zones sombres soient visuellement différentes des taches noires, les communautés microbiennes présentent des similarités fortes, et notamment le rôle des interactions entre les collemboles, les champignons noirs et des bactéries. Enfin, les profils métatranscriptomiques diffèrent en fonction des salles et de la présence de taches. Ce projet a permis de caractériser l’écologie de la communauté microbienne de Lascaux et permet de mieux comprendre le fonctionnement microbien de la grotte / Anthropisation is the main source of disturbance in the caves, and in the cave of Lascaux it has led to the proliferation of microorganisms and alterations of the wall threatening its conservation.The objective of this thesis was to better understand the ecology of microorganisms colonizing the cave of Lascaux, by identifying its microbial community at different spatio-temporal scales, to characterize the factors that structure this community and to study its functional dynamics in using high throughput sequencing of nucleic acids, a new approach to Lascaux.A regional comparison of different Dordogne caves, more or less anthropised was carried out, then at a local scale with the study of Lascaux rooms, the Passage to evaluate the role of mineral substrates, and the Apse which presents two types of alterations (black spots and dark areas).Our results show that anthropogenic caves (including Lascaux) have particular microbial communities. The mineral substrate structures the Passage community more than the presence of spots. In the Apse, although dark areas are visually different from black spots, microbial communities show strong similarities, including the role of interactions between collembolans, black fungi, and bacteria. Finally, the metatranscriptomic profiles differ according to the rooms and the presence of spots.This project has made it possible to characterize the ecology of the Lascaux microbial community and to better understand the microbial functioning of the cave

Le milieu karstique, et tout particulièrement sa partie superficielle, est caractérisé par une altération importante responsable sur le site de Lascaux de formations calcaires en plaquettes mais aussi de dissolutions importantes pouvant laisser place à des sables, argiles, etc. La présence de grottes ornées dans ce milieu nécessite la caractérisation du milieu environnant afin de protéger les grottes et contribuer à la conservation des œuvres pariétales. Cette thèse porte sur la caractérisation du milieu karstique à plusieurs échelles au moyen de deux méthodes : la géophysique avec la Tomographie de Résistivité Electrique (TRE), et la caractérisation pétrophysique, à l’échelle du laboratoire, avec la microscopie, la porosimétrie au mercure et des mesures électriques sur échantillons. A l’échelle du massif, nous avons caractérisé l’amont hydraulique de la grotte de Lascaux par un suivi temporel par TRE durant 6 ans et par trois modélisations géostatistique 3D, à trois dates. Le suivi temporel a permis de comprendre le fonctionnement hydrogéologique du site. Le couplage du suivi temporel avec le 3D complété par les mesures sur échantillons a en outre permis de comprendre le fonctionnement d’un drain situé dans l’épikarst susceptible d’alimenter l’émergence à l’entrée de la grotte de Lascaux. La modélisation 3D a aussi permis d’identifier un escarpement du promontoire calcaire au nord-est de la grotte de Lascaux qui laisse place à des formations argilo-sableuse. A l’échelle de la paroi et en lien avec des recherches menées sur la grotte Chauvet-Pont d’Arc, un dispositif original de micro-TRE a été mis en place à la paroi dans une carrière souterraine, permettant une mesure de TRE à une échelle submétrique et une résolution centimétrique. A cette résolution apparaît un effet d’électrode que nous corrigeons lors de l’inversion des données de TRE par l’utilisation d’une Electrode Equivalente Ponctuelle (EEP) placée à une profondeur caractéristique. La paroi étudiée a été soumise à des feux. On montre par un suivi TRE sur plusieurs mois et des analyses pétrophysiques complémentaires que les feux impactent de façon tangible les premiers centimètres de la paroi dont la porosité et la connectivité sont modifiées. On montre en outre que des variations saisonnières de saturation sont mises en évidence à cette petite échelle. Ce dispositif pourrait être appliqué au site de Lascaux pour, à terme, mesurer et prédire les arrivées d’eau à la paroi, en lien ou pas avec la circulation modélisée à l’échelle du massif. Une telle démarche pourrait devenir un outil de conservation de parois rocheuses support d’œuvres pariétales. / The karst environment and especially its superficial part is typified by an important alteration. At the Lascaux site, alteration is responsible for plate limestone and also detrital clayey-sands soils due to dissolution of limestones. The presence of painted caves in this altered environment raises the need to characterize the karst environment in order to protect the caves and contribute to mural paintings conservation. The aim of this PhD thesis is to characterize the karst environment at different scales using two main methods: (1) geophysics and in particular Electrical Resistivity Tomography (ERT) and (2), petrophysics at the Lab scale, including microscopy, mercury porosimetry and electrical measurements. At the field scale, we characterized the calcareous surroundings of the Lascaux cave relying on a 6 years-long time-lapse monitoring by ERT complemented by geostatistical 3D reconstructions of the resistivity values. The time-lapse monitoring permitted a better understanding of the hydrogeology of the site. Combining ERT time-lapse monitoring, 3D models of the resistivity distribution and additional measurements on samples allowed to identify a drain within the epikarst, which is most likely responsible for the emergence of water at the Lascaux cave entrance. The 3D modelling of the resistivity values also allowed to identify a scarp of unaltered limestones, northeast of the Lascaux cave, leaving room for clayey-sand detrital formations. In relation to a current research program on the Chauvet-Pont d’Arc cave, an original micro-ERT acquisition layout was fitted on the wall of an underground quarry, allowing measurements at a sub-metric scale with a centimetric resolution. At such a fine resolution, an unwanted electrode effect appeared. We remedied this electrode effect by inverting ERT data with an Equivalent Electrode Point (EEP) buried in the ground at a characteristic depth. The quarry wall was subjected to fires. Relying on a micro-ERT time-lapse monitoring during few months complemented by petrophysical analyses, we showed that the fires impacted the first centimeters of the quarry wall whose porosity and connectivity were modified. We also showed that seasonal water saturation variations could be detected at such a small scale. Thus, this small scale acquisition layout may ultimately be used at Lascaux to measure and predict water intakes directly at the cave walls in relation, or not, with the water flow modelled at the field scale. Such an approach may become a new tool for the conservation of painted cave walls.

Les sites étudiés relèvent du Paléolithique supérieur et sont situés dans le Jura . Ils sont étudiés au niveau sédimentologie.