Équipe ÉVOMORPH

Coordination : Guillaume BILLET et Isabelle KRUTA

Mots-clés : anatomie, microanatomie, morphométrie, (paléo-)morphologie fonctionnelle, (paléo-)développement, paléophysiologie, systématique et signal phylogénétique, datation des arbres, modélisation, paléobiologie.

L’étude des fossiles est un socle irremplaçable pour analyser, documenter et comprendre l’évolution des organismes et de leurs attributs morphologiques, ainsi que la diversification taxinomique dans le temps long. Cependant, l’évolution morphologique est complexe, ce qui engendre de nombreuses zones d’ombre sur les patrons et modalités qui la caractérisent. À cet égard, le potentiel informatif des fossiles est loin d’avoir été suffisamment exploité.

Partant de ce constat, l’équipe EVOMORPH concentre ses recherches sur une question commune et englobante : comment caractériser l’évolution morphologique des organismes et de leurs structures anatomiques à l’échelle des temps géologiques ?

Pour cela, l’équipe va s’appuyer sur une architecture en cinq thèmes, qui superposent plusieurs approches : 

• la caractérisation des composantes fonctionnelles, phylogénétiques, et ontogénétiques liées à l’évolution morphologique ; 

• l’observation anatomique à différentes échelles (organismes, formes, caractères, macro/micro-anatomie) ; 

• la datation précise de l’arbre du vivant et des innovations phénotypiques

L’équipe comprend des anatomistes spécialistes de taxons variés couvrant trois ères géologiques (du Paléozoïque au Cénozoïque) et occupant des milieux divers (continentaux et marins), qui offrent l’opportunité de s’interroger sur l’évolution de structures anatomiques particulières et de développer des projets collaboratifs d’ampleur. Les modèles d’étude de l’équipe couvrent notamment les structures anatomiques liées à la prise alimentaire (dents, appareil masticateur, appareil préhenseur) chez différents taxons (vertébrés, mollusques, arthropodes), la structure fine des tissus squelettiques, l’homologie sérielle (dents, vertèbres, membres, arcs pharyngiens), les interactions tissus minéralisés - muscles, les coquilles/exosquelettes, ou encore les organes sensoriels. 

L’équipe s’appuie sur un savoir-faire et une expertise méthodologique couvrant un vaste panel d’outils et d’approches, établies ou émergentes. L’acquisition de données anatomiques va ainsi du traitement des spécimens (ex : agents de contraste, dissections, préparations de lames minces) à l’imagerie haute résolution (ex : µCT-scan, PPC-SR-µCTscan, RTI, XRF). Le panel analytique de l’équipe inclut également la caractérisation fine de la variation morphologique et ses propriétés (ex : morphométrie géométrique, analyse en éléments finis, séquences ontogénétiques), sa modélisation (ex : codage phylogénétique), ou encore la datation précise de l’arbre du vivant. Enfin, les membres de l’équipe partagent la volonté de maximiser l’information anatomique collectée et sa qualité, en privilégiant, lorsque cela est possible, les fossiles issus de préservation exceptionnelle et en obtenant des données sur les organismes actuels à des fins comparatives. L’équipe tire pour cela profit de son accès privilégié aux riches collections du MNHN et des collectes effectuées lors des nombreux chantiers de fouilles auxquels elle participe.

A) Modèle 3D de l’ammonite Grammoceras thouarsense, Jurassique, réalisé par photogrammétrie (240a0, collection P. Lacroix). B) CT scan de Nautilus macromphalus faisant apparaitre la coquille et la partie minéralisée du bec (collections MNHN). C) XRF (CRC, MNHN, Paris) du coléoïde Dorateuthis syriaca (MNHN.F.A88588), Crétacé, faisant apparaitre les signatures élémentaires des tissus mous (Ti= rouge; Fe= bleu; Y= vert).

FONCTIONS (animation : Sandrine Ladevèze et Damien Germain)

• En quoi l’évolution morphologique d’une structure anatomique est liée à sa fonction ?

PVC – Phylogénie et Variations morphologiques Complexes (animation Isabelle Rouget et Véronique Barriel)

• Comment extraire le signal phylogénétique de variations morphologiques complexes ?

ONTOGÉNIE (animation : Helder Gomes Rodrigues et Alan Pradel)

• En quoi l’ontogénie éclaire l’évolution morphologique ?

PALÉOHISTOLOGIE (animation : Alexandra Quilhac et Jorge Cubo) 

• Quels facteurs expliquent les variations microstructurales des tissus minéralisés ?

CHRONOLOGIE (animation : Michel Laurin) 

• Comment utiliser les fossiles pour dater l’arbre du vivant et les innovations phénotypiques ?

Pemanent(e)s : Christine Argot, Denis Audo, Nathalie Bardet, Véronique Barriel, Guillaume Billet, Gaël Clément, Jorge Cubo, Vincent Dupret, Damien Germain, Helder Gomes Rodrigues, Isabelle Kruta, Sandrine Ladevèze, Michel Laurin, Alan Pradel, Alexandra Quilhac, Isabelle Rouget , Séverine Toussaint, Peggy Vincent

Émérites : Marc Godinot, Philippe Janvier, Christian de Muizon, Louise Zylberberg

Doctorant(e)s et postdoctorant(e)s : Cassandra Cheyron, François Clarac, Aimie Doriath Dölher, Tom Forêt, Emma Guyonneau, Guillaume Houée, Vincent Luccisano, Émile Pageau, Maxime Renaud, Alicia Sánchez Gimeno, Juliette Vendanger