Soutenance de thèse Guillaume Houée

Développement et évolution du squelette minéralisé des vertébrés : modélisation histomorphogénétique appliquée aux fossiles de ptéraspidomorphes

Composition du jury :

• Jukka Jernvall, Professeur, University of Helsinki, Rapporteur
• Sophie Pantalacci, Directrice de recherche, Centre national de la recherche scientifique, Rapportrice
• Mélanie Debias-Thibaud, Maîtresse de conférences, Université de Montpellier, Examinatrice
• Alexandra Houssaye, Directrice de recherche, Centre national de la recherche scientifique, Examinatrice
• Joseph N. Keating, Senior Research Associate, University of Bristol, Examinateur
• Philippe Janvier, Directeur de recherche émérite, Centre national de la recherche scientifique, Membre invité
• Damien Germain, Maître de conférences, Muséum national d’Histoire naturelle, Directeur de thèse
• Nicolas Goudemand, Professeur des universités, École normale supérieure de Lyon, Codirecteur de thèse
• Jérémie Bardin, Ingénieur d’études, Sorbonne Université, Coencadrant de thèse

Résumé :

Le squelette des vertébrés est composé d’une diversité de tissus minéralisés tels que l’os, la dentine et l’émail. La plupart de ces tissus ont une origine ancienne, on les retrouve notamment dans le squelette dermique de premiers vertébrés, comme les ptéraspidormophes ayant vécu de l’Ordovicien au Dévonien. Leur squelette était composé de plusieurs structures osseuses surplombées d’éléments « dentaires » faits de dentine et parfois d’émailloïde, un tissu similaire à l’émail. Cette thèse explore, de manière intégrée, le développement et l’évolution de ces premiers tissus. Une première étape s’est concentrée sur la redéfinition de concepts clés concernant les tissus hyperminéralisés, uniformisant les identifications et discussions évo-dévo associées. Une seconde étape de création de modèles histomorphogénétiques, basée sur l’étude des tissus actuels, a permis d’explorer les mécanismes développementaux de diversification des structures squelettiques. Cette étape est aussi passée par la création d’une nouvelle approche in silico d’exploration d’hypothèses évo-dévo, testant notamment l’impact de paramètres développementaux sur la formation de structures dentaires. Finalement, une troisième étape d’inférence sur des taxons fossiles clés comme Astrasis et Anglaspis a permis de proposer des reconstructions paléodéveloppementales pour les premières structures squelettiques minéralisées. En comparaison avec l’actuel, cela semble notamment mettre en avant que le timing d’activation des cellules mésenchymateuses ait pu changer durant l’évolution du squelette des vertébrés.

Mots-clés : paléodéveloppement, vertébrés, ptéraspidomorphes, squelette minéralisé, histologie, microanatomie, modélisation.