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Cazenave, Marine. Caractérisation multi-site de la distribution osseuse corticale et de l'organisation du réseau trabéculaire du squelette postcrânien de Paranthropus robustus : implications taxonomiques, fonctionnelles et paléobiologiques

Cazenave, Marine (2018). Caractérisation multi-site de la distribution osseuse corticale et de l'organisation du réseau trabéculaire du squelette postcrânien de Paranthropus robustus : implications taxonomiques, fonctionnelles et paléobiologiques.

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Résumé en francais

Le taxon du Pléistocène inférieur Paranthropus robustus, dont l'holotype est le spécimen TM 1517, a été défini en 1938 par le paléontologue R. Broom suite à la découverte d'éléments crâniens et postcrâniens sur le site de Kromdraai, Gauteng, en Afrique du Sud. Depuis, d'autres sites sud-africains ont contribué à l'extension de son hypodigme et fourni la preuve de sa contemporanéité à l'échelle macro-régionale avec des représentants des taxons Australopithecus et Homo. L'identification des hominines étant principalement basée sur l'analyse de la variation morphologique des éléments cranio-dentaires, un enjeu majeur dans l'étude des assemblages fossiles des sites sud-africains concerne donc l'identification et l'attribution taxinomique de restes isolés et/ou fragmentaires du squelette axial et appendiculaire non associés à des éléments cranio-dentaires. Il en résulte que plusieurs aspects fonctionnels et paléobiologiques du squelette postcrânien de P. robustus restent à préciser. Au moyen de la microtomographie à rayons X, de l'imagerie virtuelle et d'analyses quantitatives en deux-trois dimensions, nous avons entrepris un projet de recherche visant à explorer, extraire et les patrons d'organisation endostructurale de spécimens fossiles communément, ou préliminairement, attribués à P. robustus. Sur une base comparative, nous visons à (i) identifier quelques caractéristiques osseuses endostructurales propres à ce taxon, qui pourraient fournir un cadre de référence pour l'attribution de spécimens fossiles isolés; (ii) déconstruire l'environnement biomécanique ayant façonné l'arrangement de l'os cortical et trabéculaire au niveau des articulations du coude, de la hanche et du genou; (iii) évaluer le degré de variation et, dans la mesure du possible, les différences liées au sexe et à l'âge. L'échantillon étudié comprend quatre huméri distaux (TM 1517g, SK 24600, SKX 10924, SKX 34805), cinq fémurs proximaux (SK 82, SK 97, SK 3121, SKW 19, SWT1/LB-2), une patella (SKX 1084), des éléments additionnels échantillonnant l'assemblage TM 1517 (l'ulna proximale TM 1517e, la phalange distale d'hallux TM 1517k) et deux ilia (TM 1605, SK 50) provenant des sites de Kromdraai et Swartkrans. Le matériel comparatif comprend des Humains fossiles et actuels et des représentants des taxons Pan, Gorilla et Papio. La distribution corticale de l'humérus distal offre un exemple de signal contrasté entre morphologie externe et interne, dénotant deux morphotypes endostructuraux: le premier est partagé par les fossiles sud-africains attribués à P. robustus et aux premiers représentants du genre Homo, alors que le second distingue le spécimen H. erectus de notre étude, qui se rapproche de la condition humaine actuelle. L'analyse comparative de l'assemblage de fémurs proximaux de Swartkrans a permis l'identification de certaines caractéristiques jusqu'alors non décrites (y compris des différences liées au sexe), notamment au niveau du col fémoral, indiquant une cinématique de la marche chez Paranthropus distincte de celle humaine, mais suggérant également de possibles différences biomécaniques de l'articulation de la hanche par rapport à A. afarensis et A. africanus. La signature endostructurale extraite de la patella non complète SKX 1084, initialement attribuée à un individu P. robustus de petite taille, ne permet pas de rejeter son statut taxinomique. Enfin, la recherche non-invasive à haute résolution de traces d'une fusion récente, ou incomplète, de l'épiphyse de TM 1517g, de TM 1517e et de TM 1517k soutient l'hypothèse que certains éléments de l'assemblage odonto-squelettique de Kromdraai répertorié TM 1517, comprenant l'holotype de P. robustus, échantillonne un seul individu adolescent-jeune adulte présentant un modèle de maturation plus proche de la condition observée chez les chimpanzés que chez les Humains actuels.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Braga, José
Oettlé, Anna
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire d'Anthropologie Moléculaire et d’Imagerie de Synthèse (AMIS), UMR 5288
Mots-clés libres :Paranthropus robustus - Squelette postcrânien - Os cortical - Os trabéculaire - Micro-tomographie à rayons X - Morphologie fonctionnelle
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :01 Feb 2019 13:21