Paléoclimats et biodiversité : apport des Equidae à la connaissance des modifications paléoenvironnementales et paléoclimatiques en Afrique au cours des premières phases de l'histoire de l'homme (entre 7 Ma et 1 Ma)

par Tiphaine Coillot

Thèse de doctorat en Terre solide et enveloppes superficielles

Sous la direction de Patrick Vignaud et de Jean-Renaud Boisserie.

Le président du jury était Michel Brunet.

Le jury était composé de Patrick Vignaud, Jean-Renaud Boisserie, Hassane Taïsso Mackaye, Andossa Likius.

Les rapporteurs étaient Raymond L. Bernor, Jean-Luc Guadelli.


  • Résumé

    Les équidés, groupe à grande répartition géographique et emblématique de la macroévolution, sont largement documentés. Leur taxonomie est pourtant très sujette à controverse résultant en de nombreuses synonymies, en général à cause d'un manque d'informations sur la valeur diagnosique des caractères. Les hipparions et Equus africains, représentés majoritairement par du matériel dentaire isolé, restent méconnus par rapport aux taxons nord-américains et eurasiatiques dont les spécimens sont souvent plus complets. Afin de déterminer le domaine de variation des caractères dentaires (variation ontogénétique, intra- et interspécifique, et prémolaires / molaires), une analyse de morphométrie géométrique combinée avec de l'imagerie 3D et/ou des mesures biométriques est testée pour la première fois sur les espèces actuelles d'Equus. Les résultats sont ensuite utilisés pour déterminer ou réviser le matériel fossile de sites à hominidés tchadiens (secteurs fossilifères datés à 7 Ma ; 5,4 Ma ; 4 Ma ; et 3,6 Ma) et éthiopiens (Formation de Shungura, continue de 3,6 Ma à 1,05 Ma et documentant la première apparition d'Equus en Afrique à 2,27 Ma). Une phylogénie basée sur une majorité de caractères dentaires est enfin testée, et sert de base pour discuter les relations phylogénétiques et la paléobiogéographie de ces taxons. Une étude morpho-fonctionnelle, qui sera ultérieurement couplée à d'autres analyses paléoécologiques, utilise les équidés (considérés généralement comme marqueurs de milieux ouverts mais pouvant présenter des régimes alimentaires variés) comme indicateurs des paléoenvironnements. L'étude des équidés est donc importante dans un cadre chronologique comprenant des changements fauniques et environnementaux notables, liés à l'émergence des hominidés.

  • Titre traduit

    Paleoclimates and biodiversity : contribution of Equidae to the knowledge of African paleoenvironmental and paleoclimatic changes during the early stages of the history of humanity (7 Ma to 1 Ma)


  • Résumé

    Equids, that have a wide geographic distribution and that are an emblematic model of macroevolution, are well documented. Their taxonomy is however unclear, leading to a rampant synonymy often due to a lack of information on the diagnostic validity of characters. African hipparions and Equus, represented mainly by isolated dental material, remain little known compared to North American and Eurasian taxa displaying often more complete specimens. In order to assess the range of variation of dental characters (ontogenetic variation, intra- and interspecific variation, and variation between premolars and molars), a geometric morphometrics analysis combined with 3D imaging and/or biometric measurements is tested for the first time on extant species of Equus. Results are then used to determine or revise the fossil material from hominid-bearing sites of Chad (7 Ma, 5.4 Ma, 4 Ma, 3.6 Ma) and Ethiopia (Shungura Formation, continuous and dated from 3.6 Ma to 1.05 Ma, and that documents the first occurrence of Equus in Africa at 2.27 Ma). A phylogenetic analysis based on a majority of dental characters is then tested and allows discussing the phylogenetic relationships and paleobiogeography of these taxa. A morpho-functional study, which will later be coupled with other paleoecological analyzes, uses equids (generally considered as markers of open areas but that may display diversified diets) as a proxy for paleoenvironments. The study of equids appears therefore important in a chronological framework including significant faunal and environmental changes associated with the emergence of hominids.


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