La ''pachyostose'' chez les squamates du Crétacé supérieur : implications phylogénétiques, morphofonctionnelles et paléoécologiques

• Auteur / Autrice : Alexandra Houssaye
• Direction : Nathalie Bardet, Vivian de Buffrénil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Paléontologie, Paléohistologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Armand de Ricqlès
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Wolfgang Böhme, Jean-Claude Rage
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Michael Wayne Caldwell, Kevin Padian

Mots clés

Mots clés contrôlés

Histologie

Anatomie

Pachyostose

Squamates

Résumé

La ''pachyostose'' est une spécialisation osseuse souvent rencontrée chez les amniotes adaptés secondairement à des environnements aquatiques peu profonds. Le but de cette étude est de décrire sa distribution au sein des squamates et d'inférer des implications morphofonctionnelles, paléoenvironnementales et phylogénétiques pour les formes marines du Crétacé supérieur. L'analyse microanatomique et histologique d'un large échantillon de vertèbres de squamates actuels et fossiles a mis en lumière la complexité de la ''pachyostose'' et la difficulté à déterminer des critères objectifs pour identifier les différents patrons de cette spécialisation. La synthèse de la distribution de cette spécialisation chez les amniotes secondairement adaptés à une vie aquatique et l'étude de données provenant de la recherche en sciences naturelles et en médecine ont permis de discuter les mécanismes impliqués au niveau cellulaire et le possible déterminisme de cette spécialisation, qui reposerait sur des composantes à la fois génétiques et épigénétiques. Les différents résultats suggèrent que l'utilisation du caractère ''pachyostose'' devrait être évitée dans de larges analyses phylogénétiques (où il est clairement dépourvu de signification phylogénétique), bien qu'il puisse toujours être utilisé dans des analyses de plus petite échelle (e. G. Au sein des squamates). Réciproquement, l'utilisation des caractères microanatomiques est considérée judicieuse dans les descriptions et diagnoses. Cette étude au sein des squamates propose, à partir d'interprétations morphofonctionnelles — et notamment des implications de cette spécialisation dans le contrôle de la flottabilité, de l'assiette corporelle et de la contrainte de Carrier — des hypothèses paléoécologiques relatives au milieu de vie des formes marines du Crétacé supérieur. Tandis que les ophidiomorphes non-ophidiens, les mosasauroïdes plésiopelviens et les pachyophiidés montrant de la ''pachyostose'' sont tenus pour des animaux nageant lentement à de faibles profondeurs dans des environnements marins peu profonds, les ophidiomorphes non-ophidiens dépourvus de cette spécialisation sont considérés comme de lents nageurs de surface. Réciproquement, les mosasauroïdes hydropelviens, qui sont également dépourvus de cette spécialisation, sont considérés comme des nageurs actifs vivant dans des eaux de profondeur variable (selon les taxons).

''Pachyostosis'' is an osseous specialization often encountered in amniotes secondarily adapted to shallow water environments. The aim of this study was to describe its distribution within squamates in order to infer morphofunctional, paleoenvironmental and phylogenetical implications for Late Cretaceous marine forms. The microanatomical and histological analysis of a large sample of extant and fossil squamates vertebrae has pointed out that ''pachyostosis'' is more complex than previously thought and has highlighted the difficulty in determining objective criteria to identify the different patterns of this specialization. The synthesis of the distribution of this specialization in amniotes secondarily adapted to an aquatic life, and the study of data from both natural and medical sciences have enabled to discuss the mechanisms involved in this specialization at the cellular level and its possible determinism, which probably relies on both a genetic and an epigenetic components. The various results suggest that the use of the character ''pachyostosis'' should be avoided in large phylogenetic analyses (where it is clearly deprived of phylogenetic significance), though it might still be used in smaller scale analyses (e. G. Within squamates). Conversely, the use of microanatomical characters is considered relevant in descriptions and diagnoses. This study within squamates proposes, based on morphofunctional interpretations — and notably on the involvement of this specialization in buoyancy, body trim and Carrier's constraint control — some paleoecological hypotheses about the life environment of Late Cretaceous marine forms. Whereas ''pachyostotic'' non-Ophidia ophidiomorphs, plesiopelvic mosasauroids and hind-limbed snakes are considered hovering slowly at shallow depth in shallow water environments, non-Ophidia ophidiomorphs deprived of this specialization are regarded as slow surface swimmers. Conversely, hydropedal mosasauroids, which also lack this specialization, are considered active swimmers living in relatively shallow to deep waters (depending on the taxa).