Thermophysiologie des thérapsides et changements climatiques du Permien et du Trias (300-200 Ma)

Thermophysiology of the therapsids and climate changes during the Permian and the Triassic (300-200 Ma)

• Auteur / Autrice : Kevin Rey
• Direction : Romain Amiot, Christophe Lecuyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Paléoenvironnement et évolution
• Date : Soutenance le 21/06/2016
• Etablissement(s) : Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Université Claude Bernard (Lyon ; 1971-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoires de géologie (Villeurbanne, Rhône)
• Jury : Président / Présidente : Gilles Cuny
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Crasquin-Soleau, Loïc Segalen, François Fourel
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jorge Cubo, Michael James Benton

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géochimie isotopique

Thérapsides

Trias

Permien

Mots clés libres

Permien

Trias

Therapsides

Géochimie isotopique

Paléoclimat

Thermophysiologie

Endothermie

Permian

Triassic

Therapsids

Isotope geochemistry

Paleoclimate

Thermophysiology

Endothermy

Résumé

Les thérapsides se diversifient au cours du Permien et du Trias partout à la surface de la Pangée mais sans être épargné par la crise de la fin du Permien, extinction de masse la plus meurtrière de tous les temps. Ils représentent un groupe de transition entre les reptiles permiens et les premiers mammifères et sont le centre de plusieurs questions lié aux différences entre ces deux grands groupes. Cette thèse s'intéresse à la question de l'apparition et du développement de l'endothermie dans ce groupe, ainsi que les conditions environnementales présentes à cette époque. Pour répondre à ces questions, plusieurs espèces, provenant des grands groupes de vertébrés de l'époque (thérapsides, diapsides, parareptiles, stéréospondyles et dipneustes) ont été analysés pour leurs compositions en isotopes de l'oxygène et du carbone.Ces données ont permis de montrer que l'endothermie serait apparu au moins dans le groupe des Kannemeyeriiformes + Lystrosauridae ainsi que dans le groupe des Eucynodontia, deux lignés de thérapsides, la seconde ayant donnée les mammifères actuels. Temporellement, ces deux mises en place de l'endothermie se sont produites dans un intervalle de temps autour de la limite Permo-Trias, certainement avant celle-ci pour le groupe Kannemeyeriiformes + Lystrosauridae. Ce qu'il se passe climatiquement à cette période a été déterminé avec des espèces provenant exclusivement du bassin du Karoo en Afrique du Sud. D'après les résultats, à la fois les variations des isotopes de l'oxygène et du carbone se corrèlent avec celles observées dans le milieu marin et les valeurs obtenues à partir de matériel continental est tout autant pertinent à utiliser que celles provenant de matériel marin.Ces données appuient l'hypothèse d'un intense réchauffement et le quantifient à environ +16 °C au moment de la crise puis continua d'augmenter pendant le Trias Inférieur.Bien que les données ne permettent pas de le prouver, il est possible que l'endothermie ait permis à ces groupes de survivre ces variations de températures et de pouvoir se rediversifier par la suite

Therapsids diversified during the Permian and the Triassic all around the world on the supercontinent, Pangea, where they were not spared by the end-Permian crisis, the most destructive mass extinction of all time. The represent a transitional group between the Permian reptiles and the first mammals, and therefore are in the middle of several questions link to the difference between those two groups. This thesis focuses on the question of the emergence and development of the endothermy within this group, and the climate conditions of this period. To answer those questions, several species from the different groups of vertebrates (therapsids, diapsids, parareptiles, stereosponyls and lungfish) have been analyzed for their oxygen and carbon isotopes compositions.Such data showed that the endothermy seemed to appear within the group of Kannemeyeriiformes + Lystrosauridae as well as the Eucynodontia group, two therapsids groups with the latter being the ancestors of the extant mammals. Those two emergences of the endothermy occurred within a small timespan around the Permo-Triassic boundary, much more certainly before for the Kannemeyeriiformes + Lystrosauridae. What happened during this short period has been estimated with species from the Karoo Basin in South Africa only.According to the results, both variations in oxygen and carbon isotopes fit with those observed in marine data and therefore, values from continental material can be used, same as marine material.Those data support the hypothesis of an intense warming and quantify it to +16 °C during the end-Permian crisis and continue to increase during the Lower Permian.Even if the data don’t allow proving it, it is possible that the endothermy made those groups able to survive through such temperature variations and to diversify after