Les effets de la thermophysiologie sur l'évolution des Pseudosuchiens (Archosauria)

Effects of thermophysiology on the evolution of Pseudosuchia (Archosauria) : contributions of paleohistology and isotopic geochemistry using phylogenetic comparative methods

• Auteur / Autrice : Mathieu Faure-Brac
• Direction : Jorge Cubo, Christophe Lecuyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Paléontologie
• Date : Soutenance le 19/11/2021
• Etablissement(s) : Sorbonne université
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Géosciences, ressources naturelles et environnement (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en paléontologie (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Yves Desdevises
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michael James Benton, Loïc Segalen, Edina Prondvai
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Ana-Voica Bojar, Alexandra Houssaye

Mots clés

Mots clés contrôlés

Géochimie isotopique

Phylogénie

Ectoderme

Crocodiliens

Archosauriens

Mots clés libres

Pseudosuchia

Histologie quantitative

Géochimie des isotopes stables

Méthodes phylogénétiques comparatives

Thermophysiologie

Évolution

Pseudosuchia

Quantitative histology

Stable isotopes geochemistry

Résumé

Il est aujourd’hui communément admis que les archosaures sont ancestralement endothermes, soit qu’ils présentent des mécanismes de thermogenèse non frissonnante. Parmi les archosaures, les crocodiliens actuels sont pourtant des ectothermes, mais présentent des caractéristiques anatomiques et moléculaires traditionnellement associées à l’endothermie : un cœur à quatre cavité ; plusieurs acquisitions liées à une respiration efficace, comme un muscle diaphragmatique et un flux d’air unidirectionnel ; la formation de tissus osseux liés à des taux de croissance élevés ; un taux d’évolution mitochondrial important. Des études sur des pseudosuchiens éteints ont conclus que la plupart des espèces du Trias étaient endothermes. La perte de l’endothermie au sein du clade doit cependant toujours être définie. Durant cette thèse, j’ai utilisé la géochimie des isotopes stables et l’ostéohistologie quantitative pour inférer la température corporelle et le taux métabolique au repos, deux proxies de l’endothermie, de plusieurs métasuchiens. J’ai conclus que le clade Metasuchia était ancestralement ectotherme et, à l’aide d’une reconstruction ancestrale des caractères, que l’endothermie a probablement été perdue au nœud Crocodylomorpha. J’en déduit l’hypothèse suivante : l’endothermie des pseudosuchiens était probablement à un stade plus primitif que celle des dinosaures. Contrairement à ces derniers, les pseudosuchiens endothermes n’ont pu survivre à l’extinction de masse de la fin du Trias, ne laissant pour seul survivant que les crocodylomorphes ectothermes.

It is today well­ established that archosaurs are ancestrally endotherms, i.e., they present mechanisms of non­ shivering thermogenesis. Among archosaurs, extant crocodilians are ectothermic but present particular anatomical and molecular features traditionally associated with endothermy: a four­c hambered heart; several acquisitions linked to an efficient breath such as a diaphragmatic muscle and unidirectional airflow; the deposition of high growth rate bone tissues; a high mitochondrial rate of evolution. Studies on extinct pseudosuchians suggested that most of the Triassic species were endothermic, but the timing of the loss o fendothermy in Pseudosuchia still has to be constrained both temporally and phylogenetically.In this thesis, I use stable isotopic geochemistry and quantitative osteohistology to infer the body temperature and the resting metabolic rate, to proxies to infer endothermy, of several metasuchians. I concluded that metasuchians are primitively ectothermic, and inferred the loss of endothermy at the node Crocodylomorpha using ancestral state reconstruction. I hypothesize pseudosuchian’s endothermy was in a more primitive state than dinosaurs’ and that they were not able to survive the end Triassic mass extinction. The only surviving pseudosuchians were then ectothermic crocodylomorphs, leading to extant species.