Origines et variabilité de nouvelles signatures moléculaires pour appréhender les trajectoires de préservation fossile.

Origins and variability of new molecular signatures to understand fossil preservation pathways.

• Auteur / Autrice : Jérémie Ritoux
• Direction : Arnaud Brayard, Loïc Bertrand
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Paléontologie
• Date : Inscription en doctorat le 02/10/2023
• Etablissement(s) : Dijon, Université Bourgogne Europe
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biogéosciences

Mots clés

Mots clés libres

Taphonomie

Fossiles

Imagerie

Taphonomy

Fossils

Imagery

Résumé

L'imagerie de spécimens fossiles par des méthodes de balayage aux rayons X (µXRF, µXAS) combinée à l'utilisation de nouvelles techniques d'imagerie multispectrale, permet la description de nouvelles espèces fossiles en révélant l'existence de nombreux détails anatomiques. Cette imagerie exploite des contrastes physico-chimiques au sein des fossiles, jusqu'alors non détectés. Ces signatures élémentaires et moléculaires complémentaires ouvrent de nouvelles opportunités d'investigation pour la caractérisation anatomique des organismes fossiles, celle de leur (micro)environnement et de leur trajectoire taphonomique. Cependant, l'origine et la variabilité de ces contrastes restent largement incomprises, tant du point de vue paléontologique que physico-chimique. On explorera en particulier la capacité de l'hétérogénéité locale du signal obtenu, de l'échelle sub-micrométrique à centimétrique, à constituer une sonde des conditions paléo-environnementales et de classification des trajectoires de préservation. Le doctorat abordera ces questions en élargissant le spectre phylogénétique, écologique et des environnements de préservation des spécimens fossiles étudiés. Le projet portera sur des spécimens fossiles, en particulier sur du matériel issu des échantillonnages du Paris Biota (Trias inférieur, USA). Ce matériel sera complété par des spécimens d'âges, de contextes géologiques et de provenances variées conservés dans les collections de l'Université de Bourgogne. L'étude sera menée par deux principales sondes analytiques : sur des sources de rayons X, notamment synchrotron, en cartographiant les éléments et leur spéciation chimique, et sur des sources accordables dans le domaine UV/visible pour collecter des cartes de photoluminescence (PPSM, IPANEMA). Seront aussi explorées des modalités de microscopie en champ proche et de micro-Raman à partir de dispositifs innovants développés au PPSM. Les données seront traitées avec des approches d'analyse statistique.

The imaging of fossil specimens by X-ray scanning methods (µXRF, µXAS) combined with the use of new multispectral imaging techniques, allows the description of new fossil taxa by revealing the existence of numerous hidden anatomical details. These techniques notably use physico-chemical contrasts within the fossil specimens, which were previously undetected. These complementary elemental and molecular signatures open new opportunities for the investigation of the anatomical characterization of fossil organisms, of their (micro)environment and of their preservation. However, the origin and variability of these contrasts remain largely unknown, both from a paleontological and physicochemical point of view. In particular, the use of local heterogeneity in the resulting signal, from sub-micrometer to centimeter scale, as a potential proxy of paleo-environmental conditions and classification of preservation pathways will be explored. The PhD student will address these issues by broadening the phylogenetic, ecological, and preservation environment spectrum of the studied fossil specimens. The project will focus on fossil specimens, especially material sampled from the Paris Biota (Early Triassic, USA). This material will be completed by specimens of various ages, geological contexts and provenances housed in the collections of the University of Burgundy, Dijon. The study will be carried out by two main analytical probes: on X-ray sources, notably synchrotron, mapping elements and their chemical speciation, and on tunable sources in the UV/visible range to collect photoluminescence maps (PPSM, IPANEMA). Full-field microscopy and micro-Raman approaches will also be explored using innovative devices developed at PPSM. Statistical analyses will be used to process the resulting data.