Évolution des crinoïdes pédonculés post-paléozoïques (Echinodermata : Crinoidea), Consilience des approches morphologiques, ontogéniques et moléculaires

Evolution Of Post-palaeozoic Stalked Crinoids (Echinodermata: Crinoidea), Consilience Of Morphological, Ontogenic And Molecular Approaches

• Auteur / Autrice : Pablo Martinez soares
• Direction : Nadia Ameziane, Ben Thuy, Sylvain Charbonnier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Systématique
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2022
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de la nature et de l'Homme : évolution et écologie
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité

Mots clés

Mots clés libres

Crinoïdes

Évolution

Morphologie

Ontogénie

Phylogénie

Post-paléozoïque

Crinoid

Evolution

Morphology

Ontogeny

Phylogeny

Post-paleozoic

Résumé

Dans ce projet de thèse, nous visons à combiner des données moléculaires, morphologiques et ontogénétiques pour produire une phylogénie robuste et bien résolue des crinoïdes pédonculés afin de répondre à la question de recherche fondamentale suivante : quels sont les caractères morphologiques qui permettent de réconcilier la classification des crinoïdes pédonculés fossiles et récents ? Puisque les groupes de crinoïdes pédonculés actuels se trouvent principalement dans les Isocrinida et Bourgueticrinina, nous concentrons notre projet sur ces deux groupes clés. Plus précisément, nous avons l'intention d'étudier les objectifs de recherche suivants. Premièrement, compiler une phylogénie moléculaire robuste des crinoïdes pédonculés vivants en utilisant des transcriptomes. Deuxièmement, réévaluer de manière critique le spectre morphologique des crinoïdes pédonculés vivants en utilisant de la microscopie électronique optique et à balayage, des coupes histologiques et de la tomographie à rayons X, afin de permettre la distinction entre les synapomorphies potentielles d'une part, et les convergences d'autre part. En outre, nous inclurons des individus de différents stades ontogénétiques afin d'étudier les changements morphologiques liés à la croissance. Troisièmement, nous réévaluerons le registre fossile des crinoïdes pédonculés (post-paléozoïques) à la lumière de la phylogénie révisée basée sur les transcriptome, en mettant l'accent sur les caractères précédemment identifiés comme diagnostiques. Idéalement, à la fin de ce projet de recherche en trois étapes, on obtiendra un arbre évolutif des crinoïdes pédonculés, entièrement résolu et bien soutenu, en accord avec les modèles morphologiques et daté à l'aide de points de calibrage fossiles non ambigus. Cet arbre servira ensuite de base solide pour des études plus approfondies utilisant les crinoïdes pédonculés comme organisme modèle. Les questions de recherche à aborder en utilisant les crinoïdes pédonculés sont multiples, et ce nouvel arbre évolutif devrait devenir la nouvelle référence standard pour ces efforts futurs.

In this PhD project, we aim at combining molecular, morphological and ontogenetic data to produce a robust and well-resolved phylogeny of the stalked crinoids in order to address the following fundamental research question: which are the morphological characters that allow reconciling the classification of the fossil and extant stalked crinoids? Since living crinoid groups with a stalk are mostly found in the Isocrinida and Bourgueticrinina, we focus our research project on these two key groups. Specifically, we intend to investigate the following research aims. First, compile a robust molecular phylogeny of the living stalked crinoids using transcriptomes. Second, critically re-assess the morphological spectrum of the living stalked crinoids using light and scanning electron microscopy, histological sections and X-ray tomography, in order to allow distinction between potential synapomorphies on the one hand, and convergences on the other hand. In addition, we will include individuals of various ontogenetic stages to investigate growth-related changes in morphology. Third, re-assess the fossil record of (post-Palaeozoic) stalked crinoids in the light of the revised transcriptome-based phylogeny, with a special emphasis on the characters previously identified as diagnostic. Ideally, at the end of this three-step research endeavour stands an evolutionary tree of the stalked crinoids that is fully resolved and well-supported, in agreement with morphological patterns and dated using unambiguous fossil calibration points. This tree will then serve as a robust basis for further-reaching studies using stalked crinoids as a model organism. Research questions to be addressed using stalked crinoids are manifold, and the new evolutionary tree is expected to become the new standard reference for these future endeavours.