Allometric patterns and morphological convergence in an extinct organism

L’interaction entre les variations de l’environnement et des patrons allométriques jouent un rôle important dans l’évolution mais reste assez peu connue. Cette thèse se propose donc de l’étudier à travers l’exemple du genre conodonte Polygnathus. Les éléments conodontes sont les restes fossiles d’un animal vermiforme éteint ayant existé du Cambrien jusqu’au début du Jurassique. Ces éléments, analogues des dents, étaient organisés en appareils et étaient caractérisés par une croissance continue par accrétion de lamelles concentriques. L’élément P1 de Polygnathus, présent par paire à l’arrière de l’appareil, fonctionnait en occlusion lors de la comminution des particules alimentaires. En quantifiant la morphologie des P1 de Polygnathus au cours de la période allant de la fin du Frasnien (Dévonien Supérieur) au Carbonifère Inférieur, le but de cette thèse à été de tester les hypothèses suivantes :1) La morphologie des dents étant liée au régime alimentaire, un changement de régime alimentaire au cours de l’ontogénie devrait s’accompagner de changement de morphologie.2) L’asymétrie entre les deux éléments de la paire de P1 étant supposée faciliter l’occlusion, une stabilité du patron d’asymétrie devrait être observée.3) Les ressources alimentaires étant elles-mêmes dépendantes des conditions environnementales, une relation entre la forme des éléments P1 et les variations environnementales devrait être décelable et celle-ci devrait varier avec l’ontogénie.4) Les évènements d’anoxie de la fin du Dévonien étant associés à des changements importants de l’environnement, des changements de forme sont attendus lors de ces évènements.Les résultats ont permis d’apporter des éléments de réponse quant à ces hypothèses :1) La forme des petits Polygnathus varie au cours du temps, alors que la forme des grands spécimens converge vers une morphologie commune.2) Malgré ces changements de morphologie, le patron d’asymétrie bilatérale reste stable au cours du temps.3) La morphologie des petits spécimens varie au cours du temps en relation avec la bathymétrie. Les grands spécimens montrent en revanche une certaine stabilité morphologique.4) La morphologie change brusquement au niveau de certains épisodes d’anoxie, et ces changements semblent s’accompagner de réorientation des trajectoires allométriques.En conclusion, la forme des Polygnathus montre des variations complexes illustrant l’interaction de l’environnement et de l’ontogénie.