Ce projet serait sous la direction de : M. Gildas MERCERON et M. Franck GUY
Unité de recherche : PALEVOPRIM
Ecole doctorale : Rosalind Franklin – énergie, environnement, bio santé
Intitulé du sujet :
Évolution des patrons dentaires et des morphologies occlusales chez les primates catarrhiniens. Application de modèles évolutionnaires à des données 3D en topographie et morphométrie géométrique.
Evolution of dental patterns and occlusal morphologies in catarrhine primates: application of evolutionary models to 3D topographic and geometric morphometric data.
Mots clés : Molaire, phylogenie, anatomie, adaptation
Début de thèse : à partir du 01/10/2026
Résumé :
La structure occlusale des molaires des primates enregistre des signaux fonctionnels et phylogénétiques forts. Le relief de la dent, sa courbure, sa complexité, traduisent des adaptations potentielles aux régimes alimentaires, mais aussi l’histoire évolutionnaire. Les progrès récents en modélisation 3D permettent d’extraire des descripteurs morphologiques et de coupler ces descripteurs à des modèles macro-évolutionnaires pour tester la mise en place et la canalisation des morphologies observée aujourd’hui à travers l’histoire phylogénétique des primates, incluant les témoignages fossiles.
Le/la candidat(e) étudiera les variations temporelles des patrons dentaires via le test de différents modèles évolutionnaires, en combinant (i) modèles virtuels 3D de molaires supérieures, (ii) analyses topographiques 3D et (iii) morphométrie géométrique. Il s’agira de cibler les phases de radiation initiales, les tempos relatifs de variation morphologiques au cours du temps et en interpréter le signal dans un contexte adaptatif et/ou stochastique.
Les résultats attendus incluent l’estimation du niveau de signal phylogénétique pour différents indices topographiques et morphométriques, et l’identification de trajectoires adaptatives ou de convergences vers des optima communs. Cela intègre également la détection de changements de vitesse évolutionnaires concomitants à des radiations ou à des transitions écologiques. Enfin, l’étude devrait permettre de clarifier certains aspects quant à la modularité via la détection d’intégrations entre paramètres topographiques et autres traits.
Contexte et problématique :
La structure occlusale (e.g., crêtes, cuspides, crénulations, épaisseur de l’émail) des molaires des primates enregistre des signaux fonctionnels et phylogénétiques forts. Le relief de la dent, sa courbure, sa complexité, traduisent des adaptations potentielles aux régimes alimentaires, mais aussi l’histoire évolutionnaire. Les progrès récents en modélisation 3D et en topographie dentaire permettent d’extraire des descripteurs morphologiques et de coupler ces descripteurs à des modèles macro-évolutionnaires (e.g., mouvement Brownien, early burst, modèle de Ornstein–Uhlenbeck, etc.) pour tester la mise en place (radiation initiale) et la canalisation des morphologies observée aujourd’hui à travers l’histoire phylogénétique des primates, incluant les témoignages fossiles.
Description du sujet :
Il s’agira de mettre en œuvre une étude des variations temporelles des patrons dentaires via le test de différents modèles évolutionnaires, en combinant (i) modèles virtuels 3D de molaires supérieures, (ii) analyses topographiques 3D et (iii) morphométrie géométrique. Le/la doctorant(e) s’attachera à cibler les phases de radiation initiales, les tempos relatifs de variation morphologiques au cours du temps et en interpréter le signal dans un contexte adaptatif et/ou stochastique. Les trajectoires de variations morphologiques sont-elles de même nature chez tous les primates catarrhiniens pour les 30 derniers millions d’années (taux de changement morphologique, amplitude des changements, phase de stase post-radiation initiale ou variation rapide, changement occlusaux cumulatifs – i.e., intervenant sur l’ensemble de la morphologie, ou liés à de rares innovations localisées, etc.) ?
Le ou la doctorante réalisera son travail de thèse au sein du laboratoire PALEVOPRIM, assurant une haute faisabilité pour ce sujet. Le sujet sera encadré par Gildas Merceron (HDR) et Franck GUY tous deux spécialistes de l’anatomie dentaire et l’évolution des primates, FG est également à l’initiative du développement des méthodes en topographie 3D. Le doctorant ou la doctorante sera également accompagné par Vincent Lazzari, spécialiste des dents de primates et de topographie 3D.
Méthodologie et mise en œuvre :
Le/la candidate focalisera son étude sur des morphologies de molaire de primates catarhiniens via un ensemble de méthode d’analyse 3D en topographie et morphométrie géométrique. L’échantillon comprend d’ores et déjà des secondes molaires supérieures de primates catarrhiniens couvrant la diversité taxonomique du clade (cercopithécoïdes, hominoïdes — plusieurs dizaines de genres/espèces actuelles et fossiles déjà disponibles, 400 modèles acquis).
Les données analysées sont des modèles virtuels 3D haute résolution (scans μCT / surface scans) pour chaque molaire. Le contexte analytique comprend des arbres phylogénétiques calibré en temps et des informations écologiques (régime alimentaire, habitat).
L’analyse évolutionnaire des modèles sera effectuée sur la base des phylogénies connues de primates étudiés.
Profil recherché :
Le candidat ou la candidate devra avoir des compétences en anatomie dentaire et/ou anatomie comparée chez les primates. Il/elle devra également afficher des compétences analytiques statistiques, en technique d’analyses 3D, et devra montrer la capacité à appliquer des modèles évolutionnaires à son corpus de données. Une bonne maitrise de l’anglais est souhaitée, ainsi qu’une appétence pour la programmation en R ou en python. La capacité à travailler en équipe sera appréciée.
Contact pour plus d’informations et pour candidater jusqu’au 15/05/26 :
Gildas MERCERON : gildas.merceron@univ-poitiers.fr