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Neurocrâne de deux espèces dévoniennes de dipneustes fossiles : Scaumenacia curta (Miguasha, Québec) et Pentlandia macroptera (bassin orcadien, Écosse)

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Boirot, Marie (2021). Neurocrâne de deux espèces dévoniennes de dipneustes fossiles : Scaumenacia curta (Miguasha, Québec) et Pentlandia macroptera (bassin orcadien, Écosse). Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 80 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Les dipneustes, le groupe-frère vivant des tétrapodes, sont apparus il y a plus de 410 millions d'années. Ils sont l'un des rares clades de vertébrés encore existant qui possède un registre fossile riche sur plus de 400 millions d'années permettant des études anatomiques, paléoécologiques et évolutives. Les dipneustes sont caractérisés par un rythme évolutif très lent associé au phénomène de pédomorphose depuis le Dévonien supérieur. Ces conditions évolutives ont eu des impacts cruciaux sur de nombreuses caractéristiques anatomiques qui donnent aux dipneustes actuels leur aspect de « fossiles-vivants ». Les tendances pédomorphiques incluent une réduction du nombre de nageoires impaires, du nombre d'os du dermatocrâne, et de l'ossification du neurocrâne. Ce dernier, fortement ossifié au Dévonien inférieur, est cartilagineux pour presque toutes les espèces post-dévoniennes. Il est nécessaire de connaître les conditions des dipneustes dérivés du Dévonien afin d'avoir une meilleure compréhension de l'impact de la pédomorphose sur l'évolution des dipneustes. Les neurocrânes de deux espèces phylogénétiquement proches du Dévonien, Scaumenacia curta (Frasnien moyen, Formation d'Escuminac, Miguasha, Québec) et Pentlandia macroptera (Givétien, bassin orcadien, Ecosse) ont été scannés à l'aide d'un micro-CT scan. Pentlandia et Scaumenacia étant à un point charnière de l'évolution des dipneustes, leur étude conjointe a pu aider à situer plus précisément la transition entre neurocrâne ossifié et cartilagineux dans l'évolution du groupe. Ces espèces sont considérées comme dérivées parmi les espèces dévoniennes et ayant un neurocrâne cartilagineux, comme tous les phanéropleurides. Bien qu'aucun détail anatomique n'ait pu être décrit, il est reconnu que Pentlandia possède un neurocrâne ossifié, contrairement à ce qui avait été supposé. D'autre part, les spécimens juvéniles et adultes de Scaumenacia ont un neurocrâne cartilagineux. Pour un spécimen, la pyritisation a permis la conservation de structures endocrâniennes (e.g., bulbes olfactifs, canaux semi-circulaires), ce qui nous a permis de coder certains caractères phylogénétiques du neurocrâne. Ce mode de préservation unique suggère que la pyrite peut parfois jouer le rôle d'agent de préservation plutôt qu'une destruction diagenétique. Dans l'intervalle évolutif séparant Pentlandia de Scaumenacia, la pédomorphose a déjà entraîné une réduction de l'ossification du neurocrâne, alors que peu de changements sont observés au niveau des os dermiques du crâne. -- Mot(s) clé(s) en français : Pyritisation, hétérochronie, pédomorphose, phylogénie, ontogénie. -- ABSTRACT: Lungfishes, the living sister-group of tetrapods, originated more than 410 million years ago. They are one of the few early vertebrate clades with a rich fossil record allowing morphological, paleoecological and evolutionary studies. Lungfishes are characterized by a low evolutionary rate associated with paedomorphosis since the Upper Devonian. These evolutionary conditions had crucial impacts on many anatomical features that make us consider recent lungfishes as "living-fossils". Lungfish paedomorphic trends include a reduction of the number of median fins, reduction of the number of cranial dermal bones, and reduction of the degree of neurocranial ossification. This neurocranial trait has evolved from being heavily ossified in Devonian species to completely cartilaginous in Carboniferous and recent species. Knowing the conditions among derived Devonian lungfishes is necessary to gain a better understanding of paedomorphosis as a driving force during lungfish evolution. The neurocrania of two closely related Devonian species, Scaumenacia curta (middle Frasnian, Escuminac Formation, Miguasha, eastern Canada) and Pentlandia macroptera (Givetian, Orcadian Basin, Scotland), have been scanned using a micro-CT scanner. The joint study of Pentlandia and Scaumenacia helped pinpoint the transition between ossified and cartilaginous neurocrania during lungfish evolution. These species were assumed to have a cartilaginous neurocranium like all phaneropleurids. Although detailed anatomy was not retrieved, Pentlandia is now recognized to have an ossified neurocranium which contradicts previous assumptions. On the other hand, juvenile and adult specimens of Scaumenacia have cartilaginous neurocrania. Pyrite filled neurocranial cavities preserving some endocranial structures (e.g., olfactory bulbs, semi-circular canals) allow us to code for phylogenetic endocranial characters in Scaumenacia. This unique mode of preservation suggests that occasionally pyrite is a preservative rather than a destructive diagenetic agent. In the evolutionary gap between Pentlandia and Scaumenacia, paedomorphosis results in the reduction of neurocranial ossification while little change occurs in the cranial dermal bones. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Pyritization, heterochrony, ontogeny, paedomorphosis, phylogeny.

Type de document : Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse : Cloutier, Richard
Information complémentaire : Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en gestion de la faune et de ses habitats en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences (M. Sc.)
Mots-clés : Dipneustes Fossiles ; Évolution ; Parc de conservation de Miguasha (Québec) ; Écosse ; Phylogenèse ; Crâne ; Neurocrâne ; Hétérochronie ; Ontogenèse ; Scaumenacia curta ; Pentlandia macroptera.
Départements et unités départementales : Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par : DIUQAR UQAR
Date de dépôt : 03 févr. 2022 18:37
Dernière modification : 03 févr. 2022 18:37
URI : https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/1957

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