Covariation morpho-structurelle du squelette locomoteur chez les Catarrhiniens

International audienceChez les primates, les adaptations locomotrices sont nombreuses et autorisent l’accès à des milieux variés et complexes. La morphologie externe du squelette et la structure interne des os longs reflètent ces adaptations, liées à certains comportements locomoteurs. L’étude de la covariation de ces traits est susceptible d’expliquer des mécanismes évolutionnaires à l’origine de ces phénotypes. Une forte covariation peut être vue comme une modalité d’adaptation à une fonction ou à un environnement sur le temps long ; tandis qu’une faible covariation peut être interprétée comme un indice de plasticité phénotypique. L’objectif de cette étude est de déterminer des schémas d’adaptation au sein des catarrhiniens par l’étude de la covariation entre la morphologie externe et la structure interne du système fémoro-pelvien. L’étude porte sur le complexe fémoro-pelvien de 79 primates catarhiniens adultes représentant 6 genres (Homo, Pan, Gorilla, Hylobates, Papio et Macaca). Nous avons analysé les niveaux de covariation entre des paramètres structurels de la diaphyse fémorale (paramètres de sections diaphysaires) et les morphologies fémorale et pelvienne. Principaux résultats : (1) les taxons aux répertoires proches ne présentent pas nécessairement un patron de covariation morpho-structurelle comparable. (2) la covariation morpho-structurelle n’est pas nécessairement corrélée au niveau de spécialisation locomotrice. Les catarrhiniens présentent une grande variété de patrons de covariation morpho structurelle au sein du système fémoro pelvien. Seuls les taxons pratiquant une locomotion quadrupède terrestre associée à des comportements arboricoles présentent une covariation entre la morphologie du pelvis et la distribution de l’os cortical dans la diaphyse fémorale. Chez les humains, la forte présence de covariation morpho-structurelle au niveau du fémur serait elle une particularité du mode bipède

Ontogenesis of femoral biomechanical properties in non human primates: study of olive baboon

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Impact des activités locomotrices sur la biomécanique du fémur : étude ontogénétique du babouin olive

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: Do femoral biomechanics reflect locomotor behaviors? Study of the structural properties of the femoral diaphysis among catarrhines.

Durant la locomotion, la diaphyse fémorale subit des charges mécaniques impactant son organisation structurelle. L’étude de la structure corticale des vestiges fossiles représente donc un potentiel accès à la reconstruction de l’environnement mécanique des hominines fossiles, et donc à leur locomotion. Cependant, peu d’études ont abordé expérimentalement cette question et d’autres facteurs tels que l’âge, la masse et le niveau d’activité viennent complexifier cette relation entre structure fémoro-diaphysaire et locomotion. Une première étude menée sur un échantillon ontogénétique de babouins olive vivant à la Station de Primatologie du CNRS (UAR 846), a démontré une faible correspondance entre les variations de l’organisation du tissu cortical de la diaphyse fémorale et celles du répertoire posturo-locomoteur au cours de l’âge. Pour poursuivre l’étude de cette relation entre les propriétés biomécaniques de la diaphyse fémorale et la locomotion, nous avons analysé et comparé les cartographies d’épaisseur corticale et des paramètres de géométrie de section sur plus de 50 fémurs de primates catarhiniens adultes (genres Homo, Gorilla, Pan, Hylobates, Papio, Macaca), de morphologies et de répertoires posturo-locomoteurs différents.Nos résultats montrent l’existence de schémas biomécaniques variés, montrant une certaine proximité entre grands singes africains et hylobatidés, dont les babouins et surtout les humains se distinguent. Les propriétés biomécaniques de la diaphyse fémorale permettent de distinguer des grands groupes, mais pas de caractériser précisément les répertoires posturo-locomoteurs les plus diversifiés.Pour permettre une différenciation plus fine des répertoires posturo-locomoteurs complexes, exploitable dans une perspective paléoanthropologique, nous proposons l’intégration de l’approche biomécanique à de la morphométrie géométrique

Do femoral biomechanical properties follow locomotor changes in primates? An ontogenetic study of olive baboons ( Papio anubis )

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