Thèses de doctorat

Directeur de thèse : Bertrand LEFEBVRE, Bernard PITTET et Jean-Philippe PERRILLAT (Univ.Lyon 1).

Résumé : La Formation des Fezouata a livré les assemblages à préservation exceptionnelle les plus diversifiés

de l'Ordovicien inférieur. Les fossiles de cette unité ont bouleversé notre compréhension des premières

communautés animales à la transition entre l'explosion cambrienne et la diversification ordovicienne. La

paléontologie et le contexte sédimentologique général de la Formation des Fezouata sont bien établis.

Cependant, l'interaction entre les deux demeurait peu connue, et les études concernant la préservation des

fossiles étaient rares. Dans cette thèse, nous étudions les conditions et les mécanismes qui ont abouti de la

préservation des tissus mous dans la Formation des Fezouata. La comparaison des fluctuations de taille des

brachiopodes, des bivalves et des trilobites entre les différents sites nous a permis de contraindre le taux

d'enfouissement dans cette formation. Cela nous a permis de mettre en évidence un enfouissement post-

mortem relativement tardif dans les sites à préservation exceptionnelle de cette formation. De plus, les

recherches minéralogiques ont montré une corrélation entre certains minéraux de chlorite (chamosite /

berthierine) et les parties molles. Cette minéralogie peut avoir inhibé la dégradation oxique des tissus durant

les périodes à forte saisonnalité. De plus, nous avons émis l'hypothèse d'une possible implication des

biomolécules (ferritine) dans la préservation des parties molles. Ce scénario permettrait d'expliquer les écarts

observés entre le registre fossile préservant les systèmes nerveux à l'exclusion de tout le reste, et les

expériences de dégradation montrant que les tissus nerveux sont parmi les premières structures à disparaître

au laboratoire. De plus, nous montrons que l'influence du métamorphisme est négligeable dans la Formation

des Fezouata. Cependant, l’altération récente a lessivé la matière organique des sédiments de surface et

transformé la pyrite en oxydes de fer. Cette découverte implique que le mode original de préservation des

fossiles de la Formation des Fezouata comprend à la fois les compressions carbonées et la pyritisation

authigénique. Une conséquence directe de ce résultat a consisté en la comparaison de motifs énigmatiques

préservés dans trois groupes d'échinodermes. Il apparaît ainsi que deux de ces motifs, observés chez les

éocrinoïdes et les somastéroïdes, ne reflètent pas les anatomies originales et ne sont que des artefacts de

préservation. Cependant, il est démontré que les structures préservées chez les stylophores sont bien réelles,

mettant fin au débat sur l'affinité de ce groupe. Enfin, une comparaison générale entre la Formation des

Fezouata et les Lagerstätten cambriens nous a permis de déterminer quelle a été l'influence de la voie

taphonomique empruntée sur la préservation des fossiles. Il semblerait que le mécanisme de préservation

dans la Formation des Fezouata n'ait pas permis la conservation des organismes complètement cellulaires (par

exemple, les chordés, les cténophores, les médusoïdes), ce qui impliquerait une sous-estimation de la

biodiversité originelle dans les Fezouata et confirmerait que l'explosion cambrienne et le la radiation

ordovicienne ne représentent qu'un seul et même épisode d'innovation anatomique. Ainsi, tous ces résultats

ont des implications sur la compréhension des écosystèmes et de l'évolution à l'aube de la vie animale et

pourraient contribuer ultérieurement au développement d'une approche prédictive permettant la découverte

de nouveaux sites à préservation exceptionnelle.

Directeur de thèse : Taniel DANELIAN (Univ. Lille) and Dmitriy GRAZHDANKIN

Résumé : L’Ediacarien (635–541 Ma) enregistre l’apparition des premiers organismes macroscopiques, ainsi que leur diversification morphologique et écologique; il est accompagné d’une augmentation de la taille et de la complexité des traces fossiles, l’émergence de la biominéralisation et l’établissement des écosystèmes complexes. Beaucoup moins connue est la chute infra-édiacarienne (il y a ~ 550 Ma) de la richesse d’espèces, définie comme la crise kotlinienne. En contraste à l’extinction globale de certains taxa édiacariens célèbres, tels que les dickinsoniomorphes, les tribrachiomorphes et les bilateralomorphes, les palaeopascichnidés et les morphostructures formées sur des tapis microbiens ne semblent pas avoir été affectées par la crise. Ce constat a déterminé l’objectif principal de la thèse, lequel consiste à résoudre la paléobiologie et la taphonomie des palaeopascichnidés, ainsi que de certaines formes de vie macroscopiques d’origine microbienne (Arumberia, structures concentriques). L’objectif principal de cette thèse a donc été de comprendre comment exactement fonctionnaient les organismes étudiés, comment ils interagissaient avec leur environnement, et comment ils ont été fossilisés. Le travail de terrain a été essentiellement axé sur la région de la Mer Blanche, à Olenek Uplift en Sibérie, dans l’Ural central et méridional – des régions qui offrent des localités clefs contenant des fossiles édiacariens en Russie. En outre, j’ai étudié les petits bassins salins exploités sur le plateau tidal de France occidentale, en tant qu’analogues modernes aux substrats édiacariens, afin de résoudre différents aspects paléobiologiques et paléoécologiques de l’Ediacarien.

Sur la base des observations macro- et microscopiques détaillées, sur du matériel comparatif aussi bien fossile que moderne, les résultats de cette étude permettent d’avancer dans la compréhension de la taphonomie, de la paléobiologie et de la paléoécologie des fossiles macroscopiques de l’Ediacarien. Premièrement, les analyses taphonomiques des palaeopascichnidés préservés dans des roches carbonatées issues de l’Olenek Uplift établissent la nature agglutinée possible de leur squelette et une organisation semblable aux protozaires. Ces observations permettent également un regard sur leur paléoécologie opportuniste et distribution biogéographique globale malgré la crise kotlinienne. Deuxièmement, leur étude et révision taxonomique a permis d’améliorer leur classification systématique et d’introduire le groupe Palaeopascichnida, composé de deux genres révisés : Palaeopascichnus and Orbisiana. L’étude multidisciplinaire des possibles analogues modernes des organismes macroscopiques édiacariens, tels que les arumberiamophes et les morphostructures biologiques modernes, observées sur la surface des tapis microbiens formés dans les salines de Guérande, m’ont aidé à comprendre les processus taphonomiques, la distribution locale et les contextes environnementaux de morphostructures édiacariennes comparables. Avec toutes ces informations en main et en utilisant des approches sédimentologiques, stratigraphiques, paléontologiques et paléoécologiques on peut maintenant élargir notre compréhension de la crise kotlinienne et ses effets sélectifs sur certains représentants des communautés édiacariennes.

Directeurs de thèse : Riboulleau Armelle, Lepot Kevin (co-encadrant)

Résumé : L’étude de la matière organique des microfossiles et tapis microbiens préservés dans les roches précambriennes est cruciale pour comprendre l’évolution de la vie précambrienne. Des techniques de spectroscopie ont été utilisées pour contraindre la nature biologique de ces microstructures organiques. Mais elles n’offrent pas la possibilité d’accéder aux informations moléculaires complexes. La spectroscopie de masse à temps de vol (ToF SIMS), permet d’accéder à ce type d’information, mais elle n’a encore jamais été appliquée avec succès sur des (micro)fossiles précambriens. Un premier aspect de ce travail a été la mise au point d’une préparation de tranches épaisses de roches sans résine et contamination organique. Elle permet d’effectuer des observations optiques de microstructures organiques, des nettoyages avec solvants organiques, et surtout des analyses ToF SIMS. Les structures moléculaires préservés dans des tapis microbiens fossiles d’âge kimméridgien (Orbagnoux, France) et archéen (Strelley Pool formation, Australie) ont été caractérisées à l’échelle micrométrique. L’examen des données ToF SIMS a permis de mettre en évidence la présence des hétérogénéités et de renseigner les caractères aliphatiques et aromatiques des matières organiques. Un second aspect de ce travail était la caractérisation à micro- et nanoéchelle de deux assemblages de microfossiles du Précambrien. L’étude de l’assemblage de microfossiles de la formation de Draken (700-800 millions d’années) a permis de documenter des structures organiques encore jamais rapportées et provenant de cyanobactéries filamenteuses, coccoïdes, et d’eucaryotes. L’étude des roches de Turee Creek group (2,3 milliards d’années) a permis de caractériser des microfossiles qui porte une signature d’oxydation microbienne du fer.

Directeur de thèse. Catherine CRÔNIER (Univ. Lille 1)

Co-encadrant. Claude MONNET (Univ. Lille 1)

Résumé. Ce travail de thèse concerne l'étude des fluctuations passées de la biodiversité (paléobiodiversité). Dans le contexte actuel, la paléontologie peut apporter des informations concernant les effets des perturbations environnementales globales sur l'évolution des êtres vivants. Cette thèse est consacrée à l’étude de mollusques marins disparus, les ammonoïdes, pour un temps géologique et une région donnés, le Dévonien d'Afrique du Nord (Algérie et Maroc). La première partie de cette thèse est consacrée à l'étude de différents assemblages d'ammonoïdes du Dévonien supérieur provenant d'Algérie, et vise à décrire la composition taxonomique et la répartition biostratigraphique.des faunes observées. La deuxième partie de cette thèse est consacrée à l'étude de la paléobiodiversité des ammonoïdes dévoniens du Maroc. Il s'agit d'une étude approfondie des fluctuations de la biodiversité visant à analyser les tendances macroévolutives des ammonoïdes au cours des premières étapes de leur évolution au Dévonien. La biodiversité des ammonoïdes dévoniens du Maroc a été analysée d'un point de vue taxonomique (richesse taxonomique) et d'un point de vue morphologique (disparité morphologique), en utilisant différents paramètres et méthodes. Cette étude a nécessité la construction d'une base de données consacrée à ces organismes, visant à acquérir des informations permettant de mesurer les variations de richesse taxonomique et de quantifier les fluctuations de disparité morphologique. Les profils de biodiversité obtenus montrent des variations significatives, dont certaines semblent associées à des perturbations environnementales connues au Dévonien (e.g., changements climatiques, anoxie).

Directeur de thèse. Bernard PITTET (Univ. Lyon 1)

Co-encadrant. Bertrand LEFEBVRE (Univ. Lyon 1)

Résumé. La reconnaissance de systèmes sédimentaires hybrides (houle-marée) dans l’enregistrement sédimentaire n’est pas triviale lorsque l’un des processus (ici la marée) ne laisse pas de traces sédimentaires directes permettant de l’identifier. La succession sédimentaire de l’Ordovicien inférieur (formations des Fezouata et du Zini) de la région de Zagora (Anti-Atlas ; Maroc) enregistre une dominance de la houle. Cependant, de nombreuses structures et géométries de dépôts sédimentaires sont atypiques de l’action de la houle. L’explication proposée dans ce travail est la modulation de l’action de la houle par la marée qui va s’exprimer de différentes façons en fonction de la bathymétrie. Un modèle sédimentaire de dépôt est proposé pour ce système hybride. Les Fezouata ont non seulement un intérêt sédimentologique mais aussi un grand intérêt paléontologique par la présence de gisements à préservation exceptionnelle qui enregistrent les débuts de la Grande Biodiversification Ordovicienne. L’élaboration du modèle sédimentaire de dépôt a permis de contraindre les faciès sédimentaires associés aux fossiles retrouvés, permettant ainsi de définir un contexte paléoenvironnemental de vie de ces communautés primitives. Afin de mieux caractériser les différentes structures sédimentaires ainsi que leur distributions au sein de la zone intertidale d’un environnement mixte, deux analogues, un méga- et un macro-tidal tout deux dominés par la houle, ont été choisis : Berck-Plage (Pas-de-Calais ; France) et la pointe du Cap-Ferret (Gironde ; France). La zone intertidale de Berck-Plage a permis de montrer que la quasi majorité des structures sédimentaires sont formées par un courant oscillatoire et que la géomorphologie côtière (barres-et-bâches), induisant la réfraction des fronts d’ondes (houle) incidentes, joue un rôle majeur dans la distribution et la formation des structures sédimentaires. Des morphologies particulières en mamelons ont été observées à Berck-Plage mais la homogénéité granulométrique de la zone d’étude n’a pas permis l’observation de leurs structures internes. Des morphologies similaires ont ainsi été étudiées à la pointe du Cap-Ferret. Cette dernière étude met en avant la formation de structures sédimentaires en mamelons comme étant le résultat de flux supercritiques initiés par le reflux de la houle préalablement réfractée par la géomorphologie non linéaire de la côte.

Directeur de thèse. Thomas SERVAIS (Univ. Lille 1)

Co-encadrant. Thijs VANDENBROUCKE (Univ. Lille 1 ; Ghent Univ., Belgique)

Résumé. L’Ordovicien (485-443 Ma) a été témoin de changement majeurs au niveau de la biodiversité marine, tel que la « Grande Biodiversification Ordovicienne » (GOBE), mais aussi la première des cinq grande extinctions de masse lié à la glaciation de l’Hirnantien (env. 444 Ma), mais de nouvelles évidence tel que des isotopes stables, la stratigraphie séquentielle, les provinces planctoniques et les modélisations climatiques suggèrent que ce refroidissement global aurait commencé bien plus tot que ce que l’on pensait, pendant l’Ordovicien Inférieur-Moyen. Mais ces études ne sont pas concluantes par elles-mêmes.

Le but the cette étude est donc (1) de trouver des preuves supplémentaires d’une période glaciaire pré-Hirnantienne, en se concentrant sur la période la plus ancienne suggérée c.à.d. le Floien (Arénig inférieur-moyen), supposé coïncider avec le début de la GOBE, et (2) tester si les chitinozoaires peuvent être utilisé comme outil pour détecter les variations climatiques de l’Ordovicien.

Nous avons d’abord utilisé les chitinozoaires pour déterminer la nature d’alternances marno-calcaires de l’Ordovicien dans la région d’Oslo Asker, la plus vieille formation étudiée étant d’âge Arénig tardif, mais nous n’avons pas pu exclure une origine potentiellement diagénétique de ces dépôts. Deuxièmement, une biostratigraphie des chitinozoaires a été établie pour l’Arénig type au Pays de Galles pour observer la répartition spatiale des espèces-clés. En comparant le Trémadoc à l’Arénig, une augmentation du provincialisme est observée.

Directeurs de thèse. José Javier ALVARO (Institut Geosciences, Madrid) et Sébastien CLAUSEN (Univ. Lille 1)

Résumé. La stratigraphie de l’Ediacarien-Ordovicien Inférieur des Pyrénées Orientales est révisée. Le découpage stratigraphique est similaire aux successions de la Montagne Noire (France) et de la Sardaigne (Italie) tenant compte de (1) l’absence de déformation cadomienne au cours de la transition Ediacarien-Cambrien, (2) la présence, comme dans la Montagne Noire septentrionale, d’un volcanisme acide proche de la limite Ediacarien-Cambrien, et (3) l’absence des corps régressifs du Guzhangien (Cambrien moyen terminal) comme au Sud-Ouest de la Sardaigne. Les analyses géochimiques du volcanisme de l’Ediacarien supérieur des Pyrénées Orientales suggèrent deux affinités distinctes, une tholéitique liée à un contexte d’extension (métabasites des Formations de Nyer et d’Olette) et une autre calco-alcaline et à dominance acide liée à l’orogénèse Cadomienne (sommet de la Formation d’Olette et Formation du Pic de la Clape). Une révision des zircons détritiques des dépôts terreneuviens de la partie nord-occidentale péri-gondwanienne (Maroc, massif Ibérique, Montagne Noire, Pyrénées et Sardaigne) reflète l’influence relative des principales sources de sédiments suivant une polarité SO-NE : les sources panafricaines et atlasiennes prédominent dans les successions les plus sud-occidentales, tandis que l’influence du craton Arabo-Nubien et du méta-craton Saharien augmente vers le NE. Cette tendance disparait ensuite, reflétant une possible homogénéisation géodynamique et des sources continentales le long de cette marge.

Directeurs de thèse. Thomas SERVAIS (Univ. Lille, CNRS) et Thijs VANDENBROUCKE (Univ. Gent, Belgique)

Résumé. L’Ordovicien Supérieur (Katien-Hirnantien, ~10 Ma) est principalement connu pour son importante glaciation à l’Hirnantien, mais aussi pour enregistrer la première des cinq grandes extinctions de masse connues sur Terre. Comprendre le Système Terre et ses dynamiques pendant les glaciations est un facteur crucial pour aborder trois des plus grands défis à lesquels la société du 21^ème siècle fait face: le changement climatique et ses effets environnementaux, l’énergie, et la gestion des ressources en eau. Le but de ce travail se concentre sur l’analyse d’un puissant outil biostratigraphique, les chitinozoaires, dans un domaine glaciaire distal et de dépôt relativement profond (le Massif du Tazekka, Nord du Maroc), dans une région glaciaire proximale qui présente quelques lacunes stratigraphiques (l’Anti-Atlas Central, Sud du Maroc), et dans une région à basses paléolatitude tel que le Sud de la Chine. L’objectif principal est de corréler ces régions pendant la glaciation fini-Ordovicienne. Les fins de la thèse sont (1) reconnaître les changements fauniques à l’échelle spatiale et temporel dans le bassin de l’Anti-Atlas Central ; (2) comprendre les changements paléoenvironnementaux grâces aux assemblages des chitinozoaires; (3) définir la limite Katien-Hirnantien; (4) comprendre la signification des proxies géochimiques (δ¹³Corg) dans le Massif du Tazekka; et (5) confirmer l’impact et la nature global de la glaciation Hirnantienne.

Directeurs de thèse. Jean Vannier et Bertrand Lefebvre (LGLTPE)

Résumé. Jusqu’à récemment, l’essentiel de l’information sur les premiers écosystèmes marins complexes provenait de gisements cambriens dits "à préservation exceptionnelle", dans lesquels les organismes faiblement sclérotisés peuvent être préservés, et reflètent ainsi plus fidèlement la composition des assemblages d'origine. Cependant, la découverte de tels sites dans l’Ordovicien inférieur du Maroc permet non seulement d’évaluer pour la première fois avec précision la biodiversité du début de l’Ordovicien mais aussi, à qualité de préservation égale, de la comparer à celle du Cambrien. Dans la région de Zagora (Anti-Atlas central), l’établissement d’un cadre biostratigraphique et environnemental précis des niveaux fossilifères a permis de montrer que la préservation exceptionnelle était restreinte à deux intervalles stratigraphiques, qui ont été datés du Trémadocien supérieur et du Floien moyen. Les données sédimentologiques ont permis de mettre en évidence un environnement de plateforme peu profonde. Ces résultats étaient un prérequis à l’ouverture de fouilles systématiques permettant des analyses paléoécologiques qualitatives et quantitatives à haute résolution. Les résultats préliminaires obtenus dans la partie inférieure des Schistes des Fezouata indiquent l’existence probable de conditions environnementales inhospitalières, du moins temporairement, associées aux niveaux à préservation exceptionnelle. Elles ont également permis de distinguer des assemblages in situ (biocénoses) et d'autres incluant des éléments transportés (taphocénoses). Enfin, des données inédites sur la morphologie, l’écologie et le mode de vie présumé de divers invertébrés marins ont été acquises.

Directeur de thèse : Thomas SERVAIS (Univ. Lille 1)

Co-encadrant : Thijs VANDENBROUCKE (Univ. Lille 1 ; Ghent Univ., Belgique)

Résumé : Le Cambrien et l'Ordovicien étaient une période de changements importants dans l'histoire de la vie, lorsque les embranchements animaux actuels ont émergé et des écosystèmes de style moderne se sont développés au cours de l'explosion cambrienne et la radiation ordovicienne. Ces deux événements sont au centre du projet RALI (Rise of Animal Life). Dans le cadre de ce projet, ce travail de thèse se focalise sur trois sujets clés concernant des palynomorphes par rapport aux biodiversifications cambro-ordoviciennes : 1) La biodiversité des acritarches du Cambrien, 2) les palynomorphes de la formation de Fezouata (Ordovicien Inférieur, Maroc), et 3) les palynomorphes inhabituels (« Small Carbonaceous Fossils », SCF) du Lagerstätte de Winneshiek (Ordovicien Moyen, Iowa, Etats-Unis). Pour l'analyse de la biodiversité des acritarches, les données d'apparition des espèces et des genres des acritarches au cours du Cambrien sont assemblées et divers indices de diversité sont calculés. Les résultats montrent un lien possible entre les biodiversités des acritarches et des invertébrés marins pendant l'explosion cambrienne, mais aussi un biais sérieux dans les données des acritarches. Des échantillons provenant du Konservat-Lagerstätte (un site avec des fossiles à conservation exceptionnelle) de Fezouata, qui témoigne des premiers stades de la radiation ordovicienne, et du sous-sol ont délivré des acritarches et chitinozoaires abondants et diversifiés. Leurs implications sont discutées. Les schistes de Winneshiek sont riches en vestiges organiques, y compris d'éventuelles mandibules et plaques filtrantes des crustacés, ainsi que des « algues » filamenteuses avec des cellules géantes.

Directeurs : Jean-Pierre Nicollin (MCF) - Université Catholique de Lille (ISA), Taniel Danelian (Pr.) - Université de Lille1 et Bruno Milhau (Pr.) - Université Catholique de Lille (FST)

Directeurs : Régine Vignes-Lebbe & Philippe Janvier

Résumé. Les archéocyathes constituent un groupe-clé pour les différents domaines de l’étude de l’Histoire de la Vie et de la Terre. Ce sont des éponges cambriennes utilisées principalement en biostratigraphie et en paléoécologie. Une base de connaissances est réalisée lors de cette thèse. Elle contient les 308 genres d’archéocyathes décrits à l’aide 122 descripteurs (87 morphologiques, 8 stratigraphiques et géographiques et 27 sur la classification). Une clé interactive est générée à partir de la base de connaissances et a permis de tester et de valider la base par l’étude de nouvelles faunes récifales. Différentes informations sur les archéocyathes, la base de connaissances et la clé d’identification interactive sont disponibles en ligne à l’adresse suivante : http://www.infosyslab.fr/archaeocyatha. La base de connaissances synthétise les connaissances actuelles sur les archéocyathes et donnent aux données une forme permettant de nombreuses analyses. L’exploration des connaissances de la base a porté principalement sur les descripteurs et leurs états. Les principales applications concrètes liées à l’analyse de la base sont l’étude de l’influence de l’orientation des plans de coupes, la datation de la faune mexicaine et la réalisation de la première phylogénie des archéocyathes.

Résumé. Les circulations de fluides dans la croûte sont les vecteurs de mobilités élémentaires dont une des conséquences est la concentration de métaux et la genèse de gisements. Ces fluides circulent dans les zones de déformation où ils modifient la composition des roches encaissantes. Dans la ceinture archéenne de roches vertes de Murchison (Afrique du Sud), l’Antimony Line est une zone déformée qui a été le siège de circulations de fluides minéralisateurs en Sb-Au. Pour caractériser les processus minéralisateurs, des données pétro- géochimiques, en particulier en isotopes stables et inclusions fluides, ont été associées à la datation multi-méthode (U-Th-Pb, Pb-Pb et Ar-Ar) des corps minéralisés et de leur encaissant au cœur et autour de l’Antimony Line. L’étude structurale de la région souligne le caractère distribué de la déformation. La ceinture a ainsi subi une phase majeure de collision d’arc, associée à un magmatisme important vers 2.97 Ga, contemporain d’une minéralisation en Au (±Sb) qui pourrait être responsable d’une phase de pré-enrichissement en Sb. La minéralisation principale en Sb est la conséquence de la circulation d’un fluide métamorphique à H2O-CO2, à 2- 3 kbar et 350-450°C. L’albitisation de granitoïdes intrusifs dans l’Antimony Line, datée à 2.8 Ga, est génétiquement liée à cette circulation, laquelle s’inscrit donc dans l’histoire tectono- métamorphique tardive de la ceinture et est contemporaine de la mise en place de leucogranites sur la bordure sud. Ces résultats illustrent la pertinence du couplage pétro- géochimie/géochronologie pour la compréhension globale d’un système métallogénique.

Directeurs. Philippe Janvier, Gaël Clément, Arturo Morales Muniz, Manuel Mari-Beffa

Résumé. L'origine des tétrapodes et la sortie des eaux sont des événements majeurs dans l’histoire évolutive des vertébrés. L’évolution des tétrapodes se caractérise par l’apparition des doigts, la réduction des rayons dermiques (lépidotriches) et la perte des écailles. Cependant, des formes basales comme Acanthostega, Ichthyostega et Tulerpeton conservent encore des lépidotriches sur la nageoire caudale et des écailles sur la partie ventrale du corps. L’évolution du squelette dermique constitue un aspect fondamental de la ‘transition poissons-tétrapodes’, mais son étude demeure encore largement inexplorée. Dans une approche pluridisciplinaire, cette thèse inclut des nouvelles données sur des fossiles de sarcoptérygiens dévoniens et des données issues de la biologie du développement de poissons actinoptérygiens actuels. L’application de nouvelles techniques d’imagerie (CT-scan et synchrotron) a permit d’accéder à un grand nombre d’informations sur l’évolution structurale et développementale des écailles et des lépidotriches des sarcoptérygiens. L’étude de la squamation du porolépiforme Heimenia a montré que la croissance de la région antérieure recouverte des écailles a joué un rôle majeur dans la transition morphologique d’un morphotype rhombique vers un morphotype arrondi chez les sarcoptérygiens, et que les caractères dérives concernant la squamation se présentent souvent dans la région antérieure du corps des ostéichtyens. De nouvelles données sur les écailles du tétrapode Dévonien Tulerpeton montrent queles écailles des tétrapodes sont histologiquement et morphologiquement différentes de celles de leurs proches parents, les poissons tétrapodomorphes, indiquant que les changements produits entre les écailles ‘de type poisson’ et les écailles ‘de type tétrapode’ sont apparues au Dévonien dans un environnement aquatique et ont été retenues sans modifications majeures chez les tétrapodes pendant la sortie des eaux au Carbonifère. Une révision détaillée de la diversité morphologique des rayons des nageoires chez les sarcoptérygiens a été présentée. La considération de changements dévelopmentaux comme responsables de cette diversité a conduit à la mise en place d’un nouveau cadre d’étude dans lequel les variations morphologiques et développementales devront désormais être interprétées et décrites le long de trois axes du développement (antéro-postérieur, proximo-distal et contralatéral). De nouvelles évidences montrent que les lépidotriches ne sont pas des écailles modifiés, mais que néanmoins ces deux structures partagent des charactéristiques développementales similaires indiquant une homologie profonde de leurs systèmes morphogénétiques. La perte des lépidotriches chez les tétrapodes a été envisagée comme un processus de distalisation et perte de structures dans les nageoires inhérent au développement. La présence d’une queue ‘de type poisson’ soutenue par des rayons chez les tétrapodes dévoniens (e.g., Acanthostega et Ichthyostega) indique que la région caudale des poissons est plus résistante aux changements morphologiques.

Directeur : Catherine Crônier

Résumé. L’étude des trilobites du Dévonien moyen et supérieur du Massif de l’Ardenne et du Boulonnais contribue de multiples façons à l’amélioration de notre compréhension de l’histoire de la Vie et de la Terre à cette époque. Leur biodiversité a été explorée à partir d’analyses statistiques multivariées, mettant en évidence une complexification de la structure de leurs communautés au cours du temps. En effet, dans un même contexte de plate-forme barrée, une seule association est présente dans l’ensemble des environnements du Givétien tandis que deux associations ont été identifiées au Frasnien, l’une restreinte aux constructions récifales et l’autre aux milieux périrécifaux. Une analyse des mégaguildes du Givétien souligne le caractère particulier des milieux récifaux par rapport à l’ensemble des environnements de la plateforme. La description du développement de trois espèces appartenant au genre Dechenella, via une analyse de morphométrie géométrique, a permis ensuite d’identifier une combinaison de plusieurs changements évolutifs de l’ontogenèse sur leur céphalon et pygidium. Ce travail souligne la complexité et le rôle important des modifications de l’ontogenèse dans la production de nouvelles morphologies. Enfin, l’étude phylogénétique des Asteropyginae nous permet de proposer une nouvelle vision de leur histoire évolutive : 1) traditionnellement divisée en deux clades, une évolution plus graduelle en un seul clade est ici privilégiée et 2) une nouvelle origine est suggérée à travers le genre Destombesina. A partir des résultats de cette analyse, les modèles de pygidiums et de céphalons, à la base de la systématique de ce groupe, ont également été redéfinis.

Directeur : Daniel Vachard, Sébastien Clausen

Résumé. Les affleurements, localisés dans la région nord-est et centrale de l’Etat de Sonora, NO du Mexique, révèlent une série à dominance carbonatée qui s’étend du Dévonien supérieur à la base du Permien. Cinq grandes coupes sont étudiées : (1) les Cerros de Tule ; (2-3) le Cerro Los Abajeños et le Cerro El Palmar dans la Sierra Agua Verde ; (4) le Cerro El Yugo (Arivechi) et (5) le Cerro Las Moritas. Les résultats obtenus, intéressant surtout la lithostratigraphie et la biostratigraphie, sont fondés sur l’étude des foraminifères et des algues calcaires. Les biozones identifiées sont successivement : (a) Nanicella gallowayi seule ; (b) Eogeinitzina devonica ; (c) Moravamminides indéterminés ; (d) Granuliferella ; (e) Laxoendothyra parakosvensis et Granuliferelloides sp., (f) Tuberendothyra sp. et Inflatoendothyra sp. ; (g) Endothyra prisca et Stacheoides tenuis, suivies des zones de fusulinines de Wilde : M2, A2, A4, DS1, DS2, MC1/2, VC2/3 et PW1/2. Des données géochimiques ont aussi été recherchées : on a fait ainsi une interprétation des oxydes majeurs obtenus par FRX. On ajoute une réflexion sur les relations génétiques et climatiques avec les cyclothèmes du midcontinent des USA et avec la glaciation LPIA (Late Paleozoic Ice Age) du Gondwana. Comme le paléoclimat offre les mêmes caractéristiques que le reste du Craton Nord-américain, que l’on peut qualifier de “pays des cyclothèmes”, une tectonique synsédimentaire locale a sûrement prévalu en Sonora. En fin de compte, la partie étudiée du Sonora apparaît comme une grande plate-forme (peut-être un bassin d’avant-pays) située entre le Craton Nord-américain et l’Océan Rhéïque.

Directeur : Bruno Mistiaen

Résumé. Les coraux tabulés connaissent leur apogée au Dévonien moyen. A cette époque et plus particulièrement au Givétien, la présence de plateformes carbonatées peu profondes et un climat chaud favorisent leur installation et leur développement sur le bord sud du synclinorium de Dinant. L’objectif de ce travail est d’étudier l’influence du milieu sur les faunes de coraux tabulés et notamment sur la biodiversité, la morphologie des organismes et sur les interactions avec des endobiontes. Pour se faire, cette étude a nécessité l’analyse de 1670 spécimens de tabulés (répartis en 57 espèces) récoltés dans trois coupes : le Cul d’Houille, le Mont d’Haurs et les Monts de Baileux. Les analyses de biodiversité montrent que l’abondance et la richesse spécifique sont largement contrôlées par l’environnement. Les coraux tabulés bien que présents dans tous les environnements de la plateforme récifale sont fortement représentés dans le récif stricto sensu. L’étude a mis en évidence des adaptations des faunes aux contraintes du milieu telles que le développement de l’appareil septal et/ou un épaississement de la paroi en zone très agitée. Il est également à noter la mise en place de morphologies différentes en fonction de l’intensité de la houle. Des endobiontes (Helicosalpinx, Phragmosalpinx, Torquaysalpinx et Trypanopora) ont été repérés dans 86 colonies d’Alveolitidae. L’étude montre que l’endobionte choisit préférentiellement son hôte et induit des modifications du squelette. Leur présence est corrélée à l’abondance et à la biodiversité des coraux dans le milieu. Enfin, les faunes ardennaises présentent une affinité forte avec le Bergischen Land et les Monts Sainte-Croix.

Directeur : P. Duringer

Résumé : À l’Ordovicien supérieur, la plate-forme nord-gondwanienne fut le siège d’une glaciation majeure. Les successions sédimentaires glaciogéniques associées constituent d’importants réservoirs pétroliers dans le domaine saharien ainsi que sur la péninsule arabique. Ces travaux se focalisent sur une séquence glaciaire mise en place dans un intervalle de temps situé entre le maximum glaciaire et la période de déglaciation finale. L’étude a été menée dans la zone du plateau du Tissaghert au SO de la Libye, à partir d’analyses de terrain multi-échelles et d’images satellites. Trois systèmes de dépôts ont été reconnus au sein de la succession sédimentaire étudiée, en relation avec les cycles d’avancées/ retraits glaciaires. Ils correspondent à (i) un premier système de marge proximale glaciaire amont, au Sud, qui comprend un complexe associant un paléo-bassin glaciaire, un front glaciotectonique à l’avant, et latéralement un réseau de chenaux fluvioglaciaires incisés, tous façonnés essentiellement en période d’avancée glaciaire et comblé partiellement en période de retrait. Ce premier système est relié à (ii) un second système proglaciaire fluvio-deltaïque aval, au Nord, qui correspond à un domaine de plaine de delta à chenaux fluvioglaciaires ou « cordons », évoluant en un environnement marin d’embouchure et de front de delta constitué de clinothèmes argilo-gréseux à géométrie progradante d’angle faible, dont la construction résulte d’une dynamique de dépôt à crues glaciaires catastrophiques et qui est essentiellement contemporaine d’une période d’avancée et de stabilisation des fronts. Ces deux systèmes sont surmontés par (iii) un dernier système transgressif postglaciaire, diachrone, qui développe une dynamique mixte tidale et de houle, sur le pourtour du paléo-haut topographique hérité des dépôts précédents. Reflétant la récession généralisée des fronts glaciaires sur la plate forme, ce système précède le dépôt des argiles siluriennes qui formeront la roche-mère et la couverture du système pétrolier Ordovicien/ Silurien. Au premier ordre, les deux premiers systèmes constituent un cortège de bas niveau marin tardif, tandis que le dernier forme un cortège transgressif. Ils caractérisent tous deux la signature d’une séquence glaciaire, définie comme résultant d’un cycle d’avancée/ retrait glaciaire et idéalement limitée par deux surfaces d’inondation maximale. Ces résultats ont permis la réalisation d’un modèle géologique réservoir 3D semi-déterministe avec le logiciel Gocad, analogue du système pétrolier Ordovicien-Silurien.

Directeur : Karen Schulmann

Résumé : Arguments lithostratigraphiques, géochronologiques et structuraux amenant à un nouveau modèle d’évolution géodynamique de la Chaîne Plissée d’Asie Centrale en Mongolie du SO. Ce modèle implique une subduction vers l’Ouest de l’Océan Mongol-Okhotsk sous le ruban continental Tuva-Mongol-Dzabkhan et la formation d’arcs magmatiques. Un raccourcissement N-S permo-jurassique provoque la rotation antihoraire et un plissement du ruban continental combinés avec des décrochements transpressifs réactivants des failles transformantes de l’océan Paléo-Asiatique. La zone d’étude est fortement déformée pendant cette phase de convergence dans un style contrôlé par la rhéologie de la croûte et par l’apport thermomagmatique hétérogène Permien. Enregistrements structuraux et ASM de granitoïdes mis en place lors de la croissance d’un dôme gneissique continental (dôme d’Orlica-Snieznik, Sudètes). À l’est du dôme, l’intrusif est fortement couplé mécaniquement avec les roches du toit et faiblement avec le buttoir du mur. Les structures tectoniques et ASM montrent que le magma est injecté parallèlement à l’anisotropie horizontale du buttoir produisant son collapse et la formation d’une zone de cisaillement transpressive majeure le long de laquelle la majorité du magma intrude. Au sud, le magma intrude la suprastructure du dôme selon une fabrique verticale et provoque la formation d’une zone de cisaillement normale. Les variations d’ASM et de fabriques des quartz sont attribuées à la superposition d’un cisaillement normal sur une fabrique magmatique subverticale. Nous discutons les variations du régime de contraintes liées à la mise en place des magmas et en rapport avec la croissance du dôme.

Directeurs : P. Boulvais, M. Poujol

Résumé. Dans ce travail, des données pétro-géochimiques, isotopiques et géochronologiques ont été couplées afin de caractériser et dater les circulations de fluides dans le Cisaillement Sud Armoricain. Ces circulations ont été datées par les méthodes U-Pb sur zircon et monazite et 40Ar/39Ar sur muscovite, dans les mylonites et les granites syntectoniques présentant des traces d’altération hydrothermale. A 315 Ma, le Cisaillement Sud Armoricain localise la circulation de fluides magmato-métamorphiques, responsables de la cristallisation de veines de quartz géantes qui lui sont parallèles. Vers 300 Ma, un afflux de fluides météoriques est enregistré dans les mylonites, certains échantillons granitiques et quelques veines de quartz, obliques au Cisaillement Sud Armoricain, interprétées comme des fentes de tension d’échelle crustale.

Les résultats obtenus ont permis d’étudier le comportement des chronomètres isotopiques au cours des interactions fluide-roche. Si le zircon apparaît comme relativement robuste, les circulations de fluides provoquent la recristallisation de la monazite et de la muscovite, et ainsi perturbent, voir remettent à zéro les chronomètres isotopiques U-Pb et K-Ar. Par exemple, dans le massif syntectonique de Questembert, les dates 40Ar/39Ar obtenues sur six échantillons s’étalent sur 16 Ma, du fait de l’infiltration pervasive de fluides. Ces résultats illustrent donc la nécessité d’associer la géochronologie à une étude pétro-géochimique détaillée, depuis la caractérisation des roches jusqu’à l’étude texturale des monazites ou la documentation des zonations chimiques des muscovites, par exemple.

Directeurs: P. Gerrienne et D. Strullu

Encadrant : M. Vecoli

Directeur : A. Riboulleau

Directeurs : Sylvie Bourquin, Jean Broutin

Directeur : Michel Ballèvre

Directeurs : Louis François, Thomas Servais

Directeurs: Frédéric Boulvain, Bruno Mistiaen. Universités de Lille 1 et de Liège.

Directeur : Daniel Vachard

Directeurs : Frédéric Lacquement,Jean-Louis Mansy, Francis Meilliez

Directeur : Alain Blieck

Directeur : Philippe Razin

Directeur : Jean Broutin

Directeur : Sylvie Bourquin

Directeurs: Jean Galtier, Brigitte Meyer-Berthaud

Résumé: Le clade des lignophytes comprend d'une part les progymnospermes (Dévonien-Carbonifère) à reproduction par spores, et d'autre part les plantes à graines ou spermatophytes (Dévonien-actuel) qui dominent la majorité des écosystèmes actuels. Dans le cadre de recherches sur l'évolution du port arborescent au Paléozoïque, nous nous sommes intéressés aux premiers arbres apparus dans ce clade. Les plus anciennes lignophytes arborescentes sont les progymnospermes Archaeopteridales qui apparaissent à la fin du Dévonien moyen (385 Ma) et s'éteignent autour de la limite Dévonien-Carbonifère. Après leur disparition, on connait au Carbonifère inférieur (Mississippien) une vingtaine de nouveaux taxons d'Europe et d'Amérique du nord considérés comme arborescents et attribuées aux progymnospermes Protopityales et aux spermatophytes. En raison de l'insuffisance de données, particulièrement sur leur mode de reproduction, les affinités de ces taxons sont incertaines et leur importance a souvent été sous-estimée. <br />Ce travail de thèse documente dans un premier temps des spécimens anatomiquement conservés d'âge Mississippien provenant de la Montagne Noire (France), du Sahara central (Algérie) et de quatre bassins de l'état du Queensland (Australie). Ces spécimens, dont certains représentent de nouveaux taxons, illustrent la diversité taxonomique des lignophytes arborescentes qui succèdent aux Archaeopteridales. Ils documentent pour la première fois avec certitude leur présence en Gondwana, et ce dès le Mississippien inférieur. Plus généralement, ces résultats plaident en faveur d'une transition progressive entre les Archaeopteridales du Dévonien et les nouvelles formes arborescentes du Mississippien. <br />Dans un second temps nous comparons la disparité morpho-anatomique des lignophytes arborescentes et non-arborescentes du Dévonien et du Mississippien. Les résultats mettent notamment en évidence une diversification importante de l'appareil végétatif chez les formes arborescentes du Mississippien ; ceci concerne en particulier l'anatomie du système vasculaire primaire et secondaire et le mode d'émission des organes latéraux. Enfin, une analyse phylogénétique basée sur un jeu de caractères essentiellement végétatifs a permis de tester les affinités de taxons mississippiens dont le mode de reproduction est inconnu. Les formes arborescentes attribuées a priori aux spermatophytes, se placent effectivement dans ce clade. Elles forment un groupe para- ou polyphylétique et présentent des affinités avec des spermatophytes non-arborescentes et avec les Cordaitales.

Directeurs: David Siveter, Jean Vannier

Directeurs: Jean-François Buoncristiani, Michel Guiraud

Directeurs : Bruno David, Bertrand Lefebvre

Directeurs: Alain Le Hérissé, Jean-Jacques Tiercelin

Directeurs: Alain Le Hérissé, Philippe Steemans

Directeur: Remy Gourvennec

Directeurs : Martial Caridroit, Taniel Danelian.

Directeur : Martial Caridroit

Directeur : José Javier Alvaro

Résumé. La transition Cambrien inférieur-moyen marque un important remplacement des communautés benthiques phanérozoïques, qui a parfois été interprété comme un événement d'extinction. Dans la région méditerranéenne occidentale, elle enregistre un événement majeur accompagné d'un profond changement dans le type de sédimentation. Malgré leur large distribution dans plusieurs régions périgondwaniennes, les colonies à échinodermes et éponges du Cambrien inférieur qui colonisèrent les plates-formes peu profondes en régime sédimentaire mixte demeurent relativement peu étudiées. Leurs taxons (restes d'échinodermes et autres micro- fossiles à squelette minéralisé) sont généralement préservés désarticulés et remaniés au sein de dépôts hydrodynamiques sous l’influence des vagues et tempêtes. La découverte de processus diagénétiques exceptionnels (silicification, phosphatisation et ferruginisation) dans des niveaux calcaires de la région Cantabrique (NO Espagne), des chaînes Ibériques (NE Espagne) et dans leHaut-Atlas (Maroc) a permis l'étude des remplacements subis par les prairies à échinodermes et éponges au court de la transition Cambrien inférieur- moyen dans le but de caractériser l'influence relative des contrôles paléogéographiques, paléoécologiques et paléobiologiques.

Directeur : Martial Caridroit

Résumé. La géologie de la Thaïlande pré-jurassique est faite d'un assemblage complexe de terrains continentaux à océaniques distaux, de fragments de continents et d'arcs, de prismes d'accrétion et de zone(s) de suture. La reconstitution de son histoire est fondamentale pour comprendre l'évolution de la paléotéthys et les structures induites par une ou des collisions. A cause des conditions d'affleurement difficiles et d'un nombre restreint de datations directes, cette géologie est encore mal connue et sujette à controverse. Le présent travail a été focalisé sur l'étude des radiolarites, et des radiolaires qu'elles contiennent, qui affleurent en Thaïlande du Nord. Quarante coupes ont été étudiées et sont décrites après un aperçu de la géologie régionale (chap. 2). La taxonomie des faunes de radiolaires obtenues (Dévonien moyen à Trias supérieur) est présentée (chap. 3) et est suivie par la proposition d'une échelle biostratigraphique régionale dont la précision atteint le demi-étage (chap. 4); plusieurs espèces sont nouvelles. L'évolution de la biodiversité ainsi que des comparaisons d'assemblages sont décrites ; ces dernières permettent quelques hypothèses en termes de paléobiogéographie (chap. 5). Les datations obtenues, les données de terrain et une bibliographie récente permettent de proposer une nouvelle division tectonostratigraphique de la Thaïlande du Nord (chap. 6) puis d'établir un nouveau modèle d'évolution géodynamique qui tente de prendre en compte toutes les nouvelles données (chap.7). L'ensemble de ce travail démontre l'importance primordiale des datations des roches sédimentaires, et plus particulièrement des dépôts océaniques distaux que sont les radiolarites, et ouvre de nombreuses perspectives de recherche pour tester les modèles et mieux comprendre la structuration complexe de la Thaïlande (chap. 8).

Directeur : Jean Vannier

Résumé. La systématique, la morphologie fonctionnelle, l’ontogenèse et l’écologie de la faune de vers du Lagerstätte des Schistes de Maotianshan (Cambrien inférieur, env. 520 MA) du sud-ouest de la Chine sont étudiées. Trois phylums sont reconnus dans ce biotope à conservation exceptionnelle: les Priapulida, les Sipuncula et les Annelida. Les priapulidés sont de loin les vers les plus diversifiés et les plus abondants des communautés endobenthiques. Treize espèces de priapulidés sont décrites, révisées et placées dans 6 groupes différents (palaeoscolécidés, selkirkiidés, corynétidés, anningidés, tylotitidés et priapulidés). Ils représentent 6 plans d’organisation différents, indiquant une disparité anatomique remarquable des Priapulida à un stade précoce de leur évolution. Trichophycus pedum, une trace fossile utilisée par les géologues pour définir la limite Précambrien-Cambrien (env. 543 MA) est interprétée ici comme une trace de locomotion produite par des vers priapulidés (données à partir d’études expérimentales sur les priapulidés vivants). Ainsi, les fossiles et l’ichnologie soutiennent l’idée d’une origine précambrienne des Priapulida. Des similarités frappantes avec des familles de vers actuels sont établies (par ex: avec les Goldfingiidae (Sipuncula) et les priapulidés (Priapulida)); elles indiquent des périodes de stases évolutives sur environ 520 MA. L’étude de systèmes digestifs et d’appareils liés à la nutrition (ex: dents pharyngiennes, introvert) remarquablement conservés, indique que la plupart des priapulidés du Cambrien inférieur étaient prédateurs, les sipunculiens étant détritivores sélectifs ou non. La plupart des vers des Schistes de Maotianshan étaient fouisseurs avec toutefois des stratégies variées. Parmi eux, les palaeoscolécidés vivaient dans des terriers consolidés en forme de tubes et rampaient occasionnellement sur le fond. La faune de vers des Schistes de Maotianshan soutient fortement l’idée que les organismes du Cambrien inférieur étaient complexes à la fois en terme d’anatomie et de comportement et que leur spectre écologique (niches) était large et diversifié.

Co-encadrants : M. Benhamou, S. Elmi & P. Rachebœuf

Résumé — Le passage Emsien / Eifélien, dans la Saoura (sens large), s'effectue dans un intervalle marno-gréso- calcaire riche en faune benthique variée (=FBV) (brachiopodes, crinoïdes, coraux, trilobites, gastéropodes). Il se situe à la base de la Formation de Cheffar el Ahmar qui surmonte celle de Teferguenit. La position séquentielle de ce niveau a été établie ; il se situe à la base d'un intervalle transgressif de 3ème ordre, dans le cycle EMSb / EIFa. Les brachiopodes sont représentés par plusieurs groupes (spiriféridés, atrypidés, rhynchonellidés, orthidés, strophoménidés et térébratulidés). Certaines espèces sont signalées ici pour la première fois [Meristella upsilon, Galeatapyga pelagicus, Boucostrophia sp., Leptaenomendax sp., Crania sp., Plectospira ferita, Bifida lepida, Warrenella (Warrenella) sp. cf. apodecta et Warrenella (W.) aff. disjuncta]. L'étude qualitative et quantitative des peuplements de brachiopodes a permis de définir les diverses associations. Dans le secteur du « km 30 », on a trois assemblages : association à Alatiformia jaekeli, association à Athyris (A.) concentrica et enfin l'association à Uncinulus orbignyanus. A l'Erg el Djemel, deux associations sont présentes : celles à Athyris (A.) concentrica et à Uncinulus orbignyanus. Enfin, dans le secteur de Haci-Feguaguira, deux associations ont été identifiées : la première à Uncinulus orbignyanus suivie par celle à Warrenella (W.) sp. cf. apodecta. La corrélation des associations de brachiopodes définies, ainsi que les épaisseurs du FBV permettent de d'établir sa géométrie et la dynamique en « onlap » caractéristique d'un régime transgressif. L'analyse taphonomique des assemblages de brachiopodes met en cause des phénomènes de rétro-action taphonomique et de « time- averaging ». La diversité spécifique atteint un degré remarquable dans un contexte de faible taux de sédimentation. Les caractères sédimentologiques, paléontologiques, taphonomiques et stratigraphiques du FBV de la Saoura permettent de le comparer aux niveaux au majeurs (« major shell beds »). Le découpage séquentiel, établi à partir de la diversité spécifique, l'abondance des taxons, les caractères taphonomiques et sédimentologiques, a permis de caractériser des cycles de 4ème à 5ème ordre ; les durées estimées, dans le secteur du « km 30 », sont comprises entre 140 ka à 345 ka. Ils correspondent à des variations de l'excentricité de l'orbite terrestre au Dévonien. Les variations qualitatives des assemblages sont liées à ces cycles de haute fréquence. Le FBV de la Saoura est corrélé à des assises de même âge reconnues dans les bassins ouest-sahariens (Ahnet, Tindouf, Zernmour, Anti-Atlas). Une telle extension géographique vient appuyer le caractère transgressif à l'échelle de tout le Sahara occidental. Sur le plan paléobiogéographique, les affinités de la faune benthique entre la Saoura, l'Anti-Atlas, le Massif armoricain, la chaîne Cantabrique, les Ardennes et la Bohême sont confirmées. Cette homogénéisation des peuplements benthiques s'effectue dans un contexte transgressif qui augmente la surface des plate-formes de l'Océan Rhéique. L'extension d'environnements de plate-forme induit des variations de microhabitats qui se traduisent par une biodiversité assez importante. Cette diversité est donc corrélée à une augmentation de la surface des plate-formes. Des échanges fauniques se produisent entre la province du Vieux Monde et celle du Nord-Est américain

Résumé : Le Paléozoïque Inférieur est marqué par une biodiversification importante d’un grand nombre d’organismes des milieux marins, où les représentants du phytoplancton (dont les acritarches) occupaient une place centrale en tant que producteurs primaires. Ces organismes microscopiques, aux affinités incertaines, sont très utiles pour la biostratigraphie et auraient un grand potentiel pour les reconstitutions paléogéographiques et paléoécologiques. Une série d’études a été réalisée, dans les domaines de la taxonomie et de l’interprétation de la distribution spatio-temporelle des acritarches du Cambrien supérieur, de l’Ordovicien et du Silurien supérieur. Tout d’abord, avant toute application, une taxonomie cohérente est nécessaire. Dans ce but, les statistiques multivariées ont permis 1) de proposer une classification alternative des acritarches galéates du Cambro- Ordovicien du Sahara Algérien et 2) de compléter la taxonomie usuelle du genre Nellia de la même succession d’Algérie. Afin d’évaluer la biodiversité des acritarches ordoviciens, une analyse a été réalisée sur la base d’une révision complète de la littérature. Les résultats indiquent des schémas de diversité mieux exprimés au niveau régional qu’au niveau global.

En marge des études classiques en biostratigraphie et en paléogéographie, la suite de ce travail tente d’approfondir les aspects paléoécologiques des acritarches du Paléozoïque Inférieur. La relation entre la morphologie des acritarches galéates cambro-ordoviciens et certains paramètres environnementaux (telle que la salinité) a été analysée en comparaison avec les kystes de dinoflagellés modernes. L’étude de la distribution des acritarches le long d’un transect latéral dans le Silurien supérieur de l’île de Gotland (Suède) a permis de proposer l’utilisation des acritarches en tant que marqueurs de paléoenvironnements. Dans le contexte des variations paléoclimatiques du Silurien supérieur, l’analyse de la distribution verticale des acritarches de la même région a montré que ces organismes étaient très sensibles aux changements environnementaux et pourraient être utiles aux modélisations paléoclimatiques dans le Paléozoïque inférieur.