Letteratura scientifica selezionata sul tema "Paléoécologie – Éocène"

La micropaléontologie ne consiste pas seulement à étudier les organismes eux-mêmes, mais plutôt à comprendre les environnements passés de la Terre, avec des applications allant de la biostratigraphie à la paléoocéanographie, en passant par la capacité d'étudier les changements évolutifs au sein des morphoespèces dans le temps et dans l'espace. Ce domaine est confronté à de nombreux défis, car l'analyse des microfossiles nécessite un effort humain important et une expertise taxonomique, conduisant souvent à des incohérences dans les interprétations. Ce travail de thèse se concentre sur l'application de l'utilisation de l'intelligence artificielle (IA), telle que les réseaux de neurones artificiels (ANN), pour la reconnaissance automatique d'images de radiolaires de l'Éocène moyen de l'Atlantique tropical. De grands ensembles de données ont été construits afin de former différents réseaux de neurones et nos résultats montrent que les réseaux de neurones peuvent automatiquement classer plusieurs classes différentes de radiolaires jusqu'au niveau de l'espèce, ainsi que dans de nombreux cas, être capables d'identifier des espèces étroitement apparentées et même des morphotypes qui font partie d'une transition évolutive. Le réseau de neurones a également pu identifier correctement les radiolaires moins brisés ou flous. Il a également été appliqué avec succès à la reconnaissance automatique d'images pour un travail biostratigraphique, qui pouvait en général détecter des âges plus généraux ou des événements biologiques très précis. Ce travail inclut l'utilisation des approches classiques de réseaux de neurones pour analyser le contexte visuel, telles que les réseaux de neurones convolutifs (CNN), mais comprend également l'utilisation de réseaux de neurones à pointes (SNN), qui ne sont pas aussi couramment utilisés pour la reconnaissance automatique d'images que les CNN. Les SNN ont permis d'obtenir une précision égale ou presqu'égale à celle des CNN, avec simplement leur utilisation étant plus efficace en termes de calcul et du fait qu'il prennent moins de mémoire. Il y a également eu quelques comparaisons utilisant des analyses morphométriques traditionnelles, telle que l'analyse de discrimination linéaire (LDA), donnant à peu près le même type de résultats. Nos recherches visent non seulement à simplifier et à accélérer le processus d'analyse, mais contribuent également à accroître la précision et la cohérence des interprétations micropaléontologiques, lesquelles, à terme, contribueront à des études de haute résolution afin de comprendre l'histoire passée de la Terre
Micropaleontology is not only about studying the organisms themselves, rather understanding Earth's past environments, with applications ranging from biostratigraphy to paleoceanography as well as being able to study evolutionary changes within morphospecies in time and space. This field is facing numerous challenges, since the analysis of microfossils demands significant human effort and taxonomic expertise, often leading to inconsistencies in interpretations. This work focuses on the application of using Artificial Intelligence (AI), such as Artificial Neural Networks (ANNs), for automatic image recognition of tropical Atlantic middle Eocene radiolarians. Large datasets have been constructed, in order to train different neural networks and our results show that the neural networks can automatically classify several different classes of radiolarians down to a species level, as well as in many cases being able to identify closely related species and even evolutionary transition morphotypes. It has also been able to correctly identify less broken or blurry radiolarians. It was also successfully applied to automatic image recognition for a biostratigraphic work, which in general could detect more general ages or highly precise bio events. This work includes the use of the classical neural network approaches for analysing visual context such as Convolutional Neural Networks (CNNs) but also includes the use of Spiking Neural Networks (SNNs), which is not as commonly used for automatic image recognition, as CNNs. SNNs resulted in almost or equal amount of accuracy obtained as for CNNs, just that the use is more computational efficient and takes up less memory. There have also been some comparisons using traditional morphometric analyses, such as Linear Discrimination Analysis (LDA), giving approximately the same kind of results. Our research not only aims to simplify and speed up the analysis process but also helps in increasing the accuracy and consistency of micropaleontological interpretations, which eventually, will contribute to the high-resolution studies in order to understand Earth's past history

Il est proposé un bilan global des faunes du Cénozoïque moyen de la façade atlantique. La description des assemblages de 57 sites suggère que les peuplements de l'Oligocène inférieur se démarquent nettement de ceux de la série oligocène supérieur à Miocène. Une analyse au niveau spécifique des assemblages de l'Oligocène supérieur d'Aquitaine, a permis de reconnaître pour la première fois au Cénozoïque, la présence d'associations de grottes sous-marines. L'étude de la distribution des neogastropoda montre que les phénomènes de radiation les plus importants se déroulent à l'Oligocène supérieur. De l'Eocène inférieur au Miocène supérieur, on enregistre des variations importantes dans la richesse spécifique des faunes. Deux pics de diversité sont notes : à l'Eocène moyen (Lutétien, 1800 espèces) et à l'Oligocène supérieur (1. 150 espèces). Les estimations avancées sur la richesse spécifique à l'Eocène, le long des côtes atlantiques françaises (environ 4 000 espèces de gastéropodes), conduisent a émettre l'hypothèse de la présence d'un pôle de diversité, comparable au triangle indo-malais actuel, en Mésogée occidentale au Paléogène. Le mode de développement larvaire été examiné chez 1452 espèces de l'Oligocène au Miocène supérieur et environ 200 espèces de l'Eocène. Une courbe de la planctotrophie a été établie. Elle montre des variations importantes entre étages et bassins : 88% d'espèces planctotrophes au Miocène inférieur (Burdigalien), 43% au Miocène supérieur (Redonien). Un fort pourcentage d'espèces non-planctotrophes est l'indice d'un isolement du bassin. Inversement, un pourcentage élevé de planctotrophes indique l'ouverture du domaine. La formation et l'extension de la vaste province euro-ouest-africaine sont montrées à l'aide d'une analyse multivariée de la distribution de 684 genres. La province euro-ouest-africaine est qualifiée de province tropicale marginale et comparée aux provinces japonaise et ouest-africaine actuelles. En conclusion, il est proposé l'hypothèse que la diversification majeure des faunes, de l'Oligocène inférieur au Miocène supérieur, intervient à l'Oligocène supérieur, après la plus grande phase régressive du Cénozoïque. Le rôle des mouvements eustatiques dans le renouveau des faunes est donc réaffirmé.

Ce travail a pour l'objet l'etude des kystes de dinoflagelles du paleocene et de l'eocene de la siberie occidentale et des regions avoisinantes (depression de petchora et passage de turgay) afin de resoudre des problemes stratigraphiques et paleogeographiques. Dix sequences ont ete etudiees dans le cadre de cette recherche. L'analyse detaillee des assemblages de dinoflagelles a permis de distinguer 15 zones de dinoflagelles. Ces zones, comparees et correlees avec les zones analogues en europe, nous ont permis de proposer ou de preciser l'age stratigraphique des formations lithologiques regionales. Pour la premiere fois les kystes de dinoflagelles ont ete etudies dans la depression de petchora. Dans ce travail essentiellement stratigraphique, l'aspect morphologique n'a pas ete neglige et deux nouvelles especes et une sous-espece ont ete decrites. L'analyse paleoecologique des associations de phytoplankton dans les sections etudiees a permis de reconnaitre certains eco-groupes, caracteristiques de milieux paleoecologiques particuliers et d'interpreter la signification de l'abondance de certains taxons. Les reconstitutions paleogeographiques anterieures du paleocene-eocene de la siberie occidentale ont ete modifiees en tenant compte des nouvelles donnees de l'etude de dinokystes. Ainsi, la presence dans les sediments marins de la depression de petchora d'assemblages proches de ceux de la siberie, elargit vers l'ouest les contours du bassin marin de la siberie pendant le thanetien-ypresien. D'apres nos resultats la sedimentation marine a ete interrompue dans la partie septentrionale de la siberie occidentale pendant la lutetien. La separation du bassin arctique de la siberie se produit donc au lutetien. A partir du lutetien la mer epicontinentale de la siberie occidentale etait en communication uniquement avec la tethys par l'intermediaire du detroit de turgay. La sedimentation continentale a remplace la sedimentation marine en siberie au debut de l'oligocene.

La radiation adaptative des Equoidea est encore mal comprise en raison notamment de la méconnaissance de la phylogénie de cette super-famille. La principale irrésolution de ces relations de parenté porte sur les pachynolophes, Equoidea européens rapprochés des Equidae ou des Palaeotheriidae. Pendant une grande part de l'Éocène, l'Europe est isolée et subit à la fin de cette période de profonds changements climatiques. Lors de la Grande Coupure son isolement s'achève, tandis que l'aridité du climat s'installe, et des faunes migrantes provoquent l'extinction de nombreux groupes endémiques. Un Equoidea européen basal, richement représenté par un matériel bien préservé permet d'appuyer une des hypothèses phylogénétiques les plus récentes. Cependant, les caractères couramment utilisés pour débattre de cette question n'apportent pas de réponse claire et définitive. Aussi, cette étude se propose de mener des investigations sur des régions encore peu explorées de ces animaux comme le neurocrâne, grâce à la microtomographie (CT scan), qui permet un accès non destructif aux structures (encéphale, pétreux, labyrinthe osseux, sinus). Outre l'intérêt phylogénétique, ces organes peuvent, de par leurs fonctions, receler un intérêt paléoécologique. Jusqu'à présent, peu d'études à large échelle ont porté sur ces structures chez les Perissodactyla, s'agissant pour la plupart de mentions anecdotiques. Comme préalable indispensable, une étude modèle a été réalisée sur un Equidae sauvage actuel afin de mieux appréhender la variabilité de ces structures méconnues. Pour la première fois, un large échantillon d'Equoidea européens a été scanné et leurs structures neurocrâniennes reconstruites en trois dimensions virtuelles. Ce sont au total 20 espèces qui ont été échantillonnées, couvrant l'évolution de ces animaux de leur origine à leur extinction, pendant plus de 20 millions d'années. Leurs crânes ont été scannés, leurs structures internes reconstruites, comparées et analysées au moyen de la cladistique. Une nouvelle hypothèse phylogénétique propose des relations de parenté intra-Equoidea et montre la pertinence des caractères neurocrâniens, tout en conduisant à envisager une étude plus vaste. Les Palaeotheriidae apparaissent comme un groupe très diversifié, notamment au regard des Equidae éocènes d'Amérique du Nord, et caractérisé par une évolution en mosaïque. Ils connaissent une évolution cérébrale précoce par rapport aux faunes contemporaines (Equidae, Cetartiodactyla, Carnivora), ce qui, via le développement de nouvelles stratégies adaptatives, pourrait expliquer partiellement cette grande diversification familiale. Un parallèle est envisagé avec l'évolution endémique des Notoungulata, qui semblent eux aussi montrer une complexification cérébrale précoce. Cependant, face à un environnement biotique et abiotique bouleversé (fin de l'Éocène et lors de la Grande Coupure), ces structures complexes impliquant un coût métabolique important et une trop grande spécialisation, avec en conséquence, moins de potentiel adaptatif, auraient pu les désavantager et les conduire à l'extinction
The Equoidea adaptive radiation still remains badly known, especially due to the ignorance of their phylogeny. The main indecision of these relationships concerns the pachynolophs, European Equoidea either approached to the Equidae or to the Palaeotheriidae. During a great part of the Eocene times, Europe was isolated, and, at the end of this period, has undergone strong climatic changes. That isolation ended at the « Grande Coupure » event, whereas an arid climate moved, and migrant faunas caused the extinction of many endemic groups. A basal European Equoidea, richly represented by well-preserved material, can support one of the latest phylogenetic hypotheses. However, commonly used characters to discuss this issue do not provide a clear and definitive answer.Therefore, this study aims to investigate on unexplored regions of these animals as the neurocranium through microtomography (CT), which allows access to non-destructive structures (brain, petrosal, bony labyrinth, and sinus).Furthermore phylogenetic interest these bodies may, through their functions, harbor paleoecological interest. Until now, few large-scale studies have focused on those structures in the Perissodactyla, with regard to most were anecdotal reports. As a prerequisite, a model study was performed on a wild current Equidae to better understand the variability of these unknown structures. For the first time, a large sample of European Equoidea has been scanned and their neurocranium structures virtually reconstructed in three-dimensions. A total of 20 species were sampled, covering the evolution of these animals from their origin to their extinction, for over 20 million years. Their skulls were scanned; their internal structures reconstructed compared and analyzed using cladistics. A new phylogenetic hypothesis provides intra Equoidea relationships and shows the relevance of neurocranium characters, while driving to consider a larger study. The Palaeotheriidae appears as a highly diverse group, particularly with regard to Eocene Equidae in North America, and characterized by a mosaic evolution. Their brain evolved earlier than that of contemporary faunas (Equidae, Cetartiodactyla, Carnivora); which may partially explain the strong diversification of that family, through the development of new adaptive strategies