Évolution, Fossiles, Paléoanthropologie, Paléobiodiversité, Phylogénie, Homo erectus, Meganthropus palaeojavanicus, Pongo, Paléoprotéomique, Morphométrie géométrique

L'Asie du Sud-Est est un hotspot de biodiversité, avec une grande diversité de primates au cours du Pléistocène (2.6 et 0.11 million d'années). Une des archives fossiles d'Hominidae -famille qui regroupe homme, grands singes et formes apparentées- les plus complètes provient de Sangiran à Java (Indonésie), où une grande diversité de taxons a été observée avec Homo erectus, Pongo sp. (orangs-outans), peut-être Gigantopithecus et le très énigmatique, Meganthropus palaeojavanicus. Cette diversité soulève des questions concernant les interactions interspécifiques et les niches écologiques occupées. Leur positionnement dans l'arbre phylogénétique est crucial pour comprendre la spéciation, l'adaptation et l'extinction de ces taxons, dont il ne subsiste aujourd'hui que notre espèce Homo sapiens et les orangs-outans. En raison de la rareté des vestiges, principalement des dents isolées, et de la convergence morphologique entre Homo erectus, Meganthropus et Pongo, l'utilisation des méthodes classiques n'a pas été couronnée de succès. Cette thèse vise à appliquer deux nouvelles méthodes, la paléoprotéomique sur l'émail dentaire et la morphométrie géométrique sur l'image virtuelle de la structure interne des dents permettant l'analyse en 3D de la jonction émail-dentine (EDJ), un caractère phylogénétiquement informatif. Il s'agit in fine d'améliorer notre compréhension de l'histoire évolutive des Hominidés en Asie. Une première étude porte sur la paléodiversité de Pongo en étudiant les fossiles de sites continentaux et insulaires (accepté dans PLoS One; Kubat et al. in press). Les dents de Pongo du Pléistocène présentent des variations notables de taille et de morphologie, qui alimente les débats sur la paléodiversité du genre depuis des décennies. Les caractéristiques principales de l'EDJ ont été mises en évidence sur 71 molaires et les protéines de l'émail ont été extraites sur 15 dents. Nous avons comparé ces données à celles des espèces modernes (P. pygmaeus de Borneo; P. tapanuliensis et P. abelii de Sumatra). La forme de l'EDJ a été analysée en plaçant cinq points-repères sur les cornes dentinaires et 142 demi-points-repères le long des crêtes marginales reliant ces cornes. Les analyses paléoprotéomiques ont été menées à l'aide de la spectrométrie de masse en tandem à haute résolution. Malgré le problème de la position des molaires sur les rangées dentaires et celui de la petite taille des échantillons, les molaires des formes modernes se distinguent de leurs homologues fossiles par un contour plus allongé et des cornes dentinaires étroitement positionnées. Les molaires des sites du Pléistocène inférieur et moyen de Chine et du Viêt Nam peuvent être distinguées de celles du Pléistocène supérieur d'Indonésie suggérant des espèces différentes de Pongo. Les résultats protéomiques montrent qu'il n'est pas possible de distinguer les deux espèces actuelles P. pygmaeus et P. abelii, ni d'attribuer de manière cohérente les fossiles aux espèces existantes. La seconde étude porte sur la préservation des protéines de l'émail dentaire des fossiles (Homo erectus, Meganthropus et Pongo sp.) de Sangiran, daté entre 1,3 et 0,8 million d'années. Les résultats montrent la première extraction réussie de séquences de protéines à partir de ces fossiles très anciens. Nous montrons également qu'il est possible de déterminer le sexe biologique des individus (Pongo SMF 8864 étant un mâle) et de classer Meganthropus comme un Hominidé non-Pongo. Nous avons pu regrouper Meganthropus et Homo erectus au-delà de la sous-famille des Homininae (qui comprend les grands singes africains et les humains). Malgré ces difficultés de préservation, les données obtenues démontrent le potentiel de récupération des protéines, même dans les conditions environnementales difficiles du site de Sangiran. L'utilisation de méthodologies avancées se révèle cruciale pour démêler les questions complexes entourant la systématique des primates de Sangiran.