Description

Les placodermes, aussi connus sous le nom de “poissons cuirassés”, sont un groupe important dans l’histoire évolutive des vertébrés car ils en sont les premiers représentants dotés de mâchoires, ainsi que les plus diversifiés au Dévonien (Janvier, 1996). Les placodermes occupent donc une position phylogénétique stratégique qui permettra d’éclairer les premières étapes de l’évolution de nos origines de vertébrés à mâchoires.
Parmi les nombreux groupes de placodermes, celui des rhénanides est l’un des plus énigmatiques : aplatis dorsoventralement et dotés de larges nageoires pectorales rappelant les raies actuelles, les rhénanides ont longtemps été relégués au rang de curiosités, et exclus des analyses phylogénétiques. Leur inclusion dans des analyses récentes montre au contraire que ce groupe est probablement basal et permettrait donc de mieux appréhender les premières étapes de l’évolution des gnathostomes (vertébrés à mâchoires; Dupret et al., 2021; Long and Trinajstic, 2024; Zhu et al., 2021).
Les rhénanides sont représentés par 8 genres, tous mal connus. Un des volets de ce projet sera donc de réévaluer l’ensemble du groupe, en commençant par le matériel présent dans les collections du MNHN avec les genres Nefudina du Dévonien inférieur d’Arabie Saoudite et Bolivosteus du Dévonien moyen de Bolivie. Du matériel provenant d’institutions extérieures (e.g. Museum für Naturkunde, Berlin, Allemagne, à visiter ; Australian National University, Canberra, déjà scanné) complètera le matériel d’étude et sera l’occasion de partenariats internationaux.
Une attention particulière sera portée à l’anatomie endocrânienne (boîte crânienne et organes internes) notamment par le biais de l’acquisition de données en microtomographie à rayons X, via CT-scan et synchrotron (Dupret et al., 2017; Dupret et al., 2014; Olive et al., 2025). L’essentiel du matériel endocrânien (spécimens MNHN et ANU) est déjà scanné et constitue une base solide pour le commencement du doctorat. Les trois boites crâniennes connues de Bolivosteus permettront d’évaluer la plasticité plus finement au sein d’un même genre et d’extrapoler aux autres rhénanides, voire à d’autres groupes de placodermes, notamment les acanthothoracides avec le genre Romundina (Dupret et al., 2017; Dupret et al., 2014; Olive et al., 2011; Olive et al., 2025).
L’étude portera également sur d’autres aspects de l’anatomie des rhénanides (attache de la mâchoire, des nageoires, etc.) de façon à obtenir de nouveaux caractères anatomiques permettant de produire de nouvelles phylogénies. Les analyses phylogénétiques utiliseront différentes méthodes (jeux de données sélectifs, parcimonie, bayésien, forçage anatomique ou stratigraphique, etc.).
La qualité exceptionnelle des fossiles, des données CT-scan et synchrotron déjà acquises, la proximité des collections MNHN et internationales pour compléter le jeu de données, et la disponibilité des infrastructures au CR2P (équipe technique et salle dédiée aux reconstructions 3D) assurent la faisabilité du projet en 3 ans.
Les résultats comprendront des articles scientifiques dans des revue de rang A (accès libre), des modèles 3D (accès libre) et bases de données interactives, des conférences, ainsi que des activités de diffusion des connaissances.

Compétences requises

Diplôme requis : Master (ou équivalent) en Paléontologie des Vertébrés. Connaissances scientifiques : Bonnes connaissances des premiers vertébrés (systématique et anatomie), avec un intérêt particulier pour les placodermes. Bonnes bases en analyses phylogénétiques, au minimum en parcimonie. Compétences techniques : Une expérience en traitement de données tomographiques et en modélisation 3D n’est pas requise. En revanche, une bonne capacité de visualisation spatiale en 3D, notamment appliquée à des données fossiles fragmentaires ou incomplètes, est indispensable. Langues : Français et Anglais : maîtrise écrite et orale requise pour la communication avec la communauté scientifique. Qualités personnelles : rigueur scientifique, bonnes capacités de communication, sociabilité et aptitude au travail collaboratif.

Bibliographie

Dupret, V., S. Sanchez, D. Goujet, and P. E. Ahlberg. 2017. The internal cranial anatomy of Romundina stellina Ørvig 1975 (Vertebrata, Placodermi, Acanthothoraci) and the origin of jawed vertebrates - Anatomical atlas of a primitive gnathostome: new insights on the evolution of gnathostomes and early vertebrate structures PLOS ONE 12:e0171241.
Dupret, V., S. Sanchez, D. Goujet, P. Tafforeau, and P. E. Ahlberg. 2014. A primitive placoderm sheds light on the origin of the jawed vertebrate face. Nature 507:500–503.
Dupret, V., H. Szaniawski, M. Dec, and P. Szrek. 2021. New cranial material of the acanthothoracid placoderm Palaeacanthaspis vasta from the Lower Devonian of Podolia – phylogenetic and taxonomic significance. Acta Palaeontologica Polonica 66:337–347.
Olive, S., D. Goujet, H. Lelievre, and D. Janjou. 2011. A new placoderm fish (Acanthothoraci) from the Early Devonian Jawf Formation (Saudi Arabia). Geodiversitas 33:393–409.
Olive, S., I. Kotoulas, D. Goujet, P. C. J. Donoghue, F. Marone, and M. Rücklin. 2025. A new ‘acanthothoracid’ placoderm from the Arctic Canada (Early Devonian) and its bearing on the evolution of jaws and teeth. Royal Society Open Science 12:250837.

Autres references mentionnées dans le résumé/abstract
Janvier, P. 1996. Early Vertebrates. 393 pp. Oxford Science Publications, Oxford.
Long, J. A., and K. Trinajstic. 2024. Placoderms. Current Biology 34:R43–R47.
Zhu, Y.-A., S. Giles, G. C. Young, Y.-Z. Hu, M. Bazzi, P. E. Ahlberg, M. Zhu, and J. Lu. 2021. Endocast and bony labyrinth of a Devonian “placoderm” challenges stem gnathostome phylogeny. Current Biology 31:1112–1118.

Mots clés

placodermes, tomographie rayons X, paléobiologie, modélisation 3D, évolution, vertébrés