Capacités olfactives et thermorégulatrices des petits mammifères terrestres : une étude des turbines nasales

In most tetrapods, the nasal cavity houses a bony or a cartilaginous system (i.e. turbinals or turbinates) supporting epithelium and sensory organs involved in either olfaction or heat and moisture conservation. Among extant tetrapods, mammals have on average, the largest turbinals to skull length ratio. Despite some studies in primates, Carnivora, bats, lagomorphs as well asrodents, our understanding of the selective pressures affecting turbinals remains imprecise.This PhD aims to unravel the evolutionary processes responsible for the large anatomical and morphological variations of turbinals among mammals. In the course of our work we acquired an extensive dataset of three-dimensional micro-computed tomography scans (micro-CT) in rodents and other small terrestrial mammals. We were then able to statistically test hypotheses linking turbinal morphology to ecology (e.g. diet or ecotype) and evolutionary patterns such asconvergence or evolutionary trade-off (e.g. conflict for space in the nasal cavity between different organs).The present dissertation provides a non-exhaustive review of the olfaction. In the light of our works, we discussed the methodological and conceptual limits of the field. Indeed, olfaction is a complex function relying on multifactorial processes, under various selective pressures. Olfaction may be tackled by resorting to different approaches (e.g. morphology, histology, genomics) and anatomical proxies (e.g. turbinals, olfactory bulb, vomeronasal organ). In thiscontext, our ongoing projects try to refine current functional hypotheses in studying covariation in olfactory-related organs using different anatomical proxies, immunohistochemistry, and transcriptomic.La plupart des tétrapodes actuels, possède dans leur cavité nasale, des rouleaux osseux que l'on appelle les turbines (= turbinaux). Parmi eux, les mammifères ont en moyenne les turbines les plus développées et, qui sont généralement divisées en deux catégories : les turbines respiratoires et olfactives. Les turbines respiratoires participent à la conservation de la chaleur et de l'humidité alors que les turbines olfactives interviennent dans les processus de détection des odeurs. Malgré quelques études chez les primates, Carnivora, chauves-souris, lagomorphes ainsi que chez les rongeurs, notre compréhension globale des pressions de sélection affectant les turbines reste incomplète. Cette thèse avait pour objectif de caractériser les facteurs évolutifs expliquant la grande diversité anatomique, morphologique mais également de taille et de complexité des turbines. A l’aide d’une technologie d’imagerie non destructive, la tomographie à rayons X (= micro-CT), nous avons généré un jeu de données sans précédent sur les turbines de rongeurs et les petits mammifères terrestres. Ainsi, nous avons pu tester statistiquement des hypothèses évolutives en lien avec l'écologie (p. ex. régime alimentaire ou milieu de vie), la convergence (= acquisition indépendante d’un caractère dans des lignées non directement apparentées) ou les compromis évolutifs (p. ex. conflits entre deux structures anatomiques pour l’espace dans la cavité nasale).Ce manuscrit de thèse, tente de réaliser une révision non exhaustive sur l’état du domaine de l’étude de l’olfaction et aborde brièvement la question de la conservation et de l’humidité. A la lumière de nos travaux, nous discutons des limites méthodologiques et conceptuelles de ces domaines d’étude ainsi que les difficultés liées à l’étude de l’olfaction. En effet, l’olfaction peut être abordée par différentes approches méthodologiques (p. ex. morphologie, histologie, génomique) et via différents proxies anatomiques (p. ex. turbines, bulbe olfactif, organe voméronasal). Dans ce contexte, nous avons entrepris des travaux intégratifs allant de l’étude de différents organes olfactifs à l’immuno-histochimie et en passant par la transcriptomique