di Flavia Strani (Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università di Saragozza e Sapienza Università di Roma),
Dawid A. Iurino (Dipartimento di Scienze della Terra “A. Desio” dell’Università degli Studi di Milano)
Durante la loro storia evolutiva i mammiferi hanno sviluppato una vasta gamma di adattamenti per procurarsi, sfruttare e processare la quantità di cibo necessaria per la loro sopravvivenza. In base alla loro dieta, i mammiferi vengono suddivisi grossomodo in tre grandi categorie: gli erbivori che si nutrono principalmente di vegetali, i carnivori che predano altri animali e gli onnivori che si nutrono sia di materiale vegetale che animale.
Per i mammiferi il cibo rappresenta il collegamento principale con l’habitat in cui vivono, pertanto, ricostruendo le abitudini e i comportamenti alimentari dei mammiferi fossili è possibile ottenere informazioni riguardo le condizioni ambientali del passato.
Gli erbivori, nutrendosi di piante, sono il gruppo che per primo risente dei cambiamenti della vegetazione come conseguenza dei cambiamenti climatici. Gli ungulati in particolare, il gruppo di mammiferi erbivori più diversificato che include ad esempio cervidi, bovidi ed equidi e la cui origine evolutiva può essere fatta risalire all’Eocene (circa 55 milioni di anni fa), si sono adattati per prosperare in diversi tipi di ambienti. La loro distribuzione include infatti quasi tutti i biomi terrestri, dalle foreste tropicali alle tundre artiche passando per i deserti e le savane. Pertanto, attraverso lo studio dei comportamenti alimentari degli ungulati fossili i paleontologi sono in grado di ottenere informazioni a volte molto dettagliate sul tipo di vegetazione e di habitat presenti in una determinata regione migliaia o milioni di anni fa.
Emimandibole e denti fossili appartenenti a un esemplare di cervo rosso (Cervus elaphus; a sinistra) e daino di Clacton (Dama clactoniana; a destra) risalenti a circa 400 mila anni fa provenienti dal sito del Pleistocene Medio di Fontana Ranuccio (Anagni, Frosinone). Da Strani et al. (2018).
Lo studio della dieta delle specie moderne si basa principalmente sull’osservazione diretta degli animali nei loro contesti ambientali, indagare però il comportamento alimentare delle specie fossili è nettamente più impegnativo e complesso. Tra i vari metodi di analisi utilizzati per studiare cosa mangiavano le specie fossili, oltre allo studio morfologico e biomeccanico dell’apparato boccale, c’è quello dell’usura dentaria. I denti a causa della loro notevole resistenza ai processi di fossilizzazione, sono l’elemento scheletrico che più frequentemente si rinviene durante gli scavi paleontologici. Per questo motivo e poiché i denti registrano direttamente le informazioni sulle abitudini alimentari, essi rappresentano la fonte primaria di informazioni sulla dieta e sugli habitat in cui vivevano i mammiferi del passato.
In particolare, gli ungulati che vivono in aree boscose tendono ad avere una dieta di tipo brucatore selezionando parti vegetali più tenere, mentre ungulati che vivono in ambienti più aridi e aperti tendono a preferire il consumo di piante erbacee che sono più coriacee e necessitano di essere masticate per più tempo.
Microtracce lasciate dal cibo ingerito sullo smalto di un dente di un mammifero erbivoro fossile: incavi piccoli e grandi (small pits, large pits), strie fine e grossolane (fine scratch, coarse scratch), e grosse incisioni di forma irregolare (gouge). Da Strani (2021).
Per ricostruire la dieta degli ungulati fossili esistono due metodi basati sullo studio dell’usura dentaria, quella che viene chiamata “mesousura” (in inglese dental mesowear) che analizza il grado di usura prodotto in un arco di tempo relativamente lungo rispetto alla vita dell’animale (mesi o anni) e che va a modificare la forma delle cuspidi dei denti rendendole progressivamente meno affilate, e la “microusura” (in inglese dental microwear) che invece prevede lo studio delle microtracce lasciate dal cibo ingerito sullo smalto dei denti durante la masticazione. Quest’ultima tipologia di analisi, permette di ottenere informazioni riguardo “l’ultima cena” di un erbivoro, ovvero degli ultimi pasti consumati prima della morte.
Questi segni della dimensione di una frazione di millimetro, variano per forma (strie o incavi), dimensione (grandi o piccoli) e texture (fine o grossolana) in base al tipo di vegetale ingerito dall’animale e sono studiati attraverso tecniche di microscopia avanzata. Ad esempio ungulati che si cibano prevalentemente di piante erbacee mostrano sullo smalto dei denti una grande quantità di strie lasciate durante la masticazione dai fitoliti, piccole particelle di silice presenti soprattutto nelle graminacee particolarmente abbondanti in ambienti aperti come steppe o savane.
Lo studio approfondito delle abitudini alimentari degli erbivori fossili, oltre a rivelare preziose informazioni sull’ecologia degli animali, permette anche di ricostruire la tipologia degli habitat e degli effetti dei cambiamenti climatici del passato. Le alterazioni climatiche che osserviamo oggi non rappresentano un’eccezione in quanto il nostro pianeta è stato interessato da molteplici eventi che hanno modificato il clima nel corso di milioni di anni tra i quali alcuni, come l’ultima era glaciale, con effetti decisamente più drastici di quelli odierni. Attraverso l’analisi delle diete dei mammiferi erbivori vissuti in periodi caratterizzati da fasi di importanti cambiamenti climatici (ad esempio prima e dopo le grandi glaciazioni) i paleontologi possono comprendere e prevedere l’impatto del riscaldamento globale antropogenico sugli ecosistemi terrestri odierni.
Sintesi delle abitudini alimentari di ungulati erbivori fossili ricostruite attraverso lo studio dei pattern di usura dei denti, prima e dopo un importante evento glaciale avvenuto 900 mila anni fa: brucatori che si cibano principalmente di foglie o frutti (browsers), pascolatori la cui dieta si basa sul consumo di graminacee in spazi aperti (grazers), a dieta mista (mixed feeders), e con dieta che variava stagionalmente (evidenziati con un asterisco). Da Strani (2021).
Abbreviazioni:
Al, Axis cf. lyra; Bi, Bison sp.; Bp, Bos primigenius; Ce, Cervus elaphus; Cee, Cervus elaphus eostephanoceros; Cr, Croizetoceros cf. ramosus; Dc, Dama clactoniana; Dv, Dama vallonnetensis; Ea, Equus altidens; Ed, Eucladoceros dicranios olivolanus; Ef, Equus cf. ferus; Em, Equus cf. E. mosbachensis; Es, Equus stenonis; Eu, Eucladoceros sp.; Ez, Equus senezensis aff. E. sen. stehlini; Gb, Gazella borbonica; Gm, Gallogoral meneghinii; Gt, Gazellospira torticornis; Le, Leptobos etruscus; Lp, Leptobos sp.; Ms, Megaloceros savini; Pb, Procamptoceras cf. brivatense; Pm, Praemegaceros sp.; Pn, Pseudodama nestii; Se, Stephanorhinus etruscus; Sh, Stephanorhinus hundsheimensis; St, Stephanorhinus sp.
Riferimenti bibliografici
Strani, F. 2020. Impact of early and middle pleistocene major climatic events on the palaeoecology of Southern European ungulates. Historical Biology. 1–16. https://doi.org/10.1080/08912963.2020.1782898
Strani, F., DeMiguel, D., Bona, F., Sardella, R., Biddittu, I., Bruni, L., De Castro, A., Guadagnoli, F., Bellucci, L., 2018. Ungulate dietary adaptations and palaeoecology of the Middle Pleistocene site of Fontana Ranuccio (Anagni, Central Italy). Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 496, 238–247. https://doi.org/10.1016/j.palaeo.2018.01.041
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