ECOLOGIA PREISTORICA

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1 ECOLOGIA PREISTORICA ricostruzione di un paleoambiente ARCHEOZOOLOGIA GEOLOGIA PALEOBOTANICA PALEONTOLOGIA conoscere le dinamiche ambientali del passato, le interazioni fra l'uomo e l'ambiente, i cambiamenti ecologici che l uomo ha dovuto affrontare

2 STUDIO DEI MAMMIFERI IN ARCHEOLOGIA 3 aspetti fondamentali: PALEONTOLOGICO: riconoscimento e descrizione delle specie animali e delle associazioni faunistiche presenti con lo scopo di ricostruire il quadro climatico ambientale e cronologico del sito analizzato ARCHEOZOOLOGICO: stabilire la natura dei rapporti uomo-animale, individuando le cause della presenza dei resti faunistici all interno del sito TAFONOMICO: analisi quantitative e qualitative del materiale per comprendere il grado di intervento umano, identificare gli altri fattori non antropici di accumulo e modificazione dell insieme osseo con lo scopo di ricostruire la storia del sito LIMITI - QUALITA del materiale (fratturazione antropica, modificazioni postdeposizionali) - SCELTA operata dall uomo con conseguente riduzione della biodiversità Corso di ECOLOGIA PREISTORICA

3 BIOSTRATIGRAFIA parte della Stratigrafia che si occupa della descrizione, dell ordinamento in unità e della correlazione dei sedimenti in base al loro contenuto in resti fossili BIOCRONOLOGIA metodo di cronologia relativa basato sullo studio degli stadi di evoluzione e dispersione / migrazione dei taxa di ambiente continentale senza considerare i corpi rocciosi che li contengono. Tali studi prevedono la classificazione e la correlazione di FOSSILI, termine con cui si definisce ogni resto o traccia di organismo vivente che si conserva inglobato nelle rocce sedimentarie.

4 FOSSILIZZAZIONE Dopo la morte, ogni organismo vivente potenzialmente può conservarsi fossilizzandosi, occorre però che si creino condizioni particolari che dipendono: -- dal tipo di sedimento inglobante deve essere molto fine -- dal tempo che intercorre tra la morte ed il seppellimento deve essere molto breve in modo che l'organismo risulti completamente isolato dall'ambiente esterno e abbia inizio il processo di diagenesi. Questo fenomeno naturale viene influenzato da fattori tafonomici -- intrinseci (dipendono dalla composizione stessa dell organismo) -- estrinseci (si riferiscono ad aggressori biologici, chimici e meccanici esterni) che possono compromettere il risultato del processo di fossilizzazione.

5 DEPOSITI in ambiente MARINO (biostratigrafia) CONTINENTALE (biocronologia) lunghe sequenze stratigrafiche possibilità di riconoscere limiti fisici fra le associazioni verificare il principio della sovrapposizione e continuità stratigrafica effettuare correlazioni distribuzione discontinua sul territorio scarsa conservazione delle serie le faune sono concentrate in orizzonti con distribuzione puntuale all interno di successioni stratigrafiche La possibilità di integrare i dati biocronologici con datazioni assolute, ancorarli a dati magnetostratigrafici, stadi isotopici o ancora la possibilità di rapportare depositi continentali e successioni marine permette di collocare, con maggior precisione, nella scala cronologica globale le Unità Faunistiche, che altrimenti resterebbero il riflesso di una situazione a scala regionale, senza possibilità di confronto con faune geograficamente distanti. Tale limite non inficia il valore delle F.U. che resta, nell ambito di una determinata area, un valido strumento per proporre ricostruzioni climatico-ambientali e cronologiche.

6 Attualmente le regioni biogeografiche della terra presentano FLORA e FAUNA caratteristiche che hanno origine lontana nel tempo per comprenderne la storia è necessario risalire almeno all inizio del QUATERNARIO, periodo suddiviso in 2 epoche: -Pleistocene (1.8 Ma - circa 11 Ka), formato da tre età (o fasi): inferiore, medio e superiore - Olocene (fino ad oggi)

7 Le variazioni climatiche avvenute nel Quaternario hanno influenzato il paesaggio fisico e biologico. TEMPERATURA, UMIDITA, PRESSIONE, VENTI, ecc, mutando e combinandosi fra loro, hanno prodotto periodi GLACIALI-INTERGLACIALI e OSCILLAZIONI STADIALI (fredde) - INTERSTADIALI (temperate). L alternarsi di fasi climatiche fredde/calde non è esclusivo della nostra era, ma è ben più antico (6 Ma). A partire poi dal Pliocene medio (3.3 Ma) si registra una progressiva diminuzione delle temperature medie, con oscillazioni che tendono a divenire sempre più intense e prolungate, favorendo il progressivo mutare della flora e della fauna.

8 Tavola biocronologica di alcuni macro- e micromammiferi italiani dal Pliocene medio al Pleistocene superiore (da Gliozzi et alii 1997, modificata e ridisegnata) Limite Plio-Pleistocene (inizio Quaternario, 1.8 Ma) ultime fasi della storia geologica della Terra,caratterizzate da forte instabilità climatica, dall'estinzione di alcune specie animali e dalla diffusione della specie umana su tutta la superficie del pianeta

9 VARIAZIONI CLIMATICHE VARIAZIONI DI DISTRIBUZIONE DELLA VEGETAZIONE SPOSTAMENTO DELLE FAUNE Nel tempo, il variare delle associazioni di un determinato territorio può avvenire: per evoluzione in loco di forme preesistenti per immigrazione di nuovi taxa a cui si accompagnano fenomeni d estinzione di significato locale o globale.

10 Applicazione del metodo biocronologico alle faune terrestri a mammiferi del Pleistocene italiano: 3 unità biocronologiche o ETA A MAMMIFERI (Mammal Age, MA): VILLAFRANCHIANO, GALERIANO, AURELIANO ognuna composta da più UNITA FAUNISTICHE (Faunal Units, FU), cioè faune locali, dunque di ambito geografico più ristretto, scelte come tipo in quanto sufficientemente caratteristiche: OLIVOLA, TASSO, FARNETA, Il limite inferiore di una ETA A MAMMIFERI è definito dalla prima comparsa di un genere, mentre quello superiore dalla prima comparsa di un successivo (in senso evolutivo e dunque irripetibile) genere con inequivocabili caratteri più evoluti. La scoperta di nuove faune a composizione intermedia può modificare tali limiti temporali

11 VILLAFRANCHIANO (Villafranca d Asti, Piemonte) 3 unità (inferiore, medio e superiore) e 7 Unità Faunistiche succedutesi tra Pliocene medio (3.3 Ma) e Pleistocene inferiore (95 Ka) Caratteri generali: marcato rinnovo faunistico con comparsa di specie adattate a spazi aperti e clima rigido, in conseguenza al graduale raffreddamento climatico le faune riflettono il cambiamento climatico da caldo-umido a uno più fresco e meno umido le associazioni faunistiche sono composte da taxa estinti

12 Pachycrocuta brevirostris Canis etruscus ( wolf event ) Equus stenonis Villafranchiano superiore UF Montopoli (Valdarno, Toscana) e Saint-Vallier (Francia), pur appartenendo al V.m. preludono all UF di OLIVOLA (Toscana N) che segna l inizio del V.s. (Pleistocene inf): forme adattate ad ambienti boscosi e forme di spazi aperti a steppa (> aridità) Ursus etruscus Mammuthus meriodionalis Eucladoceros dicranios

13 UF del TASSO (AR, Toscana): sensibile rinnovamento della fauna sia per progressiva scomparsa di forme tipicamente villafranchiane sia per l'arrivo, scaglionato nel tempo, di nuove specie che rendono le associazioni a mammiferi sempre più vicine a quelle del Pleistocene medio il clima si fa sempre più arido, l ambiente è più aperto aumento di specie di steppa-prateria dall'asia si diffondono due canidi, uno simile al licaone (Canis falconeri), l'altro affine agli sciacalli (Canis arnensis) Hippopotamus antiquus Leptobos vallisarni

14 UF del FARNETA (AR, Toscana): i cervidi e bovidi "villafranchiani" di grandi dimensioni sono ora affiancati da una forma primitiva di megacerini, caratteristici del successivo Galeriano, e una di bisonte l ambiente è misto, con presenza di foreste, ma anche di zone aperte, infatti in questo periodo giungono in Italia i microtini (Microtus) sottogenere Allophaiomys, caratterizzati da molari a crescita continua, privi di radici. UF di PIRRO (Apricena, Gargano, Puglia) il processo di rinnovo è ormai in atto e la composizione delle associazioni continua a modificarsi vari dati indicano una prevalenza di spazi aperti

15 GALERIANO (formazione di Ponte Galeria, Roma, Lazio) 3 unità (inferiore, medio e superiore) e 5 Unità Faunistiche succedutesi tra la fine del Pleistocene inferiore e buona parte di quello medio Caratteri generali: il passaggio Pleistocene inferiore-medio è marcato dall alternarsi di fasi climatiche fredde e calde di maggiore intensità il clima favorisce il graduale rinnovo faunistico sia per evoluzione in situ di forme preesitenti che per eventi di dispersione dalla regione asiatica e dall Europa centrale le importanti variazioni climatiche comportano nuovi adattamenti, come il forte aumento di taglia, sconosciuti alle faune precedenti. fenomeno del regionalismo, cioè associazioni coeve, dislocate in aree geografiche della penisola lontane tra loro, sono caratterizzate da una diversa composizione faunistica, dovuta a situazioni climatiche differenti.

16 Galeriano inferiore (fine Pleistocene inf-inizio medio) UF di COLLECURTI (Colfiorito, Marche) difficoltà di determinare il momento di passaggio V-G: per l Italia si è scelto un singolo bioevento, la comparsa di Megaceroides verticornis. Un grande cervide, di circa due metri di altezza al garrese, con grandi corna palmate o ramificate a faune con elementi innovativi, continuano a essere associate forme ad affinità villafranchiana sia tra i carnivori di grande mole che tra i grandi erbivori di spazi aperti comparsa di numerose specie tra cui il cavallo moderno, il capriolo, l elefante antico Forma più evoluta rispetto alla precedente UF di Microtus (Allophaiomys)

17 Galeriano medio (Pleistocene medio) UF di SLIVIA (Aurisina, TR), PONTE GALERIA (Roma) e ISERNIA (Molise) si accentua l intensità dell alternanza di fasi calde/fredde ambiente misto, spazi aperti (numerosi pachidermi) e zone forestate (Stephanorhinus kirchbergensis, il rinoceronte di Merck) spinto rinnovamento faunistico, ma persistono equidi, cervidi e tra i carnivori, la più longeva è la tigre dai denti a sciabola. dall Asia arriva la forma primitiva di cervo nobile, Cervus elaphus acoronatus, con struttura primitiva dei palchi composta da soli due pugnali terminali invece che una corona terminale di pugnali sono segnalati cinghiali (Sus scrofa), Ursus deningeri e carnivori che prediligono spazi aperti, quali la iena macchiata (Crocuta crocuta) ed una specie primitiva di leone (Panthera (Leo) fossilis)

18 Alla fine del Galeriano medio compaiono Equus ferus, primo rappresentante dei veri cavalli e l uro, Bos primigenius che sostituisce, in momenti più caldi, Bison schoetensacki. Sono segnalati per la prima volta anche alcuni caprini, ovini e cervidi di grande e media mole, come il capriolo.

19 Galeriano superiore ( mila anni dal presente) UF di FONTANA RANUCCIO (Roma) si completa il rinnovo delle faune, scompaiono gli ultimi elementi tipicamente villafranchiani si diffonde Dama clactoniana, dalle grandi corna palmate con pugnali anteriori, da cui forse deriva l'attuale Dama mesopotamica; il cervo nobile è rappresentato da una forma più evoluta con palchi che presentano un accenno a una vera corona; compare l'orso bruno (Ursus arctos) e i pachidermi (rinoceronti, elefanti, ippopotami) sono caratterizzati dalla massima diversità. Numerose sono le segnalazioni di siti con testimonianze antropiche risalenti al Paleolitico inferiore, talvolta sono stati rinvenuti resti umani. Tra i giacimenti più noti vi sono Isernia la Pineta in cui la specie meglio rappresentata è il bisonte; Notarchirico (Basilicata), presenta soprattutto cervidi e resti di elefante; il più recente sito di Visogliano (Duino-Aurisina, TS ) in cui compare per la prima volta in Italia Bison priscus, bisonte di grande taglia con caratteri relativamente moderni

20 AURELIANO (dal nome della SS Aurelia) 3 unità (inferiore, medio e superiore) e 2 Unità Faunistiche succedutesi tra Pleistocene medio finale e Pleistocene superiore Caratteri generali: marcato e definitivo rinnovo faunistico i taxa galeriani tendono a scomparire e le specie che formano il nucleo delle attuali faune a mammiferi europee, ad eccezione di alcune estinzioni, appaiono per la prima volta in giacimenti italiani. Si tratta, ancora una volta, di immigrazioni di origine asiatica e di evoluzioni in area mediterranea. significative variazioni climatiche si manifestano con l aumento di intensità e frequenza delle oscillazioni temperato-calde (dallo stadio isotopico 11) diminuzione di taxa adattati a spazi aperti e un aumento di quelli che prediligono ambienti di foresta regionalismo marcato a causa dell instaurarsi di microclimi differenti nel settore adriatico, più arido e quello tirrenico, più mite e le associazioni faunistiche vanno assumendo sempre più valore locale diminuzione delle specie di grande taglia e aumento di quelle di taglia media o piccola

21 Aureliano inferiore UF di TORRE IN PIETRA (Lazio) (stadi isotopici 10-8) prima comparsa del lupo moderno, dell orso delle caverne e del grande cervo d Irlanda (Megaloceros giganteus) caratterizzato da palchi con enorme pala digitata e il cervo nobile moderno elementi comuni dei giacimenti laziali (Riano, La Polledrara, Castel di Guido, Malagrotta) sono la costante presenza di elefante antico e uro (Bos primigenius) cui si accompagnano, con diversa frequenza, rinoceronti, cavalli di grande taglia più evoluti di quelli del Galeriano, cervidi, ippopotamo e scarsi carnivori. Si tratta di siti antropizzati in cui i resti animali si trovano associati a industria acheuleana, prodotta talvolta utilizzando schegge ossee come supporto

22 Aureliano medio UF di VITINIA (Lazio) (stadi isotopici 7-6) associazioni caratterizzate dalla comparsa della sottospecie più primitiva del daino moderno (Dama dama tiberina) e da un equide di media mole con arti snelli e piccoli zoccoli che indicano un adattamento alla vita in spazi aperti, più o meno aridi e su suoli duri, Equus hydruntinus. miglioramento climatico, ma differenze tra settore adriatico, le cui condizioni più aride favoriscono la diffusione fino in Puglia di camoscio (Rupicapra) e stambecco (Capra ibex) e quello tirrenico, più mite, in cui compare la bertuccia (Macaca sylvanus sylvanus) i giacimenti più ricchi, in cui ai resti ossei è spesso associata industria litica, sono situati nel Lazio (Torre in Pietra livelli superiori, Sedia del Diavolo, Monte delle Gioie, Casal de Pazzi)

23 Aureliano superiore (stadi isotopici 5-2) nessun giacimento è stato ritenuto rappresentativo dell ultimo ciclo glacialeinterglaciale; le numerose e ben studiate associazioni faunistiche mantengono un significato locale e nessuna di esse può essere scelta come UF di riferimento importanti eventi climatici, spesso di forte intensità, hanno avuto come conseguenza lo spostamento latitudinale ed il progressivo ridursi dell'areale di distribuzione di molte specie impoverimento faunistico con estinzione delle megalofaune senza sostituzioni / immigrazioni (causa antropica) compare il daino moderno spesso dominante nelle associazioni dell A.s., insieme a bovini (Bos primigenius, centro e sud; Bison priscus, prevalente al Nord, > Pianura Padana) ed equidi (Equus ferus e Equus hydruntinus in condizioni climatiche aride). Dove la copertura boschiva è più abbondante, prevalgono cervi, megaceri, cinghiali spesso associati a caprioli e orsi bruni; frequenti, in quasi tutti gli ambienti, i carnivori di media e piccola taglia. la maggior parte dei siti sono in grotta: Tagliente, Paglicci, Serratura, Cavallo,...

24 Ultimo Glaciale in un momento iniziale, i daini sono ancora abbondanti soprattutto nelle zone costiere; sono ancora presenti alcuni pachidermi e diventano sempre più numerosi bovidi ed equidi successivamente, per la rigidità del clima, si registrano numerose scomparse tra la componente faunistica temperata-calda (ippopotamo, elefante antico, rinoceronte) dall est arrivano specie fredde che si diffondono fino al sud (Mammuthus primigenius; il rinoceronte lanoso Coelodonta antiquitatis), testimoniando l estensione di ambienti aperti

25 Numerose e definitive scomparse sono segnalate tra i grandi mammiferi italiani durante l ultimo glaciale. Molti carnivori come Crocuta crocuta spelaea (iena spelaea), Panthera pardus (leopardo) e più tardi Ursus spelaeus e Panthera leo spelaea (leone delle caverne) si estinguono; solo Ursus arctos, l orso bruno, sopravvive ancora oggi. Tra i grandi erbivori scompaiono Megaloceros giganteus (megalocero gigante) e Bison priscus (bisonte delle steppe). L ultimo grande Ungulato che si estingue è l uro (antenato degli attuali bovini domestici), sterminato nel XVII sec dall uomo. A dispetto di queste estinzioni, con l OLOCENE la fauna europea si arricchisce di alcune nuove specie; la causa principale di tale ricambio faunistico è di natura antropica: a partire dalla rivoluzione neolitica, basata principalmente su un economia di produzione, si innescano una serie di processi di modificazione ambientale tali da avere conseguenze dirette sia sulla flora che sulla fauna. La biodiversità non sarà più quella registrata alla fine del Pleistocene anche a causa degli sconvolgimenti ambientali e la diminuzione di nicchie ecologiche ormai occupate dall uomo.

26 Bibliografia di riferimento GLIOZZI E. et alii Biochronology of selected mammals, mollusco and ostracods from the Middle Pliocene to the Late Pleistocene in Italy. The state of the art. Rivista Italiana di Paleontologia e Stratigrafia, 103/3, pp PETRONIO C. et alii Le faune a mammiferi del Plio-Pleistocene. In Bonfiglio L. (a cura di), Paleontologia dei vertebrati in Italia, evoluzione biologica, significato ambientale e paleogeografia, Memorie del Museo Civico di Verona 2 serie, pp RAFFI S., SERPAGLI E Introduzione alla Paleontologia, Ed. UTET, Collana di Scienze della Terra, Torino, pp SALA B Variations climatiques et séquences chronologiques sur la base des associations fauniques à grands mammiferès, Rivista di Scienze Preistoriche, XXXVIII, 1-2, pp