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Nei denti dei mammiferi pleistocenici le tracce del clima del passato

Nei denti dei mammiferi pleistocenici le tracce del clima del passato: le abitudini alimentari rivelano l’aumento della stagionalità dopo la glaciazione di 900.000 anni fa

Un team internazionale, coordinato dall'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP), dal Dipartimento di Scienze della Terra della Sapienza e dall’Università di Saragozza, ha ricostruito le abitudini alimentari dei mammiferi pleistocenici mediante l’analisi di denti fossili. I risultati dello studio forniscono nuove informazioni sulle conseguenze dei grandi cambiamenti climatici. La ricerca è pubblicata sulla rivista Quaternary Science Reviews

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Ricostruzione di Dama vallonnetensis, una delle specie fossili provenienti dal sito di Vallparadís le cui abitudini alimentari sono state studiate dai ricercatori. Illustrazione realizzata da Flavia Strani basata sul materiale conservato presso l'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont

Le stagioni come le intendiamo noi oggi non sono sempre esistite. A svelarlo è un nuovo studio paleoambientale che, attraverso l’analisi di denti fossili, ha ricostruito le abitudini alimentari di diversi gruppi di erbivori vissuti nel Pleistocene, periodo durante il quale si è registrato un incremento del fenomeno della stagionalità climatica in seguito a una lunga glaciazione avvenuta circa 900.000 anni fa.

La ricerca, frutto di una collaborazione tra il laboratorio PaleoFactory del Dipartimento di Scienze della Terra e il Polo Museale Sapienza, l'Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont (ICP) e l'Università di Saragozza, ha fornito nuove informazioni sulle conseguenze dei grandi cambiamenti climatici sugli ecosistemi terrestri del continente europeo durante il Quaternario, il periodo più recente della storia geologica della Terra. I risultati sono pubblicati sulla rivista Quaternary Science Reviews.

Gli studiosi hanno analizzato denti fossili di diversi gruppi di ungulati erbivori (per esempio cervidi, bovidi, equidi), ricostruendo in dettaglio le loro abitudini alimentari, gli habitat in cui essi vivevano e le trasformazioni ambientali avvenute nel Pleistocene. Più in particolare i fossili, provenienti da diversi livelli fossiliferi del sito di Vallparadís Estació (Terrassa), sono riferibili a un intervallo cronologico compreso tra 1 milione e 600.000 anni fa.

Superficie dei denti fossili di un cervide (Dama vallonnetensis; a sinistra) e di un equide fossile (Equus altidens; a destra) con visibili le microtracce lasciate sullo smalto dal cibo ingerito. Barra di riferimento = 500 µm.

“Dai dati ottenuti si osserva una presenza consistente di ambienti aperti e relativamente aridi intorno a 1 milione di anni fa – spiega Flavia Strani, ricercatrice Sapienza e primo nome dello studio – e di habitat più umidi circa 860.000 anni fa. L'esame delle tracce microscopiche lasciate sulla superficie dei denti durante la masticazione (pattern di microusura dentaria) ha rivelato inoltre un alto numero di individui con pattern riconducibili a una dieta mista di tipo stagionale subito dopo la conclusione dell'intenso periodo glaciale che ha interessato il globo 900.000 anni fa”.

In questo scenario gli ungulati erbivori si sarebbero adattati variando le loro abitudini alimentari in modo da sopravvivere nei periodi avversi, consumando anche piante non ottimali per la loro dieta abituale.

La ricerca ha messo in evidenza un drastico aumento della stagionalità, possibile effetto di questa lunga glaciazione che potrebbe aver avuto un'importante influenza sugli ecosistemi della regione Mediterranea, portando a periodici cambiamenti della qualità delle risorse vegetali presenti in particolare nella regione della Catalogna.

“I risultati – afferma Raffaele Sardella, coordinatore italiano dello studio – confermano quanto sia importante esaminare il record fossile se si vuole comprendere come le attuali e future variazioni del clima potrebbero influenzare gli habitat e le faune presenti oggi nell'area Mediterranea”.

 

Riferimenti:

The effects of the “0.9 Ma event” on the Mediterranean ecosystems during the Early-Middle Pleistocene Transition as revealed by dental wear patterns of fossil ungulates – Strani, F., DeMiguel, D., Alba, D. M., Moyà-Solà, S., Bellucci, L., Sardella, R., Madurell-Malapeira, J. - Quaternary Science Reviews 2019 210, 80–89.DOI: https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2019.02.027

 

Testo e immagini da Ufficio stampa e comunicazione SAPIENZA Università di Roma


Il bisonte: re della foresta o specie in fuga?

11 - 27 Febbraio 2015

Bisonte europeo. Foto di R. Kowalczyk
Bisonte europeo. Foto di R. Kowalczyk

In tempi preistorici il bisonte preferiva abitare in spazi aperti, non solo foreste - questo quanto provato da scienziati polacchi e tedeschi, dopo aver analizzato i resti ossei del più antico bisonte europeo (bison bonasus) e di altri grandi ungulati come l'alce, la renna e l'estinto uro. La scoperta è importante per la conservazione e la gestione delle moderne popolazioni della specie, precedentemente ristabilite negli ambienti forestali. I risultati della ricerca sono stati pubblicati nella rivista online PLOS One.
Rafał Kowalczyk ed Emilia Hofman-Kamińska dal Mammal Research Institute PAS, misurano e prendono campioni dal teschio di un bisonte nello Zoological Museum dell'Università di Lund. Foto di T. Kamiński
Rafał Kowalczyk ed Emilia Hofman-Kamińska dal Mammal Research Institute PAS, misurano e prendono campioni dal teschio di un bisonte nello Zoological Museum dell'Università di Lund. Foto di T. Kamiński

L'analisi dimostra che i bisonti preferivano spazi aperti, e che la loro dieta era mista e comprendeva vegetazione erbosa, rami di alberi e cespugli, e licheni. Dopo l'estinzione in Europa, avvenuta nel ventesimo secolo, le popolazioni selvagge sono state ristabilite a partire da esemplari preservati in mandrie chiuse. La popolazione mondiale allo stato brado ammonta al momento a tremila unità, distribuite nelle aree forestali dell'Europa Centrale e Orientale.
Il Prof. Kowalczyk, uno degli autori dello studio, spiega che ci sono segni, tuttavia, che mostrano che l'ambiente forestale non è ottimale per i bisonti: in inverno infatti questo non riesce a produrre cibo a sufficienza per le popolazioni dei grandi erbivori. Per sopravvivere durante gli inverni più nevosi e rigidi, l'animale ha bisogno dell'aiuto dell'uomo, o di trasferirsi in aree aperte, dove causa danni alle coltivazioni agricole. Spazi aperti come pascoli e valli fluviali producono invece grandi quantità di cibo durante l'anno, garantendo la sopravvivenza del bisonte anche senza l'intervento dell'uomo. Tuttavia, la maggior parte dei programmi di conservazione parte dall'assunto che l'animale sia adattato a vivere nelle foreste, al contrario del bisonte americano. Il professore nota che il problema andrebbe invece ricercato nel passato: era davvero la foresta l'ambiente preferito dell'animale, o era quello un ambiente dove questo era costretto a vivere, a causa della scomparsa dell'habitat o dell'occupazione umana dello stesso, a fini agricoli?
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Il bisonte è il più grande mammifero selvaggio in Europa. Foto di R. Kowalczyk

[Dall'Abstract:] Secondo il concetto di specie rifugiata, la crescente sostituzione della steppa da parte delle foreste dopo l'ultima glaciazione e la pressione umana hanno forzato il bisonte europeo (Bison bonasus) - il più grande mammifero terrestre d'Europa - a spostarsi nelle foreste come habitat rifugio. La conseguente diminuita salute e la densità della popolazione hanno condotto a una graduale estinzione della specie. La comprensione dell'ecologia precedente la condizione di fuga può aiutare nella sua conservazione e a garantire la sua sopravvivenza a lungo termine. [...] Lo studio ha esaminato i resti del bisonte europeo e di altri grandi erbivori, come gli uri (Bos primigenius), le alci (Alces alces) e le renne (Rangifer tarandus), dal primo Olocene dell'Europa del Nord, per ricostruire la loro dieta abituale e i pattern di utilizzo dell'habitat in condizioni di bassa influenza umana. [...] I risultati mostrano che i grandi ungulati evitavano la competizione selezionando habitat diversi e differenti fonti di cibo, all'interno di ambienti simili. Anche se il bisonte del primo Olocene e il bisonte della steppa del Tardo Pleistocene utilizzavano habitat aperti, le loro diete erano diverse in modo significativo. Analisi ulteriori dimostrano che le moderne popolazioni di bisonte europeo utilizzano gli habitat delle foreste molto più del bisonte del primo Olocene, supportando la tesi dello status di specie rifugiata.
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Lo studio "European Bison as a Refugee Species? Evidence from Isotopic Data on Early Holocene Bison and Other Large Herbivores in Northern Europe", di Hervé Bocherens, Emilia Hofman-Kamińska,  Dorothée G. Drucker, Ulrich Schmölcke, Rafał Kowalczyk, è stato pubblicato su PLOS One.
Bisonti che si nutrono nelle aree aperte ai bordi della Foresta di Bialowieża. Foto di T. Kamiński
Bisonti che si nutrono nelle aree aperte ai bordi della Foresta di Bialowieża. Foto di T. Kamiński

Link: PLOS One; PAP - Science & Scholarship in Poland
Foto da PAP, come da didascalia, con l'eccezione della Figura 1, che mostra la localizzazione dei resti ossei analizzati del Primo Olocene per le specie di Bison bonasus, Bos primigenius, Alces alces e Rangifer tarandus, nel Nord Europa. Da PLOS One, © 2015 Bocherens et al, Creative Commons Attribution License.