Vista di un cranio riconducibile ad un Ursus Speleus
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L'evoluzione dell'orso speleo

Gli orsi spelèi delle Conturines

Alcuni morfotipi significativi del P4 della mandibola.
Notare l'aumento delle cuspidi da sinistra a destra.

L'albero genealogico dell'orso spelèo era già noto a grandi linee da molto tempo. La sua discendenza dallo «ursus etruscus» del plio-pleistocene (da 3 ad 1 milione di anni fa), attraverso lo «ursus deningeri» del pleistocene (da uno a mezzo milione di anni fa) non veniva contestata; ma sul come? in quanto tempo? e perché? della sua evoluzione non si sapeva rispondere molto.

In alcune faune di orso spelèo si distinguevano contrassegni «originari» e «derivati», valutati confrontandoli da una parte con quelli dell'orso bruno attuale e dall'altra con quelli dell'orso etrusco scomparso da gran tempo, ma noto grazie ai numerosi resti affiorati in Toscana ed in Francia.

Gli orsi spelèi delle Conturines

Premolare P4 della mandibola.
Di tipo C1 tricuspidato, dominante nell grotta delle Conturines.

Gli orsi spelèi delle Conturines

Premolare P4 della mandibola.
Di tipo C3 con 4 cuspidi principai ed una secontaria (caverna delle Conturines).

Gli orsi spelèi delle Conturines

Premolare P4 della mandibola.
Di tipo più evoluto F3 con 4 cuspidi principali e due serie di piccole gibbosità trasversali, risalente a circa 18.000 annin fa
(spelonca "Nixloch", Austria).

Le caratteristiche dell'orso bruno vennero definite artoidi (da ursus arcros) e quelle dell'orso delle caverne speleoidi (da ursus spelaeus). Dalle progressive differenziazioni delle peculiarità artoidi e speleoidi, alcuni paleontologi cercarono di distinguere orsi spelèi più primitivi da altri più evoluti. L'effettivo processo evolutivo (le cause che avevano fatto mutare la forma delle ossa e dei denti) veniva intralciato dall'alta variabilità morfologica dei resti, cioè dall'inspiegabile divario delle misure (lunghezza, larghezza, spessore ecc.) e delle forme presentate dalle ossa e dai denti di un singolo «cimitero»; nell'orso spelèo tali discordanze fra i resti sono particolarmente spiccate.

Una variabilità paragonabile io l'avevo trovata unicamente nel topo campestre, la famiglia di mammiferi più recente, sorta «appena» 5 milioni di anni fa e che ha percorso uno sviluppo della dentatura rapidissimo. Perciò i suoi resti costituiscono i fossili-guida più importanti per la recente storia della terra.
Quando 10 anni fa cominciai ad occuparmi più specificamente dell'orso spelèo, avevo giusto concluso un ampio studio sui topi fossili e compreso che un'alta variabilità sta in rapporto diretto con una evoluzione rapida. Adoperando gli stessi metodi di statistica, misi a confronto i resti di orso spelèo di parecchie caverne, esaminando per prima cosa la dentatura, perché l'adattamento degli orsi ad una alimentazione nuova doveva per forza esternarsi ed emergere spiccatamente nei denti. Il risultato di questa indagine fu, nel suo ambito, sorprendente.

Gli orsi spelèi che noi ritenevamo più antichi già a causa di fossili concomitanti e di date assolute, si rivelarono, riguardo alla evoluzione dei molari, molto più primitivi degli orsi dell'ultima fase del pleistocene. Le differenze sono spiegabili soltanto ammettendo che l'orso spelèo si evolse con straordinaria rapidità, pari a quella del topo campagnolo.
Ne consegue che i denti dell'orso spelèo si prestano bene per determinare l'età relativa della fauna delle caverne, e possono servire da esempio paradigmatico per lo studio della evoluzione paleontologica. I mutamenti della dentatura si possono seguire molto chiaramente nei premolari, ove si verificarono due fatti significativi:

1) I tre premolari anteriori furono gradualmente ridotti e poi sparirono. L'orso etrusco possedeva ancora 4 premolari ben sviluppati, a distanza variabile fra il canino ed i molari. Per un orso prevalentemente erbivoro i tre premolari anteriori conici erano inutili, e perciò a poco a poco vennero eliminati.
Dapprima sparì il secondo premolare, poi il primo, ed infine il terzo. In circa un quarto dei crani delle Conturines esiste ancora il terzo premolare (P3), mentre i rimanenti non hanno più nessun premolare anteriore e quindi corrispondono all'orso spelèo «moderno».

2) Il quarto premolare (P4) fu molarizzato. L'ultimo premolare rimasto venne conguagliato ai molari autentici, ingrandendo la corona e dotandola di ulteriori cuspidi e bordi taglienti. Questo fenomeno, detto molarizzazione, avvantaggia molto la funzione masticatoria dei molari. Quanto migliore e più rapida è la triturazione di vegetali fibrosi, tanto maggior «energia» può immagazzinare l'orso in forma di grasso, per superare più facilmente l'inverno senza mangiare.

Gli orsi spelèi delle Conturines

Schema dell'evoluzione del premolare P4 nella mandibola dell'orso spelèo.

Troviamo il tipo A nell'orso etrusco e bruno. Nel P4 dell'orso spelèo col tempo le cuspidi aumentarono, fino a formare negli ultimi esemplari il tipo complicato e raro F3. L'evoluzione viene «misurata» con fattori che, moltiplicati con la frequenza e poi addizionati, danno l'indice morfodinamico, un criterio per valutare il grado del processo evolutivo (vedi il diagramma della figura 27).

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