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Il giacimento cretacico de “Le Cavere” è noto per il rinvenimento di numerosi esemplari di pesci, anfibi e rettili in uno straordinario stato di conservazione. Studiato per oltre duecento anni, ancora oggi i resti fossili che ha restituito sono oggetto di studi e approfondimenti da parte di esperti italiani e stranieri. Molte sono le specie fossili di grande importanza tassonomica e biogeografica che vi sono state rinvenute, fra le quali merita particolare menzione l’esemplare neonato del dinosauro Scipionyx samniticus, noto per l’eccezionale conservazione sia dello scheletro che delle parti molli.

Ubicazione e inquadramento geologico
L’area delle Cavere, oggi Ente Geo-Paleontologico di Pietraroja nel Parco Regionale del Matese, è situata nei pressi del centro abitato di Pietraroja ed è raggiungibile percorrendo la strada che conduce alla sommità della Civita. La base della successione stratigrafica che affiora nei dintorni è costituita da calcari del Cretacico inferiore, di mare basso e caldo, in facies di piattaforma carbonatica. Nella parte alta di questa successione (Aptiano) sono localmente presenti calcari ad ittioliti. Segue una superficie di emersione della piattaforma (Albiano-Turoniano), con discontinui livelli di bauxite, e una superficie di trasgressione seguita da calcari a rudiste (Senoniano). La seguente superficie di erosione copre il lungo intervallo fino al Miocene inferiore, quando, a causa della flessurazione della placca apula, il mare ritorna sulle terre emerse e si depositano i calcari organogeni della formazione di Cusano sovrastata dai calcari marnosi a Orbulina della formazione di Longano, in una tendenza trasgressiva che culmina con la deposizione di materiale silicoclastico che costituisce il Flysch di Pietraroja (Tortoniano). Nella zona delle Cavere, sulla Civita, la successione non è completa e i calcari ad ittioliti sono sovrastati direttamente dai calcari a briozoi e lithotamni della Formazione di Cusano.

Storia
I primi ritrovamenti nel sito paleontologico di Pietraroja risalgono al 1798, per opera del naturalista italo-svedese Scipione Breislak. Nuovi scavi seguono nell’800, guidati da Oronzo Gabriele Costa. Bassani, alla fine dell’ottocento è il primo a riconoscere come cretacica l’associazione dei pesci di Pietraroja. In seguito Geremia d’Erasmo studia le collezioni di Costa e nuovo materiale da lui raccolto durante la prima guerra mondiale. L’interesse per il sito di Pietraroja viene ripreso da vari autori negli anni ‘60 e ’70, con particolare riguardo alla struttura, ai caratteri sedimentologici, alla stratigrafia e al paleoambiente. Negli anni successivi riprendono gli scavi ad opera delle Università di Napoli e di Torino e del Museo Civico di Storia Naturale di Milano, che portano alla scoperta ed alla descrizione di nuovi taxa, rinnovando l’interesse per i reperti paleontologici di Pietraroja e a nuovi studi stratigrafico-deposizionali.

Stratigrafia e fossili
Alle Cavere affiorano i famosi calcari ad ittioliti dell’Aptiano. Si tratta di un calcare fittamente stratificato (plattenkalk) di colore bianco, avana e grigio, a cui si alternano sottili livelli di selce, in passato usato come pietra litografica. Sulle superfici di strato si possono ancora ammirare interessanti resti di pesci, talvolta associati a gusci di bivalvi, gasteropodi ed echinodermi. Nei livelli più scuri, bituminosi, ricchi in materia organica, è possibile osservare anche resti vegetali. Dagli scavi all’interno dell’area dell’Ente e nelle zone limitrofe provengono diversi generi di alghe (Salpingoporella, Thaumatoporella), piante superiori (Zamites, Brachyphyllum), foraminiferi bentonici (Cuneolina, Orbitolina), molluschi bivalvi e gasteropodi. I crostacei sono particolarmente abbondanti e fra essi è da segnalare la presenza di Pseudastacus, Parvocaris e Micropenaeus.
La fauna a vertebrati è quella maggiormente rilevante. I pesci fossili sono abbondantissimi: Rhinobatus (l’unica specie di condroitto conosciuta a Pietraroja), Ocloedus, Lepidotes, Belonostomus, Hypsospondylus bassanii e decine di altre specie. Ocloedus e Lepidotes sono due generi di dimensione medio-grande, entrambi particolarmente abbondanti; hanno una forma discoidale, compressa lateralmente, tipica di pesci di ambiente riparato. Celtedens megacephalus è un anfibio fossile, la cui presenza è particolarmente importante poiché testimonia l’esistenza di acqua dolce, dando così un’indicazione fondamentale sul paleoambiente. Costasaurus rusconi è una specie enigmatica probabilmente appartenente ai lepidosauri squamati. Chometokadmon fitzingeri è un’altra specie di squamato descritta da Costa, simile nell'aspetto agli odierni scincidi. Per un secondo esemplare, inizialmente attribuito a Chometokadmon, fu istituito il nuovo genere e la nuova specie Derasmosaurus pietraroiae sulla base della dentatura acrodonte che mostra affinità con i rincocefali. Eichstaettisaurus gouldii è la specie più recentemente descritta; questo piccolo squamato è conservato in due esemplari. Un congenerico, Eichstaettisaurus schroederi, venne ritrovato a Solnhofen in Germania, un secondo a Montsec in Spagna, entrambi in siti molto più antichi. Questo suggerisce che a Pietraroja è stata rinvenuta una fauna a vertebrati relitta. Uno dei due esemplari di E. gouldii fu ritrovato come contenuto gastrico di un secondo rettile (probabilmente un rincocefalo diverso da Derasmosaurus). Pietraroja ha restituito due fossili di coccodrillomorfi, entrambi appartenenti alla specie Pachycheilosuchus ormezzanoi, che mostrano diversi caratteri arcaici, testimonianti anch’essi la natura di fauna residuale per i vertebrati terrestri di Pietraroja. Scipionyx samniticus è un dinosauro teropode appartenente al gruppo dei compsognatidi, descritto preliminarmente nel 1998 e oggetto di una recente ed estesa monografia. L'olotipo e unico esemplare noto misura meno di 25 cm dalla punta del muso all'estremità conservata della coda (in vita doveva raggiungere i 50 cm). Le proporzioni corporee, il muso corto, la fontanella fronto-parietale ancora aperta, la probabile presenza di uno spazio per il sacco del tuorlo nell’addome, il grado di ossificazione della colonna vertebrale e la dentatura indicano che Scipionyx morì qualche giorno dopo la nascita. L’esemplare conserva una varietà di tessuti molli mai vista prima in un fossile. Tra i tessuti interni vi sono legamenti intervertebrali, cartilagini articolari nelle ossa delle zampe, muscoli e connettivi del collo, parte della trachea, residui dell’esofago, tracce del fegato e di altri organi ricchi di sangue, l’intero intestino, vasi sanguigni mesenterici, muscoli del cinto pelvico, degli arti posteriori e della coda. I tessuti esterni sono rappresentati dall'astuccio corneo delle falangi ungueali. Le fotografie realizzate con il microscopio elettronico a scansione mostrano l'eccezionale fossilizzazione dei tessuti molli e di strutture subcellulari, come la striatura a bande dei sarcomeri nelle cellule muscolari. La microanalisi degli elementi chimici al SEM ha dimostrato che la macchia rossa contenuta nel torace del dinosauro è un accumulo di minerali di ferro derivante dalla decomposizione dell’emoglobina del sangue, concentrato nel fegato, nel cuore e nella milza. Per contro, i residui di muscoli diaframmatici presunti da alcuni paleontologi in realtà sono soltanto un nodulo di calcite, non compatibile con la conservazione degli altri tessuti muscolari. Questa evidenza, unita ad altre osservazioni anatomiche sulle ossa e sugli organi interni di Scipionyx, smentisce l’ipotesi che nei dinosauri la ventilazione dei polmoni fosse aiutata da movimenti “a pistone” del fegato come succede per i coccodrilli odierni. L'esemplare contiene numerosi resti di cibo, tra cui una zampa di lucertola e alcune scaglie di pesce. Lungo il tubo digerente ogni resto occupa una posizione precisa, consentendo di ricostruire la cronologia della nutrizione del piccolo dinosauro.

Ricostruzione paleoecologica
Diverse interpretazioni paleoecologiche sono state avanzate circa la natura del paleoambiente del sito: una laguna, un bacino di mare basso o un canale sottomarino non più attivo. Le evidenze a favore dell’una o dell’altra ipotesi sono controverse. Sta di fatto che la paleoecologia delle specie ritrovate, come per esempio l’idrodinamicità dei pesci più abbondanti (Ocloedus e Lepidotes), l’eccezionale stato di conservazione di diversi esemplari di tetrapodi che non devono aver avuto un trasporto post mortem molto importante, e la presenza dell’anfibio Celtedens, indicano condizioni di mare basso, riparato e prospiciente a terre emerse.

La Civita di Pietraroja è ricca di altre risorse naturalistiche, oltre al celeberrimo sito delle Cavere. Nella Cava Canale si può osservare la trasgressione dei calcari miocenici della formazione di Cusano sui calcari ittiolitici del Cretacico inferiore, evidenziata in uno spaccato tridimensionale. Nella parte alta della Civita, al di sopra delle Cavere, l’ultimo strato dei calcari ittiolitici è profondamente bioeroso da litodomi miocenici. Oltre il campo sportivo, intensi fenomeni carsici hanno prodotto campi carreggiati e una grotta, il Trabucco. Infine, un sentiero costeggia la base della Civita dal lato NNE e porta a un belvedere da cui si gode un suggestivo panorama che abbraccia la forra del Torrente Titerno tra i rilievi delle Civite di Cusano e Pietraroja, il pianoro delle Regie Piane con le sue miniere di bauxite, fino alla cima del Monte Mutria, il più alto della zona (1823 m).

Per approfondire

Bravi S. & Garassino A. (1998). New biostratigraphic and paleoecological observations on the Plattenkalk of the lower Cretaceous (Albian) of Pietraroia (Benevento, S. Italy), and its decapod crustacean assemblage. Atti della Società Italiana Scienze Naturali 138: 119-171.

Buscalioni A.D., Piras P., Vullo R., Signore M. & Barbera C. (2011). Early eusuchia crocodylomorpha from the vertebrate-rich Plattenkalk of Pietraroia (Lower Albian, southern Apennines, Italy). Zoological Journal of the Linnean Society 163: 199–227.

Carannante G., Signore M. & Vigorito M. (2006). Vertebrate-rich plattenkalk of Pietraroia (Lower Cretaceous, Southern Apennines, Italy ): a new model. Facies 52: 555-577.

Evans S.E., Raia P. & Barbera C. (2004). New lizards and rhynchocephalians from the Lower Cretaceous of Southern Italy.  _Acta Paleontologica Polonica_49: 393-408.

Dal Sasso C. & Signore M. (1998). Exceptional soft tissue preservation in a theropod dinosaur from Italy. Nature 392: 383-387.

Dal Sasso C. & Maganuco S. (2011). Scipionyx samniticus (Theropoda: Compsognathidae) from the Lower Cretaceous of Italy — Osteology, ontogenetic assessment, phylogeny, soft tissue anatomy, taphonomy and palaeobiology. Memorie della Società Italiana de Scienze Naturali e del Museo Civico di Storia Naturale di Milano 37: 1-281.

Sul web

Parco Geopaleontolgico di Pietraroja
Scipinoyx su wikipedia, con il racconto della storia del fossile e ulteriori link in fondo alla pagina
Museo di Cusano
PaleoLab di Pietraroja

Testo a cura di Emma Ruggiero, Simone Maganuco e Cristiano Dal Sasso.
Fotografie di Lorenzo Vitola e Emma Ruggiero.
Con la concessione alla riproduzione della Soprintendenza ai Beni Archeologici di Salerno, Avellino, Benevento e Caserta.
Foto Belonostomus crassirostris, Chometokadmon fitzingeri, Ocleodus costae, Paleobalistum bassani, Rhinobatus obtusatus e stella marina copyright del Centro Museale “Centro Musei delle Scienze Naturali”, Università di Napoli Federico II—tutti i diritti riservati. Si ringrazia Giorgio Carnevale per la collaborazione.

(partially in English)