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Da quasi due secoli, le successioni marine plioceniche della Toscana sono luogo di importanti ritrovamenti di resti fossili di elasmobranchi. Nel passato, tali fossili sono stati raccolti per formare importanti collezioni, spesso oggetto di studio da parte di illustri paleontologi. A seguito dell'affermarsi dei moderni standard di ricerca paleontologica, tuttavia, queste collezioni storiche hanno perso parte della loro rilevanza scientifica a causa delle molte incertezze riguardanti la contestualizzazione geografica e stratigrafica del materiale di cui esse si compongono. Si è resa pertanto necessaria la raccolta di nuovo materiale con un approccio metodologico più rigoroso che permetta di valorizzare meglio, dal punto di vista scientifico, questo importante patrimonio paleontologico del territorio toscano.
La presente tesi consiste nello studio stratigraficamente informato della fauna ad elasmobranchi rinvenuta nelle sabbie zancleane esposte presso Arcille (Campagnatico, GR) al fine di ricostruire il contesto paleobiologico e paleoambientale che caratterizzava le coste toscane durante il Pliocene inferiore. I sedimenti esposti ad Arcille si depositarono intorno a 5,1–4,5 Ma all'interno del bacino di Baccinello-Cinigiano e testimoniano contesti deposizionali di delta sommerso e di piattaforma. Tra i siti a vertebrati del Pliocene toscano, Arcille riveste una particolare importanza, in quanto sede del rinvenimento di numerosi scheletri del sirenio dugongide †Metaxytherium subapenninum e dell'olotipo del monodontide arcaico †Casatia thermophila e di due scheletri di marlin (Makaira sp.).
L’associazione ad elasmobranchi di Arcille, ricostruita sulla base di oltre 300 denti e spine dermiche, comprende 24 specie distribuite in 13 famiglie (Hexanchidae, Squatinidae, Carcharhinidae, Scyliorhinidae, Triakidae, Cetorhinidae, Alopiidae, Lamnidae, Odontaspididae, Dasyatidae, Myliobatidae, Rajidae e Rhinobatidae) in 7 ordini e 3 superordini. Di particolare interesse risulta l'identificazione di taxa quali Negaprion brevirostris, †Pachyscyllium dachiardii e †Megascyliorhinus miocaenicus, il cui record fossile nel Mediterraneo post-miocenico è estremamente frammentario, e il cui rinvenimento ad Arcille rappresenta un importate dato a sostegno della permanenza di elementi di derivazione miocenica e tetidea a seguito della Crisi di Salinità del Messiniano.
Accanto a tale associazione ad elasmobranchi, l'attività di tesi ha portato al rinvenimento di un elevato numero di denti di pesci ossei (labridi, sparidi e sfirenidi) e di una nutrita malacofauna che comprende †Callista italica e †Pelecyora gigas, due veneridi estinti tipici delle associazioni di piattaforma del Pliocene inferiore del Mediterraneo.
Sulla base dell'associazione studiata è possibile delineare un quadro paleoecologico dell'area di Arcille durante lo Zancleano. La presenza dello squalo leuca (Carcharhinus leucas) e del pesce vescovo (Aetomylaeus bovinus) suggerisce un paleoambiente marino di acque poco profonde, prossimo alla foce di un fiume, mentre lo squalo capopiatto (Hexanchus griseus), lo squalo volpe (Alopias superciliosus) e marlin indicano forti connessioni con ambienti di mare aperto ed acque profonde. Inoltre, la presenza dello squalo leuca e dello squalo limone (Negaprion brevirostris) – specie che oggi abitano le coste dell'Africa occidentale – indica condizioni paleoclimatiche francamente tropicali. A sostegno di questa interpretazione, la condrofauna ivi descritta prende posto accanto a resti di invertebrati e vertebrati marini di acque basse e calde, quali ad esempio †Metaxytherium subapenninum, forma tropicale e costiero-estuarina che condivideva le preferenze ambientali dei sireni attuali.