La Sima del Elefante, o Trinchera del Elefante (che in spagnolo significano rispettivamente voragine dell'elefante e trincea dell'elefante) designa una voragine scavata nell arenaria cretacica, che si trova vicino ad Atapuerca nella comunità autonoma di Castiglia e León in Spagna.
Nella cavità, parte dell'area archeologica di Atapuerca patrimonio dell'umanità dell'UNESCO, sono stati scoperti alcuni tra i più antichi fossili umani europei, datati a più di 1,2 milioni di anni fa.
Scavi effettuati a cavallo tra il XIX e XX secolo per realizzare una ferroviaria mineraria, la Trinchera del Ferrocarril, hanno portato al ritrovamento di diversi depositi carsici, ponendo le basi per i futuri studi stratigrafici ed archeologici.
Per la Sima del Elefante, un primo intervento paleontologiche e geologiche fu eseguito nel 1986, mediante un sondaggio esplorativo, per valutare la composizione del deposito, e il suo potenziale archeologico, mentre lo scavo sistematico ebbe inizio nel 1996 e continua ininterrottamente da allora, permettendo di documentare una rielvante sequenza sedimentaria e di recuperare resti faunistici, industria litica e alcuni dei più antichi resti umani noti dell’Europa occidentale.
La cavità prende il nome da un un molare scoperto nel 2001, inizalmente attribuito a un elefante ma in effetti di appartenuto a un rinoceronte; il successivo ritrovamento di un astragalo, attribuito a un elefante, ha fatto mantenere la denominazione.
La Sima fa parte del sistema carsico della Sierra de Atapuerca. Nel corso del Pleistocene, il crollo di un pozzo alla sommità della voragine diede luogo ad un accumulo di sedimenti che hanno funzionato da trappola naturale.
La cavità alta 18 m., era un rifugiao per uccelli e funzionava da trappola per gli animali terrestri che vi si avventuravano, dando così luogo ad un accumulo di resti ossei che oggi forniscono informazioni sulla fauna, sul clima, e sulla datazione dei reperti.
I sedimenti si trovano anche dall'altra parte della trincea. Nel 1996 un sondaggio effettuato sotto il livello inferiore T7, ha permesso di stabilire la stratigrafia precisa e ha mostrato che la base della cavità si trovava almeno 3,5 m al di sotto dei sedimenti;[4] fu pertanto scavato un pozzo che è sceso fino a 8 m di profondità.
La stratigrafia viene oggi suddivisa in 21 livelli, 7 dei quali si trovano al di sotto del livello del terreno. Questi livelli sono stati classificati da T8 a T21.
La datazione è resa complicata dall'inclinazione dei livelli più bassi dei sedimenti, oltre che dalla miscelazione degli strati precedenti a causa dei diversi periodi di riempimento.
I diversi studi propongono comunque datazioni coerenti tra loro, anche sulla base dei seguenti elementi:
- l'ultima inversione del campo magnetico terrestre, l'inversione di Brunhes-Matuyama , è stata rilevata tra gli strati TE16 e TE17, il che permette di datare gli strati inferiori tra 1,78 e 0,78 milioni di anni.
- la microfauna del livello TE9 ha potuto essere datata abbastanza precisamente a 1,4 milioni di anni fa per confronto con le specie note del Nord Italia.
- gli isotopi cosmogenici dei radionuclidi 26Al e 10Be in un prelievo di quarzo, sono stati datati Un prelievo nel livello TE9b, 40 cm al di sopra della mandibola del livello TE9c, ha un'età di 1,22 milioni di anni.
Si ritiene quindi che i sedimenti del livello TE9c e di quelli inferiori abbiano un'età di almeno 1,22 milioni di anni.
Resti umani
Nel 2025 sono stati pubblicati i risultati delle analisi svolte sul reperto facciale ATE7-1, proveniente dal livello TE7, e datato tra 1,1 e 1,4 milioni di anni fa , interpretato come il più antico volto umano noto dell’Europa occidentale, e attribuito provvisoriamente ad una specie affine all'Homo erectus (Homo aff. erectus).
Sempre nel livello TE9c, nel corso degli scavi condotti nell'estate del 2008 è stata scoperta una falange, ATE9-2, a meno di 2 metri dalla mandibola. Sulla base dello sviluppo delle ossa degli uomini moderni, è stata identificata come la falange prossimale del mignolo sinistro di un individuo di circa 16 anni.
La falange fossile ATE9-2 documenta una morfologia della mano già sostanzialmente moderna nel genere Homo nel Pleistocene inferiore, mostrando caratteri molto simili a quelli osservati nei fossili umani successivi e contribuendo, insieme ai resti faunistici e all’industria litica del livello TE9, alla ricostruzione delle modalità di vita e delle capacità adattative delle prime popolazioni europee.
Il confronto con altre specie umane indica che la falange di Sima del Elefante è più robusta rispetto alla media di Homo sapiens e più vicina alle condizioni osservate in altri ominini pleistocenici, suggerendo una generale continuità morfologica della mano nel genere Homo dopo le forme più antiche, pur senza consentire conclusioni definitive sul significato funzionale di tali differenze.
I fossili umani della Sima del Elefante permettono di constatare la presenza del genere Homo in Europa al tempo del Calabriano, con i giacimenti della regione dell'Orce, in Spagna, il sito di Pirro Nord, in Italia, e il sito di Kozarnika, in Bulgaria, che è un po' più antico.
Alcuni autori hanno ipotizzato che gli uomini del Pleistocene inferiore non cacciassero direttamente le prede, ma sfruttassero le carogne lasciate dai carnivori più forti. Tuttavia il livello TE9c della Sima del Elefante mostra un accesso primario alla selvaggina procurata attraverso la caccia. Questo non impedisce che ci fosse anche un ricorso alle carogne, ma anche questa attività presenta rischi non trascurabili. È comunque richiesto un certo grado di cooperazione e socialità.
La mandibola ATE9-1 non può essere attribuita con sicurezza a Homo antecessor, perché presenta alcuni caratteri che ricordano i primi rappresentanti del genere Homo noti in Africa e a Dmanisi, ma anche elementi propri che non consentono di inserirla con certezza in quel gruppo, oltre al fatto che l'individuo soffriva di una marcata alterazione dentaria (ipercementosi). Per questo motivo in genere viene considerata come appartenente a un essere umano arcaico del pleistocene inferiore, senza una classificazione più precisa.
Resti litici
Negli strati da TE8 a TE14 sono stati trovati più di 80 prodotti dell'industria litica, concentrati soprattutto nel livello TE9. Sono tutti manufatti di tipologia piuttosto semplice (Olduvaiano), realizzati con quarzite, arenaria, quarzo, calcare e diverse varietà di selce. È stato trovato un utensile anche nel livello TE8. Tutti questi utensili sono tra i più antichi trovati in Europa, e l'oggetto proveniente dal livello TE8 sarebbe ancora più antico.
Nei livelli superiori, in particolare il TE19, sono stati trovati prodotti litici di fattura più recente (Acheuleano) o addirittura di transizione con il Musteriano. In questo caso i materiali utilizzati sono quarzite e arenaria, la cui provenienza è stata individuata a circa 3 km di distanza, oltre alla selce.
L'assenza di manufatti nei livelli intermedi da TE15 a TE17 impedisce di collegare i due tipi di industrie litiche osservate e di stabilire una continuità abitativa in questa regione.
Resti faunistici
Oltre ai resti umani, sono state scoperte ossa di erbivori che erano state lavorate e un centinaio di utensili in pietra scheggiata o del tipo Olduvaiano; uno di questi utensili si trovava anche nel livello stratigrafico precedente.
La maggior parte delle ossa ha potuto essere identificata con certezza: si sono trovati resti dell'ursus dolinensis, la specie scoperta nella Gran Dolina, e dell'orso di Deninger, antenati dell'orso delle caverne, di cui è stato trovato un cranio completo.
Si sono trovati anche resti di macaco, canidi, cervo, cavallo, lince d'Issoire, mammut, volpe, donnola, bisonte, megalocero, giaguaro europeo, iena macchiata, vari tipi di rinoceronte, lagomorfi e roditori. Non si sono potuti classificare con certezza i fossili di: felini, ippopotamo e proboscidati.
Negli strati TE14 e inferiori si sono trovati più di 10.000 frammenti ossei. Resti di uccelli marini e un osso di anatra indicano che nel Pleistocene inferiore nei pressi del sito c'era una vasta distesa d'acqua. Il livello TE9 contiene la più vasta diversità di specie, tra cui anche resti di carnivori (cane, lince, giaguaro e orso) e di erbivori (mammut, bisonte, rinoceronte, cavallo, cervo) le cui ossa presentano numerose fratture fresche che, associate a impronte di denti, indicano una predazione naturale. I morsi non sono tuttavia sempre presenti; a volte sono visibili striature e segni di percussione.
I livelli da TE15 a TE17 segnano una discontinuità in quanto sono del tutto privi di frammenti ossei. I livelli TE18 e TE19, più recenti, contengono numerosi resti animali tipici del Pleistocene medio: elefante, rinoceronte, cavallo, cervo, megalocero, bisonte, volpe, orso di Deninger, iena. La datazione consente di collegare questi strati al livello TD10 della Gran Dolina; il loro insieme permette di immaginare l'ambiente come quello di foresta umida contornata da grandi pianure più secche, con un clima identico all'attuale. La presenza importante di resti equini nel livello 19 indica l'esistenza di vaste pianure.
I livelli superiori TE20 e TE21, dove non è stato trovato nessun fossile, rappresentano gli stadi di otturazione della cavità. Gli uomini hanno lasciato le loro impronte sul mucchio di ossa animali: i resti della fauna del livello TE9 mostrano una maggiore proporzione di erbivori, in particolare bisonti. Inoltre le fratture per accedere al midollo e le striature per strappare la carne su alcune ossa lunghe, su una vertebra e una mandibola, sono caratteristiche dell'attività umana. L'assenza di scheletri completi indica che il consumo della carne non è avvenuto all'interno della grotta, ma piuttosto alla sua entrata.
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