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Pantelleria si presenta particolarmente interessante da un punto di vista biogeografico, soprattutto quale anello di congiunzione fra l'Europa meridionale e l'Africa settentrionale (Maghreb). Mentre sul popolamento vegetale si hanno molteplici dati e la sua conoscenza si può quindi considerare sufficiente, i popolamenti faunistici sono solo in parte conosciuti, con alcuni approfondimenti solo su alcuni animali terrestri, quali vertebrati e soprattutto insetti.
Per quanto riguarda questi ultimi, il territorio dell'isola si presenta decisamente eterogeneo, caratteristica che permette la presenza di molteplici nicchie ecologiche. Eterogeneità ambientale vuol dire presenza di molteplici zone rifugio per qualsiasi animale o pianta, nelle quali eventuali predatori o competitori non possono giungere. Tutto ciò si riflette sul numero totale di specie di Artropodi (raggruppamento vasto di animali quali insetti, crostacei, ragni, millepiedi, ecc.) conosciuti per l'isola, maggiore rispetto alle altre isole. In particolare, per Pantelleria sono state censite 1096 specie diverse di artropodi, molte delle quali di origine africana ed alcune delle quali aventi Pantelleria come unica dimora in tutto il mondo. In particolare, per l'isola di Pantelleria sono stati rinvenuti al momento 14 endemismi:
Per quanto riguarda i rettili, si ricorda il serpente Coluber hippocrepis, specie del Mediterraneo occidentale (ibero-sardo-maghrebino) il quale, migrato dalla Tunisia in tempi lontani, si è stabilito in Sardegna e successivamente a Pantelleria dove si è evoluta la sottospecie nigrescens. Sono state trovate diverse specie di lucertole di origine africana, fra le quali Lacerta podarcis sicula.
Per quanto riguarda l'avifauna, colpisce la varietà di uccelli presenti sull'isola: 260 specie, tra cui molte vi nidificano stabilmente e altre sono state osservate durante la stagione migratoria, in primavera e in autunno. Infatti, Pantelleria si trova sulle principali rotte migratorie ed è luogo di sosta e riposo nel viaggio tra l'Europa e l'Africa. Tra i rapaci ricordiamo l'aquila delle steppe e il falco pellegrino. Presso le acque del Lago Bagno dell'Acqua non è raro osservare aironi cinerini e rossi, fenicotteri rosa, gru, cavalieri d'Italia e cicogne. A questa ricchezza, si aggiungono alcune specie nidificanti tra le quali alcune rare che, in Europa, nidificano solo sull'isola: il beccamoschino iberico, la cinciarella algerina e la tortora delle palme.
Sarebbe veramente riduttivo chiudere il settore riguardante la fauna alata di Pantelleria in così poche parole, poiché immaginando l'isola come un pilone di un ponte fra l'Africa e l'Europa, su di essa veleggiano moltissime specie di uccelli che attraversano il Mediterraneo nei due sensi, specie anche rare, come l'enigmatico falco della Regina (Falco eleonorae), la cui nera silhouette frequenta i cieli dell'isola. Altre specie della famiglia dei Falconiformi sono presenti: il nibbio bruno, il falco pellegrino, le poiane, le albanelle. Uno spettacolo da ammirare è in primavera quando grossi stormi di questi arrivano dall'Africa, veleggiando sul mare, trasportati dalle correnti ascensionali. Non è difficile vedere nei cieli dell'isola la sagoma bianca di un capovaccaio, di un'aquila minore o di un biancone. Comunque Il Falco più caratteristico dell'Isola è il sicárro, il gheppio, specie stanziale che ha colonizzato tutte le rupi dell'isola. Altri uccelli caratteristici che frequentano l'isola sono il Gruccione (Merops apiaster) chiamato localmente pizzaférro, la ghiandaia marina, l'upupa (catabúbbo), il rigogolo detto ghiannúni, tutti uccelli apprezzati per il colore del loro piumaggio. Vanno annoverati fra gli abituali frequentatori dell'isola, tordi, merli, beccacce, quaglie anche se bisogna dare una giusta menzione ai trampolieri: moltissimi gli Aironi cenerini e rossi, le Nitticore, le Garzette ciuffetto, i Cavalieri d'Italia, le Avocette e le Gru. Un cenno a parte merita la Montagna Grande, unica stazione europea dove nidifica la coloratissima Cinciarella algerina (Cyanistes teneriffae) con la sottospecie ultramarinus, sedentaria e nidificante sulla nostra isola.
Fra i mammiferi, si cita soprattutto il comunissimo coniglio selvatico, Oryctolagus cuniculus, flagello per le coltivazioni dell'isola, prediligendo i germogli delle viti. Si ricorda inoltre il piccolo mammifero insettivoro Crocidura pachyura, un piccolo toporagno presente solo in Tunisia, Sardegna e Pantelleria.
Una citazione a parte meritano i pipistrelli panteschi del genere Plecotus, presenti soprattutto nelle grotte naturali ed artificiali sparse per l'isola o in dammúsi abbandonati, i quali sono stati interessati da un recente studio dell'Università di Napoli.
(di Andrea Biddittu e Pietro Ferrandes)