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Il cane (Canis lupus familiaris) è un mammifero carnivoro ascritto al genere Canis (famiglia canidi). Con la domesticazione si è distinto dal suo predecessore, il lupo, del quale rappresenta una forma neotenica (anche se a riguardo c'è ancora qualche divergenza) e rispetto al quale ha canini meno aguzzi, intestino più lungo, ed è privo di artigli affilati.

Il cane è estremamente variabile nelle sue caratteristiche biologiche, per la selezione operata dalla natura (dalle zone di provenienza) e soprattutto dall'uomo (suo compagno di vita fin dalle ere preistoriche). Il peso può variare da 700 g ai 90 kg. Ha un ciclo mestruale ripetuto due volte l'anno (al contrario dei lupi che hanno un solo periodo d'estro) e questa caratteristica è dovuta in parte all'uomo per facilitare l'allevamento e la selezione.

Il senso dell'olfatto

Principale caratteristica distintiva del cane è il senso dell'olfatto, derivato dalla sua preistorica attività di cacciatore. Parte fondamentale del suo processo di riconoscimento degli odori è la conformazione del suo naso (il tartufo) ma soprattutto la ricchissima mucosa interna, in grado di distinguere una sola molecola di una sostanza su milioni. Il tartufo nel cane rappresenta l'estremità terminale del naso dello stesso. L'impronta delle circonvoluzioni che lo contraddistinguono è specifica dell'individuo e, al pari delle impronte digitali dell'essere umano, può essere usata come efficace sistema di riconoscimento.

La mucosa che lo riveste svolge gli stessi compiti che in qualsivoglia altro mammifero: alla sua estremità ci sono le froge o cavità per aspirare l'aria e come in altri mammiferi, al confine mucosocutaneo, è dotato di "vibrisse" laterali, grossi peli con funzioni sensoriali molto importanti. Quello che la rende speciale sono varie funzioni aggiuntive. Intanto è un eccezionale organo di senso soprattutto in senso termico, dinamico (perché la mucosa che lo riveste è provvista di ghiandole sudoripare - la pelle del cane ne è quasi totalmente priva -) e tattile (è in grado di registrare anche lievissime asperità e vibrazioni che altrimenti sfuggirebbero all'animale). Il naso del cane è un naso molto sensibile, ecco perché vengono addestrati e usati per la ricerca di animali e persone.

Evolutivamente, si è ritenuto (a partire dagli studi di Konrad Lorenz) che il cane potesse discendere dal lupo o dallo sciacallo, o da entrambi, che avrebbero dato origine a razze primitive diverse, dalle quali sarebbero derivate le molteplici forme attuali.

I più recenti studi basati sulla genetica, supportati dagli approfondimenti paleontologici, hanno portato a ritenere valido il riconoscimento del lupo grigio (Canis lupus lupus) come progenitore del cane domestico, riconosciuto come sottospecie (Canis lupus familiaris). Ancora incerte sono le ipotesi sul processo di domesticazione. Una delle ipotesi più accreditate è quella dei coniugi Ray e Lorna Coppinger, biologi, che propongono la teoria di un "domesticamento naturale" del lupo, una selezione naturale di soggetti meno abili nella caccia, ma al contempo meno timorosi nei confronti dell'uomo, che avrebbero cominciato a seguire i primi gruppi di cacciatori nomadi, nutrendosi dei resti dei loro pasti, ma fornendo inconsapevolmente un prezioso servizio di "sentinelle", stabilendosi in seguito nei pressi dei primi insediamenti, e dando il via ad una sorprendente coabitazione tra due specie di predatori, con reciproci vantaggi.

Alcuni di questi "cani selvatici" sarebbero poi stati avvicinati ed adottati nella comunità umana (cani del villaggio, i "cani pariah" che si trovano ancora oggi in alcune società, "di tutto il villaggio", tollerati per il loro ruolo di spazzini e di predatori di piccoli animali nocivi), dando il via ad un perfetto esempio di coevoluzione. Quasi certamente, come dimostrato anche dagli studi di Dimitri Belayev, la naturale selezione basata sulle attitudini caratteriali al domesticamento ha provocato la comparsa di mutamenti fisici (dalla riduzione del volume cranico, all'accorciamento dei denti, ma anche la comparsa di caratteri quali le chiazze bianche sul mantello e le code arrotolate).