Grotta del Cavallo è uno dei siti archeologici più importanti negli studi sul Paleolitico italiano ed europeo per le numerose informazioni che ha fornito la lunga sequenza stratigrafica individuata al suo interno. Le prime ricerche nella grotta furono avviate negli anni sessanta del Novecento da A. Palma di Cesnola e furono riprese verso la metà degli anni settanta dal gruppo di ricerca dell’Università di Siena con l’intento di bonificare il deposito archeologico fortemente danneggiato da scavi clandestini. Seguirono gli scavi di L. Sarti (Università di Siena) nel deposito paleolitico, di P. Gambassini (Università di Siena) in quello uluzziano, di F. Martini (Università di Firenze) nei livelli dell’Epigravettiano finale. Gli scavi proseguono, tuttora, nel deposito esterno. I risultati derivanti da anni di ricerche, hanno permesso di constatare come alla base della successione degli strati vi fosse una spiaggia costituita da ciottoli arrotondati poggiante su uno strato di massi di crollo. Formatasi probabilmente tra 150.000 e 120.000 anni fa ed intercettata a ben 7,5 metri di profondità, lascia ipotizzare che il livello del mare doveva essere in quel tempo superiore rispetto a quello attuale. Il deposito superiore documenta l’occupazione della grotta da parte dei Neanderthal in un periodo corrispondente al Paleolitico medio: la potente successione degli strati musteriani, dello spessore di 4 metri, costituisce un punto di riferimento per la ricostruzione delle dinamiche di popolamento del Salento tra 120.000 e 42.000 anni fa circa. Dei gruppi di cacciatori-raccoglitori che frequentarono la cavità nel corso del Paleolitico medio sappiamo, grazie agli studi multidisciplinari, che praticavano la caccia a mammiferi di grande taglia, poi portati depezzati in grotta, e quella alle piccole prede (tartarughe, conigli); che sfruttavano le risorse acquatiche (molluschi, pesci) e vegetali; che accendevano fuochi e cuocevano i cibi (si conoscono 30 impianti di combustione diretta, 8 in fossette delimitate da pietre); che lavoravano la pietra e altre materie prime come le conchiglie; che utilizzavano la Posidonia come combustibile o forse per farne giacigli. Da questi livelli provengono, inoltre, manifestazioni di valenza estetico-emozionale: si tratta di quattro blocchetti calcarei recanti gruppi di segni incisi e di uno Spondylus gaederopus che forse, per la sua colorazione naturale rossa, fu introdotto intenzionalmente nella grotta. In questo lungo periodo della preistoria i vari cicli di clima freddo e clima caldo hanno determinato progressive trasformazioni del paesaggio circostante: nella fase più fredda di fronte alla grotta si estendeva una vasta pianura in cui le praterie, popolate da equidi e bovidi, si alternavano ad aree umide e paludose; nella fase di miglioramento climatico, invece, i boschi tendevano ad espandersi sempre più fornendo abbondante selvaggina, tra cui anche cervi e cinghiali. A circa 47-40.000 anni fa risale la fase del Paleolitico superiore arcaico rappresentata dal cosiddetto Uluzziano, termine coniato da A. Palma di Cesnola e che prende il nome proprio dalla baia nella quale si apre la Grotta del Cavallo dove questa fase culturale fu individuata per la prima volta. Esso è caratterizzato da specifiche caratteristiche dello strumentario litico, tra cui si distinguono le semilune, strumenti che potevano essere immanicati in serie in modo comporre attrezzi per la caccia. Interessante la scoperta, inoltre, di due denti da latte pertinenti a Homo Sapiens, oggi esposti al Museo della Preistoria di Nardò (Lecce). Un livello vulcanico datato a ca. 45.000 anni fa e un fenomeno erosivo separano la sequenza uluzziana da quella attribuibile all’ Epigravettiano di facies romanelliana (così chiamato per le evidenti analogie con l’orizzonte culturale del Paleolitico superiore attestato per la prima volta a Grotta Romanelli, presso Castro), ovvero tra circa 12.000 e 9.000 anni fa. Esso si distingue per le numerosi manifestazioni di arte mobiliare che comprendono supporti calcarei recanti motivi incisi (zoomorfi, antropomorfi, geometrici) e che rientrano in un linguaggio artistico comune documentato, ad esempio, anche a Grotta Romanelli (Castro). Chiude la sequenza stratigrafica un livello purtroppo disturbato in parte da interventi recenti e che ha restituito oltre a rari strumenti ascrivibili al Paleolitico superiore, alcuni frammenti di ceramica neolitica di incerto inquadramento cronologico e rara ossidiana