Fauna
Una copertura boschiva così estesa e differenziata come è quella che caratterizza la Riserva, associata alla presenza di molti vecchi alberi e alla relativa tranquillità dei luoghi, offre i rifugi e le occasioni di alimentazione più vari per una moltitudine di specie animali. Il fiume e i suoi affluenti costituiscono poi altrettanti habitat ben conservati che contribuiscono ad aumentare la ricchezza di specie.
La maggior parte dei boschi della Riserva sono divenuti proprietà statale (oggi regionale) negli anni '60 e da allora è cessata la loro utilizzazione, se si escludono alcuni interventi di avviamento all'alto fusto; questo lungo "riposo" ha portato oggi ad avere bellissimi querceti invecchiati, con alberi di dimensioni sufficienti a ospitare nelle loro cavità molti mammiferi e uccelli. Fra questi ultimi in particolare vanno citati i picchi, presenti nella Riserva con il picchio rosso maggiore, il picchio verde e il torcicollo; solamente i primi due, più grandi del torcicollo, forano i tronchi di maggiori dimensioni per ricavarvi il proprio nido. Queste cavità, una volta abbandonate, diventano importante rifugio per molti altri animali, tra cui lo stesso torcicollo e il picchio muratore che, nonostante il nome, non appartiene alla famiglia dei picchi. Il picchio muratore infatti è un Passeriforme poco più grande di un cardellino, inconfondibile per la particolarità di camminare a testa in giù lungo i tronchi; utilizza piccoli buchi già esistenti sugli alberi e le cavità prodotte dai veri picchi, restringendo l'apertura con un impasto di fango.
La Riserva conta pregevoli presenze anche per quanto riguarda i Mammiferi predatori, con gatto selvatico, martora e puzzola.
Il gatto selvatico, perseguitato con bocconi avvelenati e trappole fino agli anni '70, occupa oggi i boschi meno disturbati dall'uomo, dove caccia arvicole, topolini e piccoli uccelli, tendendo loro agguati nelle aree aperte prossime al bosco. La presenza di vecchi alberi è fondamentale per la martora, che spesso sceglie come tana le cavità dei tronchi e che ha il suo territorio di caccia preferito tra i rami, dove nelle ore notturne cattura uccelli e piccoli roditori come scoiattoli. La notte trova in piena attività anche la puzzola, che all'imbrunire lascia il suo nascondiglio per marcare il proprio territorio con il suo caratteristico odore.
Fra i mammiferi sono numerosi in tutta la Riserva il cinghiale e il capriolo, entrambi poco visibili durante il giorno, se non per il rumore delle loro fughe all'avvicinarsi dell'uomo.
Negli angoli boschivi maggiormente umidi, in prossimità dei torrenti e dei fossi più integri della Riserva, si concentrano importanti specie a rischio della fauna italiana. Tra i muschi e il legno marcescente vive la salamandrina dagli occhiali, un piccolo anfibio endemico della penisola italiana, raro in tutta la Toscana, mentre il torrente La Gonna, affluente del Merse, vanta di essere uno dei pochissimi corsi d'acqua della Toscana meridionale ad ospitare ancora il gambero di fiume, un crostaceo le cui dimensioni, unite alla qualità delle carni, ne hanno fatto un oggetto di pesca sfrenata fino ai nostri giorni, avvicinandolo all'estinzione. Il torrente Rosia, affluente di sinistra del Merse caratterizzato da acque limpide e da un bel fondale roccioso, ospita la rana italica, specie endemica italiana indicatrice di acque non inquinate, e il Mollusco Gasteropode Belgrandia thermalis, una piccola chiocciola anch'essa esclusiva della nostra penisola, che nel Rosia vive strisciando sui ciottoli del fondale. Una curiosa presenza faunistica della Riserva, di difficile osservazione dato che vive nell'humus ed è "grande" meno di un millimetro, è il Lathrobium castellinii, un Coleottero conosciuto solo per i dintorni del paesino di Brenna.
Altri insetti presenti nella Riserva con specie molto interessanti sono gli Odonati, meglio conosciuti come libellule, facili da avvistare lungo le rive dei corsi d'acqua, posate con le loro eleganti livree sui sassi o sulla vegetazione sporgente. Le libellule adulte sono feroci predatrici di altri insetti, che catturano al volo o piombando loro addosso, dopo averli localizzati anche in lontananza grazie ai grandi occhi composti. Le larve, che compiono sott'acqua il loro sviluppo, non sono da meno dei genitori, e tendono agguati a larve di insetti, di anfibi e perfino a piccoli pesci. Nella Riserva sono state segnalate, fra le altre, quattro specie di libellule le cui popolazioni sono in diminuzione in tutta Europa, principalmente a causa dell'inquinamento delle acque derivante dall'agricoltura e degli stravolgimenti dell'ambiente fluviale, come il taglio della vegetazione ripariale e il prelievo di ghiaia in alveo.
Per quanto riguarda la fauna ittica, il bacino del Merse, come altri corsi d'acqua della Toscana e del Lazio, appartiene al cosiddetto "distretto tosco-laziale", caratterizzato da popolazioni ittiche ben distinte da quelle che vivono al di là dello spartiacque appenninico ("distretto padano-veneto"), a causa della loro evoluzione separata. In particolare il "distretto tosco-laziale" si caratterizza per la presenza di ben quattro specie endemiche: il ghiozzo dell'Arno, il cavedano dell'Ombrone, il barbo appenninico e la rovella, tutte presenti nel bacino del Farma-Merse, a cui si aggiungono vairone e cavedano comune, presenti anche nell'altro distretto. La netta demarcazione fra queste due aree si è andata purtroppo attenuando dal momento in cui, qualche decennio fa, sono iniziate le "semine" di pesci provenienti dal Po o da altri Paesi, per le esigenze della pesca sportiva. Le specie introdotte infatti hanno spesso causato la rarefazione o la scomparsa, per competizione, delle specie endemiche, sostituendosi ad esse. Questo è avvenuto in maggior misura nel tratto vallivo dei corsi d'acqua, classificato dagli ittiologi come "zona della lasca", in cui sussistono le condizioni ecologiche adatte alla lasca e agli altri pesci ad abitudini simili: la portata è abbastanza alta, ci sono punti a discreta profondità, si raggiungono temperature dell'acqua relativamente elevate in estate e c'è una certa torbidità. Queste condizioni si sono mostrate simili a quelle degli ambienti di provenienza della gran parte delle specie introdotte, che vi si sono perfettamente acclimatate. E' quello che è successo anche nel tratto del Merse compreso nella Riserva, che rientra nella "zona della lasca", dove attualmente le specie numericamente dominanti sono oltre alla lasca, di origine incerta, barbi e cavedani introdotti dall'uomo. Le specie originarie, ridotte numericamente, sono comunque ancora ben rappresentate.
Il torrente La Gonna rientra invece nella "zona del vairone", tipica del tratto alto-collinare dei corsi d'acqua e caratterizzata da temperature relativamente basse, fondo ghiaioso o sabbioso e acque limpide. I corsi d'acqua con queste condizioni ambientali si sono dimostrati più difficilmente colonizzabili da parte delle specie introdotte, e per questo motivo il torrente La Gonna conserva ancora in gran parte la popolazione ittica originaria, rappresentata soprattutto da numerosi individui di cavedano di ruscello e rovella. Fa eccezione la trota fario, un salmonide tipico dei torrenti montani introdotto ripetutamente nel torrente, dove si è ben adattato grazie alle acque relativamente fredde e ossigenate, pur non riuscendo tuttavia a riprodursi. La voracità della trota fario può costituire un serio pericolo per le larve di anfibi e crostacei, tra i quali quelle del rarissimo gambero di fiume.
Il torrente conta anche la presenza della biscia tassellata, un serpente raro in tutta la nostra penisola, predatore di pesci e di rane, che nel torrente La Gonna ha una delle poche popolazioni conosciute per la Toscana meridionale, confermando con la sua presenza la qualità delle acque di questo corso d'acqua.
Un ulteriore elemento di diversità ambientale nel paesaggio della Riserva è rappresentato dalle zone prative e arbustate, residuo di precedenti coltivi, in cui compare la fauna legata alle aree aperte. Il cervone, un bellissimo serpente che può superare i due metri di lunghezza, frequenta questi spazi, al margine del bosco, per catturare uccelli, roditori ma anche prede più grosse, come giovani leprotti. In pratica il suo solo nemico, a parte l'uomo, spesso pieno di pregiudizi verso i serpenti, è il biancone, che lo cattura con spettacolari picchiate dopo averlo individuato dall'alto di un posatoio. Oltre a questo rapace migratore, presente in Italia con pochissime centinaia di coppie, le aree aperte della Riserva sono territorio di caccia per la poiana e per il gheppio, piuttosto comuni in tutti i territori rurali ben conservati, dove trovano i piccoli vertebrati, soprattutto roditori e insettivori, che costituiscono gran parte della loro dieta. Di notte gli stessi spazi sono frequentati dal barbagianni, dalla civetta e dall'assiolo. Quest'ultimo, in particolare, è un piccolo rapace notturno migratore che arriva in Italia in primavera, ed è molto sensibile all'inquinamento agricolo a causa della sua alimentazione, costituita essenzialmente da insetti.
