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Da Darwin a oggi: l’origine delle piante a fiore

05/05/2011 | Esplorando
Charles Darwin, in un’epistola inviata all’amico esploratore e botanico Joseph Hooker, si rammaricava di non riuscire a definire l’origine delle angiosperme.

Charles Darwin, in un’epistola inviata all’amico esploratore e botanico Joseph Hooker, si rammaricava di non riuscire a definire l’origine delle angiosperme.

Nella lettera, datata 22 luglio 1879, Darwin parlava di “abominevole mistero” nel descrivere quella che era diventata, per lui, una vera e propria ossessione. In tempi recenti William E. Friedman, docente di Biologia evoluzionistica all'Università del Colorado, ha rivelato di come la vicenda abbia afflitto lo scienziato per ben sei anni inducendolo, più per disperazione che per una reale convinzione, a descriverne l’origine adducendo teorie alquanto improbabili e avventurose.

L’elemento che più tormentava il celebre uomo di scienza stava nella totale mancanza di ritrovamenti fossili di angiosperme precedenti l’era detta del Cretaceo inferiore (circa 130 milioni di anni fa), che testimoniassero una progressiva evoluzione della specie. Il che sconfessava la teoria a cui Darwin aveva dedicato gli studi di una vita, quella dell’evoluzione, definita dal principio “natura non facit saltum”, che necessitava evidentemente di una revisione. A meno che le prove dell’evoluzione di queste specie botanica, come Darwin auspicava (per preservare la sua teoria), non fossero andate perdute.

Un gruppo di ricercatori della Pennsylvania State University, coadiuvato da altri centri di ricerca statunitensi e cinesi, ha recentemente fornito una teoria sufficientemente attendibile che anticipa di circa duecentomila anni l’origine delle piante a fiore; essi sostengono, infatti, che almeno due importanti circostanze di mutazione genetica, i cosiddetti “eventi di poliploidia”, si siano verificate in quel lasso di tempo, favorendo così il proliferare delle numerose specie botaniche della famiglia delle magnoliofite. Il primo, collocabile temporalmente circa trecentoventi milioni di anni fa, avrebbe riguardato gli antenati delle piante a seme; mentre il secondo, che rientra nel periodo tra centonovantadue e duecentodieci milioni di anni fa, avrebbe influito specificamente sull’evoluzione delle angiosperme. "Abbiamo portato avanti un intenso lavoro di indagine, analizzando nove genomi di piante precedentemente sequenziati e milioni di nuove sequenze di Dna di piante a fiore appartenenti al ramo più antico dell'albero filogenetico delle angiosperme", ha spiegato il professor Claude dePamphilis, parlando dell'Ancestral Angiosperm Genome Project, progetto che si pone come obiettivo la comprensione del meccanismo genetico che ha portato per la prima volta una pianta a fiorire. "Sapevamo”, aggiunge, “che a un certo punto ci saremmo trovati di fronte a una o più importanti metamorfosi genetiche negli antenati delle angiosperme, e che queste trasformazioni potevano essere alla base del successo di molte specie che oggi vivono sulla Terra".

Soprattutto, ha aggiunto il biologo, "avevamo il sospetto che questi sconvolgimenti fossero stati innescati da un meccanismo comune, piuttosto che da diversi eventi indipendenti". L’analisi della sequenza molecolare ha permesso ai ricercatori di definire le date di due episodi di poliploidia, ovvero l’acquisizione, mediante mutazione, di una doppia dose di materiale genetico. Secondo Yuannian Jiao, ricercatore della Penn State, la duplicazione del dna è possibile anche nei vertebrati, ma in genere con esiti letali. Mentre le piante possono sopravvivere e talvolta trarre vantaggio dai genomi duplicati. "Anche se la maggior parte dei geni nati da eventi di poliploidia tende a perdersi, alcuni possono adottare nuove funzioni o, in alcuni casi, farsi carico di parte del lavoro fino a quel momento svolto dai geni originari. In questo modo, l'intero genoma ha la possibilità di aumentare l'efficienza e la specializzazione dei compiti", aggiunge lo studioso. dePhampis definisce i processi di mutazione come “Rinascimento genetico”, aggiungendo che i si tratta di mutamenti tutt’ora in corso.

"È’ grazie a eventi come questi che le piante a fiore hanno potuto sviluppare nuove e più efficienti funzioni, riuscendo così a sopravvivere a cambiamenti climatici durissimi e alle estinzioni di massa", ha aggiunto il professore. Come avvenne, ad esempio, nel Cretaceo Terziario (circa 65 milioni di anni fa) quando, per effetto dell’impatto con un grosso asteroide, si estinse il 76 % delle specie viventi, inclusi i dinosauri. A differenza delle piante da fiore che, celando un’insospettabile potere, si diffusero nelle loro più svariate varianti.