L’alba delle piante a fiore

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I segreti delle prime piante a fiore dal genoma di Amborella trichopoda

Il sequenziamento dell’intero genoma di Amborella trichopoda, unico rappresentante di una linea evolutiva molto antica che al giorno d’oggi cresce solo in Nuova Caledonia, fornisce importanti informazioni sull’origine delle angiosperme, ovvero delle piante che si riproducono per mezzo dei fiori. Questo gruppo, che oggi circa 300.000 specie, si originò oltre 200 milioni di anni fa, ma attraversò un periodo di veloce radiazione adattativa nel Cretaceo, tra 150 e 130 milioni di anni or sono. Cosa consentì a queste piante di colonizzare tutte le terre emerse e di diventare le indiscusse dominatrici della flora mondiale fino ai giorni nostri?
Lo studio del genoma di Amborella è importante per comprendere le prime fasi dell’evoluzione delle angiosperme, in quanto la linea evolutiva a cui appartiene si separò in tempi molto antichi dall’antenato comune a tutte le altre piante a fiore. Pertanto presenta molte caratteristiche affini con ‘la prima pianta a fiore’. 
I risultati del sequenziamento, realizzato dal consorzio internazionale di gruppi di ricerca Amborella Genome Project e pubblicato su Science, indicano che molto probabilmente l’antenato comune a tutte le angiosperme si originò in seguito ad un evento di duplicazione genomica. Questo episodio fu molto importante in quanto fornì il potenziale genetico per l’origine di numerose innovazioni evolutive che ne consentirono il successivo successo ecologico: se, da un lato, alcuni geni doppi vennero poi ‘spenti’ nel corso dell’evoluzione delle piante a fiore, dall’altro, la maggior parte ebbe così la possibilità di mutare senza arrecare danno agli individui (una variante del gene ancestrale e funzionante era comunque presente nel genoma), adattandosi a svolgere nuove funzioni. Tra questi geni che sono stati utilizzati per assolvere nuove funzioni ci sono anche quelli che sono coinvolti nello sviluppo degli organi fiorali.
Quello che oltre 150 anni fa Charles Darwin definiva “un abominevole mistero” è oggi un po’ più vicino alla sua risoluzione. 
Andrea Romano
S. Chamala, A. S. Chanderbali, J. P. Der, T. Lan, B. Walts, V. A. Albert, C. W. dePamphilis, J. Leebens-Mack, S. Rounsley, S. C. Schuster, R. A. Wing, N. Xiao, R. Moore, P. S. Soltis, D. E. Soltis, W. B. Barbazuk. Assembly and Validation of the Genome of the Nonmodel Basal Angiosperm Amborella. Science, 2013; 342 (6165): 1516
Crediti immagine: Mike Bayly, Wikimedia Commons