Messa a dimora nel 1585, la palma di San Pietro (Chamaerops humilis) dell’Orto Botanico di Padova è la pianta più antica del giardino. Nota come “Palma di Goethe” da quando ispirò il poeta tedesco nel 1786, l’esemplare è stato recentemente studiato da un team internazionale, coordinato da Francesco Dal Grande dell’Università di Padova. I ricercatori hanno sequenziato per la prima volta il suo intero genoma, ricostruendone la struttura a livello dei singoli cromosomi.

Lo studio, pubblicato su Scientific Data, fornisce una mappa dettagliata del patrimonio genetico della specie. Per decifrare l’enorme genoma della palma, i ricercatori hanno affrontato una sfida simile a quella di ricostruire un libro composto da miliardi di lettere e fatto a brandelli. Per farlo, hanno utilizzato due tecnologie complementari. Prima, con la tecnica PacBio HiFi, hanno letto frammenti molto lunghi del “testo” genetico con un’altissima precisione, ottenendo “paragrafi” di DNA lunghi e quasi privi di errori. Successivamente, per capire in quale ordine disporre questi lunghi frammenti e ricostruire i 18 “capitoli” (i cromosomi), hanno impiegato la tecnica Arima Hi-C. Questo metodo sfrutta il modo in cui il DNA è ripiegato nello spazio tridimensionale all’interno del nucleo della cellula: analizzando quali parti del DNA si toccano, è possibile creare una sorta di mappa 3D che rivela la sequenza corretta dei frammenti lungo ciascun cromosoma.

Il risultato di questo processo è un genoma assemblato di 4,41 miliardi di coppie di basi, organizzato in 18 pseudo-cromosomi. Ad oggi, è il genoma più contiguo e completo disponibile per la famiglia delle palme (Arecaceae). Un dato emerso dall’analisi è l’elevata presenza di sequenze ripetute, che costituiscono circa l’88% del genoma totale, in gran parte composte da elementi genetici mobili noti come retrotrasposoni LTR.

«Nel nostro studio abbiamo scoperto che nel suo DNA vi sono tantissime sequenze ripetute: tracce di antichi adattamenti che, molto probabilmente, hanno permesso alla specie di adattarsi a climi aridi e caldi, come quelli del Mediterraneo», spiega Francesco Dal Grande, docente di Botanica sistematica all’Università di Padova.

La ricerca ha inoltre identificato 28.321 geni che codificano per proteine e ha condotto la prima analisi completa dei microRNA in una palma. I microRNA sono piccole molecole che agiscono come interruttori, regolando l’attivazione o la disattivazione dei geni. Tra i risultati, vi è l’identificazione della famiglia di microRNA miR827, finora non rilevata in altre palme. In altre specie vegetali, questa famiglia è coinvolta nella regolazione dell’assorbimento di nutrienti essenziali come fosforo e azoto, suggerendo un suo ruolo nei meccanismi di risposta a stress nutrizionali o ambientali.

Il DNA ha offerto anche risposte a un quesito storico: la provenienza dell’esemplare padovano, piantato nel 1585 ma di origine sconosciuta. Analizzando specifiche e brevi sequenze di DNA che variano tra le popolazioni (i microsatelliti) e confrontandole con quelle di circa 300 individui provenienti da tutto l’areale della specie, è stato possibile tracciarne l’origine geografica. «I dati genomici indicano chiaramente un legame tra questa palma e le popolazioni dell’area occidentale del Mediterraneo, la Penisola Iberica e il Marocco», continua Dal Grande. «Questo è un esempio di come il DNA possa nutrire la storia, qualora i documenti da soli non bastassero».

La Chamaerops humilis è l’unica palma nativa dell’Europa continentale ed è sopravvissuta alle ere glaciali. Sebbene attualmente non sia considerata a rischio imminente, è minacciata dalla perdita di habitat e dall’urbanizzazione. In questo contesto, il genoma sequenziato si propone come una risorsa per gli studi futuri sulla conservazione della specie.

«Grazie alla ricerca pubblicata oggi sappiamo di più sul nostro simbolo, la Palma di Goethe del 1585, e sulla sua provenienza», afferma Tomas Morosinotto, Prefetto dell’Orto Botanico. «Utilizzando i metodi più attuali di analisi possiamo capire come la pianta più antica del nostro Orto botanico si è adattata a un clima che non era il suo: uno studio attuale su una pianta con più di quattro secoli di storia, nell’epoca del cambiamento climatico».

Questo lavoro evidenzia il ruolo degli orti botanici non solo come luoghi di conservazione, ma anche come fonti di materiale biologico per la ricerca scientifica, contribuendo agli sforzi globali per la salvaguardia della biodiversità.

Riferimenti:

Beltran-Sanz, N., Prost, S., Malavasi, V., Moschin, S., Greve, C., Schell, T., Morosinotto, T., & Grande, F. D. (2025). Chromosome-level assembly of the 400-year-old Goethe’s Palm (Chamaerops humilis L.). Scientific Data, 12(1), 1–11. https://doi.org/10.1038/s41597-025-05673-7

Fonte: Comunicato stampa Università di Padova.

Immagine in apertura: La Palma di Goethe nel 1938 con la serra progettata dal prof. ing. Giovanni Zambler nel 1873. Fotografo: Studio fotografico Turola. La persona raffigurata di spalle è possibile che sia il prefetto Giuseppe Gola. Fonte: Biblioteca storica di medicina e botanica Vincenzo Pinali e Giovanni Marsili, Università di Padova. Diritti: Quest’opera è distribuita con Licenza Creative Commons CC BY-NC-SA 4.0.