Evoluzione: Risolto il mistero delle piante da fiore

L’incredibile successo evolutivo delle piante da fiore – che Darwin definì un “abominevole mistero” poiché si realizzò in tempi molto brevi – fu la conseguenza di una drastica riduzione delle dimensioni del loro genoma, che portò a foglie con cellule più piccole che ne migliorarono moltissimo l’efficienza della fotosintesi.

L’eccezionale successo evolutivo delle piante da fiore (angiosperme) subito dopo la loro comparsa durante il Cretaceo fu la conseguenza di una ristrutturazione del genoma che ne ridusse molto le dimensioni. E’ la conclusione a cui sono giunti Kevin A. Simonin e Adam B. Roddy, rispettivamente alla San Francisco State University e alla Yale University, al termine di uno studio pubblicato su “PLoS Biology”.

Le oltre 400.000 specie in cui si suddividono oggi le angiosperme affondano le radici nella enorme diversificazione a cui andarono incontro, nel giro di soli cinque milioni di anni, subito dopo la loro apparizione nella documentazione fossile, circa 130 milioni di anni fa.

La rapidità con cui si è manifestata questa diversificazione ha sempre lasciato perplessi i biologi, tanto che Darwin, in una lettera del 1879 all’amico Joseph Hooker, illustre botanico e presidente della Royal Society, la definì un “abominevole mistero”.

Risolto "l'abominevole mistero" delle piante da fiore

Negli ultimi trent’anni è stato dimostrato che le piante da fiore hanno tassi di fotosintesi molto più elevati delle altre piante, che permettono loro di crescere più velocemente e battere così la concorrenza di felci, conifere e altre gimnosperme che avevano dominato gli ecosistemi per centinaia di milioni di anni.

L’efficienza metabolica delle angiosperme è legata in particolare alle loro foglie specializzate che permettono un trasporto più rapido dell’acqua e un migliore assorbimento dell’anidride carbonica.

La causa di questa catena di mutamenti nella fisiologia vegetale però non era ancora chiara. Attraverso un’analisi degli studi che si sono concentrati sui diversi aspetti di quei mutamenti, Simonin e Roddy hanno scoperto che l’aumento di efficienza metabolica

era sempre associato a una riduzione della dimensione delle cellule vegetali. La riduzione, inoltre, era a sua volta correlata a una diminuzione delle dimensioni del genoma della pianta.

Ricostruendo quindi a ritroso l’evoluzione del genoma di un campione di alcune centinaia di specie, i ricercatori hanno calcolato che il rimpicciolimento del genoma ha interessato solo le piante da fiore ed è iniziato proprio 140 milioni di anni fa, in coincidenza con la loro comparsa.

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