Uno “sbaglio” genetico aiutò la flora terrestre a superare l’estinzione di massa di 66 milioni di anni fa
Quando l’asteroide di Chicxulub colpì la Terra 66 milioni di anni fa, non sterminò soltanto i dinosauri. L’impatto provocò incendi globali, oscuramento atmosferico, crollo delle temperature e collasso di interi ecosistemi. Eppure alcune piante da fiore riuscirono a sopravvivere e, nei milioni di anni successivi, finirono addirittura per dominare il pianeta.
Ora uno studio pubblicato su Cell Press suggerisce che una delle chiavi della loro sopravvivenza sia stato un gigantesco “errore” biologico: la duplicazione accidentale dell’intero genoma.
Secondo il gruppo guidato dal biologo evoluzionista Yves Van de Peer dell’Università di Gand, molte specie vegetali riuscirono a superare l’estinzione di massa proprio grazie alla cosiddetta poliploidia, cioè il possesso di copie multiple dei cromosomi.
Il difetto genetico che diventò un vantaggio evolutivo
Negli animali una duplicazione completa del genoma è spesso devastante. Nelle piante, invece, accade sorprendentemente spesso. Grano, patate, banane e moltissime colture moderne possiedono più copie cromosomiche rispetto agli organismi diploidi “classici”.
Per decenni molti genetisti hanno considerato questa abbondanza genetica quasi un peso evolutivo: genomi più grandi richiedono più energia, aumentano il rischio di errori cellulari e possono compromettere fertilità e sviluppo.
Ma nelle fasi di crisi estrema il quadro cambia radicalmente.
Avere copie multiple dei geni aumenta infatti la variabilità biologica e permette alle piante di adattarsi più rapidamente a condizioni ambientali violente: freddo improvviso, siccità, cambiamenti atmosferici, radiazioni e stress metabolico.
In pratica, mentre molte specie specializzate collassavano, le piante con genomi duplicati avevano una sorta di “ridondanza biologica” che rendeva il sistema più flessibile e resistente.
Lo studio ha analizzato quasi 500 specie vegetali
I ricercatori hanno confrontato i genomi di 470 specie di piante da fiore con dati paleobotanici provenienti da 44 fossili vegetali. L’obiettivo era identificare tracce di antiche duplicazioni genomiche e capire quando fossero avvenute.
Il risultato è stato piuttosto netto: molti eventi di duplicazione coincidono temporalmente con grandi crisi climatiche della storia terrestre.
Non solo l’estinzione dei dinosauri. Anche il Massimo Termico Paleocene-Eocene di circa 56 milioni di anni fa — uno dei più violenti eventi di riscaldamento globale mai registrati — e diverse fasi di raffreddamento estremo sembrano associate alla sopravvivenza di linee vegetali poliploidi.
Questo significa che la poliploidia potrebbe non essere un’anomalia casuale della storia vegetale, ma un vero meccanismo di resilienza evolutiva.
Perché questo studio interessa anche oggi
La parte più interessante della ricerca non riguarda il passato. Riguarda il presente.
Il pianeta sta attraversando una nuova fase di stress climatico rapido: aumento delle temperature, eventi estremi, siccità, acidificazione e instabilità ecosistemica. E gli scienziati cercano disperatamente di capire quali organismi avranno maggiore capacità adattativa.
Secondo Van de Peer, le specie vegetali con genomi duplicati potrebbero avere un vantaggio anche nell’attuale crisi climatica.
Naturalmente non significa che “le piante si salveranno da sole”. Molte specie vegetali stanno già subendo pressioni enormi e il ritmo del cambiamento climatico moderno è molto più rapido di molti eventi geologici passati.
Ma lo studio suggerisce che la biodiversità genetica profonda potrebbe essere una delle chiavi biologiche più importanti per la sopravvivenza futura degli ecosistemi.
La lezione evolutiva è quasi ironica
Per anni la genetica ha interpretato le duplicazioni genomiche come un disordine da correggere o un’anomalia inefficiente. Ora emerge invece che proprio quell’eccesso genetico potrebbe aver funzionato come assicurazione biologica durante le peggiori crisi della storia terrestre.
È una dinamica tipicamente evolutiva: ciò che in tempi normali sembra inefficiente può diventare decisivo quando il sistema collassa.
E forse è anche la parte più scomoda dello studio. L’evoluzione non premia necessariamente gli organismi più perfetti. Spesso salva quelli più flessibili.
