Ecco perchè le piante da fiore hanno dominato gli ecosistemi

Gli scienziati hanno trovato una spiegazione sul modo in cui le piante da fiore (angiosperme) possano aver avuto il grande successo evolutivo ottenuto, essendo riuscite ad occupare spazi un pò ovunque e dominare tanto rapidamente gli ecosistemi di tutto il mondo; un successo che Charles Darwin aveva definito un ‘abominable mistery’, un mistero abominevole, per la rapidità del tempo impiegato dalla loro comparsa sulla Terra durante il Cretaceo, 130 milioni di anni fa.

In uno studio, pubblicato sulla rivista PLOS Biology, i ricercatori Kevin Simonin, della S. Francisco State University e Adam Roddy, della Yale University, hanno scoperto che le piante da fiore hanno piccole cellule rispetto ad altri importanti gruppi di piante e che questa piccola dimensione delle cellule è dovuta alla dimensione molto ridotta del genoma.

Per oltre duecento anni gli scienziati hanno indagato sull’incredibile diversità e sullo sviluppo delle piante da fiore, che costituiscono, di fatto, la base del nostro sistema alimentare e sono responsabili di gran parte della diversità animale che vediamo oggi.

Negli ultimi trent’anni, i ricercatori sono riusciti a dimostrare che le piante da fiore hanno tassi di fotosintesi ineguagliabili. Questo – affermano gli scienziati – avrebbe permesso loro di crescere più velocemente, superando in quantità ed estensione le felci e le conifere, piante che in passato avevano dominato gli ecosistemi per centinaia di milioni di anni.

Il segreto del successo metabolico delle piante da fiore risiede nella specializzazione delle foglie, che facilitano un più rapido trasporto d’acqua e un migliore assorbimento di anidride carbonica.

Ma com’ è stato possibile, per le piante da fiore, sviluppare foglie capaci di questi alti tassi di traspirazione e di fotosintesi?

Il nuovo studio fornisce la risposta, spiegando il meccanismo.

Analizzando i dati in letteratura, gli autori sostengono che queste innovazioni anatomiche sono direttamente collegate alla dimensione del loro genoma.

Poichè ogni cellula deve contenere una copia del genoma della pianta, i genomi più piccoli consentono alle cellule di essere più piccole e se le cellule sono più piccole, allora più cellule (come quelle specializzate per il metabolismo fotosintetico e il trasporto di acqua e nutrienti) possono essere contenute in un dato volume di spazio.

Inoltre, riducendosi le dimensioni di ogni cellula, l’erogazione di acqua e di nutrienti può essere resa più efficiente.

Confontando centinaia di specie, i ricercatori hanno scoperto che il ridimensionamento del genoma iniziò circa 140 milioni di anni fa e coincise con la diffusione delle primissime piante da fiore in tutto il mondo.

“Le piante da fiore sono il gruppo più importante di piante sulla Terra e ora sappiamo finalmente perchè hanno avuto tanto successo”, dichiarano gli studiosi.

Sebbene questa ricerca risponda ad una domanda importante, lascia tuttavia aperti molti altri interrogativi.

Perchè le piante da fiore furono in grado di ridurre le dimensioni del loro genoma più di altri gruppi di piante? Quali innovazioni, nella struttura del genoma, hanno sfruttato le piante da fiore? In che modo felci e conifere sono riuscite ad eludere l’estinzione, nonostante i loro grandi genomi e le loro cellule?

Botanici e genetisti sono tuttora al lavoro e gli ulteriori studi potranno chiarire anche i meccanismi implicati in funzioni ancora in via di definizione.

I misteri non sono più da considerarsi ‘abominevoli’, ma per capire tutto ci vorrà ancora tempo.