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DINOSAURI — La ricerca ha portato alla scoperta di un aspetto assolutamente unico e mai visto finora: un «fossile vivente» sull’isola, chiamato Amborella trichopoda , che rappresenta l’anello evolutivo mancante tra le piante da fiore (Angiosperme), oggi dominanti sul nostro pianeta, e le altre piante con semi (Gimnosperme), di origine più antica. A quest’ultime appartengono le conifere, il ginko, le cicadine, che tuttora sono presenti sulla Terra, anche se nelle ere geologiche passate erano molto più diffuse. La differenziazione ebbe origine intorno ai 130 milioni di anni fa, tra Giurassico e Cretaceo, quando i dinosauri dominavano le terre emerse. Alle Angiosperme (circa 400 mila specie) appartengono le piante più disparate: dalle graminacee agli alberi da frutta, dai grandi Eucalyptus a piante galleggianti lunghe meno di un millimetro, dalle specie erbacee dei prati alle orchidee o al «garofano dei poeti ». Tutte sono caratterizzate da una struttura, il fiore, in cui gli ovuli sono racchiusi entro un ovario e i semi entro un frutto (l’ovario maturo), mentre nelle Gimnosperme sono «nudi». Ebbene, proprio indagando a livello microscopico nelle prime fasi dello sviluppo embrionale dell’Amborella, dai piccoli fiori verde-giallognoli, è emerso qualcosa di assolutamente anomalo, mai visto prima. In termini semplici, nei suoi fiori unisessuali è presente una cellula in più rispetto a tutte le altre piante da fiore: una cellula sterile che accompagna la cellula uovo nella parte femminile dell’apparato riproduttivo del fiore noto come «sacco embrionale». Ciò che si verifica, dunque, riconduce ai primi tentativi evolutivi dalle più primitive piante senza fiori a quelle che invece lo posseggono. La differenza può sembrare impercettibile e si rivela solo nei primissimi stadi di sviluppo della pianta, ma per i botanici è uno «scossone» alle certezze precedenti.MODELLO — In un campo in cui sottili dettagli nel sistema riproduttivo possono portare a svolte significative nelle relazioni evolutive tra gli organismi, la scoperta—di cui riferisce la rivista britannica Nature—rappresenta il primo nuovo modello di sacco embrionale emerso dagli studi delle piante da fiore in più di mezzo secolo. «Dopo l’origine delle piante terrestri, per circa 300 milioni di anni il mondo vegetale fu piuttosto conservatore — spiega l’autore della scoperta, William Friedmandella Colorado University-Boulder—vi erano piante che crescevano lentamente e alberi che vivevano a lungo. Ma 130 milioni di anni fa qualcosa ruppe l’equilibrio. Qualcosa che ancora è ignoto, ma che fu all’origine del fiore e dell’esplosione delle Angiosperme». Per decenni i biologi evoluzionisti hanno studiato i membri della famiglia delle Magnolie, considerato il filone più antico delle piante da fiore. Però nel 1999 studi condotti sul Dna evidenziarono che l’Amborella è ancor più antica, e su di lei si sono appuntate le attenzioni dei ricercatori.ALBERI — Ma le novità sui fiori non finiscono qui e riguardano i tempi di fioritura degli alberi (8 anni circa per un acero, 10 per frassino e noce, 15-20 anni per faggio e castagno. Ora, un gruppo di ricercatori svedesi provenienti dall’Umea Plant Science Centre e americani dell’Università dell’Oregon e della Virginia hanno identificato due geni che inducono la fioritura nei pioppi (il primo albero di cui si conosca l’intero genoma). Una specie di pioppo è stata spinta a fiorire dopo soli sei mesi attraverso le tecniche di ingegneria genetica che fanno «sovraesprimere» i geni individuati, gli stessi che poi controllano la cessazione della crescita stagionale e la produzione delle gemme autunnali. Le conclusioni sono che i geni individuati non solo potranno indurre fioriture precoci, ma aggiungono altri elementi importanti per comprendere gli adattamenti degli alberi ai cambiamenti climatici.Massimo Spampani12 settembre 2006 dal sito OnLine del Corriere della Sera
65 milioni di anni fa
Genoma doppio per sfuggire all'estinzione di massa
La moltiplicazione del loro intero corredo cromosomico è stata l'arma vincente che ha consentito a moltissime specie vegetali di sopravvivere all'ultima grande estinzione di massa
Buona parte delle piante da fiore, ma anche il riso e il pomodoro, sono poliploidi, ossia nel corso dell'evoluzione hanno subito una o più duplicazioni del loro intero corredo cromosomico. Ora, sfruttando sofisticate tecniche di ricerca, un gruppo di ricercatori del Flanders Institute for Biotechnology (VIB) e dell'Università di Gent ha scoperto che la più recente di tali duplicazioni è avvenuta in coincidenza con l'ultima estinzione di massa, quella verificatasi 65 milioni di anni fa.
Come è illustrato in un articolo pubblicato sui Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), nel corso di uno studio sulle piante poliploidi il gruppo di ricerca diretto da Yves Van de Peer aveva notato che le duplicazioni più recenti erano avvenute, considerata la metodologia di datazione, approssimativamente nello stesso periodo in tutte le piante. Si trattava di un lasso di tempo piuttosto esteso, che andava dagli 80 ai 40 milioni di anni fa, ma geologicamente abbastanza breve da indurre i ricercatori a ipotizzare che in realtà esse si fossero verificate in un intervallo più ristretto.
Ampliando il database di riferimento per lo studio comparato dei genomi e raffinando le tecniche di analisi bioinformatica dei dati sono così riusciti a ottenere, attraverso la ricostruzione degli alberi filogenetici, una stima molto più precisa delle date degli eventi di duplicazione. E' così risultato che per tutte le piante la più recente duplicazione del DNA è avvenuta all'incirca 65 milioni di anni fa, ossia proprio all'epoca dell'ultima estinzione di massa. I ricercatori ne hanno concluso che le piante del genoma duplicato si sono dimostrate evidentemente le "più adatte" a sopravvivere in un ambiente rapidamente e drasticamente cambiato. Normalmente, in situazioni stabili, la duplicazione del genoma rappresenta uno svantaggio, dato che porta a una esasperazione delle caratteristiche, che in quelle circostanze per lo più non è affatto di vantaggio. Tuttavia, in una situazione di cambiamento queste caratteristiche marcate hanno evidentemente agevolato l'adattamento al nuovo clima. (gg)
(25 marzo 2009) © 1999 - 2009 Le Scienze S.p.A.
L'organismo più grande? Un fungo
La classificazione tassonomica di Prototaxites, un organismo vegetale estintosi 350 milioni di anni fa, è rimasta in dubbio per più di un secolo e mezzo
L'organismo più grande mai vissuto sulla Terra era un fungo. Lo afferma una nuova ricerca di un gruppo di studiosi dell'Università di Chicago e del National Museum of Natural History di Washington, in un articolo pubblicato sull'ultimo numero della rivista Geology.
Resti parziali di questo organismo, estintosi circa 350 milioni di anni fa e descritto per la prima volta 150 anni fa dal paleobotanico americano J.W. Dawson, sono stati trovati in varie parti del mondo, dal Nord America all'Arabia Saudita, ma la sua classificazione è sempre stata incerta. Il frammento studiato da Dawson - lungo 2,13 metri e con un diametro di 91 centimetri - aveva fatto ritenere allo studioso che si trattasse di una pianta arborea imparentata con le attuali conifere e in particolare con il tasso, e proprio per questo l'aveva battezzato con il nome di Prototaxites. Tuttavia, nonostante i continui studi, nessuno era riuscito a portare prove definitive per questa attribuzione tassonomica, basata unicamente sull'aspetto di quella che sembrava la corteccia di un albero d'alto fusto, tant'è che gli studi sull'organismo continuarono, senza però mai dissolvere i numerosi dubbi sollevati dalla comunità dei botanici.
Nel 1919, Francis Hueber del National Museum of Natural History avanzò l'idea che in realtà Prototaxites fosse un fungo, ma la sua ipotesi fu scartata nell'incredulità generale. "Francis Hueber ha contribuito più di ogni altro alla comprensione di Prototaxites" dice oggi Carol Hotton, che ha diretto la ricerca. "Basandosi sulla struttura interna di quel ‘bestione', egli costruì una valida ipotesi che si trattasse di un fungo gigantesco, ma finì per soccombere per il fatto di non aver mai trovato la ‘pistola fumante' per la sua ipotesi, rappresentata dalle strutture riproduttive del fungo, prova che avrebbe convinto il mondo." Cosa che ora è riuscita a Hotton e colleghi. (gg)
(24 aprile 2007), © 1999 - 2007 Le Scienze S.p.A.
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