Il Big Bang delle angiosperme: una storia evolutiva di successo

La rapida diversificazione nel tempo e la dominanza ecologica delle piante da fiore hanno rappresentato per molto tempo un enigma scientifico che ha interrogato lo stesso Charles Darwin, il quale lo definiva un "abominevole mistero", chiedendosi: "quando e da che cosa si svilupparono le angiosperme?" Sono state elaborate molte ipotesi per rispondere a questa domanda e, la più accreditata, esplora i benefici delle relazioni tra le angiosperme e i loro impollinatori. Tuttavia, la loro co-evoluzione potrebbe essere solo un effetto dell'intrinseca adattabilità delle angiosperme, piuttosto che la causa primaria del loro successo. Ci sono, infatti, molti altri attributi unici delle piante da fiore, come la loro apparente "resistenza" all'estinzione, la riproduzione sessuale o asessuale, la presenza di forme di crescita annuali. Pertanto, la risposta all' "abominevole mistero" suscitato da Darwin è da ricercarsi in un insieme di caratteristiche che, collettivamente, hanno reso uniche tali piante. Le piante da fiore devono il loro successo a particolari mutazioni genomiche chiamate "eventi di poliploidizzazione" che comportano la duplicazione, in genere per effetto di forti stress ambientali, dell'intero corredo cromosomico, con l'acquisizione di una "doppia dose" di materiale genetico. Nelle piante i nuovi geni così generati hanno fatto acquisire nuove funzioni o le hanno potenziate, conferendo alle angiosperme le caratteristiche di adattabilità che le rendono così diverse da qualsiasi altro organismo presente sulla Terra. Si può parlare di due grandi eventi di poliploidizzazione: due veri e propri "Big Bang" prendendo a prestito le parole della fisica teorica. Il primo si è verificato 320 milioni di anni fa e ha riguardato gli antenati di tutte le piante da seme; il secondo si è verificato tra i 192 e 210 milioni di anni fa e ha riguardato specificatamente le angiosperme. L'unica specie sopravvissuta di un'antica linea evolutiva che riconduce direttamente ai progenitori di tutte le piante da fiore, è Amborella trichopoda. L'analisi completa del suo DNA, ha svelato che l'origine delle piante da fiore si deve proprio ad un evento di duplicazione dell'intero genoma avvenuto 200 milioni di anni fa. Da allora Amborella ha mantenuto la medesima struttura genomica, non subendo alcun evento di poliploidizzazione ulteriore, al contrario di tutte le altre angiosperme note. Proprio per questo motivo può essere a giusto titolo considerata un vero e proprio "fossile vivente".