Perché le piante con i fiori hanno conquistato il mondo

150 milioni di anni fa un'esplosione di colori prese il posto dell'infinito verde sulla Terra: ecco perché hanno prevalso le piante con i fiori.

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Le piante con i fiori dominano il pianeta, ma non è sempre stato così.

Le piante che fanno fiori, le Magnoliofite, sono il 90% circa di tutte le specie di piante, compresa la maggior parte delle colture alimentari. Nel lontano passato si diffusero enormemente più delle Pinophyta, piante senza fiore, come conifere e felci, che pure le precedettero sul nostro pianeta, ma come sia potuto avvenire questo "sorpasso" è un fatto mai compreso a fondo. Una recente ricerca suggerisce che la ragione sia nelle dimensioni del genoma.

Le Magnoliofite sono note anche come Angiosperme, ossia "seme vestito" dal fiore; l'altra grande divisione è quella delle Pinophyta, note anche come conifere o anche Gimnosperme, termine derivato dal greco che significa "seme nudo", senza fiore.

L'abominevole mistero. Spiega Kevin Simonin (San Francisco State University), coautore della ricerca con Adam Roddy (Yale University): «La spiegazione va cercata nelle nelle dimensioni delle cellule e nel modo in cui la natura è riuscita a costruirne di "piccole" mantenendo tutte le caratteristiche necessarie per la vita».

 

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Sta nel genoma il segreto della grande diffusione delle Angiosperme.

Centinaia di milioni di anni fa la vegetazione sulla Terra era dominata da felci e conifere: circa 150 milioni di anni fa apparvero le prime piante con fiori e in un lasso di tempo straordinariamente breve si diffusero ovunque, mutando radicalmente il paesaggio - che da verde fu invaso da un tripudio di colori. Charles Darwin definì questo passaggio della vita sulla Terra un "abominevole mistero" e arrivò anche a pensare che questo salto improvviso potesse mettere in discussione la sua teoria dell'evoluzione.

 

Il segreto del genoma. Simonin e Roddy, dopo aver vagliato tutte le precedenti ipotesi, che non portavano a una spiegazione soddisfacente, si sono chiesti se la risposta potesse trovarsi nel materiale genetico delle piante. Per indagare, hanno analizzato il genoma di centinaia di piante conservate nei Royal Botanic Gardens e in effetti hanno trovato una risposta.

 

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Perché le conifere abbiano continuato a diffondersi sul pianeta rimane da spiegare. il loro genoma infatti è meno adatto alla sopravvivenza rispetto a quello delle piante con fiori.

Il genoma delle piante con fiori ha dimensioni più piccole rispetto a quello delle altre piante, e perciò anche le loro cellule sono più piccole. Questo fa sì che a parità di superficie di una foglia vi siano più cellule: di conseguenza c'è un maggiore assorbimento di anidride carbonica - che va ad esaltare la fotosintesi, il processo mediante il quale le piante usano l'energia del Sole per trasformare l'anidride carbonica e l'acqua in glucosio e ossigeno.

 

Nuove domande. La ricerca ha permesso di stabilire che il ridimensionamento del genoma si è verificato solo nelle Magnoliofite e questo è risultato il vantaggio competitivo più importante, probabilmente l'unico, per spiegare la rapida espansione nel mondo dominato dalle Pinophyta. Tutto ciò pone però nuove domande: perché solo le piante con i fiori sono state in grado di ridurre il loro genoma? E perché esistono ancora felci e conifere nonostante i genomi di grandi dimensioni? Domande a cui altre ricerche dovranno dare risposta.

17 Gennaio 2018 | Luigi Bignami