Lo spettacolo sorprendente della Natura, l’ “evoluzione in diretta”

La notizia arriva dall’Università di Zurigo: nella regione di Urnerboden nelle Alpi svizzere è apparsa una nuova specie di piante che è stata chiamata “Cardamine insueta”. Questo territorio ha un vissuto particolare: 150 anni fa c’era una foresta che poi è stata eliminata per trasformare la zona in pascolo.

Se la scienza ci dice che la comparsa di una nuova specie si verifica in tempi molto lunghi la presenza della Cardamine insueta sembra infatti smentire questa convinzione. Questa pianta è una nuova specie di crescione amaro, è stata descritta per la prima volta nel 1972 ed è apparsa solo di recente a Urnerboden. Ora il professore Rie Shimizu-Inatsugi del Dipartimento di Biologia Evoluzionistica e Studi Ambientali dell’Università di Zurigo (UZH) si è impegnato a studiarla proprio perché è un caso eccezionale, che permette di analizzare direttamente i tratti genetici e le risposte ambientali di una nuova specie. In altre parole, permette di osservare l’ “evoluzione in azione”.

La specie C. insueta si è sviluppata da due specie madri con habitat ecologici specifici: mentre C. amara cresce dentro e accanto a corsi d’acqua, C. rivularis vive in luoghi leggermente umidi. La conversione dell’uso del suolo da foresta a pascolo ha indotto l’ibridazione dei due progenitori generando la nuove specie che si trova tra gli habitat dei genitori con fluttuazioni temporali del livello dell’acqua. “È la combinazione dei tratti genetici dei suoi genitori che ha permesso alla nuova specie di crescere in una nicchia ambientale distinta”, ha affermato Shimizu-Inatsugi.

Infatti, C. insueta ha ereditato una serie di cromosomi da C. amara e due serie di cromosomi da C. rivularis. Contiene quindi tre serie di cromosomi che la rendono una cosiddetta pianta triploide (l’assetto normale è diploide).

Per caratterizzare le risposte a un ambiente cangiante, il team di ricerca guidato dal professore ha utilizzato il sequenziamento ad alto rendimento per analizzare il modello di espressione genica nel corso del tempo delle tre specie in risposta alla presenza dell’acqua. Si è scoperto che l’attività genica responsabile di due tratti genitoriali era fondamentale per la sopravvivenza della nuova specie nel nuovo habitat. Innanzitutto, C. insueta può propagarsi clonalmente attraverso foglie vivipare, cioè capaci di produrre piantine sulla superficie delle foglie, che possono dar luogo a nuove piante. Ha ereditato la capacità di riproduzione vegetativa asessuata da C. rivularis. Poiché C. insueta è sessualmente sterile, non sarebbe stato in grado di sopravvivere senza questo tratto.

In secondo luogo, C. insueta ha ereditato la tolleranza alla sommersione da C. amara, poiché i geni responsabili di questo tratto erano attivi in entrambe le specie. “I risultati mostrano che la C. insueta ha combinato modelli vantaggiosi di attività genetica dei genitori per riuscire a insediarsi in una nuova nicchia con diversi livelli di utilizzo dell’acqua. A seconda della situazione ambientale, la pianta attiva diversi set di geni ereditati dai suoi due genitori specie” ha affermato Rie Shimizu-Inatsugi.

Questo studio è stato è finanziato principalmente dal Research Priority Program “Evolution in Action: From Genomes to Ecosystems” dell’Università di Zurigo, dalla Swiss National Science Foundation, dalla Japan Science and Technology Agency e dal Human Frontier Science Program.

L’immagine è del professor Rie Shimizu-Inatsugi dell’Università di Zurigo.

Alessandra Apicella

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