Il pino di Wollemi, conosciuto anche come “fossile vivente”, fu scoperto nel 1994 da alcuni escursionisti in un canyon dell’omonimo parco nazionale, a circa cento chilometri a ovest di Sydney, Australia. Un escursionista ha informato un naturalista del servizio parco, che ha in seguito mostrato esemplari di foglie a un botanico. Alla fine si è scoperto che si trattava di una specie antica rimasta congelata per milioni di anni, da quando i dinosauri camminavano ancora sulla Terra.
L’attuale pino di Wollemi è quasi identico ai fossili conservati risalenti al periodo Cretaceo. Non sono molti gli esemplari sopravvissuti: solamente 60, e sono inoltre minacciati dagli incendi boschivi nella regione. Si pensava che tale pianta si fosse totalmente estinta due milioni di anni fa.
Decodificato il genoma del pino di Wollemi
Come fa sapere LiveScience, ora gli scienziati provenienti da Australia, Stati Uniti e Italia hanno decodificato il genoma del pino di Wollemi, facendo luce sulla sua evoluzione unica e sulle sue abitudini riproduttive, oltre a sostenere gli sforzi di conservazione. Il documento è stato pubblicato nel database di prestampa bioRxiv il 24 agosto e non è stato ancora sottoposto a revisione paritaria.
Il pino ha 26 cromosomi , contenenti l’incredibile cifra di 12,2 miliardi di paia di basi. In confronto, gli esseri umani hanno solo circa 3 miliardi di paia di basi. Nonostante le dimensioni del loro genoma, i pini Wollemi presentano una diversità genetica estremamente bassa, suggerendo un collo di bottiglia (quando la popolazione si ridusse drasticamente) tra 10.000 e 26.000 anni fa.
In effetti, le piante non si scambiano molto materiale genetico. Gli alberi rimanenti sembrano riprodursi principalmente clonandosi attraverso il taglio, in cui i polloni emergono dalla base e diventano nuovi alberi.
La loro rarità potrebbe essere in parte dovuta all’elevato numero di trasposoni, o “geni saltatori”, tratti di DNA che possono cambiare la loro posizione all’interno del genoma.
Questi elementi contribuiscono anche alla dimensione del genoma. “Il genoma vegetale più piccolo e il genoma vegetale più grande hanno quasi lo stesso numero di geni. Grandi differenze di dimensioni di solito derivano dai trasposoni”, ha detto a WordsSideKick.com Gerald Schoenknecht, direttore del programma per il programma di ricerca sul genoma vegetale della National Science Foundation. Schoenknecht non è stato coinvolto nella ricerca, ma la NSF ha fornito i finanziamenti.
L’effetto dei trasposoni
Quando i trasposoni raggiungono nuove posizioni, possono cambiare la sequenza delle “lettere” in una molecola di DNA, causando o invertendo così le mutazioni nei geni. Possono portare con sé DNA funzionale o alterare il DNA nel sito di inserimento e quindi avere un impatto sostanziale sull’evoluzione di un organismo.
Se i trasposoni avessero ad esempio indotto mutazioni dannose in passato, potrebbero aver contribuito al declino della popolazione accelerato dal cambiamento climatico e da altri fattori, hanno detto i ricercatori. Queste condizioni di stress potrebbero aver portato la pianta a passare alla riproduzione clonale. Poiché l’aumento dei trasposoni è correlato alla riproduzione sessuale, un passaggio alla riproduzione asessuata potrebbe aver ridotto la loro potenziale introduzione di mutazioni dannose.
Paradossalmente, mentre gli alberi dipendevano ancora dalla riproduzione sessuale, i trasposoni potrebbero aver avuto un ruolo nell’aumento della diversità genetica e quindi, almeno temporaneamente, renderli più resistenti al cambiamento delle condizioni.
Le mutazioni non sono sempre positive, ma…
“Nel 99% dei casi, le mutazioni probabilmente non sono una buona idea”, ha detto Schoenknecht. “Ma nel corso di milioni di anni, l’1% che aiuta può far avanzare la specie. In questo caso potrebbe essere stato un piccolo vantaggio”.
La decodifica del genoma ha anche rivelato perché il pino di Wollemi sembra essere suscettibile alle malattie, in particolare alla Phytophthora cinnamomi, una muffa acquatica patogena che provoca la morte. I geni resistenti alle malattie dell’albero vengono soppressi da un tipo del suo RNA associato allo sviluppo di foglie più larghe. I pini Wollemi, a differenza della maggior parte delle conifere, hanno aghi larghi.
