Uno dei nostri carboidrati preferiti, la patata, potrebbe avere origini inaspettate. Circa 8 o 9 milioni di anni fa, un incrocio casuale tra piante selvatiche di pomodoro e specie simili alle patate ha dato vita a un nuovo lignaggio, il Petota, al quale appartengono tutte le patate che conosciamo oggi.
Un incrocio genetico all’origine della patata
La nuova ricerca suggerisce che il lignaggio Petota, che include le 107 specie di patate selvatiche e la patata coltivata (Solanum tuberosum), sia emerso da un incrocio tra gli antenati di altri due lignaggi: il pomodoro (Solanum lycopersicum) e l’etuberosum, una specie sudamericana. Secondo la botanica Sandra Knapp, coautrice dello studio, l’importanza di questo incrocio risiede nella creazione di nuove combinazioni di geni.
Questo processo genetico ha portato alla comparsa dei tuberi, gli organi sotterranei che immagazzinano acqua e nutrienti di cui ci nutriamo. Né gli antenati dei pomodori né quelli dell’etuberosum possedevano tuberi, e queste strutture non sono apparse in nessuno dei due lignaggi dopo l’incrocio, sottolineando l’unicità di questo evento evolutivo.
La prova genetica: un mosaico di DNA
La ricerca ha finalmente svelato le origini della patata. Sanwen Huang, professore presso l’Accademia cinese di scienze agrarie, ha dichiarato che i risultati dimostrano come un evento di ibridazione possa innescare l’evoluzione di nuovi tratti e la comparsa di nuove specie. Questo incrocio ha risolto il mistero su come siano nati i tuberi.
Per arrivare a questa conclusione, i ricercatori hanno analizzato i genomi di 128 piante appartenenti ai lignaggi Petota, Tomato ed Etuberosum. Utilizzando strumenti genomici avanzati, non disponibili in passato, hanno scoperto modelli genetici “a mosaico” nel DNA del Petota. Questo mix uniforme di DNA, ereditato sia dal pomodoro che dall’etuberosum, ha datato l’origine della patata a un evento di incrocio avvenuto tra 8 e 9 milioni di anni fa.
Questo antico incrocio è stato possibile perché i due lignaggi condividevano un ultimo antenato comune circa 13-14 milioni di anni fa. Nonostante si fossero evoluti indipendentemente, le piante di Etuberosum e Tomato avevano ancora abbastanza in comune geneticamente per potersi ibridare.
Lo studio ha anche identificato i geni specifici che hanno reso possibile la formazione dei tuberi. I ricercatori hanno collegato la produzione dei tuberi a diversi geni, tra cui SP6A, proveniente dal lignaggio del pomodoro, che si è evoluto nelle patate per fornire le istruzioni su quando produrre i tuberi. È stato anche identificato il gene IT1, che ha un ruolo nella formazione dei tuberi ma che proviene dal ceppo Etuberosum.
Il ruolo evolutivo dei tuberi
La comparsa dei tuberi è stato un evento cruciale nell’evoluzione delle patate. Secondo i ricercatori, questa nuova caratteristica ha fornito alle piante un vantaggio significativo, permettendo loro di prosperare in un periodo in cui le Ande stavano subendo un rapido sollevamento geologico.
Sandra Knapp ha spiegato che l’incrocio genetico ha generato una “mescolanza di geni” che ha portato alla produzione dei tuberi, permettendo così alle piante di patata di espandersi in nuovi e impegnativi habitat, come le regioni montuose fredde e secche. La capacità di immagazzinare nutrienti e acqua ha reso le patate più resilienti rispetto alle piante di pomodoro e di etuberosum.
Questo non solo ha facilitato la loro espansione geografica, ma ha anche ridotto la probabilità di accoppiamento con le specie ancestrali, consolidando il lignaggio Petota come una linea genetica completamente nuova. Sanwen Huang ha concluso che “l’evoluzione di un tubero ha dato alle patate un enorme vantaggio in ambienti difficili, alimentando un’esplosione di nuove specie e contribuendo alla ricca diversità di patate che vediamo e su cui facciamo affidamento oggi”.
Lo studio è stato pubblicato su Cell.
