In natura accade spesso che le piante si adattino, si modifichino, cambino. Ma che tornino indietro nel tempo, recuperando caratteristiche genetiche antichissime, è qualcosa di veramente raro. Eppure, è esattamente ciò che sta accadendo in alcune specie di pomodori selvatici che crescono spontaneamente tra le rocce vulcaniche delle isole Galápagos.
Uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature Communications da un gruppo di ricercatori dell’Università della California, Riverside e dell’Istituto Weizmann di Scienze, in Israele, ha documentato per la prima volta un processo evolutivo “a ritroso”, osservato in tempo reale.
Pomodori con caratteristiche arcaiche
I ricercatori hanno analizzato 56 campioni di pomodori selvatici provenienti da diverse aree dell’arcipelago, appartenenti alle specie Solanum cheesmaniae e Solanum galapagense. Il loro obiettivo era studiare gli alcaloidi, composti chimici tossici che servono come meccanismo di difesa contro erbivori e parassiti.
La scoperta è stata sorprendente: nelle isole orientali, più antiche e stabili, i pomodori producevano alcaloidi simili a quelli dei pomodori coltivati nel resto del mondo. Ma nelle isole occidentali, più giovani e geologicamente instabili, i frutti contenevano una versione molto più arcaica di questi composti chimici, molto simile a quella presente nei parenti preistorici del pomodoro, come alcune varietà selvatiche di melanzane.
Non si tratta di un semplice caso isolato: intere popolazioni vegetali mostrano segni evidenti di questo “ritorno al passato” genetico.
La chiave è in un enzima e in pochissimi amminoacidi
Grazie a un’approfondita analisi di laboratorio, gli scienziati hanno individuato un enzima specifico coinvolto nella produzione di questi antichi alcaloidi. Il dato più incredibile? Sono bastate pochissime modifiche in alcuni amminoacidi per “riattivare” questa vecchia versione dell’enzima.
Un vero e proprio viaggio genetico a ritroso, che non dipende solo da mutazioni casuali, ma sembra rispondere a pressioni ambientali ben precise. Le isole occidentali delle Galápagos sono infatti più giovani di 500.000 anni e offrono condizioni decisamente più difficili: suoli poveri, meno vegetazione, climi più estremi.
In un contesto così ostile, tornare a vecchie strategie di difesa potrebbe aver rappresentato un vantaggio evolutivo. Per questo la mutazione non è rimasta isolata, ma si è diffusa in modo esteso, coinvolgendo anche altri geni, in un processo chiamato atavismo genetico.
Questo “ripasso evolutivo” non è solo affascinante dal punto di vista biologico. Può anche avere importanti ricadute pratiche. Come spiega Adam Jozwiak, biochimico molecolare e autore principale dello studio:
Se cambi solo pochi amminoacidi, puoi ottenere molecole completamente diverse. Questa conoscenza potrebbe aiutarci a progettare nuovi farmaci, migliorare la resistenza delle piante ai parassiti o rendere i prodotti agricoli meno tossici.
Ma prima, avverte lo scienziato, bisogna imparare a capire a fondo come funziona questo meccanismo naturale. E questa ricerca rappresenta un primo, fondamentale passo in quella direzione.