Sorpresa nella famiglia delle piante: la patata è figlia del pomodoro

Lo storico americano William McNeill ha dedicato un saggio provocatorio al tentativo di dimostrare che la patata ha cambiato la storia del mondo. La pianta, domesticata in quello che oggi è il Perù circa dieci millenni fa, fu la principale fonte di energia per il potente Impero Inca e in seguito per i conquistadores spagnoli, che portarono questo superalimento sconosciuto in Europa intorno al 1570. "Le patate, nutrendo popolazioni in rapida crescita, permisero a una manciata di nazioni europee di dominare gran parte del mondo tra il 1750 e il 1950", sosteneva McNeill un quarto di secolo fa. La storia sociale della patata è ben nota, ma le sue origini sono rimaste un enigma fino ad ora. Un team internazionale di scienziati ha annunciato una sorpresa questo giovedì: la patata è figlia del pomodoro.

"Abbiamo finalmente risolto il mistero", afferma il genetista cinese Sanwen Huang , responsabile della ricerca presso l'Istituto di Genomica Agricola di Shenzhen. Il suo team ha analizzato il complesso DNA di circa 60 specie correlate e ha scoperto che la patata ha avuto origine circa nove milioni di anni fa da un incrocio naturale in Sud America tra una pianta di pomodoro e una patata (etuberosum) , una pianta simile nell'aspetto alla patata ma priva dei suoi caratteristici tuberi commestibili.

Huang e i suoi colleghi sottolineano che è stato questo mix genetico a permettere la comparsa di questi ispessimenti sotterranei degli steli, che fungono da riserva di nutrienti per la pianta e sono oggi un alimento base per oltre 1 miliardo di persone. Una patata da 170 grammi fornisce135 chilocalorie , metà della dose giornaliera raccomandata di vitamina C e persino quattro grammi di proteine con tutti gli amminoacidi essenziali. Secondo lo storico William McNeill, comprendere le complessità genetiche che ne controllano le dimensioni e i componenti è una questione chiave nella geopolitica globale. Ecco perché la Cina si è concentrata sulla ricerca sulle patate.

La relazione appena scoperta potrebbe essere scioccante per qualcuno al di fuori del campo agricolo, spiega il genetista Zhiyang Zhang . "Potrebbe essere sorprendente perché il pomodoro e la patata che compriamo al supermercato sono piuttosto diversi. Tuttavia, ciò che mangiamo in realtà sono i frutti della pianta di pomodoro e i tuberi sotterranei della pianta di patata. È normale che due organi distinti abbiano un aspetto così diverso, ma le piante stesse – le loro foglie e i loro fiori, ad esempio – sono simili", riflette Zhang, il primo autore dello studio. La pianta di patata assomiglia ancora di più all'Etuberosum, ma l'analisi genetica rivela che è più strettamente imparentata con la pianta di pomodoro. "Siamo rimasti sorpresi che la patata sia una discendente del pomodoro", ammette Zhang, anche membro dello Shenzhen Institute of Agricultural Genomics , un gigantesco centro di ricerca con 500 dipendenti e affiliato al governo cinese.

Gli autori sottolineano che questo tubero innovativo, l'organo ricco di nutrienti oggi chiamato patata, emerse in un momento chiave, nel mezzo del sollevamento della cordigliera delle Ande . Queste nuove piante, dotate di ispessimenti sotterranei sui loro steli, furono in grado di adattarsi ai climi più freddi delle Ande. Colonizzarono diversi ecosistemi e subirono una "diversificazione esplosiva", per usare le parole di Huang, Zhang e dei loro colleghi. Secondo i loro dati, esistono più di 100 specie di patate selvatiche. Diecimila anni fa, gli abitanti delle Ande ne addomesticarono una, aprendo la strada alla patata moderna.

Nel 2011, la biologa spagnola Salomé Prat ha guidato il team che ha scoperto l'interruttore genetico che dice alle piante quando produrre tuberi, a seconda delle ore di luce: il gene SP6A . Il nuovo studio dimostra che questo gene chiave proviene, sorprendentemente, dalle piante di pomodoro. Il mistero è cosa succede dopo, quando, ad esempio, il sole autunnale attiva l'interruttore, sottolinea Prat, del Centro di Ricerca in Agrigenomica della città di Cerdanyola del Vallès, a Barcellona. "Quando arriva il segnale per la formazione dei tuberi, cosa succede in quel fusto sotterraneo che inizia ad ispessirsi e ad accumulare amido e proteine? Non lo sappiamo ancora", spiega. "Se riusciamo a comprendere l'insieme dei geni necessari, in futuro potremmo creare piante che producono cereali oltre che tuberi", continua Prat. Patate e cereali in un'unica pianta.

Il team di Huang e Zhang ricorda che sono già state create piante ibride di patata e pomodoro. I ricercatori citano uno studio del 1978 della genetista spagnola Marisol Sacristán , scomparsa nel 2023 all'età di 87 anni. La scienziata, della Libera Università di Berlino, e altri due colleghi riuscirono a combinare in modo rudimentale una pianta di pomodoro ciliegino e una di patata quasi mezzo secolo fa. "La capacità esiste. E ora che sappiamo che sono così strettamente correlate, in futuro potremmo avere piante che producono pomodori e patate, ma siamo ancora lontani; dobbiamo comprendere meglio il processo", afferma Prat.

I tuberi potrebbero fornire l'energia per il prossimo impero globale. "La Cina ha puntato tutto sulle patate e ci annienterà tutti. Si sono resi conto che è una coltura super produttiva: si possono raccogliere molte patate con poca terra. Per il grano, invece, servono campi enormi. Se miglioriamo la qualità delle patate ora, ad esempio, rendendole più proteiche, diventeranno un superalimento", sostiene Prat. La Cina è già il più grande produttore di patate al mondo, con una superficie coltivata di 50.000 chilometri quadrati , equivalente alla superficie di interi paesi come Costa Rica e Slovacchia.

Una dozzina di istituzioni cinesi hanno collaborato al nuovo studio, pubblicato questo giovedì sulla rivista Cell . Hanno partecipato anche altri sette centri provenienti da Canada, Stati Uniti, Germania e Regno Unito. Gli autori sono grati per il supporto della scienziata colombiana Susy Echeverría , che ha dedicato il suo dottorato all'Imperial College di Londra a cercare di capire perché la famiglia della patata e del pomodoro sia così diversificata e perché alcuni dei suoi membriabbiano avuto così tanto successo nel colonizzare diversi ecosistemi in tutto il mondo. "Il punto più interessante non è tanto quando ha avuto origine il gruppo della patata, ma come", afferma Echeverría, che sottolinea che lo sviluppo dei tuberi è derivato da una combinazione di geni provenienti da diverse linee evolutive. Se William McNeill aveva ragione e la storia si ripete, chiunque comprenda queste enigmatiche complessità genetiche della patata dominerà il mondo.