Si potrebbe dire che una pianta vissuta tra i 31,500 e i 32100 anni fa è ritornata alla vita, si è sviluppata, è sbocciata e ha prodotto i semi. Di fatto è questo il risultato, straordinario per le possibilità che apre, raggiunto da un gruppo di ricercatori russi e appena pubblicato su Pnas. Lo studio nasce dal ritrovamento di una serie di semi in tane di scoiattoli al di sotto di strati di ghiaccio permanente sulla riva destra del Kolyma, un fiume della Siberia nord-orientale. Questi ghiacci si sono accumulati negli ultimi 60mila anni e sono un vero e proprio tesoro di fossili: polline, insetti, piante e resti di mammiferi. Molti di questi appartengono a un’età in cui vivevano i mammuth e infatti i ricercatori citano proprio questi animali nel loro articolo di ricerca.

Tra il materiale biologico rinvenuto e conservato in maniera naturale a una temperatura inferiore a meno sette gradi, i ricercatori hanno rinvenuto semi di un vegetale di una famiglia ancora esistente, quella delle Caryophyllaceae, una piccola piantina erbacea dai fiori bianchi. Dopo averla datata con la tecnica del radiocarbonio e verificato che la dose di raggi gamma accumulata nel tempo era inferiore a un valore limite, i ricercatori hanno rigenerato la pianta coltivando prima il tessuto in vitro e poi effettuando una micropropagazione clonale. Il germoglio ottenuto è stato poi sottoposto alle tecniche utilizzate oggi in agronomia per far sì che emettesse radici e producesse frutti.

Un clone del Pleistocene

La pianta è quindi a tutti gli effetti un clone della piantina vissuta nel tardo Pleistocene perché possiede interamente il suo patrimonio genetico. Un tale risultato è dovuto in massima parte alle condizioni ambientali a cui sono stati sottoposti i semi nel corso degli anni: in generale, la loro longevità cresce in maniera proporzionale alla diminuzione della temperatura e all’umidità alla quale sono sottoposti.

Temperature di -196 gradi

Maurizio Lambardi, ricercatore del CNR - IVALSA (Istituto per la Valorizzazione del Legno e delle Specie Arboree) spiega che normalmente nelle loro ricerche per la preservazione e la rigenerazione delle piante gli scienziati si avvalgono della crioconservazione con azoto liquido a temperature di circa - 196 gradi centigradi. Questo consente il totale blocco delle reazioni biochimiche e dei processi biologici. Già ad alcuni gradi sottozero, comunque, queste reazioni sono talmente rallentate da determinare di fatto la conservazione del materiale biologico. Tra l’altro bisogna aggiungere che sotto il permafrost l’ambiente è completamente asciutto per l’assenza di umidità, un fattore cruciale per l’integrità del seme.

I ricercatori russi affermano a chiare lettere che il loro studio dimostra che il permafrost con la sua naturale capacità di crioconservare è una risorsa potenziale per la rigenerazione di specie estinte. Come a dire che, se un giorno volessimo destinare risorse economiche sufficienti a questi scopi, potremmo “riportare in vita” organismi viventi ormai estinti.

Esperimenti anche con i mammut

Sul versante della zoologia, si tentano di raggiungere risultati simili. Ma l’impresa è molto più ardua. Un esperimento in stile Jurassic Park è, da quanto sembra, in corso. Mira a riportare in vita un fossile di mammut sfruttando la buona conservazione delle cellule del midollo ossee.

Sebbene gli scienziati russi e giapponesi che stanno effettuando la ricerca si dicano convinti che l’impresa verrà portata a compimento entro 5 anni, sono in molti a coltivare dubbi in merito. Per esempio, Flavia Pizzi, ricercatrice CNR dell’IBBA-Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria di Lodi, spiega che i ricercatori cercheranno di estrarre il nucleo da una cellula del midollo e impiantarlo nella cellula uovo di un elefante. Questo processo, riuscito perfettamente per diverse specie animali richiede, nel caso di specie ancestrali, una sorta di madre surrogato dalle dimensioni simili, che non è detto che esista. E se esiste, come nel caso di un mammut, fa notare Pizzi, non è detto che riesca a portare a compimento la gestazione.

Queste considerazioni portano quindi a scartare molte delle ipotesi immaginifiche deilla fantascienza. Per certi animali sarà di fatto impossibile una loro rigenerazione.

Ci sono delle difficoltà pratiche notevoli, come si è visto qualche anno fa quando si era riusciti a riportare in vita uno stambecco dei Pirenei utilizzando un Dna vecchio di dieci anni.

Cellule danneggiate

Molte delle cellule degli animali morti subiscono un danno prima di congelarsi dal momento che il processo non è abbastanza rapido. Anche se, nel lasso di tempo tra la morte dell’animale e il congelamento, qualche cellula resta integra non è detto che la clonazione sia fattibile. Infatti l’efficienza di questa tecnica ha una percentuale bassa e il numero di cellule richieste è quindi elevato.

Ora come ora, la scienza della crioconservazione è più che altro concentrata nella conservazione di varietà di piante o razze di animali già esistenti che, o si potrebbero estinguere o devono essere migliorate. Per esempio il gruppo di Lambardi cerca di salvaguardare alcune varietà di melo che rischiano di sparire per varie ragioni, non ultima la distribuzione di massa e le leggi del mercato.

La tecnica di crioconservazione messa a punto presso l’Ivalsa-Cnr, è una procedura innovativa già sperimentata per le antiche varietà Rosa Gentile, San Piero e CanadaRuden, Decio, Durello e Rosetta Bianca. Lambardi spiega che consiste nel prelevare gemme dormienti di melo da piante in campo durante la stagione invernale, quando hanno già acquisito una naturale resistenza al freddo, e nel mantenerle a –5 °C in ambiente ventilato, fino a quando il loro contenuto in acqua non si riduce al 30%. Poi vengono raffreddate lentamente fino a –30°C e immerse in azoto liquido per essere poi o essere preservate per tempo illimitato. La gemma potrà poi essere scongelata e reidratata.

Tutela delle specie

Un progetto simile riguarda la realizzazione di una criobanca di semi per tutelare gli agrumi della Villa Medicea del Castello, una collezione di 500 esemplari di agrumi la cui origine risale a Cosimo I de’ Medici, nel sedicesimo secolo.

Nel campo della zootecnia, lo sforzo della ricerca mira a preservare razze locali custodi di una certa originalità genetica, produttiva e culturale che sono minacciate di estinzione. Uno degli studi effettuati da Pizzi e da ricercatori dell’Università di Milano, pubblicato sul Journal of Dairy Science, paragona la fertilità, la longevità e le possibilità di ricavo economico nelle razze bovine Reggiana e Holstein.

Quest’ultima eccelleva nella quantità di latte fornita mentre la razza locale reggiana nella longevità e nella “profitability”, la capacità di fornire ricavi economici a parità di spesa. Per esempio, il parmigiano che deriva dal latte di queste mucche ha un rendimento commerciale maggiore del 30 per cento.

Il compito del gruppo IBBA Cnr è stato quindi quello di preservare questa razza attraverso programmi di conservazione in situ e la crioconservazione di spermatozoi in apposite banche. Conservando spermatozoi con le tecniche criogenetiche si può evitare la situazione irreversibile del cosiddetto collo di bottiglia, quella in cui la variabilità genetica all’interno della razza viene drasticamente ridotta.

L’esperimento delle Svalbard

Qualche anno fa è stata terminata la costruzione di un tunnel scavato sotto i ghiacci che ricoprono perennemente l’isola di Spitsebergen, nell’arcipelago delle Svalbard, nel mezzo del mar glaciale Artico, più di mille chilometri a nord dalle ultime propaggini del continente europeo. In fondo al deposito, profondo centinaia di metri e tutto rivestito di cemento armato, saranno custodite tre milioni di sementi, le copie di tutte le colture conosciute utili all’uomo, di tutti i semi presenti nelle 1400 banche di semi dela Terra, di tutte le varietà di cereali e legumi coltivate nelle zone più remote del mondo e destinate a scomparire, spazzate via dalla globalizzazione.

Nulla, né una guerra nucleare, né il riscaldamento climatico, né i cattivi sistemi di gestione agricola, né un disastro ambientale potevano distruggere il deposito. Una specie di ultima risorsa in caso di un disastro su scala globale o soltanto l’ultimo rimedio per non perdere definitivamente una varietà in pericolo.

L’accordo per la costruzione della banca si deve ai capi di stato di cinque nazioni nordiche, Norvegia in testa, con il suo Royal Ministry of Agriculture, e del Global Crop Diversity Trust, un programma sostenuto dalla Fao, che ha come scopo la conservazione della diversità agricola e della sicurezza del cibo. Un accordo costruito sulle assicurazioni degli esperti: le sementi della maggior parte delle culture alimentari possono rimanere inutilizzate per centinaia di anni, mentre molti cereali addirittura mille anni. Nella peggiore delle previsioni climatiche sul futuro, la temperatura nel deposito non sarebbe salita entro i cento anni sopra i -3,5 gradi, una temperatura che impedisce ai semi di germinare.

Migliorare la specie

Il biogeografo Jared Diamond si è chiesto come mai sia possibile che il primo uomo, senza sapere cosa stava facendo, abbia trasformato le prime mandorle velenose selvatiche in quelle commestibili. Quel che si sa è che grano e orzo si cominciarono a coltivare diecimila anni fa, i piselli attorno all’8000 avanti Cristo, olive, fichi, datteri, melograni e uva nel 4000 avanti Cristo, le fragole vennero per la prima volta coltivate dai monaci medievali; mirtilli, more, kiwi e noci pecan sono arrivate in tempi recenti.

I coltivatori impararono negli anni a scegliere per la riproduzione le piante con le migliori caratteristiche in modo da migliorare il raccolto dell’anno successivo. Nel far questo, però, badarono a conservare diverse varietà della stessa specie in modo da non avere nei campi semi quasi identici geneticamente. Non sfuggiva loro che certe varietà erano più produttive in certe annate e non in altre. Questa biodiversità viene ancora tramandata dai contadini delle zone più povere del mondo e così ora accade di trovare trenta varietà di riso coltivate da alcune decine di famiglie indiane in un’area di una cinquantina di ettari o sessanta varietà di sorgo in una zona in sui ci sono poche centinaia di contadini etiopi.

L’importanza della biodiversità

Fin qui si sarebbe potuta definire una storia di assennata politica agricola. Ma purtroppo gli uomini, forti dell’aiuto di pesticidi, fertilizzanti, trattori, irrigazione e altro ancora hanno pensato di poter fare a meno della biodiversità e si sono spesi per creare delle varietà ottimali, adatte a tutti i luoghi e tutti i climi, ma incapaci di sopravvivere senza l’aiuto degli agenti chimici.

La biodiversità agricola è calata costantemente subendo una brusca accelerazione negli ultimi cinquant’anni e i dati della Fao, citati nel libro, appena uscito, Biodiversità del genetista Marcello Buiatti sono impressionanti: su settemila specie vegetali usate per la produzione di cibo, oggi se ne coltivano trenta; « Per fare alcuni esempi, in Cina nel 1949 c’erano 10mila varietà di grano, che già nel 1970 si erano ridotte a mille; negli Stati Uniti si è perso l’86 per cento delle varietà di mele, il 95 per cento di quelle di cavolo, il 94 per cento dei piselli, l’81 di pomodori. In Messico dal 1930 a oggi è stato eliminato l’80 per cento delle varietà di mais, in Corea il 75 per cento di tutta l’agrobiodiversità». Il compito dei ricercatori è anche quello di promuovere queste specie ed educare le popolazioni locali dei paesi in via di sviluppo alla loro importanza. Nel 2004 è entrato in vigore il trattato internazionale delle risorse genetiche vegetali per cibo e agricoltura, voluto dalla Fao e ratificato da una quarantina di governi.m molte le conseguenze di questo trattato: cooperazione tra le nazioni per lo scambio di semi, potenziamento e coordinamento delle oltre mille banche presenti al mondo e dipendenti dai singoli governi.

Il 12 marzo scorso il Global Crop Diversity Trust e l’International Rice Research Institute (Irri) hanno stretto un accordo per creare il più grande deposito di varietà di riso nel mondo. Le generazioni a venire potranno così beneficiare di oltre 100mila campioni di riso, l’ultima difesa contro possibili disastri ambientali. Come accadde dopo lo tsunami, quando la banca dell’Irri fornì una varietà di semi di riso capaci di crescere nei suoli resi salati dal mare.

Le banane sono un’altra pianta orfana. Milioni di persone, soprattutto in Africa, dipendono dalle banane come cibo fondamentale. Il consumo procapite in certi posti eccede un chilo al giorno nel mondo però solo una mezza dozzina di brEeders e molte malattie le minacciano. Alla lunga è difficile che la singola varieta che supporta l’intera industria potra sopravvivere. Nuove diverse varieta servono disperatamente e questa è la ragione per cui le collezioni esistenti sono cosi importanti.