Come abbiamo addomesticato il cotone

Il cotone selvatico, a sinistra, è caratterizzato da fibre corte, marroni e ruvide, mentre il cotone coltivato moderno possiede fibre bianche, sottili e abbondanti. Foto: Corrinne Grover / Iowa State University

Quando immaginiamo il cotone, possono venirci in mente dei soffici batuffoli bianchi, pronti per essere filati. In realtà, l'aspetto dei baccelli delle piante di cotone coltivate è piuttosto diverso da quello delle loro progenitrici selvatiche, che crescevano in natura migliaia di anni fa.
Oggi, il cotone rappresenta la principale fonte di fibra naturale al mondo nel settore tessile e il 90% delle piante coltivate appartiene alla specie Gossypium hirsutum. Non era però chiara l'origine di questa specie, né cosa la distinguesse geneticamente dalle varietà selvatiche.

I risultati di uno studio pubblicato di recente su PNAS confermano l’ipotesi più accreditata a riguardo: il cotone come lo conosciamo oggi discende dalle varietà selvatiche originarie della penisola dello Yucatán, in Messico. È qui, secondo la ricerca, che circa 5500 anni fa gli esseri umani avrebbero iniziato a coltivare questa pianta. Il team dell’Università statale dell’Iowa che ha condotto lo studio – coordinato dal professore di ecologia, evoluzione e biologia degli organismi Jonathan Wendel – ha analizzato un’ampia quantità di genomi raccolti da numerosi campioni di cotone selvatico, ricostruendo così l’albero genealogico della specie Gossypium hirsutum.

I baccelli del cotone coltivato sono caratterizzati da morbidi batuffoli bianchi, composti da molte fibre, lunghe e sottili. Quelli del cotone selvatico, al contrario, sono più piccoli, con fibre scure, ruvide e corte.

Tale diversità si deve al fatto che la storia evolutiva del cotone è stata scritta dagli esseri umani: attraverso millenni di coltivazioni selettive e di incroci programmati abbiamo ottenuto le varietà domestiche che conosciamo oggi, a partire dalle piante selvatiche. Qualcosa di simile è avvenuto anche con altre specie animali (il cane non esisterebbe, oggi, se non avessimo addomesticato i lupi, e lo stesso vale per i gatti e le galline) e vegetali (tra cui il mais, il riso, il girasole e il grano).

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Come ha spiegato Wendel, per addomesticare una specie bisogna continuare a incrociare, generazione dopo generazione, sempre e solo gli esemplari che possiedono le caratteristiche desiderate (in questo caso, le piante con le fibre più abbondanti, lunghe, morbide e resistenti) e privi di quelle che si vuole scartare. Attraverso questo processo, aumenta la quantità di piante dotate dei tratti utili (e si riduce, però, la varietà genetica complessiva della specie).

Ma quand’è che gli esseri umani hanno cominciato ad addomesticare il cotone, fino a ottenere la morbida varietà impiegata oggi nel settore tessile? E dov’è iniziata, esattamente, questa storia? Per rispondere, Wendel e il suo team hanno condotto analisi genomiche su un ampio set di campioni di specie selvatiche e coltivate, provenienti da aree diverse del mondo, raccolte in natura o prelevate dagli erbari.

Confrontando le centinaia di genomi a disposizione, i ricercatori e le ricercatrici hanno potuto tracciare la storia genetica del cotone: attraverso le somiglianze e le differenze genetiche tra i campioni, hanno costruito una sorta di “albero genealogico” di questa pianta, utile a mostrare quale varietà selvatica fosse più strettamente imparentata con quella coltivata oggi.

Foto: Priscilla Du Preez / Unsplash

I risultati, come anticipato, confermano che la specie Gossypium hirsutum, che veniva coltivata circa 5500 anni fa nello Yucatán nord-occidentale, è quella che poi si è diffusa a livello globale, soppiantando altre varietà addomesticate indipendentemente in Sud America, Africa e India. Il Messico – e in particolare lo Yucatán – risulta quindi essere il centro primario di domesticazione da cui derivano le cultivar moderne. È proprio qui che si registra ancora oggi la più alta variabilità genetica tra le specie selvatiche di cotone.
Secondo le ricostruzioni degli autori, nel corso dei millenni, le prime forme addomesticate di G. hirsutum si diffusero dallo Yucatán tra le culture indigene delle aree limitrofe, dapprima a livello locale e poi in tutta l’America Centrale, nei Caraibi e in Sud America.

La penisola dello Yucatan era già stata individuata come probabile area di origine del processo di domesticazione del cotone. Il lavoro di Wendel e colleghi ha reso questa ipotesi più solida grazie a metodi di analisi genetica all'avanguardia, offrendo soprattutto una ricostruzione più completa della storia genetica del cotone, che comprende le varie differenziazioni e gli incroci tra le diverse varietà avvenuti nel corso del tempo.

Per questo motivo, l’ampio set di dati genetici raccolto dagli autori e dalle autrici potrebbe rivelarsi utile anche per un altro scopo. Come si legge nello studio, ricostruire i cambiamenti genetici che distinguono le specie selvatiche e quelle domestiche serve anche a capire se e quali tratti potenzialmente utili siano andati persi lungo il percorso. Tra questi, per esempio, quelli legati alla resistenza alle malattie o alla tolleranza agli stress ambientali.

Insomma, la speranza di Wendel e colleghi è che comprendere quale patrimonio genetico conservino ancora le piante di cotone selvatiche potrebbe aiutarci, un giorno, a recuperare parte della diversità genetica perduta nel tempo e a reintrodurre nelle cultivar moderne alcune caratteristiche vantaggiose che la selezione umana ha progressivamente eliminato, ma che sono ancora diffuse in natura.