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By Luke Sumpter


Avete maturato un'ampia conoscenza della cannabis. Ne avete sperimentato i sapori, gli effetti e forse l’avete persino coltivata. Ma quanto ne sapete dei suoi cugini stretti?

La cannabis appartiene ad una famiglia botanica chiamata Cannabaceae, che comprende 170 specie diverse. Alcuni dei suoi membri, incluso il luppolo, vi risulteranno familiari, soprattutto a coloro che amano la birra artigianale. Tuttavia, all’interno delle Cannabaceae rientrano anche altre specie, tra cui piante da fiore relativamente sconosciute ed alberi che producono piccole bacche chiamate “drupe”. Continuate a leggere per scoprire tutti i segreti di questa famiglia di piante e conoscere i parenti stretti della cannabis.

Conosciamo la famiglia delle Cannabaceae

Conosciuta anche come la famiglia della canapa, la maggior parte dei membri di questo gruppo cresce nelle regioni temperate dell’emisfero settentrionale. Nonostante le loro relazioni intrinseche, in alcuni casi è impossibile trovare delle associazioni tra queste specie basandosi semplicemente sul loro aspetto. Alcune di loro (come la cannabis) sono piante a portamento eretto che si sostengono da sole grazie ad un gambo forte e robusto, mentre altre (compreso il luppolo) sono piante rampicanti che raggiungono lunghezze di circa 10m. In questa famiglia troviamo anche grandi specie arboree che crescono spontanee nelle foreste del Madagascar, del Messico e dell’Australia.

Ma come hanno fatto i botanici a capire che tutte queste specie sono imparentate? A parte la cannabis ed il luppolo che condividono alcune somiglianze visive, gli altri membri della famiglia non si assomigliano molto. Ebbene, per questa scoperta dobbiamo ringraziare l’avvento del sequenziamento genetico ed i successivi progressi della filogenesi. Ma che significato hanno questi due termini? Non preoccupatevi, vi spiegheremo tutto quello che c’è da sapere.

Storia della famiglia delle Cannabaceae

I botanici hanno condotto per secoli numerosi studi tassonomici. Per definizione, la tassonomia si riferisce alla denominazione, definizione e classificazione di organismi biologici in gruppi basati su caratteristiche condivise. Prima del 1583, i botanici associavano la cannabis a piante geneticamente non correlate in base a caratteristiche come l’uso umano e la forma delle foglie.

Tuttavia, nei successivi anni, il medico, filosofo e botanico italiano Andrea Cesalpino, ricordato da molti come un uomo dalla forte personalità, tracciò per la prima volta un legame tassonomico[1] tra cannabis e luppolo. Invece di classificare le piante in base a tratti rudimentali, Cesalpino ruppe gli schemi e decise di raggruppare queste due specie secondo le loro funzioni essenziali, compresi i fiori e i frutti.

Questo approccio permise al botanico di delineare centinaia di anni fa un’associazione molto precisa tra cannabis e luppolo, con ampio anticipo sui tempi. Oggi, sappiamo che tutte le specie appartenenti alla famiglia delle Cannabaceae possiedono fiori senza petali e producono frutti con un solo seme. Tuttavia, altri botanici presero le distanze da questa classificazione ed alcuni tassonomisti arrivarono persino a collegare la cannabis alla famiglia delle Urticaceae, un gruppo che comprende oltre 2.000 specie, in particolare le ortiche.

Ci furono poi alcuni botanici che inserirono la cannabis all’interno delle Moraceae, una famiglia che comprende gelso, fichi, albero del pane e giaca (Artocarpus heterophyllus).

Molti dei primi tassonomisti raggrupparono insieme specie di Cannabaceae, Urticaceae e Moraceae. Tuttavia, durante il XVIII secolo, il naturalista e tassonomista francese Michel Adanson classificò accuratamente Cannabis, Humulus (luppolo) e Celtis nella stessa categoria, ma la sua scoperta non ebbe successo. Solo più tardi, il botanico e filologo russo Ivan Martinov riuscì a riconoscere i legami familiari tra cannabis e luppolo, coniando il termine “Cannabaceae” per fornire loro una casa tassonomica.

Se ci pensate, questi botanici del passato arrivarono a delle conclusioni incredibili per quei tempi. Senza l’uso della tecnologia moderna, hanno giocato a fare i detective ed hanno raggruppato piante geneticamente correlate in base alle loro caratteristiche visive. Oggi, disponiamo di strumenti genetici che permettono ai botanici moderni di confermare e correggere le scoperte dei loro colleghi del passato.

Storia della famiglia delle Cannabaceae

La filogenesi ha cambiato le regole del gioco

Invece di fare affidamento esclusivamente su tratti morfologici e visivi, lo studio filogenetico sfrutta il sequenziamento genetico per raggruppare le specie in famiglie più grandi. La definizione di filogenesi[2] è “lo studio sistematico della ricostruzione della storia evolutiva passata di specie o taxa esistenti sulla base di dati attuali, come morfologia o informazioni molecolari (dati di sequenza)”. Secondo l’European Bioinformatics Institute[3], i principali obiettivi della filogenesi sono:

  • Osservare le sequenze genetiche
  • Ricostruire le storie evolutive
  • Approfondire i processi evolutivi
  • Sviluppare migliori modelli evolutivi

I ricercatori che lavorano in questo campo sono in grado di costruire alberi filogenetici analizzando i nucleotidi (i “mattoncini” che costituiscono il DNA) e le sequenze proteiche. Una volta tracciati, questi indicatori visivi offrono uno sguardo sugli eventi passati che si sono verificati durante il processo evolutivo. Se scrivete sul vostro motore di ricerca “albero filogenetico”, vedrete come tutte le forme di vita, le famiglie e le specie si diramano l’una dall’altra.

Adottando questa tecnologia, l’Angiosperm Phylogeny Group riuscì ad ampliare la famiglia delle Cannabaceae[4] fondendola con quella delle Celtidaceae. Sebbene il sequenziamento genetico consenta ai botanici moderni di separare con precisione i vari gruppi di piante, aiuta anche a far coincidere questi risultati con somiglianze nella morfologia, nella fitochimica e nella ricostruzione ancestrale, un processo che prevede la stratificazione di tratti fenotipici in cima ad un albero filogenetico. I botanici hanno tradizionalmente usato otto caratteristiche morfologiche[5] per classificare le specie all’interno delle Cannabaceae, tra cui:

  • Sistema sessuale
  • Disposizione delle foglie
  • Numero di aperture del polline (il numero di aree morbide su un granello di polline)
  • Estivazione (come sono disposte le parti del fiore)
  • Tipo di frutta
  • Morfologia del tegumento del seme
  • Perianzio (parte non riproduttiva del fiore) al momento della fruttificazione
  • Disposizione delle stipule

Allora, che aspetto ha l’albero filogenetico delle Cannabaceae? Innanzitutto, prima di andare avanti, cerchiamo di capire le differenze tra genere e specie. Nel mondo della nomenclatura binomiale, un genere si colloca più in alto di una specie nella gerarchia di classificazione, il che significa che specie simili tra loro appartengono allo stesso genere e più generi costituiscono una famiglia.

Ad esempio, prendiamo la cannabis. Alcuni botanici sostengono che il genere Cannabis sia monotipico e comprenda solo la Cannabis sativa, mentre altri propongono che sia costituito da tre specie diverse[6]: C. sativa, C. indica e C. ruderalis. Seguendo questa logica, l’albero filogenetico delle Cannabaceae comprende nove generi distinti, ciascuno composto da una moltitudine di specie. Questi generi comprendono:

Aphananthe Gironniera
Lozanella Cannabis
Humulus Celtis
Pteroceltis Chaetachme
Trema

All’interno di questo albero troverete anche piccoli cladi, gruppi di generi che sono più strettamente correlati rispetto agli altri. Ad esempio, Cannabis e Humulus condividono un clade, così come Pteroceltis e Chaetachme. Qui di seguito cercheremo di analizzare nel dettaglio i generi più interessanti per aiutarvi a comprendere meglio la famiglia delle Cannabaceae.

  • Cannabis

Questa non ha certo bisogno di presentazioni. Tutti conosciamo la pianta di cannabis, i fitocannabinoidi più importanti all’interno dei suoi fiori e le migliaia di cultivar disponibili. La cannabis è il genere storicamente ed economicamente più significativo all’interno della famiglia delle Cannabaceae.

I ricercatori hanno scoperto che i costituenti all’interno di questa specie producono effetti molto particolari sul nostro corpo agendo sul sistema endocannabinoide integrato nel nostro organismo. Gli studi in corso continuano a scoprire nuove potenzialità in THC, CBD ed altri cannabinoidi, senza parlare delle proprietà dei numerosi terpeni prodotti da questa pianta.

Cannabis
  • Humulus

Questo piccolo genere contiene solo 7 specie. Tra questi, l’Humulus lupulus si distingue come il più famoso. Questa pianta rampicante può raggiungere dimensioni impressionanti e possiede foglie con 7 punte piuttosto simili a quelle che vediamo sulla cannabis.

Esattamente come la cannabis, anche i fiori di luppolo sono ricchi di terpeni aromatici, tra cui umulene, mircene e cariofillene. I produttori di birra artigianale sfruttano questi composti aromatici volatili per dare aromi più dinamici alle loro IPA e ad altre birre.

Humulus
  • Celtis

Certo, il luppolo ha un aspetto analogo alla cannabis ed entrambe le piante sprigionano odori simili. Ma esistono altri generi all’interno della famiglia delle Cannabaceae che non hanno alcuna analogia con le piante appartenenti a questi gruppi. Prendiamo il Celtis, ad esempio. Questo genere è composto da 70 specie di alberi decidui che spesso vengono chiamati bagolaro o spaccasassi.

Queste specie arboree sono estremamente diffuse in tutto il mondo, dall’Europa meridionale all’Asia orientale, dal Sud America al Nord America e in tutta l’Africa. Questi alberi possono diventare molto grandi, toccando i 25m d’altezza, ed il legno pregiato di alcune varietà viene utilizzato per costruire mobili.

Celtis
  • Trema

Anche i membri di questo genere assomigliano alla cannabis. Tutte le 15 specie sono alberi sempreverdi strettamente imparentati con i loro cugini Celtis. Queste specie crescono nelle calde regioni dell’Asia meridionale, dell’Australasia settentrionale, dell’Africa e di alcune parti del Nord America. Raggiungono altezze di 20m e producono foglie appuntite con margini seghettati. Alcune specie sono apprezzate per la loro capacità di fissare l’azoto e la loro tolleranza ai terreni poveri.

Trema

Cannabaceae — Un vero ricongiungimento familiare

Vi sentite un po’ disorientati? Non preoccupatevi, anche noi ci siamo sentiti così dopo aver scoperto i cugini stretti della cannabis, specialmente gli alberi dalle altezze torreggianti! Adesso, grazie a questa infarinatura generale sulla famiglia delle Cannabaceae, dovreste capire come l’intersezione tra la botanica della vecchia scuola e la moderna tecnologia filogenetica sia riuscita a classificare accuratamente tutti i generi all'interno di questo gruppo. Come ricompensa, organizzate una sessione con i vostri amici e diffondete queste nuove conoscenze.

External Resources:
  1. Cannabis Systematics at the Levels of Family, Genus, and Species https://www.liebertpub.com
  2. Phylogenetic Invariants and Markov Invariants https://www.sciencedirect.com
  3. What is phylogenetics? | Phylogenetics https://www.ebi.ac.uk
  4. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II https://plantnetwork.org
  5. Molecular phylogenetics and character evolution of Cannabaceae https://onlinelibrary.wiley.com
  6. Cannabis (Genus) https://www.sciencedirect.com
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