Genetica della cannabis: sativa, indica e classificazione moderna

Da decenni la divisione della cannabis in sativa e indica segna i menu dei dispensary, i cataloghi delle banche dei semi e il vocabolario quotidiano di chi consuma. Nei dispensary e nei coffeeshop vale come orientamento di base: la sativa renderebbe svegli e creativi, l’indica rilasserebbe e aiuterebbe a prendere sonno. Nella letteratura scientifica attuale questa divisione in due è però in gran parte superata. Ricerca sulle piante, genetica e chemotassonomia arrivano concordi alla stessa conclusione. Le categorie botaniche non predicono in modo affidabile né la composizione chimica né l’effetto farmacologico di una pianta. Al tempo stesso il linguaggio resta ben ancorato al mercato, e le categorie hanno un nucleo reale nella storia d’origine delle landrace. Questo articolo inquadra in modo sistematico le due prospettive e mostra come appare una classificazione moderna per chemovar.

1. I tipi classici in sintesi

La divisione tradizionale si basa su tre gruppi di caratteri osservabili. Sono la morfologia della pianta, l’origine geografica delle linee di partenza e, aggiunti dal commercio, i presunti profili d’effetto.

Sativa designa, nell’uso commerciale, piante alte e slanciate con foglioline lunghe e strette e un lungo periodo di fioritura, da dieci a 16 settimane. Le linee di partenza vengono da regioni equatoriali e subtropicali. Sono l’Asia meridionale (India, Thailandia, Laos, Vietnam), l’America centrale e meridionale (Messico, Colombia, Giamaica) e parti dell’Africa (Sudafrica, Marocco). Al tipo si attribuiscono effetti cerebrali e stimolanti, il cosiddetto «head high».

Indica designa piante compatte e cespugliose con foglioline larghe e verde scuro e un breve periodo di fioritura, da sei a dieci settimane. Le linee di partenza vengono dalle regioni montuose e aride dell’Asia centrale. Si tratta soprattutto di Afghanistan, Pakistan, India settentrionale e delle parti confinanti del Turkestan. Nel commercio l’indica sta per un effetto fisico e sedativo («body high», «couch-lock»).

Ibrido non è una categoria botanica. È un termine collettivo per gli incroci tra i tipi citati. Dopo decenni di selezione commerciale quasi tutte le varietà oggi disponibili sono ibridi. Una genetica sativa o indica pura si trova ormai a fatica, fuori dai progetti specializzati sulle landrace.

2. Come è nata la classificazione

La separazione botanica risale a due tassonomi del XVIII secolo. Nel 1753 Carl von Linné descrisse la cannabis in Species Plantarum come unica specie, Cannabis sativa L. Il nome «sativa» deriva dal latino sativum, cioè «coltivato». Nel 1785 Jean-Baptiste Lamarck introdusse Cannabis indica come seconda specie. La distinse da C. sativa per l’altezza minore, i fusti lignificati, le foglioline più strette e un calice peloso. L’attribuzione aveva un motivo geografico: «indica» significava letteralmente «dell’India».

La tripartizione oggi consueta nel commercio è però molto più recente di queste fonti botaniche. Negli anni ‘70 l’etnobotanico di Harvard Richard Evans Schultes applicò il termine «indica» a piante afghane. Dal punto di vista morfologico queste non corrispondevano alle piante indiane descritte in origine da Lamarck. La moderna tassonomia vernacolare si impose infine nel 1980 con un disegno al tratto di Loran Anderson. Il disegno mostrava indica e sativa come tipi contrapposti per morfologia e geografia. Da quel momento la divisione fu adottata dagli allevatori in California, nei Paesi Bassi e più tardi in tutto il mondo. John McPartland chiama perciò questa forma più recente «tassonomia vernacolare» e la separa esplicitamente dalla nomenclatura botanica formale.

3. Centri d’origine geografici e diffusione

Oggi la regione d’origine della cannabis viene collocata nell’altopiano tibetano nordorientale. La collocazione si basa su analisi dei pollini e su studi del DNA dei cloroplasti. Uno studio di Zhang e colleghi, pubblicato nel 2018 su Frontiers in Plant Science, ha analizzato il DNA dei cloroplasti di un ampio campionamento globale. Ha individuato tre aplogruppi, correlati alla latitudine delle regioni d’origine. Il gruppo d’alta quota (H) ha il ciclo di crescita più breve e la statura più bassa. Segue un gruppo intermedio (M), mentre il gruppo di pianura (L) ha la maturazione più lunga e la statura più alta. Questa differenziazione dovuta al clima è la base botanica reale della distinzione indica/sativa, etichettata più tardi.

La cannabis si diffuse lungo antiche rotte commerciali e migratorie. Andò a sud nell’attuale India e a ovest lungo la Via della Seta, attraverso l’Asia centrale fino alla Persia e al Mediterraneo orientale. Verso est raggiunse la Cina e, nell’arco di migliaia di anni, l’Europa. Nelle diverse regioni d’arrivo si svilupparono le landrace. Sono popolazioni locali geneticamente abbastanza stabili, adattate per molte generazioni al microclima del luogo. Tra le landrace più note ci sono Afghan (Hindu Kush), Hindu Kush (Pakistan/India), Kashmir, Nepalese, Thai, Colombian Gold, Acapulco Gold, Panama Red, Malawi e Durban Poison.

Nel 2020 McPartland e Small hanno proposto su PhytoKeys un riordino tassonomico, dopo l’analisi di 1.100 campioni d’erbario. Secondo questo lavoro, ciò che nel linguaggio comune si chiama «sativa» corrisponde a Cannabis sativa subsp. indica var. indica, con origine nell’Asia meridionale. Ciò che viene chiamato «indica» corrisponde a C. sativa subsp. indica var. afghanica, con origine nell’Asia centrale (Afghanistan, Pakistan, Turkestan). I parenti selvatici sono var. himalayensis (Asia meridionale) e var. asperrima (Asia centrale).

Conta qui un dato spesso trascurato: le varietà non sono mai state separate in modo netto. Nella zona di contatto geografica compaiono da millenni forme intermedie, in particolare nei bacini del Kunar e del Chitral nel Pakistan settentrionale. Le landrace sono interfeconde e nelle zone di sovrapposizione si incrociano in modo naturale. McPartland e Small parlano di «ibridazione introgressiva». Documentano che nei campioni d’erbario del Pakistan compaiono regolarmente tutte e quattro le varietà descritte, una accanto all’altra. Un campo di landrace lungo la Via della Seta mostra quindi spesso piante con caratteri sativa e piante con caratteri indica nello stesso popolamento. Questo non è il risultato della selezione moderna, ma del flusso genico naturale tra varietà vicine. È una sfumatura importante che la narrazione commerciale delle landrace «pure» perde.

4. L’ondata di ibridazione commerciale dagli anni ‘70

La selezione moderna ha rimodellato in modo radicale la diversità delle landrace cresciuta nella storia. Tre sviluppi sono stati decisivi:

In primo luogo, tra la fine degli anni ‘60 e gli anni ‘70, i viaggiatori dell’epoca hippie («Hippy Trail») portarono negli USA e in Europa occidentale semi da Afghanistan, Nepal, Thailandia, Colombia e Messico. Gli incroci di queste linee iniziarono in California e più tardi nei Paesi Bassi.

In secondo luogo, McPartland e Small documentano nel loro lavoro del 2020 un flusso in senso inverso. Dagli anni ‘70 anche la genetica fu importata nei Paesi d’origine. La «Mexican Gold» arrivò in Afghanistan intorno al 1972, landrace afghane arrivarono in Nepal, Giamaica e Thailandia negli anni ‘70, e dal 1980 nel Kashmir meridionale, in Sudafrica e in Marocco. Per questo oggi le landrace «pure» nei loro centri di diversità sono spesso contaminate.

In terzo luogo, la coltivazione si spostò dall’aperto agli ambienti chiusi, spinta negli anni ‘80 dalla repressione penale più intensa negli USA. Ne derivò una pressione selettiva a favore di piante compatte e a fioritura rapida, in altre parole a favore della genetica afghana. In questa fase i Paesi Bassi divennero l’epicentro della selezione commerciale. Dagli anni ‘80 provengono le varietà ancora oggi più influenti. Nella letteratura degli allevatori (banca dati Seedfinder, interviste nelle riviste di settore) Northern Lights, Haze e Skunk #1 valgono come i «tre pilastri» della moderna selezione di ibridi. Secondo queste fonti Northern Lights fu sviluppata alla fine degli anni ‘70 nel Nord-Ovest pacifico degli USA da landrace afghane. Dal 1985 Sensi Seeds la stabilizzò e la commercializzò nei Paesi Bassi. Haze nacque negli anni ‘70 in California da incroci di landrace sativa colombiane, messicane, thailandesi e dell’India meridionale. Da tenere presente: queste storie di allevatori provengono quasi solo da fonti dell’industria e delle banche dei semi. Non sono documentate nella letteratura peer-reviewed. Le stesse banche dei semi coinvolte le considerano in parte leggendarie, come Sensi Seeds nella sua retrospettiva sui 40 anni.

La conseguenza di questi tre sviluppi è netta. Già 30 anni fa le landrace non ibridate erano difficili da trovare in Europa e negli USA. Oggi la sola banca dati Seedfinder elenca oltre 14.000 nomi di varietà ibride. Nel 1999 l’ibrido «AK-47» vinse il premio per la migliore sativa alla Cannabis Cup e nel 2003 quello per la migliore indica. È un esempio citato spesso dell’arbitrarietà pratica delle due categorie.

5. La critica scientifica alla divisione sativa/indica

La critica attuale delle scienze vegetali alla divisione in due si basa su tre linee di evidenza indipendenti: analisi chimiche, studi genetici e argomenti tassonomici.

5.1 Analisi chimiche

Se le etichette sativa e indica dovessero permettere di prevedere l’effetto, dovrebbero correlare con profili di cannabinoidi e terpeni sistematicamente diversi. Non è così. Uno studio di Smith e colleghi, pubblicato nel 2022 su PLOS ONE, ha analizzato 89.923 campioni commerciali di cime di cannabis da sei Stati USA. È finora la più grande analisi chemotassonomica di materiale commerciale. Gli autori hanno trovato fenotipi chimici riproducibili (chemotipi). Le etichette commerciali «indica», «sativa» e «ibrido» però non coincidevano in modo coerente con questi chemotipi. Singole etichette mostravano tendenze statistiche, per esempio un debole legame tra «indica» e profili dominati dal mircene. Non avevano però una capacità predittiva affidabile per il singolo campione.

Nel 2019 il neurologo Ethan Russo ha riassunto questo dato in un influente articolo di prospettiva su Frontiers in Plant Science. Le piante di cannabis non si possono caratterizzare per altezza o larghezza delle foglie. Per questo, secondo Russo, l’unica classificazione sensata è quella per caratteri biochimici e farmacologici. Russo ha coniato per questo il termine chemovar, cioè «varietà chimica». Ha proposto di sostituire il termine «strain», insostenibile dal punto di vista botanico, che a rigore vale solo per batteri e virus.

5.2 Evidenza genetica

In parallelo, studi genetici hanno mostrato che anche a livello molecolare le etichette distinguono poco. Nel 2015 Sawler e colleghi, tra cui Jonathan Page, hanno analizzato su PLOS ONE 81 campioni di marijuana e 43 di canapa con 14.031 SNP. Hanno trovato solo una correlazione moderata tra la struttura genetica delle varietà di marijuana e la loro origine dichiarata C. sativa/C. indica. Hanno constatato che i nomi delle varietà spesso non riflettono un’identità genetica sensata.

Nel 2021 Watts e colleghi hanno pubblicato su Nature Plants l’analisi finora più precisa su questa domanda. Hanno genotipizzato 137 campioni con oltre 100.000 SNP e rianalizzato 297 campioni per terpeni e cannabinoidi. Risultato: a livello di genoma intero i campioni etichettati sativa e indica non erano distinguibili. Gli autori hanno però trovato una sfumatura importante. Le etichette correlavano con la variazione nei geni delle terpene sintasi sui cromosomi 5 e 6. Dietro la distinzione c’è quindi qualcosa di chimicamente reale, cioè una differenza d’aroma (dolciastro contro terroso). Non si tratta però di una classificazione affidabile degli effetti a livello di genoma.

Nel 2014 McPartland e Guy avevano mostrato con il DNA barcoding che la divergenza tra campioni etichettati C. sativa e C. indica è solo dello 0,41 %. In media, tra cinque altre coppie di specie della famiglia Cannabaceae, è del 3,0 % (per esempio Humulus lupulus e H. japonicus). Il valore resta chiaramente sotto la soglia che giustificherebbe una separazione a livello di specie.

5.3 Conseguenza tassonomica

Da questi dati nella letteratura specialistica si è formato un consenso prevalente. La cannabis è un genere monotipico con un’unica specie, Cannabis sativa L., che si articola in sottospecie e varietà. Nel 2018 McPartland ha definito su Cannabis and Cannabinoid Research la classificazione indica/sativa un «exercise in futility». L’ibridazione onnipresente avrebbe reso la distinzione priva di significato.

6. L’approccio moderno: chemotipi e chemovar

Come alternativa scientificamente solida si è affermata la classificazione per fenotipo chimico. Lavora su due livelli:

I chemotipi dividono la cannabis a grandi linee secondo il cannabinoide dominante:

Chemotipo I: dominante in THC (rapporto THC:CBD > 1)
Chemotipo II: intermedio (rapporto più o meno equilibrato)
Chemotipo III: dominante in CBD (rapporto THC:CBD < 1)
Più di rado si distinguono anche il chemotipo IV (dominante in CBG) e il chemotipo V (senza cannabinoidi, per la canapa da fibra).

I chemovar vanno oltre e considerano anche il profilo terpenico. Tra i terpeni dominanti ci sono il mircene (terroso, associato a un effetto sedativo) e il limonene (agrumato, associato a un effetto che solleva l’umore). Seguono il β-cariofillene (speziato, con legame diretto ai recettori CB2), il pinene (aroma di pino), il linalolo (floreale, come nella lavanda) e il terpinolene (fresco ed erbaceo). In due studi influenti, «Cannabis: From Cultivar to Chemovar» del 2012 e «Cannabis: From Cultivar to Chemovar II» del 2016, Arno Hazekamp e colleghi hanno elaborato il metodo dei chemovar. Il secondo studio ha analizzato ampi campioni per cannabinoidi e terpeni. Ha mostrato che se ne ricavano cluster riproducibili con rilevanza clinica, a differenza dell’etichetta sativa/indica.

Lo standard analitico di riferimento per determinare il chemovar è la cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC). Permette di separare in modo quantitativo tutti i cannabinoidi nella loro forma acida nativa. Si tratta soprattutto di THCA e CBDA, come si trovano nella pianta viva. La gascromatografia (GC), usata spesso in passato, decompone questi acidi con il calore. Fornisce quindi solo un parametro somma di THCA e THC. Per gli usi medici e commerciali regolamentati l’HPLC è perciò il metodo d’elezione.

7. L’effetto entourage – perché i terpeni contano

L’approccio dei chemovar è legato da vicino a un altro dibattito, quello sul cosiddetto effetto entourage. Il termine fu coniato nel 1998 da Raphael Mechoulam e Shimon Ben-Shabat. Descriveva l’osservazione che metaboliti «inattivi» modulano l’effetto del sistema endocannabinoide dell’organismo. Trasferita alla pianta di cannabis, l’ipotesi dice questo. L’effetto farmacologico non nasce dal solo THC, ma dall’interazione sinergica di cannabinoidi principali (THC, CBD), cannabinoidi minori (CBG, CBN, THCV, CBC) e terpeni.

Nel 2011 Russo ha sostenuto in un lavoro molto citato sul British Journal of Pharmacology («Taming THC») che singoli terpeni hanno effetti farmacologici specifici. Il β-cariofillene si lega direttamente al recettore CB2 del sistema endocannabinoide e ha un effetto antinfiammatorio. Il linalolo mostra nei modelli preclinici proprietà ansiolitiche, simili a quelle dell’olio di lavanda. Il pinene può attenuare il disturbo della memoria dovuto al THC, perché agisce come inibitore dell’acetilcolinesterasi. Il mircene rafforza l’effetto miorilassante del THC. Il limonene, negli studi sugli animali, ha un effetto che solleva l’umore.

Le prove per questi singoli effetti dei terpeni sono miste. Una rassegna di Christensen e colleghi su Biomedicines (2023) sostiene che l’effetto entourage si spiega meglio con concetti farmacologici consolidati. Tra questi ci sono l’interazione sinergica e il bioenhancement, e l’effetto non va quindi trattato come fenomeno a sé. Sul piano clinico la cosa più solida è la modulazione dell’effetto del THC da parte del CBD. Diversi studi mostrano che il CBD attenua alcuni effetti psicoattivi e ansiogeni del THC. Per l’ipotesi più ampia sui terpeni mancano invece finora grandi studi clinici con dosi standardizzate di singoli terpeni.

L’utilità pratica del concetto di entourage sta comunque nel fatto che ridimensiona la fissazione sulle sole percentuali di THC. Due varietà con identico contenuto di THC possono dare sensazioni soggettive ben diverse, se i loro profili terpenici divergono. Per gli usi medici, per esempio nella terapia del dolore o nei disturbi del sonno, lo sguardo del chemovar sul profilo completo dice quindi più dell’etichetta sativa/indica.

8. La disputa tassonomica: monotipico o politipico?

In parallelo alla critica alla divisione vernacolare sativa/indica, la botanica accademica discute da decenni quante specie contenga davvero il genere Cannabis. Si fronteggiano tre posizioni:

Classificazione monotipica (corrente oggi prevalente): la cannabis comprende un’unica specie molto variabile nel fenotipo, Cannabis sativa L. Le differenze a livello tassonomico inferiore sono descritte come sottospecie (subsp. sativa, subsp. indica) e varietà. La posizione è sostenuta da DNA barcoding, studi sugli allozimi e analisi dei cloroplasti.

Classificazione politipica con due specie: questa posizione distingue C. sativa e C. indica a livello di specie. La sostengono botanici come Ernest Small, insieme a Cronquist. Nell’applicazione pratica Small definisce la differenza in modo pragmatico con una soglia di THC dello 0,3 %. Molti Paesi l’hanno adottata per distinguere per legge la canapa industriale dalla canapa da droga.

Classificazione politipica con tre specie: autori come Karl Hillig, sulla base di studi su allozimi e morfologia, sostengono il riconoscimento di una terza specie, C. ruderalis. È una forma selvatica di bassa statura dell’Asia centrale, con un contenuto di THC molto basso. Nel segmento commerciale delle autofiorenti ha un ruolo come partner d’incrocio. Questa posizione è però minoritaria; i dati molecolari degli ultimi dieci anni sostengono per lo più la visione monotipica.

Per gli scopi pratici, per esempio in farmacologia o nel commercio, la disputa conta poco. La classificazione per chemovar lavora infatti comunque in modo indipendente dalla tassonomia formale.

9. Conseguenze pratiche

Per chi consuma, per i pazienti e per i coltivatori lo stato della ricerca porta ad alcune regole pratiche.

Conta il certificato di laboratorio, non l’etichetta. Per i prodotti regolamentati esiste un Certificate of Analysis. Documenta il contenuto di THC e CBD, il loro rapporto, la concentrazione dei cannabinoidi minori (CBG, CBN, THCV, CBC) e, nelle varietà di qualità, il profilo terpenico. Questi numeri sono il vero contenuto informativo della varietà. La parola «sativa» o «indica» sulla confezione aggiunge solo un’indicazione debole, nel migliore dei casi sull’aroma.

I profili terpenici sono la bussola più utile nella pratica. Le varietà dominate dal mircene risultano di solito più pesanti e sedative, quelle dominate dal limonene più leggere e capaci di sollevare l’umore. Le varietà dominate dal terpinolene risultano più fresche e stimolanti. Queste attribuzioni sono però probabilistiche e interagiscono con la biochimica individuale di chi consuma e con la dose.

Nella coltivazione la genetica non è un destino. Forma di crescita, resa e contenuto di principi attivi dipendono molto da luce, temperatura, nutrienti, momento del raccolto ed essiccazione. Due piante della stessa varietà, cresciute in condizioni diverse, possono sviluppare profili chemovar ben diversi.

Le landrace meritano tutela sul piano culturale e genetico. McPartland e Small avvertono esplicitamente che le landrace originarie dell’Asia centrale e meridionale rischiano l’estinzione per l’introgressione di genetica commerciale. Per i progetti di breeding e come riserva genetica l’accesso a landrace non ibridate è una questione importante.

10. In sintesi

La divisione della cannabis in sativa, indica e ibrido nasce da una miscela storica. Vi confluiscono osservazione botanica (Linné 1753, Lamarck 1785), tradizione degli allevatori (Schultes 1974, Anderson 1980) e marketing. I caratteri classici, cioè forma di crescita, periodo di fioritura e origine geografica, sono reali e comprensibili nelle landrace. Già lì sono però sovrapposti dall’ibridazione introgressiva naturale tra varietà vicine. Nella selezione commerciale moderna la separazione è in gran parte scomparsa: quasi tutte le varietà disponibili sono ibridi genetici. Analisi chimiche e genetiche mostrano concordi che le etichette sativa, indica e ibrido non predicono in modo affidabile la reale composizione in principi attivi di una pianta. Resta un piccolo nucleo di realtà nei geni delle terpene sintasi, che codificano l’aroma caratteristico. Le etichette non sono quindi prive di significato, ma non sono una classificazione affidabile degli effetti.

Come alternativa scientificamente solida si è affermata la classificazione per chemotipo (dominanza di THC o CBD) e per chemovar (profilo completo di cannabinoidi e terpeni). Lo standard analitico di riferimento è l’HPLC.

Per la pratica vale questo: la divisione binaria resta come scorciatoia di marketing e resisterà ancora a lungo, ma sul piano scientifico è superata. Se vuoi davvero valutare l’effetto di una varietà, guarda il certificato di laboratorio, cioè cannabinoidi, terpeni dominanti e potenza complessiva.

Fonti

Letteratura scientifica primaria

Letteratura storica primaria (senza fonti online stabili)

Linné, C. von (1753). Species Plantarum.
Lamarck, J.-B. (1785). Encyclopédie Méthodique, Botanique, vol. 1.
Anderson, L. C. (1980). Leaf variation among Cannabis species from a controlled garden. Botanical Museum Leaflets, Harvard University, 28(1): 61–69.
Small, E. & Cronquist, A. (1976). A practical and natural taxonomy for Cannabis. Taxon 25(4): 405–435.
McPartland, J. M. & Guy, G. W. (2014). The evolution of Cannabis and coevolution with the cannabinoid receptor – a hypothesis. In: Pertwee, R. (a cura di), Handbook of Cannabis. Oxford University Press.

Fonti specialistiche e di settore complementari (indicate esplicitamente)

Banca dati Seedfinder – genealogie delle varietà e dati degli allevatori; non è una fonte peer-reviewed, ma è la banca dati pubblica più completa sulle varietà commerciali di cannabis.
Sensi Seeds – retrospettive e dati aziendali sulla storia delle varietà olandesi; fonte primaria per la tradizione degli allevatori, non validata scientificamente.