Cloockwork weed. Il ritmo circadiano e il suo ruolo nella cannabis

Soft Secrets
17 Jan 2022

La storia degli esseri viventi è vecchia quanto quella del pianeta Terra, nel corso di miliardi di anni di evoluzione ci siamo perfettamente adattati alle condizioni atmosferiche presenti, come le temperature e il costante alternarsi del giorno con la notte. Uomini, animali e piante hanno sviluppato un vero e proprio orologio biologico interno sincronizzato con i moti terrestri.


La Terra esegue principalmente due movimenti simultanei detti moto di rotazione e di rivoluzione, il primo descrive il movimento intorno all'asse polare garantendo giorno e notte in cicli di 24 ore, mentre il secondo indica il movimento della Terra intorno al Sole generando l'alternarsi delle stagioni.

Da questo adattamento evolutivo nasce il ritmo circadiano, un complesso sistema biologico con il compito di gestire una vasta gamma di funzioni fisiologiche relazionate con determinati momenti della giornata. Il termine circadiano deriva dal latino, dove circa significa intorno e diano indica il giorno, da qui la parola "intorno al giorno".

Ma cos'è esattamente? È definito ritmo circadiano un ritmo biologico endogeno che segue cicli di circa 24 ore. Questa tipologia di orologio interno, presente in ogni organismo, è sincronizzato con il ciclo del giorno e della notte attraverso degli stimoli esterni detti "Zeitgebers", un termine che deriva dal tedesco e significa "indicatori del tempo"; un esempio di Zeitbegers è la luce solare. Negli esseri umani il centro di controllo del ritmo circadiano è situato nel nucleo soprachiasmatico, un gruppo di cellule collocate nell'ipotalamo e si incarica della ritmicità di molteplici funzioni fisiologiche, come la secrezione di ormoni in determinati momenti della giornata, la regolazione della temperatura corporea oppure del ritmo sonno-veglia.

Nelle piante è coinvolto nella regolazione di numerosi processi biologici che vanno dal controllo del metabolismo all'attività di fotosintesi, la traspirazione fogliare e i sistemi di difesa contro stress biotici ed abiotici. L'orologio circadiano funziona basilarmente in questo modo, vi sono dei segnali di "input", un "core" e dei segnali di "output". Il core, che è costituito dall'oscillatore, si occupa di gestire le informazioni ricevute dai segnali in entrata rappresentati da un insieme di geni e proteine e di inviarle agli organi corrispondenti in determinati momenti che si ripetono ciclicamente. I segnali di input possono essere provocati da fattori o necessità interne alla pianta oppure da fattori esterni come la luce e la temperatura. Un esempio pratico di ritmo circadiano è il movimento compiuto dalle foglie ancora prima che sorga il sole, infatti l'orologio circadiano prepara la pianta all'albeggiare provocando l'innalzamento delle foglie. Alcuni studi hanno evidenziato il perdurare di questa ciclicità anche in piante poste totalmente al buio; per alcuni giorni le piante hanno continuato a seguire il loro orologio interno innalzando le foglie al medesimo orario anche in assenza di luce. Quindi possiamo concludere che le piante possiedono un orologio biologico interno indipendente che attraverso stimoli esterni detti Zeitgebers si sincronizza con l'ambiente circostante. 

Un altro esempio di ritmo circadiano nelle piante è rappresentato dalla gestione dei carboidrati, infatti le piante producono zuccheri attraverso la fotosintesi che si svolge durante il giorno in presenza di luce, quindi una parte di questi carboidrati viene immagazzinata sotto forma di amido come riserva notturna. Le piante mediante l'orologio circadiano riescono a valutare la durata della notte e di conseguenza a calibrare la velocità di degradazione dell'amido in modo tale che sia sufficiente per tutta la fase notturna.

Cosa riguarda la cannabis? La comprensione del ritmo circadiano di una pianta e più in particolare quello di uno specifico strain potrebbe aiutarci a migliorarne la resa e la qualità finale. Attraverso delle accurate osservazioni ed analisi possiamo scoprire di quali accorgimenti hanno bisogno le nostre piante e stabilire i tempi e i modi migliori per l'esecuzione dei lavori come ad esempio l'orario in cui si irriga oppure il momento più adatto per polverizzare o per potare le piante.

Nelle coltivazioni indoor potrebbe essere molto utile l'impiego di un controller per la gestione di illuminazione e clima in grado di simulare alcune condizioni ambientali naturali come l'alba e il tramonto e che permettano un cambio graduale della temperatura, non repentino ma preparatorio al cambiamento. Anche la regolazione di accensione e spegnimento delle luci in sincronia con l'ambiente naturale esterno è un ottimo accorgimento. Un altro aspetto importante riguarda la genetica delle piante che coltiviamo, molto spesso i growers durante la selezione di nuovi strain valutano solo poche caratteristiche come la struttura della pianta, le sue qualità organolettiche e la resa finale, senza tenere in considerazione aspetti che riguardano il suo ritmo circadiano e la sua sincronizzazione con l'ambiente in cui crescono, con il risultato finale di eleggere piante disadattate. Inoltre le piante al pari degli umani possono soffrire il jet lag se sottoposte ad ampi cambiamenti di fuso orario; il jet lag è un fenomeno che si verifica quando una persona attraversa velocemente vari fusi orari come accade in un viaggio in aereo e provoca alcuni sintomi come sonnolenza, emicrania e difficoltà motorie dovuto dalla mancanza di sincronizzazione tra il nostro orologio circadiano e il nuovo orario. Infatti i cloni di marijuana provenienti da oltreoceano hanno bisogno di attenzioni particolari prima di adattarsi al nuovo ambiente.

La scelta migliore ricade sul coltivare varietà autoctone nate già in sincronia con l'ambiente di crescita. 

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