Appunti per il primo parziale di Botanica farmaceutica

SISTEMATICA E TASSONOMIA

E’ importante capire cosa si intende per biodiversità: vi sono molteplici organismi viventi nelle loro

diverse forme… in realtà più di 1,75mil specie descritte e 17mil specie stimate. Tutte le forma di

vita possono essere divise in sette diversi regni, di cui due Procarioti (Bacteria ed Archaea), e

cinque Eucarioti (Chromista, Protista, Piantae, Fungi, Animalia).

Recentemente, vale a dire dal periodo della Rivoluzione Industriale, stiamo osservando la sesta

estinzione di massa: moltissime specie di vari regni sono a rischio, e rispetto alle altre quinte

estinzioni (es. dinosauri) non deriva da attività naturali ma da attività antropiche e dal cambiamento

climatico da esse provocato. Il tasso di estinzione è circa 1000 volte superiore a

quello naturale, e perdiamo circa 3 specie ogni ora: a rischio sono il 36% delle Eudicotiledoni, il

17% delle Monocotiledoni, il 40% delle Gimnosperme, ed il 16% delle Pteridofite e felci.

Le piante sono state in grado di colonizzare tantissime zone: non solo il terreno terrestre, ma anche

il mare, zone d’acqua, ed altro. Partite dalle alghe verdi cresciute nelle prossimità delle coste,

si sono originate le Briofite (prime pianti terrestri); da alcune Briofite sono nate alcune piante

vascolari come le Licofite, e da lì piante a seme come le Felci, poi divise in Angiosperme e

Gimnosperme.

Nell’ambiente acquatico ci sono varie piante come la Poseidonia oceanica L. ,

(attenzione, non alghe),

una pianta vascolare che produce fiori e frutti non a noi edibili (utili alla riproduzione, che avviene sempre

e che fornisce ossigeno e prevengono

in acqua e mediante correnti che li trasferiscono, e posseggono un calice)

l’erosione costiera trattenendo la sabbia .

(tanto che è assolutamente vietato portare via le foglie di Poseidonia)

Anche le “patate di mare” sono Poseidonia oceanica L.

E’ dunque necessario fare “ordine”, classificare tutte queste piante raggruppando gli elementi in

categorie omogenee al loro interno. Non avere classificazione significa raggruppare oggetti senza

alcun ordine, rendendo molto difficile “trovare” le piante che ci interessano, mentre classificare

secondo vari criteri (arbitrariamente scelti) facilita il compito.

La sistematica è la scienza che studia la diversità degli organismi vegetali e animali,

caratterizzandoli e trovando affinità e differenze tra di essi: da qui deriva la tassonomia, che

stabilisce i criteri utili a raggruppare le unità individuate. Sono stati sviluppati diversi metodi di

classificazione, come il portamento (erbe, alberi, arbusti), o i principi attivi (specie alimentari,

velenose, medicinali), etc.

I sistemi tassonomici artificiali sono quelli che, arbitrariamente, riuniscono assieme le specie sulla

base di caratteristiche comuni.

Il primissimo sistema tassonomico artificiale è stato il Sistema Sessuale di Linneo (1735) basato

sul numero degli stami: era un sistema molto semplice, ma che purtroppo collocava specie molto

distanti tra loro nello stesso gruppo – l’inclusione in una categoria non consente di dedurre altri

caratteri morfologici.

Dal 1800 compaiono le classificazioni naturali, basati sull’osservazione di numerosi caratteri

morfologici, che possiedono un’elevata predittività.

Anche qui sono state molto utili le teorie evoluzionistiche, diffuse proprio in quel periodo,

affermando la visione filogenetica (va ricostruita la storia evolutiva dei gruppi singoli, piuttosto che l’analisi

Da qui possiamo dare un’affermazione molto importante:

comparativa delle loro diversità e affinità attuali).

gli stessi fattori ecologici possono portare a somiglianze tra specie che tra di loro non hanno un

granché in comune (convergenza evolutiva).

Secondo la cladistica (Henning, 1969), l’evoluzione consiste in una serie di tappe successive

determinate dalla comparsa di caratteri più evoluti: ogni ramificazione viene detta clado, e

comprende ciascuna un antenato comune e tutti i suoi discendenti.

Vi sono omologie ed analogie: la prima è la somiglianza dovute alla discendenza di due organismi

da un antenato comune, mentre le analogie sono somiglianze dovute alla comparsa indipendente di

un certo carattere in risposta ad un ambiente simile.

La cladistica oggi tiene conto di vari caratteri:

1. Morfologia, per il grado di somiglianza e differenza nelle forme

2. Caratteri biochimici, come composizione chimica e vie metaboliche

3. Caratteri genetici, che è il confronto di DNA degli organismi considerati

4. Legami filogenetici, che è la parentela da un punto di vista evolutivo.

E’ possibile dunque che piante associate ad altre famiglie, come la Digitalis purpurea che

apparteneva alla famiglia delle Scophulariaceae, adesso vengano riconosciute come facenti parte di

un’altra famiglia (nel caso della Digitalis purpurea è della famiglia delle Plantaginaceae).

Stabiliamo dunque i rami, con un ordinamento gerarchico che diventa sempre più

“elitario”. Ogni categoria viene detta Taxon (plurale Taxa).

La specie è un raggruppamento di individui simili per caratteri morfo-fisiologici:

ogni specie viene inserita in un genere dove trova altre specie simili ma non

uguali. Più generi con caratteri simili vanno nella famiglia; più famiglie con

caratteri simili vengono chiamate ordini, e via via classi, divisione e regno.

Al di sotto delle specie possono esserci anche “Sottospecie”, “Varietà” e “Forma”,

ma meno usate.

• Plantae

• Per la divisione, -phyta

• Per la classe, -opsida

• Per l’ordine, -ales

• Per la famiglia, -aceae

• Genere

Facciamo un esempio con la belladonna:

• Regno - Plantae

• Divisione - Magnoliophyta

• Classe - Magnoliopsida

• Ordine - Solanales

• Famiglia - Solanaceae

Tutti i nomi vengono scritti in latino; questo avviene perché il latino è una lingua antica, “morta”,

che non presenta neologismi – proprio come gli elementi chimici che presentano un simbolo

univoco, le piante hanno un nome scientifico univoco e preciso.

“Nomina si nescis, perit et cognitio rerum”

Se non conosci il nome, muore anche la conoscenza delle cose

Il nome è un binomio latino, vale a dire composto da due parole – “Genere + Specie, (ossia l’epiteto

” con il nome dell’autore puntato (es. L. per Linneo).

specifico)

La regola vuole che il genere e la specie si scrivano in corsivo, mentre il nome dell’autore no.

Questo deriva dal sistema ideato da Linneo con lo Species Plantarum (1793).

Il nome che va dato ad una nuova specie deve essere regolato dal Codice Internazionale di

Nomenclatura per le alghe, funghi e piante (ICN) del 2018 – lo studioso che scopre il genere o la

nuova specie ha diritto di decidere il nome e pubblicarlo.

La pubblicazione viene scritta in inglese o latino, e la pubblicazione è valida anche online; va

depositato un exiccatum della pianta in una struttura accreditata ed accessibile (inserito in un circuito

che diventerà “l’olotipo” od “holotypus”, ossia l’individuo dalla quale si

internazionale che le riconosce)

basa la descrizione originale. Nei lavori scientifici sarà assolutamente necessario inserire il

“voucher specimen” che definisce il circuito internazionale ed il numero dell’olotipo, perché i dati

devono essere riproducibili.

Se la pianta venisse trovata da un’altra parte del mondo e gli venisse dato un altro nome, verrà

comunque considerato valido il nome proposto per primo. Può anche succedere che a distanza di

tempo venga cambiato il nome – il nome precedente sarà il sinonimo.

L’identificazione della corretta specie avviene grazie all’impiego di libri che si basano su chiavi di

determinazione dicotomiche – si segue un percorso a “domanda e risposta”, con due possibili

risposte che ci portano verso al genere corretto. Può essere un percorso peraltro molto lungo, che

magari include l’aspettare che vi sia un frutto.

FUNGHI

I funghi non sono piante, perché appartengono in realtà ad un regno a parte, detto “Fungi”, ma

vengono trattati ugualmente perché hanno una vita simile alle piante e formano metaboliti secondari

di interesse farmaceutico, come cefalosporine o ciclosporine.

Sono organismi eucarioti ed eterotrofi – non contengono dunque clorofilla e non fanno la fotosintesi, ma piuttosto

-, sono unicellulari o pluricellulari, e si riproducono per

vivono alle spese di altri mediante l’assorbimento

spore non presentando stadi embrionali. Nello specifico, l’alimentazione eterotrofa consiste

nell’assorbimento di composti e sostanze organiche elaborate da altri organismi.

Non hanno neanche un tessuto vascolare, e quindi i nutrienti si spostano da compartimento a

compartimento – inoltre la sostanza di riserva sono il glicogeno e le gocce lipidiche (rispetto all’amido

, e la parete cellulare presenta chitina piuttosto che cellulosa

della pianta) (lo stesso polisaccaride

dell’esoscheletro degli artropodi)

Hanno un ruolo molto importante nella decomposizione della materia organica, e tendono a

creare una situazione di simbiosi utile alla sopravvivenza di molte piante – sono anche usati nella

produzione alimentare, come i lieviti o anche alcuni funghi stessi. A livello alimentare in realtà sono

composti dal 90%, quindi non hanno un grande valore nutrizionale. Sono anche fonte di farmaci,

come antibiotici (penicilline) e ciclosporine, mentre altri sono utili per la ricerca genetica.

Le dimensioni possono essere molto variabili, tra funghi microscopici come le muffe e funghi più

alti di un normale adulto; una costante però sarebbe che i primi 20cm di suolo sono costituiti da 5

tonnellate di batteri e funghi, proprio perché ha un ruolo fondamentale nella decomposizione della

materia organica. Normalmente nel terreno sono presenti le ife fungine (in 24h possono crescere anche di 1

, che creano un intreccio di filamenti che sono la parte principale del fungo.

km)

Il fungo è essenzialmente un organismo terrestre - ciò che osserviamo

esternamente è solo il corpo fruttifero, presente nella riproduzione

sessuale, ma è in realtà costituito da un aggregato di filamenti detti “ife”.

Partendo come spore, le ife crescono e poi si ramificano in tutte le

direzioni estendendosi nel substrato. Una massa di ife viene detto

“micelio”, e proprio da questa parola deriva la parola “micologia”.

Le ife sono delimitate da pareti pluristratificate che ne determinano la forma, con uno strato più

interno formato da chitina e glucani, mentre quello