Saccharum (Panicoideae)

 

Saccharum officinarum de M. Blanco "Flora de Filipinas" (1877-1883)

Inflorescencia de Saccharum officinarum

 

 Isla de Santo Antão (Cabo Verde)

 

La hibridación interespecífica y la poliploidización son grandes fuerzas evolutivas en las plantas. El origen de la caña de azúcar aún no está completamente establecido y sigue siendo controvertido. La caña de azúcar pertenece al género Saccharum en sentido estricto (s.s.) (Poaceae; Andropogoneae), que consiste exclusivamente en poliploides de orden superior (≥4×), con frecuentes interacciones híbridas interespecíficas. La subdivisión del género Saccharum s.s. es un tema de debate, pero generalmente se utiliza una subdivisión en seis especies por los tecnólogos de la caña de azúcar.

Dos de estas son especies silvestres: S. robustum y S. spontaneum, que divergieron hace aproximadamente 1,3 millones de años. 

S. spontaneum (2n=40–128) es morfológicamente diversa, con un rango de distribución que se extiende desde la cuenca del Mediterráneo y África hasta Japón e Indonesia. Esta especie generalmente tiene tallos delgados con contenido de azúcar nulo o muy bajo.

S. robustum (2n=60, 80 y hasta 200) es probablemente nativa del sudeste Asiático, es decir, al sureste de Sulawesi, y tiene tallos largos y gruesos con generalmente poco o nada de azúcar. El número cromosómico básico en S. robustum es x=10, similar a la mayoría de las especies de Andropogoneae, mientras que en S. spontaneum, este número ha evolucionado mediante reordenamientos cromosómicos de x=10 a x=9 y x=8, siendo este último estado con diferencia el más frecuente. 

Existen cuatro especies únicamente en cultivo (S. officinarum, S. barberi, S. sinense y S. edule) y algunos autores las consideran grupos hortícolas, aunque en la práctica todavía se las denomina especies. 

Se han propuesto muchos escenarios respecto al origen de S. officinarum (L.) y de los otros grupos hortícolas. Varios géneros cercanos (Tripidium/Erianthus, Miscanthus, Narenga y Sclerostachya) pueden hibridar ocasionalmente con Saccharum, y algunos autores han propuesto que están involucrados en el origen de la caña de azúcar, refiriéndose a ellos como el “complejo Saccharum”. Sin embargo, el escenario más popular es que la caña de azúcar se domesticó a partir de la especie silvestre S. robustum en Nueva Guinea hace unos 8,000 años, dando lugar a una serie de clones que acumulaban azúcar en sus tallos y que originalmente se usaban para masticar. Los botánicos más tarde los identificaron como S. officinarum (2n=80) y los denominaron las cañas “nobles”. Algunas de estas cañas nobles fueron posteriormente transportadas por humanos al continente asiático, donde se hibridaron de manera natural con formas locales de la especie silvestre S. spontaneum, dando lugar a una nueva serie de cultivares (S. barberi [2n=81–124] y S. sinense [2n=116–120]) mejor adaptados a ambientes subtropicales y de los cuales surgió la fabricación de azúcar.

Sin embargo, algunos estudios genómicos han cuestionado este escenario. Se han informado otros dos pequeños grupos peculiares de origen incierto: S. edule (Hassk.) (2n=60–122), que se cultiva por su inflorescencia abortada comestible en Melanesia, y un grupo de cañas que crece silvestre en las islas del Pacífico Sur que se les llama S. maximum (sin. Erianthus maximus) (Garsmeur et al., 2025).

(A) Distribución geográfica de S. robustum (azul), S. spontaneum de Asia continental (rojo), de el sudeste asiático (naranja) y del noreste de Asia (rosado claro), el contribuyente ancestral desconocido (morado) y Miscanthus floridulus (gris). Centros de origen hipotéticos de S. officinarum (verde), S. barberi y S. sinense (amarillo), y S. maximum (gris oscuro). Las rutas de dispersión hipotéticas de S. officinarum están indicadas con flechas. La distribución geográfica de las dos especies silvestres de Saccharum, es decir, S. robustum y S. spontaneum, ahora se superpone parcialmente. Sin embargo, es probable que su distribución natural original fuera distinta al este y al oeste de la línea de Wallace. Los cambios pasados en la conectividad de la tierra debido al complejo contexto geológico y climático histórico del Sudeste Asiático podrían haber puesto cíclicamente a las poblaciones diferenciadas en contacto en el pasado.

(B) Escenario de la domesticación y diversificación de la caña de azúcar con los principales eventos de hibridación y domesticación indicados por flechas. Las especies silvestres están rodeadas por líneas punteadas. Tomado de Garsmeur et al. (2025).

Garsmeur et al.  (2025), proponen un escenario global de la domesticación de la caña de azúcar. S. officinarum y S. edule fueron domesticados a partir de S. robustum en Nueva Guinea y las islas circundantes, y la domesticación de S. officinarum involucró la hibridación entre formas distintas de S. robustum. Posteriormente se produjo la diversificación en Asia continental donde los clones de S. officinarum comenzaron a ser transportados por humanos hace 3.000 años, hibridándose naturalmente con formas distintas de S. spontaneum, dando lugar a la aparición de las variedades tradicionales S. barberi y S. sinense. Un segundo centro de diversificación en las islas de Melanesia y Polinesia, donde S. officinarum fue introducido durante las migraciones melanesias hace entre 3.500 y 500 años y se hibridó naturalmente con un ancestro desconocido de Saccharum y con Miscanthus.