Faszination Pflanzen: Einen grünen Planeten bewahren

Seit 2012, dem 18^th Der Mai wurde für die Feier des „Faszination Pflanzen”-Tag, eine globale Initiative, um die Magie des Pflanzenreichs zu präsentieren und die Bedeutung der Pflanzenforschung hervorzuheben. Zweifellos sind Pflanzen lebenswichtig für das Leben auf der Erde: Ohne sie würden dem Menschen Nahrungsmittel und andere Produkte vorenthalten. Pflanzen liefern auch grundlegende „Ökosystem-Dienstleistungen“, einschließlich CO₂ Capture und O₂ Freisetzung, die tierische Existenz möglich macht.

Anstatt darüber nachzudenken, wie das Leben auf der Erde ohne Pflanzen aussehen würde, sollten wir positiv denken und darüber nachdenken, wie der Planet aussehen würde, wenn keine einzige Pflanzenart verloren gehen würde. Vor allem der Schutz der Pflanzenvielfalt wird von entscheidender Bedeutung sein, um die Widerstandsfähigkeit natürlicher und künstlicher Ökosysteme in einer sich verändernden Umwelt zu erhöhen. Daher sollten Pflanzenschutzinitiativen das ehrgeizige Ziel verfolgen: „Null Pflanzensterben”wie vorgeschlagen von Richard T. Corlett – Emeritierter Professor an der Zentrum für integrative Erhaltung, Xishuangbanna Tropical Botanical Gardens, Yunnan (China) – in einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Rezension Trends in Plant Science.

Professor Corlett erläutert zunächst die Hauptfaktoren, die die Pflanzenwelt bedrohen – wie etwa veränderte Landnutzung, die zu Lebensraumzerstörung oder gar -degradation führt, biotische Stressfaktoren, die die Pflanzengesundheit beeinträchtigen, und abiotische Stressfaktoren, die das Pflanzenwachstum hemmen. Anschließend fordert er dringende Maßnahmen, um das Aussterben verschiedener Pflanzenarten durch den Erhalt und die Wiederherstellung ökologischer Gemeinschaften zu verhindern. Die gute Nachricht: Pflanzenschutz ist vergleichsweise kostengünstig und kann bereits bestehende Schutzgebiete nutzen. Die schlechte Nachricht: Naturschutzprojekte stehen vor zahlreichen gesellschaftlichen und wissenschaftlichen Herausforderungen.

Zoozentrismus in Naturschutzstrategien

Die International Union for Conservation of Nature  (IUCN) hat die gegründet rote Liste der bedrohten Arten im Jahr 1964, das weltweit zum Goldstandard für die Bewertung des Artenschutzes wurde. Das Red Data Book unterteilt die untersuchten Arten in 9 Kategorien (d. h. Nicht bewertet, Datenmangel, Nicht gefährdet, Potenziell gefährdet, Gefährdet, Stark gefährdet, Vom Aussterben bedroht, In freier Wildbahn ausgestorben, Ausgestorben) und bietet ein breites Spektrum an Informationen – von taxonomischen Daten bis hin zum geografischen Verbreitungsgebiet und den Gefährdungen des Überlebens der Arten im Laufe der Zeit. Bemerkenswerterweise Fast alle beschriebenen Wirbeltiere wurden erfasst, während nur 15 % der identifizierten Pflanzenarten untersucht wurden – und alarmierende 70 % der Palmfarne sind vom Aussterben bedroht! Darüber hinaus haben die meisten Naturschutzinitiativen Schutzgebiete eingerichtet, um diese Arten zu schützen. Vorzeigearten Tierarten, den Pflanzenarten wurde jedoch nur sehr wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Diese Unterrepräsentation ist wahrscheinlich damit verbunden Pflanzenblindheit Das betrifft nicht nur die breite Öffentlichkeit, sondern auch politische Entscheidungsträger und die Wissenschaftsgemeinschaft.

Pflanzenschutz: Was und wie

WAS: Die ersten Schritte sind die Auswahl der zu schützenden Pflanzenart und die Bestimmung ihres ökologischen Verbreitungsgebiets. Neben gefährdeten Arten sollten auch lokal angepasste Arten erhalten bleiben, da eine große genetische Vielfalt das Anpassungspotenzial von Populationen an sich verändernde Umweltbedingungen erhöhen kann.

WIE: Es gibt zwei Hauptarten der Konservierung: in situ und ex situ.

Vor Ort Erhaltung bezieht sich auf den Erhalt bedrohter Pflanzenarten in Schutzgebieten oder den Erhalt von Biodiversitäts-Hotspots in freier Wildbahn. Allerdings erfordert diese Strategie eine regelmäßige Überwachung und Bewirtschaftung gefährdeter Arten (siehe auch Programm „Wichtige Pflanzenbereiche“.).

Ex-situ Erhaltung bezieht sich auf die Erzeugung und Aufrechterhaltung von Reserven für Pflanzenarten. Eine gute Option ist die langfristige Lagerung trockener Samen SAATBANKEN, so wie die Svalbard Global Seed Vault wodurch gefrorene Samen von fast 20 % aller Spermatophyten bei -180 °C konserviert werden. Obwohl diese Option kostengünstig ist und wenig Platz erfordert, kann sie nicht für alle Arten verwendet werden, da einige widerspenstige Samen eine verringerte Lebensdauer oder eine hohe Austrocknungsempfindlichkeit oder eine niedrige Keimrate aufweisen. Bei „außergewöhnlichen Pflanzen“ besteht eine Alternative in der Einlagerung somatischer Gewebe Kryobanken für die zukünftige Verbreitung. Allerdings ist diese Alternative teuer und Verfahren zur kryogenen Lagerung schwer zu optimieren.

Eine weitere interessante Möglichkeit besteht darin, ausgewählte Pflanzenarten an öffentlichen und privaten Orten zu kultivieren. Ein klares Beispiel ist das Netzwerk botanischer Gärten, in denen ein Drittel der von den ersten botanischen Erkundungen bis heute identifizierten Exemplare aufbewahrt werden. Diese grünen Infrastrukturen erfordern große Flächen für den Anbau lebender Sammlungen und Finanzmittel zur Deckung der Verwaltungskosten, stellen aber auch Materialien für Öffentlichkeitsarbeit und Forschungsaktivitäten bereit.

Der letzte futuristische Ansatz basiert auf Aussterben - die Verwendung von Sequenzierungsdaten ausgestorbener Arten, um das Genom eines noch existierenden Verwandten zu manipulieren und archaische Pflanzen wiederherzustellen. Wird die Steigerung der Effizienz von Protokollen zur Extraktion antiker DNA und die Senkung der Kosten für Next-Generation-Sequencing die Schaffung von „Green Jurassic Parks“ erleichtern?

In seiner Rezension unterstützt Prof. Corlett eine integrierte Naturschutzstrategie, die beides umfasst in situ und ex situnähert sich, aber er sagt das „Das Verhindern des Aussterbens in freier Wildbahn ist immer besser als es umzukehren, da dadurch die in Gefangenschaft verlorenen Interaktionen erhalten bleiben.“.

Pflanzenschutz: Herausforderungen und Chancen

Um das Ziel des Null-Pflanzensterbens zu erreichen, behaupten Naturschutzprogramme: „mehr Geld, mehr Platz, mehr Menschen und mehr lokale Interventionen“. Für die Einrichtung neuer Schutzgebiete und -einrichtungen sowie für die Einführung von Verfahren und Techniken, die auf alle Landpflanzen anwendbar sind, ist eine langfristige Finanzierung erforderlich. Auch für die korrekte Identifizierung und genaue Beschreibung neuer Arten ist Fachwissen erforderlich, insbesondere in tropischen Regionen mit großer Artenvielfalt.

Dennoch können alte (aber Gold) und neue Instrumente hilfreich sein, um den Verlust der biologischen Vielfalt zu bekämpfen. Tatsächlich Tausende von HERBARIA (dh Inventare getrockneter Pflanzenproben) weltweit liefern Informationen, die bei der Bewertung gefährdeter Pflanzen verwendet werden können. Digitalisierung (z. B. gescannte Bilder, Umwandlung handgeschriebener in transkribierte Etiketten) und automatisierte Validierung durch Maschinelles Lernen können zur Verbesserung der Pflanzenidentifikation und -auswahl eingesetzt werden, für die abschließende Qualitätskontrolle sind jedoch immer noch menschliche Kenntnisse erforderlich. Auch der offene Zugang zu digitalen Ressourcen kann die Beteiligung von erhöhen Amateur-Naturforscher in Citizen-Science-Projekten, wodurch diese Prozesse beschleunigt werden.

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Corlett, RT (2023) „Null Aussterben von Landpflanzen erreichen“ Trends in Plant Science. Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.tplants.2023.03.019.