Palmfarne, die als Gruppe etwa 300 Millionen Jahre alt sind, sind die älteste lebende Abstammungslinie von Samenpflanzen. Im Aussehen verändert relativ wenig In dieser Zeit werden sie oft als „lebende Fossilien“ bezeichnet. Auf ihrem Höhepunkt während des Mesozoikums waren Palmfarne fast weltweit verbreitet. Heute gelten sie als eine der am stärksten bedrohten Pflanzengruppen der Welt, hauptsächlich aufgrund menschlicher Aktivitäten, aber auch aufgrund von Naturkatastrophen und Reproduktionsstörungen.

Über 80 % der Palmfarnarten weltweit werden als lebende Sammlungen in botanischen Gärten aufbewahrt, und in einigen Fällen haben Gärten diese Exemplare seit Jahrhunderten aufbewahrt, nachdem sie auf historischen Expeditionen gesammelt wurden. Leider sind die wilden Ursprünge dieser ex situ Lebende Sammlungen sind oft unbekannt oder schlecht dokumentiert. Ohne Herkunftsinformationen haben die Exemplare in aktuellen und zukünftigen Wiederherstellungs- und Konservierungsprogrammen wenig Nutzen.

In einem kürzlich veröffentlichten Artikel in Pflanzen Menschen Planet, plädieren die Autoren Natalie Iwanycki Ahlstrand und Dennis W. Stevenson für die Verwendung Populationsgenetische Methoden um die Provenienz lebender Sammlungen in Botanischen Gärten nachzuvollziehen, damit sie eines Tages zu Verwertungszwecken verwendet werden können. Diese Methoden, die kurze DNA-Lesevorgänge aus dem gesamten Zielgenom verwenden, haben eine größere Empfindlichkeit und universelle Anwendbarkeit als andere Ansätze wie DNA-Barcoding und Mikrosatellitenmarker, argumentieren die Autoren.

„Populationsgenetische Methoden wurden verwendet, um die genetische Variation zwischen Palmfarnen zu vergleichen, die in botanischen Gartensammlungen aus wilden Palmfarnpopulationen gehalten werden. Zusätzlich wurden genetische Untersuchungen durchgeführt, um die genetische Vielfalt zwischen bedrohten Arten zu vergleichen, die von verschiedenen botanischen Gärten gehalten werden, wie z Brighamia-Abzeichen (Vulkanpalme), eine bedrohte Pflanze, die nur von einem Ort in freier Wildbahn bekannt ist“, sagt Iwanycki Ahlstrand, Postdoktorandin am Naturhistorischen Museum von Dänemark.

Die Autoren beschreiben detailliert zwei Fallstudien von Palmfarnen, die jahrhundertelang in botanischen Gärten ohne ausreichende Fundortinformationen gehalten wurden. Der erste ist der Ostkap-Riesenpalme, Encephalartos altensteinii, von der ein Exemplar 1775 von Francis Masson nach Kew Gardens zurückgebracht wurde und dort bis heute als älteste Topfpflanze der Welt steht. Eine spätere Pflanze der gleichen Art wird im Botanischen Garten Hamburg aufbewahrt und als lebendes Typusexemplar bezeichnet. Die Art wird als gefährdet bezeichnet, mit höchstens zehntausend Individuen – und möglicherweise weniger als der Hälfte dieser Zahl – in freier Wildbahn. Allerdings hat nur eine kleine Minderheit der 77 botanischen Gärten, von denen berichtet wird, dass sie lebende Exemplare halten, irgendwelche Fundortinformationen für sie. Viele können mit den allerersten Expeditionen europäischer Sammler in Verbindung gebracht werden.

Die zweite Fallstudie ist die von Zamia acuminata, erstmals gesammelt vom dänischen Botaniker AS Ørsted während seiner Zeit in Nicaragua und Costa Rica Mitte des 19. Jahrhunderts^th Jahrhundert. Das Typusexemplar befindet sich im Herbarium des Naturhistorischen Museums von Dänemark, hat jedoch kein Datum oder keine Sammlungsnummer und wird in den Feldnotizen des Sammlers nicht erwähnt. Ein Fundort scheint nachträglich oder von einer anderen Person hinzugefügt worden zu sein und scheint ferner falsch zu sein, da das Exemplar eher mit Nicaragua als mit Costa Rica verbunden ist, wie Beweise nahelegen.

In beiden Fällen könnten populationsgenomische Methoden dringend benötigte Informationen über die Herkunft der Sammlungen liefern. „Eines der langfristigen Ziele der Herkunftsbestimmung ist die Unterstützung zukünftiger Artenwiederansiedlungsprojekte in ihrem ursprünglichen Lebensraum oder, falls dieser nicht mehr existiert oder nicht wiederhergestellt werden kann, in einem ökologisch geeigneten Lebensraum“, erklärt Iwanycki Ahlstrand. „Die Kenntnis der Herkunft wird Gartenbauwissenschaftlern helfen, zwei geeignete Pflanzenarten anhand ihrer genetischen Herkunft zu kreuzen, um potenziell einen vielfältigeren Genpool für zukünftige Pflanzenwiederansiedlungen zu schaffen.“

„Einer der Vorteile, bedrohte Arten wie Palmfarne in botanischen Gartensammlungen zu erhalten, besteht darin, dass wir sie über einen längeren Zeitraum hinweg studieren und biologische Fragen beantworten können, beispielsweise wie lange ihre Lebensdauer ist oder wie häufig sie sich unter verschiedenen Wachstumsbedingungen fortpflanzen können. Diese Daten werden uns letztendlich helfen, Palmfarne in freier Wildbahn zu erhalten.“