Was wir haben und was nicht

Morgen beginnt die Zustand der Pflanzen und Pilze der Welt (SWPF)-Konferenz veranstaltet von Royal Botanic Gardens, Kew. Diese jährliche Konferenz, die sich in der Regel auf beide Pflanzen konzentriert or Pilze, die dieses Jahr aber zum ersten Mal zusammengefasst wurde, zieht Bilanz über die weltweite Artenvielfalt von Pflanzen und Pilzen, ihre Verwendung und welche Maßnahmen zu ihrem Schutz ergriffen werden müssen. Im Vorfeld der Konferenz eine Sonderausgabe des Open-Access-Journals Pflanzen, Menschen, Planeten, sowie eine berichten basierend auf den darin enthaltenen Artikeln, veröffentlicht wurden. Eines der Hauptthemen sowohl des Berichts als auch der Konferenz sind natürlich Pflanzen- und Pilzsammlungen. Der verwandter Artikel, von Hauptautor Alan Paton und Kollegen, taucht ein in das, was wir haben, wo es aufbewahrt wird, was fehlt und was wir dagegen tun können. In diesem Beitrag werden alle bis auf das letzte dieser Themen behandelt, gefolgt von einem lösungsorientierten zweiten Teil.

Abgesehen davon sollten wir vielleicht zuerst kurz darauf eingehen, warum diese Sammlungen wichtig sind. Die Pflanzen- und Pilzproben, die Sammlungen auf der ganzen Welt bilden, sind Datenpunkte, die zeigen, dass eine bestimmte Art zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort lebte. Zusammengenommen können die Exemplare ein Bild von der Häufigkeit und Verbreitung eines Taxons zeichnen und wie es sich im Laufe der Zeit verändert. Erweiterte Proben, die immer häufiger vorkommen, umfassen nicht nur die beobachtbaren Merkmale der Probe selbst, sondern können Fotos, ökologische Informationen, verwandte DNA und mehr enthalten, wodurch das Potenzial für neue Verwendungen und Wege zur Beantwortung wissenschaftlicher Fragen geschaffen wird, die hilfreich sein können unter anderem die Lösung ökologischer und naturschutzfachlicher Herausforderungen.

„Neue Ansätze bei der Nutzung von Sammlungen haben die wissenschaftliche Landschaft in Bereichen wie Naturschutz, Klimaforschung und historische Krankheitsbilder verändert“, schreiben die Autoren. „Eine neue Ära der interdisziplinären Sammlungsforschung beeinflusst die Zukunft der Sammlungen und des Sammelns selbst.“

Laut dem SWPF-Bericht und Index-Herbarium, gibt es weltweit 3324 aktive Herbarien mit über 392 Millionen Exemplaren. Nordamerika und Europa dominieren diese Zahlen, was, wie der Bericht feststellt, „den europäischen Ursprung der Herbartradition und die Tatsache widerspiegelt, dass europäische Herbarien viele Exemplare von außerhalb Europas enthalten, die während der Kolonialexpeditionen des 17. bis 19. Jahrhunderts gesammelt wurden“. Im Großen und Ganzen sind diese Sammlungen nicht nach taxonomischen Gruppen indiziert, was es schwierig macht, die Abdeckung einzuschätzen. Botanische Gärten und andere lebende Sammlungen Diese Die neuesten Zahlen zeigen jedoch etwas mehr als 107,000 Arten, die 31 % der Gefäßpflanzenarten darstellen.

Pilzsammlungen umfassen fast 850,000 Pilzstämme in 793 Kultursammlungen, die sich wiederum auf Europa und Nordamerika konzentrieren. Mit geschätzten 3.8 Millionen existierenden Pilzarten repräsentieren diese Sammlungen die Biodiversität der Pilze nur schlecht. Von dem bisher beschriebenen kleinen Bruchteil der gesamten Pilzvielfalt sind nur 17 % von diesen sind kultiviert und öffentlich für Studien verfügbar. Dies ist zumindest teilweise auf eine Isolationsmethode zurückzuführen, die schnell wachsende, häufig vorkommende Pilze bevorzugt. Derzeit werden neue Methoden entwickelt, um nicht kultivierbare Pilze zu erhalten, was diese Situation in Zukunft verbessern könnte.

Die Bestände von Samenbanken sind taxonomisch schwer einzugrenzen, und viele sind auf landwirtschaftlich wichtige domestizierte Pflanzen ausgerichtet, aber unter den botanischen Gärten, die Wildarten beherbergen, halten 350 Samenbanken in 74 Ländern über 57,000 Arten – 17 % aller Samenpflanzen – darunter mehr als 9000, die vom Aussterben bedroht sind. Einige davon sind leider als widerspenstig bekannt oder werden vermutet; das heißt, Samen zu tragen, die die herkömmliche Kühllagerung in Samenbanken nicht überleben. Es wird geschätzt, dass etwa 10 % aller Samenpflanzen weltweit widerspenstig sind, und wie in dem Artikel angegeben, „ist [Forschung] erforderlich, um sowohl die Anteile als auch die Identität widerspenstiger Arten in verschiedenen Vegetationstypen weiter zu bestätigen; und für Arten mit hoher Priorität alternative Ex-situ-Konservierungsmethoden zu entwickeln, die wahrscheinlich die Kryokonservierung von herausgeschnittenen Embryonen umfassen.“

Die Digitalisierung von Sammlungsdaten war ein entscheidender Schritt zur Erweiterung der Nutzerbasis von Proben. Der Globale Informationsfazilität zur Biodiversität (GBIF), ein Aggregator von Sammlungsdaten, hat seit 2500 fast 2015 Peer-Review-Forschungsartikel mit Datenquellen wie Herbarien verknüpft, was den Wert der Digitalisierungsbemühungen zeigt. Bei der Digitalisierung bleibt noch viel zu tun: Nur 21 % der Herbarbelege sind in GBIF vorhanden, und nur für 48 % davon sind Standortdaten angegeben. Viele kleinere Herbarien aus artenreichen Ländern enthalten seltene und unersetzliche Exemplare, aber es fehlen die Ressourcen, um Sammlungen zu digitalisieren. Die größten Lücken in GBIF-Daten treten in Asien, Nord- und Zentralafrika, Amazonien und der kanadischen Arktis auf.

Ein Teil der ungleichmäßigen Abdeckung ergibt sich aus der Tatsache, dass konzentrierte Sammelbemühungen in einer bestimmten Region oft eher mit den spezifischen Interessen von Institutionen und Programmen als mit den breiteren Bedürfnissen der wissenschaftlichen Gemeinschaft zusammenhängen. „Es gibt eine Spannung zwischen der allgemeinen Sammlung und der Digitalisierung, um geografische und taxonomische Lücken zu schließen, und der fokussierten Sammlung, um Beweise zur Lösung bestimmter wissenschaftlicher Fragen oder gesellschaftlicher Herausforderungen zu liefern“, schreiben die Autoren.

Eine Diskussion aktueller und vorgeschlagener Lösungen für einige dieser Lücken finden Sie später in dieser Woche in Teil zwei.