Ex situ-Erhaltung gefährdeter Arten

Empfehlungen zur  ex situ-Erhaltung und Ansiedlung gefährdeter Wildpflanzen

 

Empfehlungen zur ex situ-Erhaltung gefährdeter Arten

 

Das Wichtigste in Kürze:
  • Im Idealfall werden pro Probe (Akzession) 500 bis 5'000 Individuen einer Art erhalten
  • Die Kulturbedingungen einer ex situ-Kultur sind denen der natürlichen Population so ähnlich wie nur möglich
  • Die Zeit der Inkulturnahme von Pflanzen, die für Ansiedlungen benutzt werden, soll auf ein Minimum reduziert werden.

Ziel:

  • der Verlust an genetischer Vielfalt soll verhindert werden genauso wie die Anpassung an Gartenbedingungen

 

Wird eine Akzession einer Wildpflanze in einem Garten kultiviert oder in einer Samenbank eingelagert, so spricht man von ex situ-Erhaltung. Das erhaltene Material von jeder besammelten Population stammt ursprünglich von mehreren Individuen, und es soll so gut wie möglich die genetische Vielfalt der besagten Population repräsentieren. Die Herkunft des Materials ist bekannt und beschrieben.

In der Regel ist das Ziel einer ex situ-Erhaltung das lokale, regionale oder globale Aussterben einer Art zu verhindern. Ist die anschliessende Ansiedlung einer gefährdeten Art geplant, so ist es meist notwendig das gesammelte Pflanzenmaterial ex situ zu vermehren. Sowohl bei der ex situ-Erhaltung als auch bei der ex situ-Vermehrung von Pflanzenmaterial können verschiedene Risiken auftreten.

Genetische Drift und Inzucht: Risiken und Empfehlungen

Genetische Drift : Kleine Populationen können auf Grund externer Faktoren einen Teil ihrer Erbfaktoren verlieren, damit geht die genetische Vielfalt innerhalb der Population verloren, die Pflanzen verlieren an Fitness und Anpassungsfähigkeit.

Inzucht und Inzuchtdepression : Ausserdem besteht die Gefahr, dass sich nah verwandte Pflanzen immer wieder miteinander kreuzen, was wiederrum die genetische Vielfalt verringert.

Zur Vorbeugung genetischer Drift und Inzucht sollte man möglichst viele Individuen bzw. Samen vieler Individuen einer Population in Kultur nehmen. Nach verschiedenen Literaturangaben wäre es ideal eine Populationsgrösse von 500-5'000 Individuen zu erhalten.

Bis jetzt werden in der Schweiz (zumindest nach unseren Kenntnissen) Akzessionen erhalten, das heisst Material ein und derselben Population wird getrennt von anderen Populationen (Akzessionen) der gleichen Art erhalten. Stammt aber das Ausgangsmaterial aus kleinen, nicht sehr vitalen Populationen, dann ist der Verdacht auf genetische Drift und Inzucht sehr gross. In diesen Fällen muss man sich gut überlegen ob es nicht sinnvoll wäre Pflanzenmaterial aus mehreren benachbarten Populationen, welche immer ein ähnliches Habitat aufweisen, auch in den ex situ-Anlagen (Gartenbeet) zu mischen. Die Risiken der genetischen Drift und Inzucht können durch eine Vermischung von Populationen aus ähnlichen ökologischen Bedingungen verringern.

 

Auszucht und Auszuchtdepression: Risiken und Empfehlungen

Bei der Vermischung von entfernten Populationen besteht jedoch die Gefahr einer Übertragung unangepasster Gene und eines Verlustes der genetischen Vielfalt und der Anpassungsfähigkeit.

Um der Auszuchtdepression vorzubeugen, sollen Individuen verschiedener Populationen nur gemischt werden, wenn die Herkunftshabitate sehr ähnliche ökologischen Bedingungen aufweisen (prioritäres Kriterium) und die Populationen aus benachbarten Wuchsorten stammen. Dabei werden insbesondere die Distanz und die eventuellen natürlichen Barrieren in Betracht gezogen (sind nur geringe natürliche Barrieren da, kann die Distanz zwischen den Populationen etwas grösser sein). Hier ist die Einschätzung von Experten gefragt.

 

Gärtnerische Selektion und Anpassung an Gartenbedingungen

Die Kultivierung in Gärten birgt immer auch die Gefahr, dass innerhalb kürzester Zeit (weniger Generationen) populationsgenetische Veränderungen stattfinden können, welche die Eigenschaften von Pflanzen verändern. Die Pflanzen passen sich an die Gartenbedingungen an und möglicherweise nicht mehr, oder weniger gut, an die Bedingungen ihres Wildstandortes. Durch die ex situ-Bedingungen können andere Eigenschaften selektioniert werden.

Um eine Anpassung der Pflanzen an Gartenbedingungen zu vermeiden, sollte man die Pflanzen möglichst in naturnahen Beeten kultivieren, d.h. die Umweltbedingungen (Bodentyp, Wasser und Nährstoffversorgung) so ähnlich wie möglich wie die des natürlichen Habitats gestalten. Ebenfalls sollte man Konkurrenz mit anderen typischen Vertretern des Habitats zulassen.
Falls Individuen in Gewächshäusern vorgezogen und dann in Beete ausgepflanzt werden ist es wichtig, dass spät und früh keimende, grosse und kleinere Pflanzen ausgepflanzt werden um die genetische Variabilität in der Population zu erhalten und nicht auf bestimmte Merkmale, z.B. frühe Keimung oder schöne Blüten, zu selektieren.

Zudem sollten Zwischenvermehrungen, welche Material für Ansiedlungen liefern sollen, so kurz als möglich gehalten werden. Hier gilt das "Rein-Raus-Prinzip"

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Hybridisierung: Risiken und Empfehlungen

In Gärten besteht die Gefahr einer Hybridisierung oder Kreuzung von Individuen verschiedener meist nah verwandter Arten, die in der Natur nicht zusammen vorkommen. Dies kann einerseits zu einem sterilen Nachwuchs führen, oder andererseits kann die genetische Integrität der Arten bei fertilen Hybriden beeinträchtigt werden.

Bei Arten aus für Hybridisierungen bekannten Gattungen wird empfohlen diese so weit wie möglich voneinander entfernt zu kultivieren. Es unterstreicht auch die Wichtigkeit von Aussenstationen. Dies gilt ebenfalls für Pflanzen verschiedener Populationen einer Art, welche stark differenziert oder deren Herkunft geografisch weit entfernt voneinander liegt.

Ist eine räumliche Trennung nicht möglich, empfiehlt es sich die Pflanzen zur Blütezeit mit Netzen gegen Fremdbestäubung zu schützen und die Bestäubung per Hand oder mit Hilfe von portablen Bienenvölkern zu sichern.

 

Mutationsakkumulierung: Risiken und Empfehlungen

Mutationen entstehen spontan und in jedem Organismus. In natürlichen Populationen geht man davon aus, dass schädliche Mutationen nicht bestehen können und ausselektiert werden (z.B. durch harte Umweltbedingungen). In Ex-situ Kulturen werden die Pflanzen aber oft verwöhnt, das heisst sie werden mit Wasser und genügend Nährstoffen versorgt und sogar von lästiger Konkurrenz oder Frassfeinden befreit. Dadurch können auch Individuen bestehen, welche normalerweise aufgrund von schädlichen Mutationen gestorben wären. Mutationen können sich somit in der Population anreichern und theoretisch, wenn die Pflanzen wieder angesiedelt werden, den Ansiedlungserfolg verringern.

Eine der wichtigsten Regeln zur Verminderung der Risiken durch Mutationsakkumulierung ist die Anzahl der Generationen in ex situ-Kultur so klein wie möglich zu halten. Dies gilt auch zur Risikoverminderung durch Inzuchtdepression und genetische Drift. Ausserdem dient die naturnahe Inkulturnahme der Verminderung von Mutationen.