Ein neues Open-Source-Framework unterstützt Naturschützer bei der Bewertung der Repräsentation genetischer Vielfalt in Saatgutbanken und trägt so zum Schutz von Pflanzenarten bei, die vom Aussterben bedroht sind. Dies ist von entscheidender Bedeutung für den Erhalt von Ökosystemen und die Gewährleistung der Widerstandsfähigkeit unserer Ernährungssysteme.
Angesichts des Klimawandels und des Verlusts von Lebensräumen sind viele Pflanzenarten vom Aussterben bedroht. Saatgutbanken und botanische Gärten spielen eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der genetischen Vielfalt von Pflanzen. Allerdings sind weniger als 20 % der wilden Pflanzenarten in diesen Ex-situ-Schutzbemühungen angemessen vertreten.
Marwa El Graoui, Doktorandin an der Universität Mohammed VI Polytechnic (UM6P) in Marokko, hat ein Framework entwickelt, um dieses Problem anzugehen. Ihre Methode verwendet öffentlich zugängliche Daten, georäumliche Modellierung und benutzerfreundliche Software, um die Repräsentation der genetischen Vielfalt in Saatgutbanken zu bewerten. Dies ermöglicht es Forschern, Arten, die dringend Schutz benötigen, zu priorisieren.
El Graouis Arbeit konzentriert sich auf die Gattung Vigna, aber der Ansatz kann auf jede Pflanzengruppe angewendet werden. Das Framework verwendet geografische und ökologische Entfernungen zwischen Proben als Proxy für die genetische Differenzierung, insbesondere wenn keine direkten genomischen Daten verfügbar sind. Dieser Ansatz basiert auf der Theorie der Isolation durch Distanz, bei der Populationen, die weiter voneinander entfernt sind, tendenziell genetisch divergieren.
Um die Verbreitung einer Art genau zu definieren, entwickelten El Graoui und ihre Co-Autorin eine Methode zur „angepassten Verbreitung“. Diese Methode kombiniert Inklusionspuffer zur Erfassung dokumentierter Vorkommenszonen und Exklusionspuffer zur Entfernung unwahrscheinlicher Bereiche, die von Artenverbreitungsmodellen (SDMs) vorhergesagt werden. Das Team berücksichtigte auch Datenungenauigkeiten in Ex-situ-Sammlungsaufzeichnungen, die sich erheblich auf die Schutzbewertungen auswirkten.
Der gesamte Workflow ist in einer Open-Source-R-Bibliothek verpackt, wodurch er für Forscher weltweit zugänglich ist. Benutzer können Vorkommenskoordinaten und Klimavariablen eingeben, um einen Erhaltungswert für jede Art zu generieren. Dieser Open-Source-Ansatz steht im Einklang mit der Vision der UM6P, digitale Werkzeuge und afrikanische Daten zur Bewältigung globaler Herausforderungen einzusetzen. Dies unterstreicht die wachsende Bedeutung internationaler Zusammenarbeit im Bereich des Umweltschutzes.
Dieses innovative Framework bietet ein praktisches Werkzeug zur Verbesserung der Repräsentation der genetischen Vielfalt in Saatgutbanken. Es bietet eine skalierbare und zugängliche Lösung für das drängende Problem des Pflanzenschutzes, von dem sowohl Ökosysteme als auch die menschliche Gesellschaft profitieren. Durch die Verbesserung der Repräsentation der genetischen Vielfalt können wir Pflanzenarten besser schützen und die Widerstandsfähigkeit unserer Ernährungssysteme für zukünftige Generationen gewährleisten. Die Arbeit ist ein wichtiger Beitrag zur Erhaltung der Biodiversität, ein Thema, das in Deutschland und Europa zunehmend an Bedeutung gewinnt.