„Tatsächlich hat das Forschungsteam durch die Analyse von über 51 Millionen digitalisierten Herbarbögen festgestellt, dass diese Sammlungen zur Rekonstruktion von mehr als 16.000 Pflanzenpopulationen mit 41.000 Arten genutzt werden können, die bis zu 250 Jahre zurückreichen. Diese Erkenntnis legt nahe, dass Herbarien wertvolle Ressourcen darstellen, die es Wissenschaftlern ermöglichen, die genetische Vielfalt in weiten Teilen des Planeten zu überwachen und seit langem fehlende Informationen zu sammeln: Referenzdaten, die für den Artenschutz nützlich sind.
Herbar oder Trockengarten, geordnet nach Klassen gemäß der Ordnung des Gartens der Königlichen Tierarzneischule, aufbewahrt im Musée des Hospices civils de Lyon.
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„Die unzähligen Pflanzenspezimene der Menschheit sind eine wahre Fundgrube an Informationen über genetische Populationsveränderungen im Laufe der Zeit“, erklärt Isaac Eckert, Doktorand am Fachbereich Biologie und Hauptautor der Studie. „Die Extraktion und Sequenzierung der genetischen Daten aus diesen Sammlungen würde es uns ermöglichen, die Ursachen genetischer Veränderungen viel leichter zu finden und besser zu verstehen.“
Wie das Forschungsteam betont, wird die Bedeutung der Überwachung genetischer Veränderungen für den Artenschutz zunehmend anerkannt, da eine Verarmung der genetischen Vielfalt die Anpassungsfähigkeit einer Art verringern und somit das Aussterberisiko erhöhen kann. Dennoch sind die für die Verfolgung dieser Veränderungen erforderlichen genetischen Populationsdaten für die meisten Pflanzenarten nach wie vor rar, und dies gilt umso mehr für Daten, die lange Zeiträume abdecken.
Um den Nutzen von Herbarien in dieser Hinsicht zu ermitteln, entwickelte das Forschungsteam eine Methode, um die Exemplare anhand von Informationen wie Ort, Sammeldatum und Merkmalen des Lebenszyklus der Art zu historischen Pflanzenpopulationen zusammenzufassen. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass es möglich ist, Hunderttausende dieser Populationen anhand vorhandener digitalisierter Sammlungen zu rekonstruieren. Ihre Sequenzierung würde es Forschern ermöglichen, verschiedene genetische Indikatoren für Zehntausende von Arten zu schätzen, die 86 % der botanischen Regionen der Erde abdecken.
„Überraschenderweise zeigt unser Artikel, dass dies durchaus möglich ist“, sagt der Doktorand und fügt hinzu, dass diese Exemplare „dazu dienen können, die genetischen Parameter von Zehntausenden von Arten zu quantifizieren“.
Die Studie hebt auch die potenziellen Vorteile der Digitalisierung weiterer Exemplare hervor. Die Autoren schätzen, dass die Digitalisierung aller Herbarien der Welt es Forschern ermöglichen würde, die genetische Vielfalt von mehr als der Hälfte der bekannten Pflanzenarten zu quantifizieren.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, wie wertvoll Herbarien sind, stellt das Forschungsteam fest. Allein in Kanada werden in über 80 Einrichtungen fast 10 Millionen Pflanzenspezimene aufbewahrt – dies sind Bildungs-, Kultur- und Wissenschaftsressourcen. Viele dieser Einrichtungen müssen heute jedoch mit Budgetbeschränkungen und Personalknappheit kämpfen und sehen sich mit dem Gespenst einer Schließung konfrontiert.
„Herbarien dienen oft als absolut wesentliche Brücken zwischen Wissenschaft, Entscheidungsträgern und der breiten Öffentlichkeit“, sagt Isaac Eckert. „Ähnlich wie eine Zeitkapsel laden sie uns zu einer Zeitreise ein, die es uns ermöglicht, Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte zurückzugehen, um besser zu verstehen, wie sich die Dinge entwickelt haben und wie man die Arten, Gemeinschaften und Ökosysteme von morgen schützen kann.“