Partnerin für die „einsamste“ Pflanze der Welt gesucht

„Mit Sicherheit ist dies der einsamste Organismus der Welt“, schrieb der Paläontologe Richard Fortey in seinem Buch über die Evolution des Lebens.

Er sprach über Encephalartos woodii (E. woodii), eine Pflanze aus Südafrika. E. woodii gehört zur Familie der Palmfarne, schwere Pflanzen mit dicken Stämmen und großen, steifen Blättern, die eine majestätische Krone bilden. Diese widerstandsfähigen Überlebenskünstler haben Dinosaurier überlebt und mehrere Massenaussterben. Einst weit verbreitet, sind sie heute eine der am stärksten gefährdeten Arten auf der Erde.

Die einzige bekannte wilde E. Woodii wurde 1895 von dem Botaniker John Medley Wood entdeckt, als er auf einer botanischen Expedition im Ngoye-Wald in Südafrika war. Er suchte in der Umgebung nach anderen, aber es konnte keiner gefunden werden. In den folgenden Jahrzehnten entfernten Botaniker Stämme und Ableger und kultivierten sie in Gärten.

Aus Angst, dass der letzte Stamm zerstört werden könnte, entnahm das Forstamt ihn 1916 der Wildnis und verwahrte ihn in einem Schutzgehege in Pretoria, Südafrika. in der freien Natur ausgestorben. Die Pflanze wurde seitdem weltweit verbreitet. Allerdings steckt E. woodii in einer existenziellen Krise. Alle Pflanzen sind Klone des Ngoye-Exemplars. Sie sind alle männlich, und ohne ein Weibchen ist eine natürliche Fortpflanzung unmöglich. E. woodiis Geschichte ist eine Geschichte des Überlebens und der Einsamkeit zugleich.

Die Forschung meines Teams wurde vom Dilemma der einsamen Pflanze und der Möglichkeit inspiriert, dass dort draußen noch ein Weibchen sein könnte. Unsere Forschung umfasst den Einsatz von Fernerkundungstechnologien und künstlicher Intelligenz, um uns bei der Suche nach einem Weibchen im Ngoye-Wald zu unterstützen.

Die evolutionäre Reise der Palmfarne

Palmfarne sind die älteste heute noch lebende Pflanzengruppe und werden oft als „lebende Fossilien“ oder „Dinosaurierpflanzen“ bezeichnet, da ihre Evolutionsgeschichte bis ins Karbon zurückreicht, vor etwa Vor 300 Millionen Jahren. Während des Mesozoikums (vor 250–66 Millionen Jahren), auch als Zeitalter der Palmfarne bekannt, waren diese Pflanzen allgegenwärtig und gediehen in dem warmen, feuchten Klima, das diese Epoche kennzeichnete.

Obwohl sie Farnen oder Palmen ähneln, sind Palmfarne mit keinem von beiden verwandt. Palmfarne sind Gymnospermen, eine Gruppe, zu der auch Nadelbäume und Ginkgobäume gehören. Im Gegensatz zu Blütenpflanzen (Angiospermen) vermehren sich Palmfarne mithilfe von Zapfen. Es ist unmöglich, Männchen und Weibchen zu unterscheiden, bis sie ausgewachsen sind und ihre prächtigen Zapfen bilden.

Weibliche Zapfen sind typischerweise breit und rund, während männliche Zapfen länglich und schmaler erscheinen. Die männlichen Zapfen produzieren Pollen, der von Insekten (Rüsselkäfern) getragen wird. zu den weiblichen ZapfenDiese uralte Methode der Fortpflanzung ist seit Millionen von Jahren weitgehend unverändert geblieben.

Trotz ihrer Langlebigkeit gelten die heutigen Palmfarne als die am stärksten gefährdeten Lebewesen auf der Erde. Die Mehrheit der Arten gilt als vom Aussterben bedroht. Dies liegt an ihrem langsamen Wachstum und ihren Fortpflanzungszyklen, die normalerweise zehn bis 20 Jahre dauern, bis sie ausgewachsen sind, sowie am Verlust ihres Lebensraums durch Abholzung, Beweidung und Übersammlung. Palmfarne sind zu Symbolen botanischer Seltenheit geworden.

Ihr auffälliges Aussehen und ihre alte Abstammung machen sie in der exotischen Ziergartenkultur beliebt, was zu illegalem Handel geführt hat. Seltene Palmfarne können Exorbitante Preise aus 620 US-Dollar (495 GBP) pro cmwobei einige Exemplare verkauft werden für jeweils Millionen Pfund. Die Wilderei der Palmfarne bedroht ihr Überleben.

Zu den wertvollsten Arten gehört der E. woodii. Er wird in botanischen Gärten durch Sicherheitsmaßnahmen wie alarmgesicherte Käfige geschützt, die Wilderer abschrecken.

KI im Himmel

Auf unserer Suche nach einem weiblichen E.woodii haben wir innovative Technologien eingesetzt, um Bereiche des Waldes von einem vertikalen Standpunkt aus zu erkunden. 2022 Und 2024Unsere Drohnenuntersuchungen deckten eine Fläche von 195 Acres oder 148 Fußballfeldern ab und erstellten detaillierte Karten aus Tausenden von Drohnenfotos. Es ist immer noch ein kleiner Teil des Ngoye-Waldes, der 10.000 Acres umfasst.

Unser KI-System verbesserte die Effizienz und Genauigkeit dieser Suchvorgänge. Da E. woodii in freier Wildbahn als ausgestorben gilt, wurden beim Training des KI-Modells synthetische Bilder verwendet, um seine Fähigkeit über einen Bilderkennungsalgorithmus zu verbessern, Palmfarne an der Form erkennen in verschiedenen ökologischen Kontexten.

Pflanzenarten weltweit verschwinden mit alarmierender Geschwindigkeit. Da alle existierenden Exemplare von E. woodii Klone sind, ist ihr Potenzial für genetische Vielfalt angesichts von Umweltveränderungen und Krankheiten begrenzt.

Bemerkenswerte Beispiele sind die Große Hungersnot in Irland in den 1840er Jahren, wo die Uniformität der geklonten Kartoffeln die Krise verschärfte, und die Anfälligkeit der geklonten Cavendish-Bananen für die Panamakrankheit, die bedroht ihre Produktion wie es in den 1950er Jahren mit der Gros-Michel-Banane der Fall war.

Das Auffinden eines Weibchens würde bedeuten, dass E. woodii nicht mehr vom Aussterben bedroht ist und die Art wiederbeleben könnte. Ein Weibchen würde sexuelle Fortpflanzung ermöglichen, genetische Vielfalt bringen und einen Durchbruch bei den Artenschutzbemühungen bedeuten.

E. woodii ist eine ernüchternde Erinnerung an die Fragilität des Lebens auf der Erde. Doch unsere Suche nach einem weiblichen E. woodii zeigt, dass es selbst für die am stärksten gefährdete Art Hoffnung gibt, wenn wir schnell genug handeln.

Zur Verfügung gestellt von The Conversation

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