Forschung 05.01.2001, 17:27 Uhr

Kühlschränke erhalten die Artenvielfalt

Bevor der Mensch die Natur vollends zerstört, zieht er eine Sicherheitskopie. So werden Pflanzensamenbanken zu einer immer größeren Wertreserve für das Leben selbst. Mit der Eröffnung der Millennium Seed Bank schreitet Großbritannien weltweit nun mit gutem Beispiel voran.

Für die Natur gelten das Aussterben von Arten und der damit einhergehende Verlust an genetischen Ressourcen als gewöhnlicher Teil der Evolutionsgeschichte. Für den postmodernen Menschen hingegen sind sie Auslöser von Gewissensbissen. Angesichts der in jüngster Zeit stark zunehmenden genetischen Verödung gewinnt die Erkenntnis an Gewicht, dass der Mensch mit seinen Eingriffen in das ökologische Gleichgewicht der Welt einen beachtlichen Anteil daran hat. Zugleich mehren sich die Stimmen, die Menschheit möge den reichen Schatz der Natur doch besser bewahren. Oder zumindest: aufbewahren.
Jüngstes und imposantestes Beispiel für dieses Bestreben ist das Landgut „Wakehurst Place“ in West Sussex südlich von London. Dort öffnete unlängst die weltweit größte Samenbank für Pflanzen ihre Pforten. Es ist ein Projekt, das seinen hehren Anspruch im Namen führt: Millennium Seed Bank (MSB) – die Samenbank des Jahrtausends. Mit ihr will die britische Regierung gemeinsam mit dem staatseigenen Naturschutzfonds National Trust ein Zeichen setzen und andere Staaten zur Nachahmung anregen. „Ich fühle, dass ich die Bank von England der botanischen Welt eröffne – ein Ort, wo eine Wertreserve, in diesem Fall das Leben selbst, gelagert ist“, sagte der englische Thronfolger Prinz Charles bei der Eröffnung.
Rund 180 Mio. DM investierten die Briten in eine Reihe besonders gesicherter Hallen, in denen in den nächsten zehn Jahren Samen von immerhin gut 24 000 unterschiedlichen Blütenpflanzen bei Temperaturen von -20 °C eingelagert werden sollen. Das wären fast 10 % der weltweit 245 000 bekannten Pflanzenarten. Die etwa 1400 einheimischen Arten der britischen Insel sollen sogar möglichst komplett in der MSB vertreten sein. Damit ist Großbritannien das erste Land der Welt, das gewissermaßen eine Sicherheitskopie von seiner Flora anlegt.
Experten befürchten, dass in den nächsten 50 Jahren ein Viertel aller Blütenpflanzen der Welt durch den Raubbau an der Natur aussterben könnte. Besonders die tropischen und subtropischen Trockenzonen sind davon betroffen, da sich dort Wüsten als Folge von Waldrodungen sowie zu intensiver Vieh- und Landwirtschaft immer weiter ausbreiten. Darum soll das Gros der Samen-Sammlung in der MSB auch auf diesen Bereich konzentriert werden. „Die Trockenzonen sind fundamental wichtig für die Nahrungssicherung von etwa 20 % der Weltbevölkerung“, sagt Dr. Hugh Pritchard, Forschungsleiter der Millenniums-Samenbank.
Artenschutz-Experten setzen aber auch auf andere Formen der Gen-Bank, wie Biologen jegliche Anstrengung nennen, Gen-Ressourcen an einem bestimmten Ort zu schützen. Für Pflanzen und Tiere gilt die natürliche Lebenswelt (in situ) als ideal. Wird sie zerstört, sind Erhaltungsprogramme außerhalb des arttypischen Habitats gefragt – ex situ, wie die Experten sagen.
Die umfassendsten Gen-Banken ex situ stellen derzeit die botanischen Gärten dar. „Von den 245 000 bekannten Pflanzenarten sind allein 90 000 weltweit in botanischen Gärten in Kultur“, sagt Prof. Wilhelm Barthlott, Leiter des Botanik-Institutes an der Universität Bonn. Die Mehrzahl der laut UN-Landwirtschaftsbehörde FAO rund 1300 Gen-Banken der Welt weist allerdings ein nur geringes Artenspektrum auf. Die meisten von ihnen beschränken sich auf die Lagerung von Kulturpflanzen, die der Mensch schon in irgendeiner Weise weiter gezüchtet hat.
Die größte deutsche Gen-Bank ist am Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) in Gatersleben zu finden. Die Sammlung von knapp 100 000 Pflanzen- und Samenmustern umfasst rund 300 Arten vielfältige Formen von Getreide, Gemüse, Leguminosen, Zwiebeln und Kartoffeln sind darunter. Sie lagern entweder – ähnlich wie in Wakehurst Place – im Kühlhaus oder werden kultiviert.
Eine Spezialität des IPK ist die Cryo-Konservierung in flüssigem Stickstoff bei -176 °C. Bei diesen Temperaturen sind alle biologischen Abbauprozesse vollkommen gestoppt. „Die Lagerung ist dann ewig möglich“, sagt Joachim Keller, Leiter des Cryo-Labors des IPK. Der Nachteil: Es ist teuer und aufwendig. Das Wasser in den Pflanzen wird durch ein Frostschutzmittel ersetzt, dessen Rezeptur von Art zu Art variiert. „Wir müssen mit jeder Pflanze neu experimentieren“, erklärt Keller. „Erst wenn sie eine Stunde in der Kälte überlebt, wird sie auch hundert Jahre in der Kühltruhe schadlos überstehen.“
Eine Ausnahme ist der Botanische Garten der Uni Jena. Seit Mitte der 90er Jahre verfolgt der Botaniker Prof. Frank Hellwig dort das Ziel, die Samen sämtlicher 2200 Wildpflanzenarten Thüringens in Tiefkühltruhen zu konservieren. Sollte künftig eine davon in der freien Natur aussterben, gäbe es wenigstens diese eiserne Reserve. Hellwig: „Unser Projekt ist aber nicht als Feigenblatt gedacht, dass wir ganze Standorte vernichten können, nur weil etwas im Kühlschrank liegt.“ LUCIAN HAAS
http://www.rbgkew.org.uk/seedbank/msb www.ipk-gatersleben.de
http://www.uni-jena.de/biologie/spezbot

Pflanzensamenbanken

Sorgsame Gefriertrocknung

In Wakehurst Place sollen die Samen mindestens 200 Jahre lang lagern. Damit sie auch nach so langer Zeit noch keimfähig sind, muss man sie besonders sorgfältig auswählen und behandeln. Als erstes werden sie geröntgt, um zu erkennen, ob unter der Samenhülle auch wirklich ein Embryo mit Wurzelanlagen und Keimblättern steckt. Es folgt die vorsichtige Gefriertrocknung. Den Samen wird bei sinkenden Temperaturen langsam die Flüssigkeit entzogen. Das Trocknen ist nötig, damit keine Eiskristalle die Zellen beim Einfrieren zerplatzen lassen. Sind die Samen schließlich gefroren, können sie weder absterben noch auskeimen. lh

Von Pflanzensamenbanken
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