Cursus - Plant biodiversity conservation

 PLANT BIODIVERSITY CONSERVATION Dr. Isabel Larridon [email protected] Universiteit Gent -­‐ Vakgroep Biologie -­‐ Onderzoeksgroep Zaadplanten 2014
Cursus: Plant biodiversity conservation Nederlandstalige versie. Dr. Isabel Larridon 2 Cursus: Plant biodiversity conservation Inhoudstabel 1. Het beschermen van plantenbiodiversiteit: waarom? 1.1. Onderzoek geeft aan dat veel plantensoorten met uitsterven bedreigd zijn 1.2. Het leven op Aarde, inclusief de mensheid, is afhankelijk van planten Regulerende diensten Verstrekkende diensten Culturele diensten 7 7 8 8 8 8 2. Distributie van plantenbiodiversiteit 2.1. Biodiversiteitshotspots Voorbeeld van een biodiversiteitshotspot 2.2. Bioculturele diversiteit 2.3. Distributie van bedreigde plantensoorten 2.4. Distributie van de botanische tuinen in de wereld 9 9 10 11 12 14 3. Inspanningen voor plantenconservatie 3.1. Convention on Biological Diversity 3.1.1. De geschiedenis van de Conventie 3.1.2. Het belang van taxonomie voor de implementatie van de CBD 3.2. Wereldwijde initiatieven voor plantenconservatie 3.2.1. De Gran Canaria Declaration (2000, 2006) 3.2.2. De Global Strategy for Plant Conservation (2002) 3.2.3. De 2020 Global Strategy for Plant Conservation (2010) 3.2.4. De Global Partnership for Plant Conservation 15 15 15 16 18 18 18 19 21 4. Belangrijke actoren in plantenconservatie 4.1. De International Union for the Conservation of Nature 4.1.1. IUCN Species Survival Commission (SSC) 4.1.2. Voorbeeld van een Specialist Group: de Global Trees Specialist Group 4.1.3. De IUCN Knowledge Products 4.1.4. Planten op de IUCN Red List: prioriteiten stellen om conservatie te informeren 4.2. De Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora 4.2.1. De soorten opgenomen in het CITES verdrag zijn opgelijst in drie appendices 4.2.2. Overexploitatie als gevolg van de handel 4.3. Botanic Gardens Conservation International 4.3.1. GSPC Doel 8 22 22 22 23 24 24 25 26 27 28 29 5. Conservatie van plantenbiodiversiteit 5.1. In situ plantenconservatie 5.1.1. CBD Artikel 8. In situ Conservatie 5.1.2. Soort-­‐ vs. habitatconservatie 5.1.3. Beschermde gebieden 5.1.4. Voorbeeld van in situ plantenconservatie 5.2. Ex situ plantenconservatie 5.2.1. CBD Artikel 9. Ex situ Conservatie 5.2.2. De wetenschap en economie van ex situ plantenconservatie 5.2.3. Voorbeeld van ex situ plantenconservatie 5.3. Geïntegreerde plantenconservatie 5.4. Conservatiebeheer 5.5. Rol van plantkundigen in conservatie 5.5.1. Prioriteren van conservatie van kritische plantensoorten 5.5.2. Selecteren van gebieden met hoge biodiversiteitswaarde 31 31 32 33 33 34 34 35 36 37 38 38 42 42 43 Dr. Isabel Larridon 3 Cursus: Plant biodiversity conservation 6. Botanische tuinen en conservatie 6.1. De rol van botanische tuinen Voorbeeld van een botanische tuin: Plantentuin Univerisiteit Gent 6.2. De International Agenda for Botanic Gardens in Conservation 6.3. De European Botanic Gardens Consortium 6.4. De International Plant Exchange Network 6.5. Tropische vs. hogere breedtegraad botanische tuinen 6.5.1. Soortenrijkdom 6.5.2. Socio-­‐economische factoren 6.6. Zaadbanken Hoe werken zaadbanken? Voorbeeld van een zaadbank: Royal Botanic Gardens, Kew, UK 44 44 45 47 47 48 49 49 50 50 51 52 7. Hulpbronnen en instrumenten voor biodiversiteitsconservatie 7.1. Rol van herbaria 7.1.1. Inleiding 7.1.2. Herbaria zijn een belangrijke bron bij de ontdekking van nieuwe soorten 7.1.3. De waarde van museumcollecties voor onderzoek en maatschappij 7.2. Biologische veldstations en ecotoerisme 7.2.1. Biologische veldstations 7.2.2. Belang van veldwerk 7.2.3. Ecotoerisme 7.3. Databasen, software en instrumenten 7.3.1.Opstelling en gebruik, doelgroep, enz. 7.3.2. Voorbeelden van botanische databases 7.3.3. GIS software en tools 53 53 53 53 54 54 54 55 57 58 58 59 62 8. Moleculaire tools voor meten en monitoren van biodiversiteit 63 8.1. Introductie 63 8.1.1. CBD Artikel 15. Access to Genetic Resources 63 8.1.2. De Nagoya Protocol on Access and Benefit-­‐sharing 64 8.2. DNA barcoding 64 8.2.1. Potentieel gebruik 64 8.2.2. Barcoding projecten bezitten vier componenten 65 8.2.3. DNA barcoding bij dieren 66 8.2.4. DNA barcoding bij planten 66 8.2.5. Voorbeeld: Barcoding in handel bedreigde soorten en forensisch onderzoek 66 8.2.6. Voorbeelden: Barcoding voor inventaris en ecologische studies 66 8.3. Conservatiegenetica 67 8.3.1. Begrijpen van biodiversiteitspatronen en interpreteren van conservatieproblemen 67 8.3.2. Labo voorbeeld: Genetische structuur in perifere West-­‐Europese populaties van de bedreigde soort Cochlearia pyrenaica (Brassicaceae) 68 8.3.3. Labo voorbeeld: Verhuellia vs. Peperomia (Piperaceae) 69 8.3.4. Labo voorbeeld: Taxongrenzen in morfologisch plastische soorten 71 8.3.5. Labo voorbeeld: Cryptische soorten 72 8.3.6. Labo voorbeeld: Moleculaire fylogenie gecombineerd met biogeografie 73 9. Modelleren van klimaat en ecologische niches 9.1. Fyloclimatische modellering 9.2. Ecologische niche modellering 75 75 77 10. Herintroductie van plantensoorten 10.1. Definitie 10.2. Voorbeelden 10.2.1. Abutilon pitcairnense (Malvaceae) 10.2.2. Csapodya (Deppea) splendens (Rubiaceae) 79 79 80 80 80 Dr. Isabel Larridon 4 Cursus: Plant biodiversity conservation 11. Invasieve uitheemse soorten 11.1. Introductie 11.2. Voorbeelden 11.2.1. Fallopia japonica (Polygonaceae) of Japanse duizendknoop 11.2.2. Impatiens glandulifera (Balsaminaceae) of reuzenbalsemien 11.3. ALTERnatives to Invasive Alien Species (AlterIAS) 82 82 82 82 83 83 12. Conservatie en gebruik van gewasdiversiteit (agrodiversiteit) 12.1. Introductie 12.1.1. Inspelen op de uitdagingen van een groeiende wereldbevolking 12.1.2. De 2020 Global Strategy for Plant Conservation (2010) 12.1.3. Belangrijke organisatie inzake agrodiversiteit en voedselzekerheid 12.2. Genbanken en kiemplasmacollecties 12.2.1. Algemene informatie 12.2.2. Crop Genebank Knowledge Base 12.2.3. Consultative Group on International Agricultural Research (CGIAR) 12.2.4. De International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture 12.2.5. Plant Genetic Resources 12.2.6. Impact van de plant genetic resources collecties in de CGIAR Centres 12.2.7. Forest Genetic Resources 12.2.8. Agrobosbouw voor levensonderhoud en milieuvoordelen 12.3. Lokale biodiversiteit (inheemse en wilde wilde planten tegen ondervoeding) 12.4. Wilde verwanten van gewassen en domesticatie 12.4.1. Voordelen van agriculturele biodiversiteit 12.4.2. Crop wild relatives (CWR) 12.4.3. Domesticatie 12.4.4. Domesticatiecentra 12.4.5. Hoeveel Crop Wild Relatives zijn er? 12.4.6. Crop Wild Relatives Global Portal 12.4.7. Crop Wild Relative Specialist Group (CWRSG) 12.4.8. Bedreigingen voor Crop Wild Relatives 12.4.9. Waarom is in situ conservatie van CWR belangrijk? 12.5. Basisvoedselgewassen 12.5.1. Granen 12.5.2. Aardappel 12.5.3. Peulvruchten 12.6. Belangrijke tropische gewassen 12.6.1. Banaan 12.6.2. Cacao 12.6.3. Kokosnoot 12.7. Neglected and underutilized species 12.7.1. Wat zijn neglected and underutilized species (NUS)? 12.7.2. Nutritionele waarde van NUS 12.7.3. Gebruik van NUS om inkomens te verhogen 12.7.4. NUS: aanpassing aan de klimaatverandering 12.7.5. Voorbeelden van NUS 84 84 84 85 85 86 86 87 87 88 89 89 90 90 91 93 93 93 93 94 97 98 98 98 99 100 100 103 104 105 105 106 107 108 108 109 109 110 110 13. Industriële toepassingen van planten en hun eigenschappen 13.1. Vezels, kleuren, olie et vet, latex en drank 13.1.1. Vezels 13.1.2. Kleuren/pigmenten 13.1.3. Plantaardige vetten en oliën 13.1.4. Latex 13.1.5. Drank 114 114 114 118 120 121 122 Dr. Isabel Larridon 5 Cursus: Plant biodiversity conservation 13.2. Bionics 13.2.1. Lotuseffect (zelfreinigende oppervlakken) 13.2.2. Velcro (haak-­‐en-­‐lus sluiting) 13.2.3. Zelfherstellende materialen 13.2.4. Reversibele hechting 14. Belang van plantenbiodiversiteit voor geneeskunde Voorbeeld van een plantaardig medicijn: Roze maagdenpalm Dr. Isabel Larridon 123 123 124 124 124 125 125 6 Cursus: Plant biodiversity conservation 1. Het beschermen van plantenbiodiversiteit: waarom? 1.1. Onderzoek geeft aan dat veel plantensoorten met uitsterven bedreigd zijn De Royal Botanic Gardens, Kew, samen met het Natural History Museum, London en de International Union for Conservation of Nature (IUCN) evalueerde het risico op uitsterven van planten. De belangrijkste bevindingen van deze evaluatie zijn: 
meer dan 20% van de plantensoorten op Aarde zijn met uitsterven bedreigd 
het meest bedreigde habitat is het tropisch regenwoud 
de grootste bedreiging voor plantenbiodiversiteit is habitatverlies veroorzaakt door de mens (Fig. 1) 
Gymnospermen (coniferen & cycas soorten) vormen de sterkst bedreigde plantengroep 
33% van alle planten (vooral diegene afkomstig uit afgelegen en biodiverse regio’s) zijn zo slecht gekend dat we niet kunnen inschatten of ze nu wel dan niet bedreigd zijn. Fig. 1: Pressures on plants -­‐ drivers of threats (IUCN Sampled Red List Index for Plants, 2010). Dr. Isabel Larridon 7 Cursus: Plant biodiversity conservation 1.2. Het leven op Aarde, inclusief de mensheid, is afhankelijk van planten Regulerende diensten Planten vormen een onmisbaar onderdeel van de mondiale biosfeer, ze regelen de atmosfeer, het klimaat, de kwaliteit van het water en zorgen voor erosiebestrijding. Planten nemen 20% van de uitstoot van fossiele brandstoffen op. Bossen kunnen waardevoller zijn voor hun rol in het reguleren van watervoorziening dan voor houtproductie. Verstrekkende diensten Planten vormen de eerste stap in de voedselketen voor bijna alle dieren (Fig. 2). Planten liggen aan de basis van de economie, zowel nationaal als wereldwijd. Veel plantaardige producten hebben belangrijke praktische toepassingen, zo verstrekken ze ons van bouwmaterialen, vezels, brandstof en medicijnen. In sommige landen, is 80% van de bevolking afhankelijk van traditionele geneeskunde voor hun primaire gezondheidszorg. In traditionele geneeskunde worden hoofdzakelijk plantaardige middelen gebruikt. De traditionele Chinese geneeskunde alleen gebruikt meer dan 5000 plantensoorten en traditionele medicijnen in India zijn gebaseerd op 7000 verschillende soorten. Telen en oogsten van gewassen en het werken met plantaardig materiaal biedt werkgelegenheid aan miljoenen mensen. 80% van de calorieën die verbruikt worden door mensen zijn afkomstig van slechts 12 plantensoorten. Culturele diensten Planten spelen een belangrijke rol in ons welzijn. Ze bieden veel immateriële voordelen, zoals de schoonheid van hun vorm, kleur en geur, en de voldoening die we kunnen vinden in het tuinieren. Probeer maar eens een wereld in te denken zonder planten! Fig. 2: Vlinders op een Hydrangea soort in China. Foto gemaakt door Yannick De Smet tijdens een wetenschappelijke expeditie voor zijn doctoraat aan de Onderzoeksgroep Zaadplanten. IUCN Sampled Red List Index for Plants (2010) Plants under pressure -­‐ a global assessment. The first report of the IUCN Sampled Red List Index for Plants. Royal Botanic Gardens, Kew, UK. Why People Need Plants. Edited by C. Wood & N. Habgood. The Open University. Kew Publishing, Royal Botanic Gardens, Kew. Dr. Isabel Larridon 8 Cursus: Plant biodiversity conservation 2. Distributie van plantenbiodiversiteit 2.1. Biodiversiteitshotspots Omdat natuurbeschermers verre van in staat zijn om alle bedreigde soorten te beschermen, al was het maar door gebrek aan financiële middelen, is het belangrijk om prioriteiten voor conservatie af te bakenen. Met andere woorden: hoe kunnen we de meeste soorten beschermen tegen de laagste kosten? Eén manier is om 'biodiversiteitshotspots' te identificeren. Dit zijn regio’s waar uitzonderlijke concentraties aan endemische soorten een uitzonderlijk verlies van habitat ondergaan. Het concept van biodiversiteitshotspots werd beschreven door Norman Myers in verschillende wetenschappelijke artikels. Om te kwalificeren als een biodiversiteitshotspot op Myers '2000 editie van de hotspotkaart (Fig. 3), moet een regio aan twee strenge criteria voldoen: 
Op zijn minst 0,5% of 1500 endemische soorten vaatplanten omvatten; 
Minimaal 70% van zijn primaire vegetatie verloren zijn. Over de hele wereld, komen 25 regio’s onder deze definitie in aanmerking, met negen bijkomende kandidaatregio’s. Je vindt maar liefst 44% van alle soorten vaatplanten en 35% van alle soorten in vier groepen gewervelde dieren terug in deze 25 hotspots die slechts 1,4% van het landoppervlak van de Aarde omvatten. Dit opent de weg voor een strategie waarbij natuurbeschermers zich focussen op deze hotspots. Fig. 3: Myers (2000) editie van de hotspotkaart. Figuur 3 toont een voorkeur voor het zuidelijk halfrond, met name voor de continenten Zuid-­‐
Amerika en Zuidoost-­‐Azië, die gezien kunnen worden als biodiversiteitshotspots. In tegenstelling, Canada en de Verenigde Staten, bijvoorbeeld, hebben relatief weinig soorten per eenheid van oppervlakte. Dr. Isabel Larridon 9 Cursus: Plant biodiversity conservation Voorbeeld van een biodiversiteitshotspot Centraal Chili wordt erkend als een van de biodiversiteitshotspots volgens Myers et al. (2000). Dit gebied, genaamd de ‘Chilean Winter Rainfall-­‐Valdivian Forests’, wordt gekenmerkt door een hoge graad van endemisme door zijn positie aan de rand van de Neotropische floristische regio, en zijn uitzonderlijke waaier aan habitats in combinatie met zijn geografische isolatie van de rest van Zuid-­‐Amerika door het Andes-­‐hooggebergte en de woestijn in Noord-­‐Chili en Zuid-­‐Peru (Arroyo et al. 1996, Villagran & Hinojosa 1997, Armesto et al. 1998). In de Chileense biodiversiteitshotspot vindt men ca. 3900 inheemse plantensoorten, waarvan 50.3% beperkt zijn in distributie tot deze hotspot (Arroyo et al. 2004). Zoals gedefinieerd door Arroyo et al. (2004), strekt deze hotspot zich in Chili uit van de Pacifische kust tot de toppen van de Andes tussen 25° en 47°S, in aanvulling op een smalle kuststrook tussen 19° en 25°S, evenals de eilanden van San Félix, San Ambrosio en Juan Fernández. Het bevat ook een klein bosrijk gebied aan de westelijke rand van Argentinië. De hotspot beslaat 397.142 km² en omvat ongeveer 40% van het Chileense landoppervlak (Conservation International: http://www.conservation.org/). Vegetatietypes in het noorden zijn kustmist-­‐ (camanchaca) woestijn en de wat meer zuidelijke en inlandse desierto florido. Andere vegetatietypes zijn kust-­‐ en inlandse matorrals en savannes, loofbossen, kustregenwoud en hooggelegen alpiene vegetatie (Arroyo et al., 2008). Bedreigde endemische cactussoorten uit deze biodiversiteitshotspot worden op dit moment bestudeerd in het ‘A future for cacti?’ project van de Onderzoeksgroep Zaadplanten. Fig. 4: De Pacifische kust in de buurt van Paposo, een gebied met een grote soortenrijkdom. Dr. Isabel Larridon 10 Cursus: Plant biodiversity conservation Armesto JJ, Rozzi R, Smith-­‐Ramírez C, Arroyo MTK (1998) Conservation targets in South American temperate forests. Science 282: 1271-­‐1272. Arroyo MTK, Marquet PA, Marticorena C, Simonetti JA, Cavieres LA, Squeo FA, Rozzi R (2004) Chilean winter rainfall-­‐
Valdivian forests. In: Mittermeier RA, Gil PR, Hoffmann M, Pilgrim J, Brooks T, Mittermeier CG, Lamoreux J, da Fonseca GAB (eds). Hotspots Revisited: Earth's Biologically Wealthiest and most Threatened Ecosystems: 99-­‐103. CEMEX, Mexico. Ghent University Research Group Spermatophytes. Website: http://www.spermatophytes.ugent.be/ Accessed 30 October 2013. Myers N, Mittermeier RA, Mittermeier CG, da Fonseca GAB, Kent J (2000). Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature 403: 853-­‐858. Villagrán C, Hinojosa LF (1997) Historia de los bosques del sur de Sudamérica, II: Análisis fitogeográfico. Revista Chilena de Historia Natural 70: 241-­‐267. 2.2. Bioculturele diversiteit Maffi & Woodley (2010) toonden aan dat biodiversiteitshotspots overlappen met gebieden met een hoge ‘bioculturele diversiteit’ (Fig. 5). Bioculturele diversiteit wordt gedefineerd door Luisa Maffi als "the diversity of life in all its manifestations: biological, cultural, and linguistic – which are interrelated (and possibly coevolved) within a complex socio-­‐ecological adaptive system." "The diversity of life is made up not only of the diversity of plants and animal species, habitats and ecosystems found on the planet, but also of the diversity of human cultures and languages." Fig. 5: Positieve correlatie tussen plantenbiodiversiteit en distributie van talen (Maffi & Woodley, 2010). Maffi L, Woodley E (2010) Biocultural Diversity Conservation: A Global Sourcebook. Earthscan. 282 pp. Dr. Isabel Larridon 11 Cursus: Plant biodiversity conservation Bepaalde geografische gebieden zijn positief gecorreleerd met een hoge mate van bioculturele diversiteit, waaronder die van lage breedtegraden, hogere regenval, hogere temperaturen, kustlijnen en grote hoogten. Een negatieve correlatie wordt gevonden met gebieden met een hoge breedtegraad, vlaktes en drogere klimaten (Fig. 5). Positieve correlaties kunnen ook worden gevonden tussen biologische diversiteit en taalkundige verscheidenheid, die vaak wordt gebruikt als een maat voor culturele diversiteit. Deze correlatie wordt geïllustreerd in Figuur 5 door de overlapping tussen de verdeling van plantendiverse en taaldiverse zones. Figuur 6 toont op mondiaal, regionaal en nationaal niveau correlaties tussen biodiversiteit en culturele diversiteit. Deze correlaties illustreren het verband tussen het behoud van biodiversiteit en ontwikkeling van de mens. Fig. 6: Correlaties tussen biodiversiteit en culturele diversiteit op globaal, regionaal en nationaal niveau (Maffi & Woodley, 2010). 2.3. Distributie van bedreigde plantensoorten Zoals kan worden verwacht, correleren 's werelds biodiversiteitshotspots (Fig. 3) ook positief met de hotspots van bedreigde planten, dit wil zeggen met die gebieden met de hoogste aantallen planten die met uitsterven bedreigd worden. In onderstaande kaart opgesteld voor het ‘Plants under pressure -­‐ a global assessment report’ (IUCN Sampled Red List Index for Plants, 2010), worden de hotspot van bedreigde planten en hun bedreigingen getoond. Dr. Isabel Larridon 12 Cursus: Plant biodiversity conservation 2.4. Distributie van de botanische tuinen in de wereld Figuur 7 toont de verdeling van de botanische tuinen over de hele wereld, en is gebaseerd op gegevens verkregen van de Botanic Gardens Conservation International (BGCI; http://www.bgci.org) Garden Search online databank. Je krijgt een beeld van een opgeblazen Europa dat de landmassa's van Zuid-­‐Amerika en Afrika domineert. In de figuur is territoriumgrootte evenredig met het aantal botanische tuinen. Fig. 7: Distributie van de botanische tuinen (BGCI Garden Search tool, Worldmapper). BGCI definieert botanische tuinen als volgt: “Botanic gardens are institutions holding documented collections of living plants for the purposes of scientific research, conservation, display, and education." Het grote aantal botanische tuinen in Europa en Noord-­‐Amerika zijn deels te wijten aan historische redenen (bv. kolonialisme, grote belangstelling voor exotische planten meegebracht naar Europa door de zogenaamde ‘plant hunters’). Echter, dit cijfer geeft ook een indicatie over de beschikbare middelen voor plantkundig onderzoek en behoud van biodiversiteit in een bepaald land (zie 7.5 Tropische vs. hogere breedtegraad botanische tuinen). Meer inspanningen zijn nodig om de diversiteit aan planten in het zuidelijk halfrond te beschermen. Botanic Gardens Conservation International (BGCI). Website: http://www.bgci.org/ Accessed 6 March 2013. IUCN Sampled Red List Index for Plants (2010) Plants under pressure -­‐ a global assessment. The first report of the IUCN Sampled Red List Index for Plants. Royal Botanic Gardens, Kew, UK. Myers N, Mittermeier RA, Mittermeier CG, da Fonseca GAB, Kent J (2000) Biodiversity hotspots for conservation priorities. Nature 403: 853-­‐858. Worldmapper. The world as you’ve never seen it before. Website: http://sasi.group.shef.ac.uk/worldmapper/ Accessed 6 March 2013. Dr. Isabel Larridon 14 Cursus: Plant biodiversity conservation 3. Inspanningen voor plantenconservatie 3.1. Convention on Biological Diversity De Conventie inzake Biologische Diversiteit (CBD, https://www.cbd.int) trad in werking op 29 december 1993. De Conventie heeft drie hoofddoelstellingen: 
Het behoud van biologische diversiteit; 
Het duurzaam gebruik van de bestanddelen van de biologische diversiteit; 
De eerlijke en billijke verdeling van de voordelen die voortvloeien uit het gebruik van genetische hulpbronnen. 3.1.1. De geschiedenis van de Conventie Biologische hulpbronnen op aarde zijn van vitaal belang voor de economische en sociale ontwikkeling van de mensheid. Als gevolg hiervan rees een groeiend besef dat biologische diversiteit van enorme waarde is voor de huidige en toekomstige generaties. Op hetzelfde moment is de bedreiging ervan nog nooit zo groot geweest als nu. Het uitsterven van soorten veroorzaakt door menselijke activiteiten verloopt aan een alarmerend tempo. In reactie riep de United Nations Environment Programme (UNEP) in november 1988 een werkgroep van deskundigen bijeen om de noodzaak van een internationaal verdrag inzake biologische diversiteit te verkennen. In mei 1989 werd de Ad Hoc Working Group of Experts on Biological Diversity gevraagd om een internationaal juridisch instrument voor te bereiden. De deskundigen dienden rekening te houden met "de noodzaak om kosten en baten te delen tussen ontwikkelde en ontwikkelingslanden" evenals "manieren en middelen om innovatie te ondersteunen door lokale bevolking". Tegen februari 1991 was de Ad Hoc Working Group bekend geworden als het Intergovernmental Negotiating Committee. Op 22 mei 1992 werd de Nairobi Conference for the Adoption of the Agreed Text of the Convention on Biological Diversity bijeengeroepen. Het verdrag werd op 5 juni 1992 opengesteld voor ondertekening tijdens de Rio "Earth Summit". Het bleef open voor ondertekening tot en met 4 juni 1993, waarna het 168 handtekeningen had ontvangen. Het verdrag trad in werking op 29 december 1993, dat was 90 dagen na de 30e ratificatie. De eerste zitting van de Conferentie van Partijen ging eind 1994 door in de Bahama's. Het Verdrag inzake biologische diversiteit werd geïnspireerd door de groeiende inzet van de internationale gemeenschap voor duurzame ontwikkeling. Het vertegenwoordigde een dramatische stap voorwaarts in het behoud van de biologische diversiteit, het duurzame gebruik van de componenten en de eerlijke en billijke verdeling van de voordelen die voortvloeien uit het gebruik van genetische hulpbronnen. Dr. Isabel Larridon 15 Cursus: Plant biodiversity conservation 3.1.2. Het belang van taxonomie voor de implementatie van de CBD In 2006 fungeerden Leadley & Jury als editors voor een Cambridge University Press boek over de rol van taxonomie voor plantenconservatie. Hieronder vind je enkele van de ideeën die in het voorwoord van dit boek worden gepresenteerd.. Plantkunde, zeker plantentaxonomie, wordt vaak gezien als een wetenschap waarbij onderzoekers terug te vinden zijn in stoffige herbaria gevuld met eeuwenoude gedroogde planten. Dit is natuurlijk een onjuist beeld. Taxonomische botanici of plantensystematici maken gebruik van de meest geavanceerde technieken momenteel beschikbaar om relaties tussen plantensoorten ontrafelen en om soorten nieuw voor de wetenschap te ontdekken en te beschrijven. Deze technieken omvatten moleculaire fylogenie, elektronenmicroscopie, chemosystematics, etc. Hoewel veel andere wetenschappers en het grote publiek het ontdekken en beschrijven van nieuwe soorten zien als iets uit de tijd van Darwin of Linnaeus, worden nieuwe soorten nog dagelijks ontdekt. Helaas is het tempo van uitsterven op dit moment ook zeer hoog. Dit zorgt ervoor dat soorten met potentieel gunstige eigenschappen (als een medicijn, voedselbron, bron van inkomsten, enz.) dreigen te verdwijnen voordat ze worden ontdekt. Potentieel kan dit ernstige gevolgen hebben zowel ecologisch als voor het voortbestaan van de mensheid. Iets wat de meesten gemakkelijk over het hoofd zien in deze tijden van technologische vooruitgang en met ons vermogen om onze omgeving te veranderen en te controleren is dat we nog steeds volkomen afhankelijk zijn van de gezondheid van de planeet en het voortbestaan van talloze, vooral planten-­‐, soorten. Daarom moeten we ervoor zorgen dat we deze biodiversiteit behouden voor de toekomst en dit is enkel mogelijk als ze goed gedocumenteerd werd door taxonomen. Nu wetenschap steeds meer gefragmenteerd is in specialisaties is het belang van synthese en de zin van kennis die in toenemende mate informatierijk is ook steeds belangrijker. Taxonomie en systematiek hebben een belangrijke rol te spelen in het behoud van soorten omdat ze biodiversiteit bestuderen en classificeren. Dit kan worden gebruikt om de beperkte middelen toe te wijzen om bedreigde soorten behouden en te beschermen, door te kijken naar bv. de genetische diversiteit van verschillende soorten en te beslissen hoeveel te behouden. Dr. Isabel Larridon 16 Cursus: Plant biodiversity conservation Taxonomie geeft de CBD met belangrijke instrumenten voor een succesvolle implementatie. CBD artikels & werkprogrammas Belang van taxonomy voor succesvolle implementatie Develop National Biodiversity Strategies and Accurate informatie per land. Action Plans (Article 6) Identification and monitoring (Article 7) Identificatie en monitoring van plantendiversiteit. In situ conservation (Article 8) Identificatie van componenten van ecosystems en beschermde gebieden, identificatie van in situ conservatie gebieden. Ex situ conservation (Article 9) Identificatie en management van ex situ collecties, targeting van bijkomende accessies voor ex situ conservatie. Sustainable use (Article 10) Identificatie van hulpbronnen, ontwikkelen van protocollen voor duurzaam gebruik, ontwerpen van maatregelen om negatieve effecten op biodiversiteit te beperken. Research and training (Article 12) Training in taxonomie is centraal voor identificatie, conservatie en duurzaam gebruik van biodiversiteit. Taxonomische expertise is nodig om onderzoek te promoten. Access to genetic resources and benefit-­‐ Nationale inventarissen zijn nodig m de sharing (Articles 15 and 19; Decision VI/24) toegang tot en het gebruik van genetische hulpbronnen te bevorderen, om een eerlijke en billijke verdeling van de voordelen te garanderen. Technology transfer, information exchange, Taxonomische kennis, data en capaciteit nodig scientific and technical cooperation (Articles is op nationaal, regionaal en mondiaal niveau. 16, 17, 18) Global Taxonomy Initiative (Decisions VI/8 GTI erkent formeel de taxonomische and VII/9) belemmering en stelt doelstellingen en een werkprogramma voor. Global Strategy for Plant Conservation Taxonomie is nodig om plantendiversiteit te (Decisions VI/9 and VII/10) begrijpen en documenteren. Doelen 1 en 2 op de GSPC vertrouwen op taxonomie. Alien species that threaten ecosystems, De nood voor identificatie en monitoring van habitats or species (Article 8(h) and Decision invasieve soorten. VI/23) Traditional knowledge (Article 8(j)) Identificeren van hulpbronnen en monitoring van linken tussen westerse en traditionele classificatie systemen. Nood om lokale en inheemse bevolking te betrekken bij taxonomische identificatie. Thematic work programmes (forests, inland Taxonomische expertise en infrastructuur zijn waters, dry and subhumid lands, islands, nodig voor vb. vaststellen van baseline en agricultural, marine and coastal, mountains) vooruitgang. Ecosystem approach Ecosysteem approach vereist taxonomische informatie voor de rapportage over de patronen van het ecosysteem. Dr. Isabel Larridon 17 Cursus: Plant biodiversity conservation 3.2. Wereldwijde initiatieven voor plantenconservatie In het kader van de CBD, zijn verschillende programma's aan de gang om het wereldwijde verlies aan biodiversiteit te bestrijden. Binnen dit kader en andere internationale overeenkomsten, bestaan verschillende initiatieven die vooral toegespitst zijn op het behoud van plantenbiodiversiteit. 
De Gran Canaria Declaration (2000) 
De Global Strategy for Plant Conservation (2002) 
De Gran Canaria Declaration II (2006) 
De 2020 Global Strategy for Plant Conservation (2010) 3.2.1. De Gran Canaria Declaration (2000, 2006) In de opstelling van de ‘Gran Canaria Declaration on Climate Change and Plant Conservation’ riep de Gran Canaria Group, waarvan het lidmaatschap werd toegekend aan organisaties die ijveren voor behoud van biodiversiteit over de hele wereld waaronder botanische tuinen, de internationale gemeenschap op om dringend actie te ondernemen om de plantenbiodiversiteit wereldwijd te beschermen. De verklaring verstrekte specifieke richtlijnen voor actie en erkende de cruciale rol van de botanische tuinen in het wereldwijd bekendmaken van de boodschap aan hun meer dan 200 miljoen jaarlijkse bezoekers. Even belangrijk, zei het "botanische tuinen bieden een verzekering voor de toekomst, hun collecties waarborgen wilde planten als natuurlijke habitats verdwijnen". Specifieke zorgen omtrent klimaatverandering werden ook benadrukt in de verklaring, inclusief het gebruik van natuurlijke vegetatie voor waterbeheer, ter compensatie van de uitstoot van CO2 en voor kustdefensie in zicht van de stijgende zeespiegel en extreme weersomstandigheden. De verklaring riep op tot onmiddellijke actie voor het behoud van plantensoorten die het meest risico lopen door klimaatverandering. En prioriteit moet worden gegeven aan: 
De ontwikkeling van meer gedetailleerde modellen voor klimaatverandering om potentieel bedreigde soorten op te sporen; 
Implementatie van adaptieve managementstrategieën in kwetsbare ecosystemen; 
Duurzaam beheer van bestaande natuurlijke vegetatie en van nieuwe aanplantingen bedoeld om koolstofemissies te compenseren, dit om hun ecologische geschiktheid te verzekeren. 3.2.2. De Global Strategy for Plant Conservation (2002) De Global Strategy for Plant Conservation (GSPC) is een programma van de UN's CBD. De GSPC probeerde het tempo van het uitsterven van planten over de hele wereld te vertragen tegen 2010. De GSPC begon als een volksbeweging in 1999 met besprekingen tijdens het 16e Dr. Isabel Larridon 18 Cursus: Plant biodiversity conservation Internationale Botanische Congres in St. Louis, Missouri. Een groep van specialisten kwam vervolgens bijeen in Gran Canaria en presenteerde er de Gran Canaria Declaration Calling for a Global Strategy for Plant Conservation. De visie van de GSPC is: "Without plants, there is no life. The functioning of the planet, and our survival, depends on plants. The Strategy seeks to halt the continuing loss of plant diversity.” De missie van de GSPC is: "The Global Strategy for Plant Conservation is a catalyst for working together at al levels -­‐ local, national, regional and global -­‐ to understand, conserve and use sustainably the world's immense wealth of plant diversity whilst promoting awareness and building the necessary capacities for its implementation.” Meer dan 180 landen ondersteunden de Globale Strategie tijdens de Conventie inzake Biologische Diversiteit in april 2002. Ze erkenden dat maximaal twee derde van 's werelds plantensoorten tegen het einde van deze eeuw in gevaar van uitsterven kunnen verkeren, tenzij dringende maatregelen worden genomen om tienduizenden soorten te waarborgen. De GSPC heeft 5 hoofddoelstellingen: 1.
Plantendiversiteit is goed begrepen, gedocumenteerd en erkend; 2.
Plantendiversiteit is spoedig en doeltreffend geconserveerd; 3.
Plantendiversiteit wordt gebruikt op een duurzame en rechtvaardige wijze; 4.
Educatie en bewustwording over plantendiversiteit, zijn rol in duurzaam levensonderhoud en belang voor al het leven op aarde wordt bevorderd; 5.
De capaciteiten en betrokkenheid van het publiek nodig om de strategie uit te voeren zijn ontwikkeld. Deze 5 hoofddoelstellingen werden uitgedrukt in 16 doelen voor plantenconservatie die moesten bereikt worden tegen 2010. In oktober 2010 werd een geactualiseerde strategie met herziene doelen voor 2020 goedgekeurd door de Partijen van de CBD (zie hieronder). 3.2.3. De 2020 Global Strategy for Plant Conservation (2010) De hoofddoelstellingen en doelen van de 2020 Global Strategy for Plant Conservation: Objective I: Plant diversity is well understood, documented and recognized 
Target 1: An online flora of all known plants. 
Target 2: An assessment of the conservation status of all known plant species, as far as possible, to guide conservation action. 
Target 3: Information, research and associated outputs, and methods necessary to implement the Strategy developed and shared. Dr. Isabel Larridon 19 Cursus: Plant biodiversity conservation Objective II: Plant diversity is urgently and effectively conserved 
Target 4: At least 15 per cent of each ecological region or vegetation type secured through effective management and/or restoration. 
Target 5: At least 75 per cent of the most important areas for plant diversity of each ecological region protected with effective management in place for conserving plants and their genetic diversity. 
Target 6: At least 75 per cent of production lands in each sector managed sustainably, consistent with the conservation of plant diversity. 
Target 7: At least 75 per cent of known threatened plant species conserved in situ. 
Target 8: At least 75 per cent of threatened plant species in ex situ collections, preferably in the country of origin, and at least 20 per cent available for recovery and restoration programmes. 
Target 9: 70 per cent of the genetic diversity of crops including their wild relatives and other socio-­‐economically valuable plant species conserved, while respecting, preserving and maintaining associated indigenous and local knowledge. 
Target 10: Effective management plans in place to prevent new biological invasions and to manage important areas for plant diversity that are invaded. Objective III: Plant diversity is used in a sustainable and equitable manner 
Target 11: No species of wild flora endangered by international trade. 
Target 12: All wild harvested plant-­‐based products sourced sustainably. 
Target 13: Indigenous and local knowledge innovations and practices associated with plant resources maintained or increased, as appropriate, to support customary use, sustainable livelihoods, local food security and health care. Objective IV: Education and awareness about plant diversity, its role in sustainable livelihoods and importance to all life on earth is promoted 
Target 14: The importance of plant diversity and the need for its conservation incorporated into communication, education and public awareness programmes. Objective V: The capacities and public engagement necessary to implement the Strategy have been developed 
Target 15: The number of trained people working with appropriate facilities sufficient according to national needs, to achieve the targets of this Strategy. 
Target 16: Institutions, networks and partnerships for plant conservation established or strengthened at national, regional and international levels to achieve the targets of this Strategy. Dr. Isabel Larridon 20 Cursus: Plant biodiversity conservation 3.2.4. De Global Partnership for Plant Conservation Om landen te helpen voldoen aan de doelstellingen, vormde een consortium van internationale en nationale organisaties voor planten en conservatie het Global Partnership for Plant Conservation. Het partnerschap werkt voor de uitvoering van de GSPC en biedt instrumenten en middelen aan zodat elk land kan plannen en handelen om de doelstellingen te halen. Botanic Gardens Conservation International (BGCI). The Global Strategy for Plant Conservation. Website: http://www.bgci.org/files/Worldwide/GSPC/globalstrategyeng.pdf Accessed 7 March 2013. Botanic Gardens Conservation International (BGCI). The Global Strategy for Plant Conservation. The targets 2011-­‐
2020. Website: https://www.cbd.int/gspc/targets.shtml Accessed 7 March 2013. Botanic Gardens Conservation International (BGCI). The Gran Canaria Declaration II. Website: http://www.bgci.org/files/All/Key_Publications/gcdccenglish.pdf Accessed 7 March 2013. Leadlay E, Jury S (eds) (2006) Taxonomy and Plant Conservation: the cornerstone of the conservation and the sustainable use of plants. Cambridge University Press, Cambridge. The Global Partnership for Plant Conservation. Website: http://www.plants2020.net/gppc/ Accessed 7 March 2013. Dr. Isabel Larridon 21 Cursus: Plant biodiversity conservation 4. Belangrijke actoren in plantenconservatie 4.1. De International Union for the Conservation of Nature De centrale missie van de International Union for Conservation of Nature’s (IUCN, http://www.iucn.org) is het behoud van biodiversiteit. Ze laten zien hoe biodiversiteit van fundamenteel belang is voor de aanpak van enkele van 's werelds grootste uitdagingen zoals klimaatverandering, duurzame ontwikkeling en voedselzekerheid. Om instandhouding en duurzaamheid op zowel mondiaal als op lokaal niveau te leveren, bouwt de IUCN voort op zijn sterke punten in de volgende gebieden: 
Wetenschap – 11.000 experten stellen wereldwijd de normen in hun vakgebied, bijvoorbeeld, de definitieve internationale standaard voor het risico op uitsterven van soorten – de IUCN Red List of Threatened Species. 
Actie – honderden natuurbehoudsprojecten over de hele wereld van het lokale niveau tot die in de verschillende landen, allemaal gericht op het duurzaam beheer van biodiversiteit en natuurlijke hulpbronnen. 
Invloed – door de collectieve kracht van meer dan 1.200 overheids-­‐ en non-­‐
gouvernementele organisaties die aangesloten zijn, kan de IUCN internationale milieuverdragen, beleid en wetgeving beïnvloeden. 4.1.1. IUCN Species Survival Commission (SSC) De IUCN Species Survival Commission (SSC) is een op wetenschap gebaseerd netwerk van meer dan 7.500 vrijwillige deskundigen van bijna alle landen van de wereld, die allemaal samenwerken aan het bereiken van de visie van, "Een wereld die het huidige niveau van biodiversiteit naar waarde schat en conserveert." De meeste leden worden ingezet in meer dan 120 zogenaamde Specialist Groups, Red List Authorities en Task Forces. Sommige groepen richten zich op behoudskwesties met betrekking tot bepaalde groepen van planten, fungi en dieren, terwijl anderen zich richten op actuele onderwerpen zoals de herintroductie van soorten in hun voormalige habitats of de gezondheid van dieren. Leden omvatten: wetenschappers, overheidsfunctionarissen, dierenartsen, medewerkers van dierentuinen en botanische instituten, marine biologen, managers van beschermde gebieden, experten van planten, vogels, zoogdieren, vissen, amfibieën, reptielen en ongewervelden. De belangrijkste rol van de SSC is om informatie te verstrekken aan de IUCN over het behoud van biodiversiteit, de intrinsieke waarde van soorten, hun rol in de gezondheid van het ecosysteem en het functioneren ervan, de levering van ecosysteemdiensten en hun belang in Dr. Isabel Larridon 22 Cursus: Plant biodiversity conservation menselijk levensonderhoud in nauwe samenwerking met de IUCN Global Species Programme. Deze informatie wordt ingevoerd in de IUCN Rode Lijst van Bedreigde Soorten. SSC leden geven ook wetenschappelijk advies aan organisaties voor natuurbehoud, overheidsinstellingen en andere IUCN-­‐leden, en ondersteuning van de uitvoering van multilaterale milieuverdragen. De technische richtlijnen die zijn opgesteld door de SSC ondersteunen natuurbehoudsprojecten en -­‐initiatieven, zoals de herintroductie van soorten in hun vroegere habitat, het behandelen van in beslag genomen specimens, en het stoppen van de verspreiding van invasieve soorten. 4.1.2. Voorbeeld van een Specialist Group: de Global Trees Specialist Group De Global Trees Specialist Group runt de Global Trees Campaign. Een van de projecten van de Global Trees Specialist Group is The Red List of Magnoliaceae (Cicuzza et al., 2007). Door de gegevens verzameld in dit werk en door de werking van BGCI, weten we nu dat ongeveer de helft van de soorten van deze plantenfamilie met uitsterven worden bedreigd in het wild volgens de IUCN criteria en categorieën, deze zijn Critically Endangered (CE), Endangered (EN) or Vulnerable (VU). Dit alhoewel slechts 37 soorten te vinden zijn in cultivatie, bv. in botanische tuinen of arboreta (Sharrock et al., 2010). De Onderzoeksgroep Zaadplanten stelde recent een overzicht op van moleculaire of ecologische studies op de taxa die opgenomen werden in Cicuzza et al. (2007). Dit overzichtsartikel toonde aan dat er weinig vooruitgang is geboekt in het behoud van de genetische diversiteit van Magnolia soorten en dat er een dringende behoefte is aan integratie van alle beschikbare gegevens (bv. genetische diversiteit, veldwerk, …; Cires et al., 2013). De Plantentuin Universiteit Gent en de Onderzoeksgroep Zaadplanten zijn ook betrokken bij het project om een Rode Lijst op te stellen voor de Hydrangea soorten door recent onderzoek op Latijn Amerikaanse en Aziatische Hydrangea soorten. Een ander voorbeeld van de Global Trees Specialist Group is een project dat focust op een Rode Lijst voor alle boomsoorten uit de Tropische Andes. Cicuzza D, Newton A, Oldfield S (2007) The Red List of Magnoliaceae. Fauna & Flora International, Cambridge, UK. Cires E, De Smet Y, Cuesta C, Goetghebeur P, Sharrock S, Gibbs D, Oldfield S, Kramer A, Samain MS (2013) Gap analyses to support ex situ conservation of genetic diversity in Magnolia, a flagship plant group. Biodiversity and Conservation 22: 567-­‐590. International Union for Conservation of Nature (IUCN). Website: http://www.iucn.org/ Accessed 8 March 2013. Sharrock S, Hird A, Kramer A, Oldfield S (2010) (Comp), Saving plants, saving the planet: botanic Gardens and the implementation of GSPC Target 8. BGCI, Richmond. Dr. Isabel Larridon 23 Cursus: Plant biodiversity conservation 4.1.3. De IUCN Knowledge Products De IUCN is een belangrijke instantie voor het verstrekken van middelen en instrumenten (de zogenaamde IUCN Knowledge Products) om onderzoeksprioriteiten voor natuurbehoud te richten. Deze omvatten: (1) De IUCN Red List of Threatened Species meet het risico op uitsterven van soorten (http://www.iucnredlist.org), (2) De IUCN Red List of Ecosystems meet het risico op het verdwijnen van ecosystemen (http://www.iucnredlistofecosystems.org), (3) De IUCN standaard om gebieden van wereldwijd belang voor biodiversiteit te identificeren, de lijst van Key Bio-­‐diversity Areas betreft gebieden waar natuurbehoudsacties nodig zijn (http://www.iucn.org/knowledge/focus/ipbes_focus/key_biodiversity_areas/), en (4) De World Database on Protected Areas (http://protectedplanet.net) is een lijst/wereldkaart met de beschermde gebieden (bv. nationale parken). 4.1.4. Planten op de IUCN Red List: prioriteiten stellen om conservatie te informeren De voortdurende daling van plantendiversiteit zal een grotere impact op de menselijke samenleving hebben dan elke andere vorm van verlies aan biodiversiteit. Het is van cruciaal belang dat inspanningen worden verhoogd om de conservatiestatus van plantensoorten te beoordelen voor de IUCN Rode Lijst van Bedreigde Soorten, die dient als basisreferentie voor veel natuurbehoudsbeslissingen. Zoals besproken door Schatz (2009), een overzicht van de planten op de huidige Rode Lijst suggereert dat de prioriteiten voor toekomstige Rode Lijst meerdere doeleinden moet dienen: (1)
informeren van nationaal natuurbehoudsbeleid, (2)
bijdragen tot wereldwijde conservatie-­‐analyses, (3)
omvatten van de fylogenetische diversiteit van planten en aanpakken van de afhankelijkheid van menselijke samenlevingen van planten. Schatz (2009) also noted that future progress in plant Red Listing requires greater participation by the world’s herbaria and increased support for expert networks. IUCN (2012) IUCN Knowledge Products. International Union for the Conservation of Nature, Gland, Switzerland. IUCN Sampled Red List Index for Plants (2010) Plants under pressure -­‐ a global assessment. The first report of the IUCN Sampled Red List Index for Plants. Royal Botanic Gardens, Kew, UK. Schatz G (2009) Plants on the IUCN Red List: setting priorities to inform conservation. Trends in Plant Science 14 (11): 638-­‐642. Dr. Isabel Larridon 24 Cursus: Plant biodiversity conservation 4.2. De Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora De Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES, http://www.cites.org) is een internationaal verdrag tussen regeringen. Het doel is ervoor te zorgen dat de internationale handel in wilde dieren en planten hun voortbestaan niet bedreigt. Wijdverspreide informatie over de bedreigde status van veel prominente soorten, zoals de tijger en olifanten, betekent dat de noodzaak van een dergelijk verdrag nu voor de hand lijkt. Maar op het moment dat de ideeën voor CITES eerst werden gevormd, in de jaren 1960, was de internationale discussie over de regulering van de handel in wilde dieren en planten iets relatief nieuw. Achteraf gezien is de noodzaak van CITES duidelijk. Jaarlijks wordt de internationale handel in wilde dieren en planten geschat op miljarden dollars en omvatten honderden miljoenen specimens. De handel is divers, variërend van levende dieren en planten tot een breed scala aan afgeleide producten, met inbegrip van levensmiddelen, exotische lederwaren, houten muziekinstrumenten, timmerhout, toeristische curiosa en medicijnen. Niveaus van exploitatie van een aantal dieren-­‐ en plantensoorten zijn hoog en de handel daarin, samen met andere factoren, zoals habitatverlies, in staat is om populaties van soorten zwaar aan te tasten en ze brachten sommige soorten tot aan de rand van uitsterving. Veel soorten wilde dieren en planten die verhandeld worden zijn nu nog niet in gevaar, maar het bestaan van een overeenkomst om de duurzaamheid van het handelsverkeer te waarborgen is van belang om deze middelen te waarborgen voor de toekomst. Omdat de handel in wilde dieren en planten over grenzen heen plaatsvindt, is internationale samenwerking vereist om bepaalde soorten te beschermen tegen overexploitatie. CITES werd bedacht in de geest van deze samenwerking. Vandaag de dag verleent het verdrag verschillende mate van bescherming aan meer dan 30.000 soorten dieren en planten, of ze nu worden verhandeld als levende exemplaren, bontjassen of gedroogde kruiden. CITES werd opgesteld naar aanleiding van een resolutie die aangenomen werd in 1963 op een bijeenkomst van leden van IUCN. De tekst van het verdrag werd uiteindelijk overeengekomen tijdens een bijeenkomst van vertegenwoordigers van 80 landen in Washington DC in maart 1973, en op de 1 juli 1975 trad CITES in werking. CITES is een internationale overeenkomst waartoe staten (landen) zich vrijwillig binden. Staten die hebben ingestemd zijn door het verdrag gebonden te worden staan bekend als partijen. Hoewel CITES juridisch bindend is voor de partijen -­‐ ze moeten het verdrag toepassen -­‐ neemt het niet de plaats in van de nationale wetgeving. Het biedt een kader die door elke partij dient te worden gerespecteerd en vastgesteld in zijn eigen nationale wetgeving om ervoor te zorgen dat CITES op nationaal niveau wordt uitgevoerd. Dr. Isabel Larridon 25 Cursus: Plant biodiversity conservation Al vele jaren is CITES een van de international verdragen met de meeste leden, met nu 177 partijen. Op de CITES-­‐website kunt u toegang krijgen tot de CITES-­‐soorten databank om te zien aan welke soorten bescherming is verleend door de CITES-­‐overeenkomst. 4.2.1. De soorten opgenomen in het CITES verdrag zijn opgelijst in drie appendices Appendix I: Appendix I, ongeveer 1.200 soorten, zijn soorten die met uitsterven worden bedreigd of kunnen worden aangetast door de handel. Commerciële handel in wild gevangen/verzamelde exemplaren van deze soorten is illegaal. Handel van in gevangenschap gefokte dieren of gekweekte planten van soorten in bijlage I worden behandeld als exemplaren uit Appendix II. De wetenschappelijke autoriteit van het land van uitvoer moet een niet-­‐schadelijk bevinding opmaken en ervoor te zorgen dat de export van de examplaren geen negatieve invloed heeft op de wilde populatie. Elke handel in deze soorten vereist export-­‐ en importvergunningen. Opmerkelijke diersoorten in Appendix I zijn de rode panda, gorilla, de chimpanseesoorten, een aantal grote katachtigen, verschillende subgroepen van olifanten, de dugong en zeekoeien, en alle soorten neushoorns. Plantensoorten vermeld in deze bijlage zijn een aantal cactussen, Fitzroya cupressoides (Gymnosperm uit het gematigd regenwoud van Chili en Argentinië), verschillende Euphorbia en Aloë soorten, enz. Appendix II: Appendix II, ongeveer 21.000 soorten, zijn soorten die niet noodzakelijk met uitsterven worden bedreigd, maar dit zou kunnen worden, tenzij de handel in specimens van deze soorten is onderworpen aan strenge regelgeving om gebruik te voorkomen dat onverenigbaar is met het voortbestaan van de soort in het wild. Daarnaast kan Appendix II soorten omvatten die lijken op soorten uit Appendix I. Internationale handel in specimens van soorten van Appendix II kan door de verlening van een exportvergunning of wederuitvoercertificaat worden toegestaan. In de praktijk worden vele honderdduizenden exemplaren uit Appendix II verhandeld per jaar. Geen importvergunning nodig is voor deze soorten onder CITES, hoewel sommige partijen importvergunningen vereisen als onderdeel van hun strengere nationale maatregelen. Een niet-­‐
schadelijk bevinding en exportvergunning zijn vereist door de exporterende partij. Voorbeelden van diersoorten opgenomen in Appendix II zijn de grote witte haai, de Amerikaanse zwarte beer en Afrikaanse grijze papegaai. Verschillende plantenfamilies zijn volledig opgenomen in Appendix II met uitzondering van hun in Appendix I genoemde soorten, bijvoorbeeld de Cactaceae, Orchidaceae en Zamiaceae. Dr. Isabel Larridon 26 Cursus: Plant biodiversity conservation Appendix III: Appendix III, ongeveer 170 soorten, zijn soorten die zijn opgenomen nadat een lidstaat de andere CITES-­‐partijen om hulp heeft gevraagd bij het beheersen van de handel in een soort. De soorten zijn niet noodzakelijk wereldwijd met uitsterven bedreigd. In alle lidstaten is de handel in deze soorten alleen toegestaan met een geschikte exportvergunning en een certificaat van oorsprong uit het land die de soorten in de lijst heeft laten opnemen. Voorbeelden van soorten opgenomen in Appendix III en de landen die ze lieten oplijsten zijn de Tweevingerluiaards door Costa Rica, de Afrikaanse civet door Botswana, en het plantengeslacht Diospyros door Madagaskar. The Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES). Website: http://www.cites.org/ Accessed 12 March 2013. 4.2.2. Overexploitatie als gevolg van de handel Handel voor gebruik in de sierteelt In de ontwikkelde wereld is er een enorme vraag naar planten voor de sierteelt en tuinbouw onder glas, en in tuinen en parken. Hun verwijdering uit het wild heeft een belangrijk effect op de overlevingskansen van de soorten in kwestie en kan aanzienlijke schade veroorzaken aan het milieu en de ecosystemen waaruit ze afkomstig zijn. Plantensoorten die vaak verhandeld worden voor gebruik in de sierteelt zijn bv., orchideeën, vetplanten en cactussen, vleesetende planten, cycads, boomvarens en cyclamensoorten. Handel voor medicinaal gebruik Vele duizenden soorten worden gebruikt in traditionele medicijnen. In 2007 werd ca. 500.000 ton aan medicinale en aromatische planten internationaal verhandeld met een gerapporteerde waarde van US $8 miljard volgens douane-­‐gegevens. Hieronder bevinden zich 60 soorten die zo intensief geëxploiteerd worden dat opname in CITES nodig is om ze te beschermen. Een voorbeeld is de vetplant Hoodia gordonii (Apocynaceae), die groeit in de nationale parken Central Kalahari en Makgadikgadi in Botswana en die door de lokale San mensen worden gebruikt om het gevoel van dorst tijdens lange jachtexpedities weg te nemen. De Zuid-­‐
Afrikaanse Council for Scientific and Industrial Research isoleerde een stof genaamd P57 uit Hoodia gordonii die werkt als een eetlustremmer. Farmaceutische bedrijven ontwikkelen deze verbinding nu tot een afslankende pil. Omdat de vraag naar Hoodia gordonii is toegenomen, worden ook de andere Hoodia soorten bedreigd door verzamelaars. Alle soorten van Hoodia zijn nu in CITES opgenomen. Why People Need Plants. Edited by C. Wood & N. Habgood. The Open University. Kew Publishing, Royal Botanic Gardens, Kew. Dr. Isabel Larridon 27 Cursus: Plant biodiversity conservation 4.3. Botanic Gardens Conservation International Botanic Gardens Conservation International (BGCI; http://www.bgci.org) is een van de organisaties die streven om de doelstellingen opgenomen in de GSPC te bereiken. BGCI is een internationale organisatie die bestaat om de wereldwijde bescherming van bedreigde planten te garanderen aangezien het voortbestaan ervan intrinsiek verbonden is met mondiale vraagstukken zoals armoede, menselijk welzijn en klimaatverandering. De organisatie vertegenwoordigt meer dan 700 leden -­‐ voornamelijk botanische tuinen -­‐ in 118 landen. BGCI heeft tot doel hun leden en de bredere gemeenschap te ondersteunen zodat hun kennis en expertise kan worden toegepast op het stoppen van de crisis die een derde van alle planten met uitsterven bedreigt. Om dit te bereiken ondersteunt BGCI de ontwikkeling en uitvoering van het globaal beleid -­‐ met name de Global Strategy for Plant Conservation (GSPC) -­‐ op mondiaal, regionaal, nationaal en lokaal niveau. Ze werken via hun secretariaat in Londen en regionale kantoren in Kenia, de Verenigde Staten, Singapore en China om de doelstellingen van de GSPC bereiken. Ter ondersteuning produceren ze een reeks publicaties, organiseren ze internationale bijeenkomsten en ontwikkelen ze directe programma’s voor het behoud van soorten. BGCI heeft als doel "To mobilise botanic gardens and engage partners in securing plant diversity for the well-­‐being of people and the planet". Op de BGCI website zijn twee handige zoekfuncties beschikbaar: Plant Search and Garden Search. Plant Search: Via de Plant Search tool kunt u soorten vinden in planten in de hele wereld. Deze database is samengesteld op basis van lijsten van levende collecties van 's werelds botanische tuinen. De databank bevat momenteel meer dan 1 miljoen records. Informatie over conservatiestatus van elk taxon wordt geleverd door een directe link naar de IUCN Rode Lijsten. Verdere naamgeving en bibliografische informatie wordt verstrekt via de link naar de TROPICOS databank van Missouri Botanical Garden. Aanvullende verwijzingen zijn beschikbaar in de Listing of Plants of the World sectie door de link naar de Australische New Crops website. De database wordt ook gekoppeld aan lijsten van medicinale planten, crop wild relatives en de in CITES opgenomen planten. Garden Search: Via de Garden Search tool kan de gebruiker alle tuinen vinden in een bepaald land of een tuin met specifieke planten of expertise op basis van een trefwoord zoekopdracht. Het is de enige wereldwijde bron van informatie over botanische tuinen, en bevat profielen van >3.000 botanische tuinen over de hele wereld. Dr. Isabel Larridon 28 Cursus: Plant biodiversity conservation 4.3.1. GSPC Doel 8 BGCI is vooral op zoek naar onderzoek partners die kunnen helpen bij het bereiken GSPC Doel 8: "Tegen 2020 moet minstens 75% van bedreigde plantensoorten aanwezig zijn in ex situ collecties, bij voorkeur in hun land van herkomst, en ten minste 20% moet zijn beschikbaar voor herstel-­‐ en restauratieprogramma's". Dit omdat de mogelijkheid om dergelijke programma's vallen succesvol uit te voeren afhankelijk is van de kennis over de wilde herkomst van ex situ collecties en hun genetische representativiteit (bijv. Rae, 2011, Sharrock & Jones, 2011). PLAN(E)T project In 2012 werd het PLAN(E)T-­‐project gelanceerd als een samenwerking tussen BGCI en de Plantentuin Universiteit Gent en de Onderzoeksgroep Zaadplanten. Het idee van het project werd gevormd tijdens de 4e Global Botanic Gardens Congres gehouden in de National Botanic Gardens van Ierland in de buurt van Dublin in 2010. Dr. Marie-­‐Stephanie Samain (voorheen medewerker van de Onderzoek Zaadplanten, momenteel werkzaam bij INECOL, Mexico) bezocht de conferentie met onze hortulana. Ze wilden het plantkundig onderzoek beter koppelen aan de collecties uit de botanische tuin en plantenconservatie. Sara Oldfield, secretaris-­‐generaal van BGCI inspireerde het project. Voor haar werk ter ondersteuning van plantenconservatie werd ze onlangs bekroond met een ere-­‐doctoraat van de Universiteit Gent in het kader van de Fascination of Plants Day (18 mei). Ghent University Botanical Garden. Website: http://www.ugent.be/we/en/services/garden/ Accessed 30 October 2013. Ghent University Research Group Spermatophytes. Website: http://www.spermatophytes.ugent.be/ Accessed 30 October 2013. Dr. Isabel Larridon 29 Cursus: Plant biodiversity conservation Behoud van Europa's bedreigde planten: De Europese flora is van mondiaal belang, maar veel soorten worden geconfronteerd met een steeds groter scala aan bedreigingen, met inbegrip van de groeiende uitdaging van de klimaatverandering. Alhoewel diverse schattingen gemaakt werden van het aantal bedreigde plantensoorten in Europa, ontbreekt een up-­‐to-­‐date Europese Rode Lijst voor planten. Doel 8 van de GSPC pleit voor "Minstens 75 % van bedreigde plantensoorten in ex situ collecties...". Door het ontbreken van een Europese Rode Lijst is het onmogelijk om de vooruitgang in het bereiken van deze doelstelling te bewaken. Om dit aan te pakken heeft BGCI een geconsolideerde lijst van Europese bedreigde soorten gepubliceerd (Fig. 8) als stap naar een formele Rode Lijst. Samengesteld via een database, bestaat deze lijst uit gegevens van nationale Rode Lijsten uit 30 Europese landen en omvat meer dan 16.000 records voor ongeveer 9.600 soorten. Deze lijst is aangevuld met gegevens over de bedreigde planten van Europa door het Museum National d'Histoire Naturelle, het European Topic Centre on Biological Diversity en de Conservatoire Botanique National de Brest. Een lijst van bedreigde Europese plantensoorten werd ontleend aan de database, per land en op basis van soorten met een klein verspreidingsgebied. Deze werd gescreend tegen een database van planten in botanische tuinen (BGCI's Plant Search) en ENSCONET's (European Native Seed Conservation Network) database van planten bewaard in Europese zaadbanken. Een analyse heeft het mogelijk gemaakt vast te stellen welke Europese bedreigde soorten zijn opgenomen in levende collecties in Europese botanische tuinen of zaadbanken (Target 8) en, nog belangrijker, welke niet. Fig. 8: Bedreigde Europese planten Centaurea pontica, Crocus hadriaticus subsp. hadriaticus en Campanula andrewsii subsp. andrewsii. Botanic Gardens Conservation International (BGCI). Website: http://www.bgci.org/ Accessed 9 March 2013. Dr. Isabel Larridon 30 Cursus: Plant biodiversity conservation 5. Conservatie van plantenbiodiversiteit De term "conservatie" wordt algemeen gebruikt voor de bescherming van de wereldwijde biodiversiteit. De term 'biodiversiteit' wordt op grote schaal gebruikt sinds de jaren 1980 toen conservatie, en in het bijzonder conservatie van planten, een meer politiek onderwerp werd. Er wordt onderscheid gemaakt tussen twee conservatiestrategieën, in situ en ex situ. In situ conservatie-­‐inspanningen concentreren op het behoud van een bepaald habitat en de biodiversiteit die het bevat. De aanwezige soorten kunnen zich vervolgens blijven aanpassen aan de veranderingen die om hen heen plaatsvinden. Ex situ verwijst naar het verwijderen van plantensoorten uit hun natuurlijke habitat en de bijbehorende bedreigingen, en deze te plaatsen in een door de mens beheerde omgeving, hetzij een botanische tuin of een zaadbank. Er zijn potentiële voor-­‐ en nadelen aan beide strategieën. Why People Need Plants. Edited by C. Wood & N. Habgood. The Open University. Kew Publishing, Royal Botanic Gardens, Kew. 5.1. In situ plantenconservatie =
on-­‐site conservatie =
conservatie van genetische hulpbronnen in natuurlijke populaties =
proces waarbij bedreigde soorten beschermd worden in hun natuurlijk habitat door: (1) habitatbescherming, en/of (2) soortbescherming. Voordelen: 
Behoudt populaties in de omgeving waar ze evolueerden; 
Laat verdere evolutie en adaptatie toe van de soort. Nadelen: 
Kostelijk (zie 6.2. De wetenschap en economie van ex situ plantenconservatie); 
Soms onmogelijk (ontoegankelijke gebieden, conflictzones, enz.). Uitgevoerd door creëren van (netwerken van) beschermde gebieden, bv. nationale parken, natuurgebieden, ... Deze beschermde gebieden en de populaties van bedreigde soorten moeten groot genoeg zijn om de noodzakelijke genetische diversiteit te leveren die het voortbestaan van de soort toelaat (d.w.z. om als soort te blijven evolueren in de tijd). In situ conservatie streeft naar het behoud van bedreigde diersoorten in hun natuurlijke habitat. Bv. in het geval van klimplanten, zouden in situ maatregelen vooral worden gericht op behoud van habitat en gastheerbomen. Het belangrijkste voordeel van in situ conservatie is dat de bedreigde plantensoorten hun ecologische rol blijven spelen, en kunnen evolueren en adapteren samen met hun omgeving (bv. McNaughton, 1989, Glowka et al., 1994, Guerrant et al., 2004). Dr. Isabel Larridon 31 Cursus: Plant biodiversity conservation 5.1.1. CBD Artikel 8. In situ Conservatie Each Contracting Party shall, as far as possible and as appropriate: (a) Establish a system of protected areas or areas where special measures need to be taken to conserve biological diversity; (b) Develop, where necessary, guidelines for the selection, establishment and management of protected areas or areas where special measures need to be taken to conserve biological diversity; (c) Regulate or manage biological resources important for the conservation of biological diversity whether within or outside protected areas, with a view to ensuring their conservation and sustainable use; (d) Promote the protection of ecosystems, natural habitats and the maintenance of viable populations of species in natural surroundings; (e) Promote environmentally sound and sustainable development in areas adjacent to protected areas with a view to furthering protection of these areas; (f) Rehabilitate and restore degraded ecosystems and promote the recovery of threatened species, inter alia, through the development and implementation of plans or other management strategies; (g) Establish or maintain means to regulate, manage or control the risks associated with the use and release of living modified organisms resulting from biotechnology which are likely to have adverse environmental impacts that could affect the conservation and sustainable use of biological diversity, taking also into account the risks to human health; (h) Prevent the introduction of, control or eradicate those alien species which threaten ecosystems, habitats or species; (i) Endeavour to provide the conditions needed for compatibility between present uses and the conservation of biological diversity and the sustainable use of its components; (j) Subject to its national legislation, respect, preserve and maintain knowledge, innovations and practices of indigenous and local communities embodying traditional lifestyles relevant for the conservation and sustainable use of biological diversity and promote their wider application with the approval and involvement of the holders of such knowledge, innovations and practices and encourage the equitable sharing of the benefits arising from the utilization of such knowledge, innovations and practices; (k) Develop or maintain necessary legislation and/or other regulatory provisions for the protection of threatened species and populations; Dr. Isabel Larridon 32 Cursus: Plant biodiversity conservation (l) Where a significant adverse effect on biological diversity has been determined pursuant to Article 7, regulate or manage the relevant processes and categories of activities; and (m) Cooperate in providing financial and other support for in situ conservation outlined in subparagraphs (a) to (l) above, particularly to developing countries. Convention on Biological Diversity (CBD). Article 8. In situ Conservation. Website: http://www.cbd.int/convention/articles/?a=cbd-­‐08 Accessed 7 March 2013. McNaughton SJ (1989) Ecosystems and conservation in the twenty-­‐first century. In: Western D, Pearl M (eds) Conservation for the twenty-­‐first century. Oxford University Press, New York, pp 109-­‐120. Guerrant EO Jr, Havens K, Maunder M (eds) (2004) Ex situ plant conservation: supporting species survival in the wild. Island Press, Washington, DC. 504 pp. Glowka L, Burhenne-­‐Guilman F, Synge H, McNeely JA, Gündling L (1994) A Guide to the Convention on Biological Diversity. Environment Policy and Law Paper no. 30. IUCN, Gland, Switzerland. 5.1.2. Soort-­‐ vs. habitatconservatie De beste manier van bescherming van individuele planten-­‐ en diersoorten is door het behoud van het milieu waarvan zij afhangen. Interacties tussen de verschillende planten-­‐ en diersoorten in elk specifiek ecosysteem spelen samen een vitale rol in de gezondheid van de ecosystemen. Verlies of achteruitgang van een soort kan anderen sterk beïnvloeden op een bepaalde manier, waardoor het karakter van de omgeving waarin ze leven verandert. Wanneer soorten ook afhangen van bepaalde processen, zoals brand of overstroming, om hun habitats te behouden, zal het onderhouden van deze processen of het beheren van de habitats ook nodig zijn. 5.1.3. Beschermde gebieden De IUCN erkend meer dan 6.000 nationale parken en andere beschermde gebieden in de hele wereld en deze omvatten ongeveer 15% van het landoppervlak van de planeet. Nationale Parken zijn beschermde gebieden die voornamelijk beheerd worden voor de bescherming van ecosystemen en voor recreatie. Er zijn beperkingen op de exploitatie van activiteiten die strijdig zijn met hun doel. De mogelijkheden die zij bieden aan bezoekers en de plaatselijke bevolking moeten ecologisch en cultureel compatibel zijn met de beschermde status van het gebied. Beschermde gebieden verschillen sterk in grootte, maar omvatten binnen hun grenzen meestal zowel wegen, boerderijen en dorpen, evenals onontgonnen gebieden. Voorbeelden zijn: het Rocky Mountains National Park (VS) met 108.000 ha, en het Table Mountain National Park (Zuid-­‐Afrika) met 25.000 hectare. In Vlaanderen is er slechts een nationaal park met de naam 'Hoge Kempen' dat slechts 5.700 hectare omvat. Daarnaast zijn er veel kleine natuurgebieden, vaak beheerd door VZW Natuurpunt. Why People Need Plants. Edited by C. Wood & N. Habgood. The Open University. Kew Publishing, Royal Botanic Gardens, Kew. Dr. Isabel Larridon 33 Cursus: Plant biodiversity conservation 5.1.4. Voorbeeld van in situ plantenconservatie Custodians of Rare and Endangered Wildflowers (CREW) Programme: CREW is een programma van vrijwilligers die zich inzetten voor controle en behoud van Zuid-­‐
Afrika's bedreigde planten. Het programma is een samenwerkingsverband tussen SANBI (Botanical Society of South Africa) en KZN Biodiversity Stewardship Programme. CREW heeft als doel een netwerk van vrijwilligers met verschillende sociaaleconomische achtergronden de mogelijkheid te geven Zuid-­‐Afrika's bedreigde plantensoorten in stand te houden. Het programma koppelt vrijwilligers met lokale instanties voor natuurbehoud en in het bijzonder met de lokale initiatieven voor landschapsbeheer om bescherming van de belangrijkste locaties voor bedreigde plantensoorten te garanderen. Zuid-­‐Afrika heeft een aanzienlijk aantal van 's werelds plantensoorten en is het enige land dat zijn eigen plantenrijk en drie biodiversiteitshotspots bezit. Van de meer dan 20.000 plantensoorten in Zuid-­‐Afrika zijn 13% met uitsterven bedreigd en van nog eens 11% is de toestand zorgwekkend, omdat het bijna bedreigde, data deficiënte of zeldzame endemische soorten betreft. Dit betekent dat 1 op de 4 plantensoorten in Zuid-­‐Afrika zorg nodig hebben. Voor de meeste soorten is er geen recente informatie over de wilde populaties beschikbaar. Meer gegevens zijn noodzakelijk zodat de unieke diversiteit kan geconserveerd worden. CREW vrijwilligers leveren een belangrijke bijdrage door in lokale werkgroepen gericht op een klein gebied de plantensoorten van dat gebied te documenteren en te beschermen. CREW data wordt ook gebruikt tijdens het MER-­‐proces (milieu effecten rapport) om beslissingen voor landontwikkeling te beïnvloeden. Deze gegevens helpen ook bij het opstellen van behoudsplannen op fijne schaal, die gemeenten helpen bij het bepalen welke gebieden moeten worden beschermt. Sinds de start van het CREW-­‐programma in 2003 werden 24 nieuwe soorten ontdekt, 14 soorten herontdekt en gegevens verzameld over 1030 bedreigde soorten. See: http://www.sanbi.org/programmes/threats/crew 5.2. Ex situ plantenconservatie Zelfs wanneer habitats en soorten worden beschermd tegen menselijke invloeden binnen netwerken van beschermde gebieden, kan als gevolg van klimaatverandering het milieu wijzigen en leiden tot het uitsterven van soorten. Daarom is het belangrijk om de invloed van toekomstige klimaatverandering op de verspreiding van soorten te beoordelen, en alternatieven te bieden waaronder ex situ conservatie in de vorm van zaadbanken of levende plantencollecties. Dr. Isabel Larridon 34 Cursus: Plant biodiversity conservation Ex situ conservatie: =
off-­‐site conservatie =
proces waarbij bedreigde soorten geconserveerd/beschermd worden buiten hun natuurlijke habitat: (1) in andere natuurgebieden (bv. individuen of populaties verplaatsen naar minder bedreigde gebieden bv. binnen de grenzen van een nationaal park), of (2) in zoölogische en/of botanische tuinen (bijvoorbeeld als levende planten, maar ook als zaden, enz.). Voordelen: 
Complementeert in situ conservatie; 
Gecontroleerde en beschermde omgeving; 
Laatste redmiddel voor individuen/populaties. Nadelen: zelden voldoende om een soort op de lange termijn van uitsterven te behouden. Uitgevoerd door het creëren van (een netwerk van) zoölogische en/of botanische tuinen en onderzoeksinstellingen. 5.2.1. CBD Artikel 9. Ex situ Conservatie Each Contracting Party shall, as far as possible and as appropriate, and predominantly for the purpose of complementing in situ measures: (a) Adopt measures for the ex situ conservation of components of biological diversity, preferably in the country of origin of such components; (b) Establish and maintain facilities for ex situ conservation of and research on plants, animals and micro-­‐organisms, preferably in the country of origin of genetic resources; (c) Adopt measures for the recovery and rehabilitation of threatened species and for their reintroduction into their natural habitats under appropriate conditions; (d) Regulate and manage collection of biological resources from natural habitats for ex situ conservation purposes so as not to threaten ecosystems and in situ populations of species, except where special temporary ex situ measures are required under subparagraph (c) above; and (e) Cooperate in providing financial and other support for ex situ conservation outlined in subparagraphs (a) to (d) above and in the establishment and maintenance of ex situ conservation facilities in developing countries. Dr. Isabel Larridon 35 Cursus: Plant biodiversity conservation Ex situ conservation is the conservation of components of biological diversity outside their natural habitat (CBD, Oldfield 2009). Besides cultivating living specimens in botanic gardens and arboreta, plants are conserved in seed banks, tissue collections, pollen and tissue storage facilities, etc. (e.g. Guerrant et al. 2004, Volis and Blecher 2010). Two recent thematic issues of the renowned journals Trends in Plant Science (November 2009, IF: 9.883) and Biodiversity and Conservation (February 2011, IF: 2.066) stress the importance of the mission and role of botanic gardens and ex situ collections in plant diversity conservation. 5.2.2. De wetenschap en economie van ex situ plantenconservatie Ex situ zaadopslag onderbouwt de mondiale landbouw en voedselvoorziening en maakt het behoud van duizenden wilde plantensoorten mogelijk binnen (inter)nationale instellingen. Als verzekering tegen uitsterven kost ex situ conservatie van zaad naar schatting slechts 1% van in situ conservatie. De veronderstellingen, kosten, risico's en wetenschappelijke uitdagingen in verband met ex situ conservatie van zaad is afhankelijk van de soort, de gebruikte methoden en de gewenste bewaartijd. Recent, relatief wijdverspreid bewijs van minder dan verwachte levensduur bij conventionele zaadbanktemperaturen, innovaties in cryopreservatie van recalcitrante soorten en economische vergelijkingen leveren overtuigend bewijs dat ultra-­‐koude opslag van zaad zou moeten worden toegepast voor het behoud van plantensoorten op lange termijn. Beleidsinstrumenten, zoals de GSPC (2011-­‐2020), zouden moeten inspelen op de wetenschappelijke bewijzen en zodus de implementatie van cryopreservatie voor zowel tropische en gematigde planten bevorderen. Convention on Biological Diversity (CBD). Article 8. Ex-­‐situ Conservation. Website: http://www.cbd.int/convention/articles/?a=cbd-­‐09 Accessed 7 March 2013. Li DZ, Pritchard HW (2009) The science and economics of ex situ plant conservation. Trends in Plant Science 14 (11): 614-­‐621. Volis S, Blecher M (2010) Quasi in situ: a bridge between ex situ and in situ conservation of plants. Biodivers Conserv 19:2441–2454. Oldfield S (2010) Plant conservation: facing tough choices. Bioscience 30:778–779. Guerrant EO Jr, Havens K, Maunder M (eds) (2004) Ex situ plant conservation: supporting species survival in the wild. Island Press, Washington, DC. 504 pp. Dr. Isabel Larridon 36 Cursus: Plant biodiversity conservation 5.2.3. Voorbeeld van ex situ plantenconservatie De terugkeer van Erica verticillata: Erica verticillata (Fig. 9) groeide ooit in het gebied tussen Rondebosch en Rondevlei in de Kaap regio van Zuid-­‐Afrika. Stekken en zaden werden verzameld en planten gekweekt in Kirstenbosch National Botanic Gardens en in andere botanische tuinen, maar in de jaren 1960 stierven al de Kirstenbosch Erica verticillata planten. Toen personeel van de tuin verse zaden en stekken van wilde planten wouden inzamelen, zochten ze overal in wat over was van het natuurlijk habitat, maar ze vonden geen planten. Erica verticillata was uitgestorven in het wild. Gelukkig hadden enkele planten in andere tuinen overleefd en Kirstenbosch medewerkers hebben tot nu toe acht verschillende individuele planten opgespoord. Vandaag de dag, groeit deze soort opnieuw in Kirstenbosch en in vele andere botanische en privétuinen over de hele wereld, en de soort is met succes opnieuw geïntroduceerd in natuurreservaten in de Cape Flats. Fig. 9: Erica verticillata in Kirstenbosch National Botanic Gardens nabij Kaapstad, Zuid-­‐Afrika (foto: I. Larridon). Dr. Isabel Larridon 37 Cursus: Plant biodiversity conservation 5.3. Geïntegreerde plantenconservatie Fig. 10: Geïntegreerde plantenconservatie combineert in situ en ex situ conservatie om het overleven soorten te ondersteunen. In situ conservatie beschermt soorten in hun natuurlijke habitat, terwijl ex situ conservatie ervoor zorgt dat er plantmateriaal beschikbaar is voor onderzoek, tuinbouw, en onderwijs, die uiteindelijk herintroductie ondersteunen en uitsterven van soorten voorkomen (Oldfield & Newton, 2012; adapted from Kramer et al., 2011). Zoals hierboven aangegeven, kan geïntegreerde plantenconservatie worden beschouwd als een iteratief proces, waarbij zowel in situ en ex situ methoden betrokken zijn. De selectie van in een bepaald geval passende conservatieacties zal variëren afhankelijk van de soorten, locaties, hun ecosysteem en de beschikbare middelen. Om effectief te zijn, moeten geïntegreerde conservatiebenaderingen zorgvuldig ontworpen worden om de individuele behoeften van elke specifieke situatie aan te pakken. Kramer A, Hird A, Shaw K, Dosman M, Mims R (2011) Conserving North America’s threatened plants: Progress report on Target 8 of the Global Strategy for Plant Conservation. Botanic Gardens Conservation International US. Oldfield S, Newton AC (2012) Integrated conservation of tree species by botanic gardens: a reference manual. Botanic Gardens Conservation International, Richmond, UK. 5.4. Conservatiebeheer Salafsky et al. (2001) beschreven het proces van adaptief beheer (Fig. 11). Het startpunt van de cyclus omvat het identificeren van de algemene opdracht. Stap A houdt in dat zij de voorwaarden en de grootste bedreigingen voor de biodiversiteit in het projectgebied bepalen. Met behulp van een conceptueel model, definieert het projectteam de relaties tussen de belangrijkste dreigingen, andere factoren en elementen van biodiversiteit op de projectlocatie. Dr. Isabel Larridon 38 Cursus: Plant biodiversity conservation Stap B gaat met behulp van dit model een beheerplan ontwikkelen dat de resultaten die het projectteam zou willen bereiken en de specifieke maatregelen die zullen worden genomen om hen te bereiken schetst. Stap C houdt de ontwikkeling van een monitoringsplan voor het beoordeling van de vorderingen in. Stap D betreft de uitvoering van de beheeractiviteiten en het monitoringsplan. Stap E omvat het analyseren van de gegevens verzameld tijdens de monitoring en het communiceren van deze informatie aan de juiste publiek. De resultaten van deze analyse worden gebruikt om het project aan te passen en om te leren hoe het in de toekomst kan verbeterd worden. Op basis van feedbackinformatie, kan het nodig zijn om het conceptueel model, beheersplan, of monitoringsplan aan te passen. Fig. 11: Het adaptief beheersproces (from Salafsky et al. 2001). Dr. Isabel Larridon 39 Cursus: Plant biodiversity conservation Oldfield S, Newton AC (2012) Integrated conservation of tree species by botanic gardens: a reference manual. Botanic Gardens Conservation International, Richmond, UK. Salafsky N, Margoluis R, Redford K (2001) Adaptive management: a tool for conservation practitioners. Biodiversity Support Program, Washington, D.C. Mace (2004) beschreef conservatiebeheer als een cyclus van activiteiten (Fig. 12). Fig. 12: Cyclus van activiteiten betrokken bij conservatie-­‐assessment en planning (Mace, 2004). Het startpunt van de cyclus van activiteiten die betrokken zijn bij conservatie-­‐assessment en planning (Fig. 17) zijn observaties van de soorten of populaties die aangeven dat aandacht nodig is. Idealiter worden deze observaties geformaliseerd in een soort van systematisch monitoringsprogramma, maar in realiteit gebeuren veel biodiversiteitsassessment opportunistisch en sporadisch (The Royal Society , 2003). Afhankelijk van de context, kunnen de observaties de status van een populatie of soort betreffen, of een groep soorten in een bepaald gebied, een hogere taxonomische groep, bioom, regio, enz. Op lokale schaal gebeurt monitoring vaak op basis van de status van populaties, maar op ruimere schaal gebeuren evaluaties normaal op soortniveau. Zodra observaties of monitoring wijzen op een probleem is de volgende stap een analyse van de factoren, hun onderlinge relaties en de conservatiestatus van de soort of populatie. In dit stadium zijn goede experimentele methoden nodig om oorzaken en gevolgen van zeldzame of afnemende soorten te bepalen, om zo de beste strategieën te ontwerpen die de trend kan keren (Caughley, 1994). Deze fase kan enige tijd duren, maar moet leiden tot ontwerp en uitwerking van oplossingen. Dr. Isabel Larridon 40 Cursus: Plant biodiversity conservation Er is een enorm scala aan mogelijke oplossingen, die variëren afhankelijk van hun plaats in de causale keten en de mate waarin ze lokaal en praktisch versus breed en strategisch zijn. Om enkele extreme voorbeelden te nemen: de oplossingen voor een krimpende populatie van een zeldzame plantensoort kan enerzijds het lokaal beheer van het habitat voor geschiktheid van de soort zijn, of anderzijds lobbyen om de soort toe te voegen aan lijsten die juridische gewicht dragen voor bescherming (bv. Rode Lijst). Op een breder niveau kan blijken dat vooral soorten worden bedreigd in bepaalde habitats (bv. tropische regenwouden), of worden geconfronteerd met een bijzondere bedreiging (bv. mijnbouw , illegaal verzamelen voor tuinbouw of medicinale doeleinden), of die tot bepaalde taxa behoren (bv. Cactaceae). In dit geval zijn analyses van het oorzakelijk verband en efficiënte strategieën voor behoud nodig. De verschillende prioriteringschema's en strategieën ontwikkeld door natuurbeschermingsorganisaties en instanties, zijn een reactie op deze bredere evaluaties van noden, alsmede de bijzondere focus of het mandaat van de organisatie. Zij kunnen soort-­‐ of gebiedsgerichte prioriteiten stellen en reacties omvatten die de antropogene veranderingen aanpakken (zie Redford et al. (2003) voor een overzicht). De oplossingen worden dan ingebed in een beschermingsplan voor de soort, taxon of regio. Het bestaan van een plan is verre van een garantie dat er maatregelen zullen volgen. Een reeks alternatieve voorwaardenscheppende activiteiten, variërend van fondsenwerving, over bewustmaking en lobbyen, tot opstelling en uitvoering van wetgeving, zijn bijna altijd nodig. Op internationaal niveau dit kan onder meer door vermelding van de soort of populatie in een van de multilaterale intergouvernementele milieuovereenkomsten (bv. CITES, Ramsar, enz.) of internationale beheersovereenkomsten. Op nationaal niveau hebben verschillende landen lijsten van soorten die bescherming worden geboden (bv. de federale Endangered Species Acts in U.S.A. en Canada, en het Biodiversity Action Plan in het Verenigd Koninkrijk). Op lokaal niveau betekenen de reacties meestal directe actie op de grond, bv. bescherming en management van het habitat, maar in heel veel gevallen is het op een van deze belangrijke lijsten plaatsen van de soort een voorwaarde voor effectief directe acties voor bescherming of herstel van de soort mogelijk zijn. In de afgelopen 20 jaar, voornamelijk als gevolg van de invloedrijke nationale wetgevingen zoals de Endangered Species Act in de Verenigde Staten, is er veel werk verricht op het ontwerp en de uitvoering van herstelplannen voor soorten, en de algemene overeenstemming is dat dit niveau van analyse nodig is opdat acties zouden effectief zijn op de middellange of lange termijn (Tear et al. 1993, 1995). Tot slot, wanneer de plannen zijn ontwikkeld en uitgevoerd, kunnen observaties en monitoring de conservatiestatus opnieuw helpen bepalen, en kan de cyclus van analyses, het vinden van oplossingen en het ontwikkelen en uitvoeren van plannen herbeginnen. In dit stadium van de cyclus is het belangrijk dat de herziene plannen geïnformeerd worden door nieuwe informatie over zowel de verandering in biologische status als de drijfveren. Dr. Isabel Larridon 41 Cursus: Plant biodiversity conservation Caughley, G. 1994 Directions in conservation biology. Journal of Animal Ecology 63: 215-­‐244. Mace GM (2004) The role of taxonomy in species conservation. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B -­‐ Biological Sciences 359 (1444): 711-­‐719. Redford KH (and 13 others) (2003) Mapping the conservation landscape. Conservation Biology 17: 116-­‐131. Tear TH, Scott JM, Hayward PH, Griffith B (1993) Status and prospects for success of the Endangered Species Act: a look at recovery plans. Science 262: 976-­‐977. Tear TH, Scott JM, Hayward PH, Griffith B (1995) Recovery plans and the endangered-­‐species-­‐act—are criticisms supported by data. Conservation Biology 9: 182-­‐195. The Royal Society (2003) Measuring biodiversity for conservation, p. 56. London: The Royal Society. 5.5. Rol van plantkundigen in conservatie 5.5.1. Prioriteren van conservatie van kritische plantensoorten Moeilijk te identificeren? 
Taxa met taxonomische problemen; 
Apomictische of in-­‐breeding taxa; 
Hybride taxa; 
Morfologische gereduceerde taxa; 
Taxa die enkel kunnen worden geidentificeerd gedurende bepaalde tijdstippen van het jaar of waarvoor materiaal nodig is van meer dan een tijdstip, bv. bloemen en vruchten; 
Taxa met unieke kenmerken/unieke evolutionaire lijnen, bv. Verhuellia; 
Taxa met groeivormen die door de omgeving gewijzigd kunnen worden. Waarom beschermen? 
Significant deel van de biodiversiteit; 
Vaak hoge mate van endemisme → bedreigd! 
CBD: behoud biodiversiteit op genetisch, soort-­‐ en ecosysteemniveau; 
Waardevol omdat ze lopende evolutionaire processen weergeven. Rol van de taxonomist: 
Geven van names en synonymen; 
Taxonomische evaluatie; 
Training van niet-­‐specialisten; 
Data verzamelen; 
Veldstudies; 
Monitoring: kritische identificatie en populatie-­‐aantalen. Dr. Isabel Larridon 42 Cursus: Plant biodiversity conservation 5.5.2. Selecteren van gebieden met hoge biodiversiteitswaarde Rol van de taxonomist: 
Selectie van sites op basis van specifieke criteria met betrekking tot duidelijke doelstellingen; 
Selectie vereist een inventaris; 
Inventarisatie gebeurt op basis van taxonomie; 
Namen van de te beschermen soorten moeten correct zijn in wetteksten. Selectiecriteria: 
Aanwezigheid van wereldwijd en regionaal bedreigde plantensoorten; 
Uitzonderlijke botanische rijkdom en diversiteit; 
Habitat van mondiaal of regionaal belang. Wereldwijde gebiedsgerichte conservatieverdragen: 
Ramsar Convention (1971): Wetlands van internationale betekenis; 
UNESCO Man and the Biosphere programme (1970): Biosfeer reservaten. In de volgende hoofdstukken zullen we een kijkje nemen naar de middelen en instrumenten voor conservatie van plantenbiodiversiteit, te beginnen met botanische tuinen en andere ex situ collecties, herbaria, biologische veldstations, ecotoerisme, databases en moleculaire technieken. Dr. Isabel Larridon 43 Cursus: Plant biodiversity conservation 6. Botanische tuinen en conservatie 6.1. De rol van botanische tuinen Over de hele wereld zijn er >1.300 botanische tuinen gewijd aan behoud van levende plantencollecties. Ze variëren sterk in omvang en geschiedenis. Botanische tuinen onderscheiden zich van andere, prachtig aangelegde tuinen en parken doordat onderzoek tot hun doelstellingen behoort. Veel botanische tuinen startten als plantencollecties gebruikt voor hun geneeskrachtige eigenschappen, vaak verbonden aan kloosters of universiteiten. In het algemeen is de rol van botanische tuinen het bevorderen van bewustzijn, studie en behoud van plantenbiodiversiteit. 
Botanische tuinen hebben samen eeuwen van middelen en expertise opgebouwd die nu betekent dat ze een belangrijke rol spelen in het behoud van planten. Veel van deze activiteiten dragen bij tot ex situ conservatie, maar botanische tuinen spelen ook een belangrijke rol in in situ conservatie. 
Tuinbouw-­‐ en de teeltvaardigheden laten toe planten te groeien die uitgestorven zijn in het wild, wat niet alleen betekent dat hun diversiteit kan worden bewaard in tuinen, maar ook toelaat om herstel en rehabilitatie van aangetaste habitats te overwegen. 
Levende collecties van planten verzamelen soorten onder verschillende groeperingen om een levende schat aan genetische diversiteit te handhaven die veel activiteiten kan ondersteunen in conservatie en onderzoek. 
Zaadbanken en collecties van levende planten laten toe soorten te handhaven. Planten moeten zorgvuldig worden verzameld en opgeslagen om ervoor te zorgen dat maximale genetische diversiteit behouden blijft, en veel onderzoek is nodig om de beste manier voor het opslaan van elke soort te bepalen. Dit is ex situ conservatie van plantenbiodiversiteit, en botanische tuinen zijn de sleutel tot de capaciteit en het succes van deze strategie. 
Onderzoek naar en ontwikkeling van plantentaxonomie en -­‐genetica, fytochemie, nuttige eigenschappen, selectie van planten die kunnen groeien gedegradeerde en veranderende omgevingen (vooral belangrijk in functie van de klimaatverandering), enz. 
Onderwijs is een sterkte van botanische tuinen die hen in staat stelt om het belang van het behoud van planten te communiceren, ze bereiken diverse doelgroepen en communiceren ook om hoe conservatie kan worden bereikt. 
Het koppelen van planten met het welzijn van de mensen, helpen bewaren van inheemse en lokale kennis, aanmoedigen van duurzaam gebruik van plantaardige grondstoffen, en dit alles in het kader van duurzame ontwikkeling. Dr. Isabel Larridon 44 Cursus: Plant biodiversity conservation 
Een grote verscheidenheid in omvang en aard van botanische tuinen in alle regio's van de wereld werken samen in netwerken om informatie en expertise te delen. Voorbeeld van een botanische tuin: Plantentuin Univerisiteit Gent Collecties: De Plantentuin Universiteit Gent grenst aan het Citadelpark in Gent. Het is een ex situ collectie waarin meer dan 10.000 plantensoorten gedijen op 2,75 ha. De collecties dienen wetenschappelijke en educatieve doeleinden. De kassen zijn een veilige haven voor tropische en subtropische planten. Er zijn drie grote publiekskassen en meer dan 20 kleinere die zijn gewijd aan gespecialiseerde collecties. Deze laatste zijn niet open voor het publiek, maar worden gebruikt voor onderzoek en practica voor de studenten. Winterharde planten worden gekweekt in een van de vele verzamelingen in open lucht. Ze zijn ofwel thematische gerangschikt (rotstuin, medicinale planten, arboretum, fruit-­‐ en groententuin, mediterrane tuin, ... ) of op basis van hun verwantschappen (systematische collecties). De systematische secties weerspiegelen fylogenetische relaties tussen plantentaxa. In overeenstemming met de huidige stand van het onderzoek, worden de Bloemplanten opgesplitst in drie grote groepen: Basale Bloemplanten, Monocotylen en Eudicotylen. Alpine planten zijn te vinden in de rotstuin. Het mediterrane gedeelte herbergt een aantal halfwinterharde soorten uit verschillende delen van de wereld met een mediterraan klimaat. Veel van deze exemplaren overleven de Belgische winters als gevolg van de gunstige ligging van en het microklimaat in deze afdeling. Het arboretum is onderverdeeld in drie 'gebieden': Europa, Azië en Amerika. Etiketten vermelden de naam en de familie van de soorten en hun natuurlijke verspreidingsgebied. De inventaris van het arboretum is online beschikbaar via het PLANTCOL project. Educatie: De Plantentuin is een belangrijke bron van levend studiemateriaal voor studenten biologie, biochemie, biotechnologie, geologie, aardrijkskunde en aanverwante wetenschappen. Educatieve collecties worden veel gebruikt tijdens de plantkunde practica, zowel voor demonstraties als dissecties. De systematische secties, van hun kant, zijn een tastbare gids voor zelfstudie. Bachelor-­‐ en masterstudenten zijn van harte welkom om de infrastructuur en collecties in de tuin te gebruiken voor opleiding en onderzoek. Een handig hulpmiddel voor studenten is de website WiSiWiS (alleen beschikbaar in het Nederlands), die een verklarende woordenlijst van botanische termen en een lijst van plantennamen in het Latijn en Nederlands biedt. Het bevat ook een deel van de collectie van de Plantentuin met beschrijving, fylogenetische positie en de locatie in de botanische tuin. Dr. Isabel Larridon 45 Cursus: Plant biodiversity conservation Onderzoek: De Plantentuin Universiteit Gent levert belangrijk plantenmateriaal voor wetenschappelijk onderzoek: 
Bloemen, stengels, bladeren, enz. voor gedetailleerd (micro)morfologische, anatomische en ontogenetische studies op 70% alcohol, Kew mix, enz. 
Bladeren voor anatomische studies kunnen ook worden ingezameld en bewaard. 
2-­‐3 jonge bladeren voor DNA isolatie worden bewaard in een papieren-­‐ of theezakje dat geplaatst wordt in een ziplock zakje met silica gel (of op vloeibare stikstof voor onmiddellijke verwerking in het labo). 
Herbariumspecimens: o
Voucher voor studies over morfologie, anatomie (ID check!); o
Voucher voor depositie van sequenties in databases (bv. GenBank); o
Kunnen later bestudeerd worden door andere onderzoekers. Bv., de Plantentuin Universiteit Gent bezit de grootste ex situ Peperomia collectie ter wereld met meer dan 1.500 specimens die meer 700 soorten omvatten. Plantenconservatie: De Plantentuin Universiteit Gent ook actief in plantenconservatieprojecten. 
Verschillende soorten die zeldzaam of bedreigd zijn in het wild zijn aanwezig in de ex situ collecties van o.a. Peperomia (Piperaceae) en Hydrangea (Hydrangeaceae) in de Plantentuin Universiteit Gent. Deze planten kunnen worden gebruikt voor herintroductie en natuurbeschermingsprojecten. Beide collecties worden regelmatig uitgebreid met wilde accessies verzameld door medewerkers van de Onderzoeksgroep Zaadplanten in het kader van hun onderzoek. 
Dr. Eduardo Cires Rodríguez bestudeerde de genetische structuur van de ernstig bedreigde soort Cochlearia pyrenaica (Brassicaceae) tijdens een stage aan de Onderzoeksgroep Zaadplanten (zie 9.2.3). De resultaten op basis van moleculair onderzoek van alle populaties in West-­‐Europa zullen belangrijke gevolgen hebben voor behoud en beheer van deze soort. 
PLAN(E)T: Planten voor de toekomst -­‐ Een toekomst voor onze planeet, is een project gericht op het beoordelen en vergelijken van de genetische diversiteit van de ex situ collecties en wilde populaties van geselecteerde soorten Bloemplanten uit de families Cactaceae, Hydrangeaceae en Magnoliaceae, teneinde specifieke behoudsacties voor deze soorten uit te voeren en algemene richtlijnen en een protocol inzake genetisch beheer van ex situ collecties op te stellen. Dr. Isabel Larridon 46 Cursus: Plant biodiversity conservation Delen van kennis en ondersteunen van tropische botanische tuinen: De medewerkers van de Plantentuin Universiteit Gent en de Onderzoeksgroep Zaadplanten zijn betrokken bij programma’s inzake kennisdeling. Hier zijn enkele voorbeelden uit 2010. 
De cursus "Taxonomía y evolución vegetal" werd onderwezen aan studenten van het doctoraatsprogramma in Biologische Wetenschappen en masterstudenten in Tropische Plantkunde aan het Natuurhistorisch Museum van de Universidad Nacional Mayor de San Marcos in Lima, Peru van 27 september tot 1 oktober 2010 (30 uur). 
Tijdens expedities in Madagaskar, Colombia, Mexico, Chili en Peru werden lokale botanici en studenten uitgenodigd om gratis mee te reizen in ruil voor hun begeleiding en hulp, en zij verzamelden ook planten voor hun eigen onderzoek. 
Samenwerking met de botanische tuin Parque de las Leyendas, Lima, Peru werd opgestart om hun beheers-­‐ en wetenschappelijke taken te ondersteunen. 
Publicatie van een ecotoeristische gids over de biodiversiteit en de cultuur van San Juan Teponaxtla, Oaxaca, Mexico door Jaime Rivera Hernández werd gedeeltelijk gesponsord. Dit jaar komt een lokale medewerkster van Missouri Botanical Gardens in Madagaskar een maand naar Gent via het Global Taxonomy Initiative gesponsord door de CBD om bij te leren over het schrijven van flora’s en het beheren van herbariumcollecties. 6.2. De International Agenda for Botanic Gardens in Conservation De internationale agenda is een beleidskader voor botanische tuinen over de hele wereld om bij te dragen aan het behoud van biodiversiteit, met name als het gaat om de uitvoering van het Verdrag inzake Biologische Diversiteit (CBD). Botanische tuinen engageren zich sterk voor dit initiatief en ondertekenen de internationale agenda. De internationale agenda helpt om de rol van de botanische tuinen in het behoud te promoten bij een breder publiek. Het biedt een kader voor tuinen om aan te tonen hoe hun werk bijdraagt tot vitale initiatieven i.v.m. plantenconservatie, zoals de Global Strategy for Plant Conservation. Bv. bijdragen van instellingen ter uitvoering van de internationale agenda worden gemeld door BGCI aan het secretariaat van de CBD in functie van het bereiken van de GSPC doelstellingen. 6.3. De European Botanic Gardens Consortium Er zijn ongeveer 800 botanische tuinen in Europa en in de meeste landen zijn deze met elkaar verbonden door nationale netwerken van botanische tuinen, zoals de VBTA in Vlaanderen. Vertegenwoordigers van nationale netwerken komen samen in het Consortium, onder leiding van BGCI. Het Consortium werd in 1994 opgericht om initiatieven op Europees niveau voor Dr. Isabel Larridon 47 Cursus: Plant biodiversity conservation botanische tuinen te plannen, in het bijzonder in het kader van de uitvoering van het CBD en andere Europese beleidsmaatregelen en strategieën rond biodiversiteit. Het consortium bestaat uit vertegenwoordigers van alle EU-­‐lidstaten, met Kroatië, IJsland, Noorwegen en Zwitserland uitgenodigd om de vergaderingen als waarnemers bij te wonen. Het Consortium komt twee keer per jaar bijeen op vergaderingen georganiseerd door leden. Het Consortium fungeert als waardevol kanaal voor informatie-­‐uitwisseling en samenwerking tussen de nationale verenigingen van botanische tuinen, alsmede tussen de afzonderlijke instellingen . Evenals het organiseren van regelmatige European Botanic Gardens Congresses, heeft het Consortium ook gestimuleerd en geholpen om andere belangrijke internationale initiatieven, zoals het IPEN -­‐ de International Plant Exchange Network -­‐ op te zetten. De activiteiten van het consortium zijn o.a. de ontwikkeling en publicatie van een actieplan voor de botanische tuinen in de Europese Unie. Het actieplan wordt erkend als een belangrijk onderdeel van en bijdrage aan de verwezenlijking van andere internationale initiatieven, zoals de biodiversiteitsstrategie van de Europese Commissie, de European Plant Conservation Strategy en de International Agenda for Botanic Gardens in Conservation. 6.4. De International Plant Exchange Network De International Plant Exchange Network (IPEN) is een systeem voor de niet-­‐commerciële uitwisseling van plantaardig materiaal tussen botanische tuinen op basis van het CBD. IPEN is een registratiesysteem voor botanische tuinen die een gemeenschappelijk beleid (gedragscode) inzake de toegang tot genetische hulpbronnen en verdeling van de daaruit voortvloeiende voordelen accepteren. Het is ontwikkeld door het Verband Botanische Gärten (een vereniging van botanische tuinen in Duitstalige landen) en werd overgenomen door het European Botanic Gardens Consortium. Het IPEN netwerk vergemakkelijkt de uitwisseling van plantaardig materiaal tussen de aangesloten tuinen met inachtneming van de CBD Access and Benefit Sharing reglementering. Het doel is om een klimaat van vertrouwen te creëren tussen de landen die eigenaar zijn van de genetische hulpbronnen en de botanische tuinen. Tuinen die willen sluiten bij het netwerk moeten een gedragscode ondertekenen en zich er aan houden. Deze gedragscode beschrijft de verantwoordelijkheden van de tuinen voor verwerving, onderhoud en levering van levend plantenmateriaal en de bijbehorende verdeling van voordelen. Verwerving of levering van materiaal met extra voorwaarden, of enig gebruik voor commerciële doeleinden, wordt niet gedekt door het netwerk en vereist het gebruik van geschikte Material Transfer Agreements. Dr. Isabel Larridon 48 Cursus: Plant biodiversity conservation Criteria voor IPEN lidmaatschap en registratie: Lidmaatschap van IPEN is mogelijk wanneer aan volgende criteria wordt voldaan: 1. De instelling die het lidmaatschap vraagt is een botanische tuin volgens de definitie van een botanische tuin door BGCI. 2. De botanische tuin is een rechtspersoon of deel van een grotere juridische entiteit. Lidmaatschap is niet mogelijk voor privétuinen of particulieren. 3. Binnen IPEN wordt geen commercieel gebruik van de planten toegestaan. 4. De botanische tuin ondertekent de gedragscode en zet zich in om te werken volgens de eisen. 5. Een computerdocumentatiesysteem is nodig om aan de documentatie-­‐eisen te voldoen. European Botanic Gardens Consortium. Website: http://www.botanicgardens.eu/ Accessed 9 March 2013. International Agenda for Botanic Gardens in Conservation. 2nd edition. Website: http://www.bgci.org/files/Worldwide/News/SeptDec12/international_agenda_web.pdf Accessed 9 March 2013. International Plant Exchange Network (IPEN). Website: http://www.bgci.org/resources/ipen/ Accessed 9 March 2013. 6.5. Tropische vs. hogere breedtegraad botanische tuinen Twee factoren spelen een belangrijke rol bij het vergelijken van tropische met hogere breedtegraad botanische tuinen, nl.: (1) soortenrijkdom en (2) sociaaleconomische factoren. 6.5.1. Soortenrijkdom Pautasso & Parmentier (2007) onderzochten of de soortenrijkdom in botanische tuinen gerelateerd is aan hun grootte, leeftijd en geografische ligging d.m.v. het verzamelen van gegevens uit tuinen in 124 verschillende landen. De gegevens tonen aan dat soortenrijkdom in botanische tuinen kan beschreven worden in termen van een relatief klein aantal grote patronen. Zoals in de meeste natuurlijke ecosystemen, waren er positieve diversiteit -­‐ oppervlakte en de diversiteit -­‐ leeftijd relaties. Er was ook een positieve latitudinale gradiënt in soortenrijkdom, die contrasteert met de trend waargenomen in natuurlijke ecosystemen. Dit verschil kan te wijten zijn aan het gebruik van verwarmde kassen op hoge breedtegraden, zeldzaamheid van oude botanische tuinen in de tropen, en armoede in ontwikkelingslanden waar de meeste biodiversiteitshotspots zich bevinden. Er is een noodzaak om meer geld uit te trekken voor botanische tuinen in soortenrijke gebieden. De studie vraagt ook een toename van de coördinatie van datamanagement tussen botanische tuinen. Pautasso M, Parmentier I (2007) Are the living collections of the world’s botanical gardens following species-­‐richness patterns observed in natural ecosystems? Botanica Helvetica 117: 15-­‐28. Dr. Isabel Larridon 49 Cursus: Plant biodiversity conservation 6.5.2. Socio-­‐economische factoren ’s Werelds botanische tuinen zijn ongeëvenaarde ex situ collecties van plantenbiodiversiteit. Ze weerspiegelen twee biogeografische patronen (positieve diversiteit -­‐ oppervlakte en diversiteit -­‐ leeftijd relaties), maar verschillen van de natuur door een positieve latitudinale gradiënt in hun soortenrijkdom. Golding et al. (2010) analyseerde soortenrijkdom d.m.v. een uitgebreide steekproef van botanische tuinen als functie van de belangrijke ecologische en sociaaleconomische factoren met behulp van verschillende modellen. Zij vonden dat het aantal plantensoorten in botanische tuinen toeneemt met het aantal inwoners in een stad en het Bruto Binnenlands Product. De florarijkdom van een land is niet gerelateerd aan de soortenrijkdom van zijn botanische tuinen. Botanische tuinen in meer bevolkte steden hebben de neiging om een grotere oppervlakte te beslaan en kunnen dus rijkere levende collecties herbergen. Botanische tuinen in rijkere landen hebben meer soorten, en dit verklaart de positieve latitudinale gradiënt in soortenrijkdom botanische tuinen. Ter conclusie: sociaaleconomische factoren dragen bij tot de vormgeving van patronen in soortenrijkdom van de levende collecties in botanische tuinen. Golding J, Gusewell S, Kreft H, Kuzevanov VY, Lehvavirta S, Parmentier I, Pautasso M (2010) Species-­‐richness patterns of the living collections of the world's botanic gardens: a matter of socio-­‐economics? Annals of Botany 105 (5): 689-­‐
696. 6.6. Zaadbanken Zaadbanken zijn een type genbank (zie Hoofdstuk 12) die een verzekering bieden tegen uitsterven van planten in het wild en mogelijkheden leveren voor hun toekomstig gebruik. Ze vullen in situ conservatie aan. Ex situ conservatie van zaden heeft enkele voordelen. Zaadbanken vormen een efficiënte en kosteneffectieve manier van conservatie van genetische variatie bij individuele plantensoorten (zie 5.2.2 De wetenschap en economie van ex situ plantenconservatie); zaden kunnen worden verzameld van natuurlijke populaties zonder gevaar voor hun voortbestaan; zaden nemen weinig ruimte in; en hebben relatief weinig aandacht nodig. Indien correct bewaard behouden meeste soorten een hoge mate van levensvatbaarheid voor tientallen jaren, zo niet eeuwen. Bovendien, vanwege hun draagbare aard, kan de opslag makkelijk gedupliceerd worden, wat de kwetsbaarheid van de collecties beperkt. Zaadbanken bieden mogelijkheden voor toekomstig conservatie en gebruik van planten. Zelfs als een soort verloren is in het wild kan, wanneer het zaad werd bewaard, het ontkiemt worden en zo opnieuw de soort te introduceren. Zaadbanken kunnen een bron zijn van genetisch divers materiaal van hoge kwaliteit voor herstel van bedreigde soorten en ecosystemen. Dr. Isabel Larridon 50 Cursus: Plant biodiversity conservation Effectieve kiemings-­‐ en vermeerderingsprotocollen worden ontwikkeld voor soorten geconserveerd in zaadbanken zodat de zaden kunnen ontkiemd worden indien nodig. Onderzoek naar het gedrag van zaad in opslag maximaliseert onze mogelijkheid om zaadbanken te gebruiken, en kan het duurzaam gebruik van soorten mogelijk te maken die anders bedreigd zouden kunnen worden (bv. door te helpen bij het opstarten van plantages van plantensoorten om het oogsten van planten in het wild tegen te gaan). Zaadbanken die zaden opslaan voor conservatiedoeleinden bevinden zich meestal in botanische tuinen. Hoe werken zaadbanken? De meeste soorten produceren tegen uitdroging tolerante zaden, die wanneer gedroogd en bewaard bij temperaturen onder nul en laag vochtgehalte in hermetisch gesloten containers voor lange tijd levensvatbaar blijven. Na verzamelen, worden zaden gecontroleerd op parasieten, insectenvraat en algemene gezondheid en vervolgens gedroogd tot 3-­‐7% vochtgehalte, afhankelijk van hun oliegehalte. (Typische zaden bevatten ongeveer 14-­‐20% vocht voor drogen.) In het algemeen verdubbelt de levensvatbaarheid bij het verlagen van het vochtgehalte van de zaden met 1%. Om de levensduur van het zaad te maximaliseren, drogen de meeste zaadbanken de zaden onder vrij koele omstandigheden (15-­‐18°C) en lage luchtvochtigheid (15% relatieve vochtigheid). Uiteindelijk wordt tijdens het drogen een evenwicht bereikt zonder netto verplaatsing van vocht, hetzij in of uit het zaad; meestal duurt dit minder dan een maand. Eenmaal gedroogd worden de collecties verpakt in een grote verscheidenheid luchtdichte containers voor opslag bij -­‐20°C. Dit is het economisch optimum; koeling tot lagere temperaturen zal de levensduur verder verhogen, maar de kosten stijgen onevenredig. Door de combinatie van drogen en koelen, kan een levensduur van decennia of eeuwen, en voor sommige zaden millennia, worden bereikt. Aan het begin van de opslag en om de zoveel tijd worden enkele zaden van elke collectie ontkiemd om ervoor te zorgen dat ze nog levensvatbaar zijn. Veel zaden ondergaan een natuurlijke rustperiode voor kieming. In de noordelijke gematigde gebieden worden zaden verspreid in de herfst en blijven ze slapend in de bodem tijdens de winter om dan te ontkiemen in het voorjaar. Tijdens de dormantie verblijft het levend embryo in het zaad in een staat van schijndood. Verbreken van de rust kan door factoren zoals temperatuur, vochtigheid, hoeveelheid licht dat het zaad ontvangt en aanwezigheid van plantengroeiregulatoren. Why People Need Plants. Edited by C. Wood & N. Habgood. The Open University. Kew Publishing, Royal Botanic Gardens, Kew. Dr. Isabel Larridon 51 Cursus: Plant biodiversity conservation Voorbeeld van een zaadbank: Royal Botanic Gardens, Kew, UK De Millennium Seed Bank Partnership is het grootste ex situ plantenconservatieproject ter wereld. De focus ligt op soorten uit de hele wereld die geconfronteerd worden met de dreiging van uitsterven en zij die het meest bruikbaar zijn voor de toekomst. De zaden worden geconserveerd buiten hun natuurlijk habitat. Ze werken met een netwerk van partners in 50 landen, hebben reeds 10% van de wilde plantensoorten in de wereld in collectie. Ze hopen dat dit 25% is tegen 2020. Ze richten zich op planten en regio’s die het grootste gevaar lopen door klimaatverandering en de steeds toenemende invloed van menselijke activiteiten. Ghent University Botanical Garden. Website: http://www.ugent.be/we/en/services/garden/ Accessed 7 March 2013. PLAN(E)T: Plants for the future – A future for our planet. A project by the Ghent University Botanical Garden and Research Group Spermatophytes. Websites: http://www.bgci.org/resources/news/0931/ and http://www.spermatophytes.ugent.be/ Accessed 7 March 2013. WiSiWiS. Waar Staat Welke Soort. Website: http://www.wisiwis.ugent.be/ Accessed 7 March 2013. Dr. Isabel Larridon 52 Cursus: Plant biodiversity conservation 7. Hulpbronnen en instrumenten voor biodiversiteitsconservatie Met behulp van middelen zoals de IUCN Knowledge Product kunnen onderzoekers en beleidsmakers prioriteiten stellen om soorten en gebieden te beschermen. Ex situ collecties van levende planten en zaden kunnen gebruikt worden voor herintroducties of ter aanvulling van bedreigde populaties. Naast de reeds vermelde middelen zijn er nog andere hulpbronnen en instrumenten die een belangrijke rol spelen in conservatie van plantenbiodiversiteit. 7.1. Rol van herbaria 7.1.1. Inleiding Veel botanische tuinen en onderzoeksinstellingen hebben herbaria, collecties van geperste gedroogde planten die ter referentie dienen voor plantenidentificatie en voor onderzoek in taxonomie en classificatie. Veel herbaria dragen bij aan het opzetten van databases van de historische en de huidige verspreiding van plantensoorten. Voorbeeld van een herbarium: Herbarium Universiteit Gent De collecties van het Herbarium Universiteit Gent (of GENT) worden intensief gebruikt in lopende onderzoeksprojecten. Het herbarium omvat ca. 400.000 specimens en is verdeeld in subcollecties van algen, fungi, vaatplanten en varens. De collecties bestaan voornamelijk uit gedroogde specimens die ofwel zijn gemonteerd op stevige bristol vellen (grote specimens) ofwel in gevouwen envelopjes (kleine specimens) bewaard worden. Andere stalen worden geconserveerd op vloeistof (bv. bloemen, vruchten, algen), sommige worden bewaard op silicagel om later moleculaire studies mogelijk te maken. Er is ook een grote vruchtencollectie. Sinds 1970 werden >10 doctoraten en 50 MSc thesissen gebaseerd op herbariumspecimens van vaatplanten. Medewerkers van de Onderzoeksgroep Zaadplanten hebben ruim 60 A1 artikels gepubliceerd die betrekking hebben op 'GENT' specimens. Andere Belgische en buitenlandse onderzoekers gebruiken de collecties ook vaak. Hun doelstellingen en methoden verschillen aanzienlijk. De traditionele aanpak richt zich op morfologische en anatomische waarnemingen. Recenter zijn herbariumspecimens ook uitgegroeid tot een bron van DNA. Research Group Spermatophytes. Website: http://www.spermatophytes.ugent.be/ Accessed 13 May 2014. 7.1.2. Herbaria zijn een belangrijke bron bij de ontdekking van nieuwe soorten Ondanks het belang van de ontdekking van nieuwe soorten, zijn de processen zoals het verzamelen, herkennen en beschrijven van nieuwe soorten slecht begrepen. Bebber et al. (2010) gepresenteerde gegevens voor Bloemplanten, nl. het kwantitatief tijdsverloop tussen de datum dat een specimens van een nieuwe soort voor de eerste keer werd verzameld en wanneer zij vervolgens werd beschreven en gepubliceerd. Uit gegevens over specimens van nieuwe soorten Dr. Isabel Larridon 53 Cursus: Plant biodiversity conservation gepubliceerd tussen 1970 en 2010 bleek dat slechts 16% werd beschreven binnen vijf jaar nadat het voor de eerste keer verzameld werd. De beschrijving van de resterende 84% betrof veel oudere specimens, met bijna een kwart van de nieuwe soorten beschreven op basis van specimens van >50 jaar oud. Extrapolatie van deze resultaten suggereren dat van de geschatte 70.000 soorten die nog moeten worden beschreven, meer dan de helft reeds zijn verzameld en zijn opgeslagen in herbaria. Inspanningen qua financiering, en onderzoek moeten daarom zowel focussen op bestaand herbariummateriaal als het verzamelen van nieuw materiaal in het veld. Bebber DP, Carine MA, Wood JRI, Wortley AH, Harris DJ, Prance GT, Davids G, Paige J, Pennington TD, Robson NKB, Scotland RW (2010) Herbaria are a major frontier for species discovery. www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1011841108. 7.1.3. De waarde van museumcollecties voor onderzoek en maatschappij Veel musea en academische instellingen onderhouden eersteklas collecties van biologische materialen, variërend van conserveren van hele organismen tot DNA-­‐bibliotheken en cellijnen. Deze biologische collecties leveren talloze bijdragen aan de wetenschap en de samenleving in gebieden zo uiteenlopend als binnenlandse veiligheid, volksgezondheid, bewaking van veranderingen in het milieu, en traditionele taxonomie en systematiek. Bovendien besparen deze collecties de overheid en belastingbetaler vele miljoenen dollars per jaar door het effectief begeleiden van de overheidsuitgaven, het voorkomen van catastrofes in volksgezondheid, het elimineren van redundantie, en het veiligstellen van natuurlijke en agrarische hulpbronnen. Echter, deze bijdragen worden te sterk ondergewaardeerd door het publiek en door beleidsmakers, wat resulteert in onvoldoende financiële steun voor het onderhoud en de verbetering van biologische collecties. Suarez AV, Tsutsui ND (2004) The Value of Museum Collections for Research and Society. Bioscience 54 (1): 66-­‐74. 7.2. Biologische veldstations en ecotoerisme Voor onderzoekers, zeker jonge onderzoekers, bieden biologische veldstations infrastructuur en een veilige omgeving voor hun onderzoek, terwijl ecotoerisme het grote publiek toegang biedt tot biodiversiteitrijke gebieden. 7.2.1. Biologische veldstations "Field stations are places where we can read the book of life in the language in which it was written.“ — James Kirchner, U.C. Berkeley 
Zijn levende bibliotheken en openlucht laboratoria voor studenten, onderzoekers en het brede publiek geïnteresseerd in het milieu. 
Zijn kritische laboratoria in de echte wereld die milieuwetenschappers nodig hebben om het begrip van de Aarde en haar processen te bevorderen. Dr. Isabel Larridon 54 Cursus: Plant biodiversity conservation 
Studenten zien hoe natuurlijke systemen functioneren, verschillen tussen gezonde en ongezonde habitats, en hoe natuurlijke processen de kern vormen van menselijk welzijn. 
Zorgen voor beschermde omgevingen waarin onderzoekers de lange termijn studies die nodig zijn voor het maken van fundamentele ontdekkingen kunnen uitvoeren. 
Variëren in grootte van een paar stedelijke hectare tot duizenden hectaren verspreid over een afgelegen landschap. 
Voorzieningen variëren van netwerken van paden tot state-­‐of-­‐the-­‐art laboratoria. 
Delen het engagement om onze kennis van de Aarde te ondersteunen via onderzoek, onderwijs en educatie van het publiek. 
Bieden een onschatbare dienst aan lokale gemeenschappen en het land door het verstrekken van onpartijdige wetenschappelijke informatie en faciliteiten zodat de overheid en andere belanghebbenden kritische milieukwesties kunnen aanpakken. 
Personeel en onderzoekers spelen vaak een cruciale rol in het opnemen van milieu-­‐
aspecten in lokale en regionale plannings-­‐ en ontwikkelingsbeslissingen. Organization of Biological Field Stations. Website: http://www.obfs.org/ Accessed 5 March 2013. Voorbeelden van biologische veldstations: Het Veldstation Los Tuxtlas, Instituto de Biología, UNAM, Veracruz, Mexico en het Veldstation San Francisco, Loja, Ecuador zijn twee veldstations waar medewerken en/of studenten van de Onderzoeksgroep Zaadplanten veldwerk hebben uitgevoerd. 7.2.2. Belang van veldwerk Voorbeeld veldwerk: Lacandonia schismatica (Triuridaceae/Lacandoniaceae) Martínez & Ramos beschreven een nieuwe familie, geslacht en soort in 1989. Ze plaatsten de nieuwe familie in de orde Triuridales, in zijn eigen familie Lacandoniaceae. Zij beschreven deze als verschillend van Triuridaceae door een onverwachte en elders onbekende positie van de stamper, die androecium omgeeft, en de intrors openspringende helmknoppen. Het was de eerste record voor de orde in Mexico. Lacandonia schismatica, de soort die ze beschreven, is de enige soort van het geslacht Lacandonia. Het is een saprofytische soort die geen chlorofyl bevat en heeft de unieke eigenschap van omgekeerde posities van de mannelijke (androecium) en vrouwelijke (stamper) bloemdelen, iets dat niet was waargenomen bij andere planten met de uitzondering van enkele individuen van verwante soort Triuris brevistylis. Lacandonia schismatica is endemisch in de Lacandon Jungle of Selva Lacandona, een regenwoud in het zuidoosten van Mexico in de staat Chiapas. Het is bekend van slechts enkele populaties op hoogten van ongeveer 200 meter in de Lacandon Jungle. Het groeit in schaduwrijke plaatsen in dit regenwoud. De planten zijn "zeer gelokaliseerde en sterk bedreigd" vanwege oprukkende Dr. Isabel Larridon 55 Cursus: Plant biodiversity conservation conversie van hun leefgebied tot weiland (Davidse & Martínez 1990). Volgens Davidse & Martínez (1990) is de soort moeilijk te kweken en ze moedigen andere wetenschappers aan om de biologie van dit unieke organisme te bestuderen voordat het is uitgestorven in het wild. Het APG II-­‐systeem (APG II, 2003) opgenomen het geslacht in de Triuridaceae en plaatste deze familie in de Pandanales. Davidse G, Martínez E (1990) The chromosome number of Lacandonia schismatica (Lacandoniaceae). Systematic Botany, 15 (4): 635-­‐637. Martínez E, Ramos CH (1989) Lacandoniaceae (Triuridales): una nueva familia de México. Annals of the Missouri Botanical Garden 76: 128-­‐135. The Angiosperm Phylogeny Group (2003) An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Botanical Journal of the Linnean Society 141: 399-­‐436. Voorbeeld veldwerk: Where has Aristolochia tricaudata gone? Een nieuwe waarneming van een kritisch bedreigde soort in Oaxaca, Mexico Tijdens veldwerk voor het project "De Biodiversiteit en Ethnobiology van San Juan Teponaxtla, Oaxaca" in mei 2008, werden 3 individuen van Aristolochia tricaudata Lemaire, een zeer zeldzame soort en met uitsterven bedreigde soort, waargenomen met bloemen en vruchten. Hoewel deze soort aanwezig is in veel botanische tuinen, waren wilde vruchtdragende planten nooit eerder waargenomen. De betrokken onderzoekers aangespoord om behoud maatregelen te nemen om deze soort in het wild te beschermen. Rivera Hernández JE, Samain MS. (2011) Where has Aristolochia tricaudata (Aristolochiaceae) gone? New record of a critically endangered species in Oaxaca, Mexico. Revista Mexicana de Biodiversidad 82: 281-­‐286 Voorbeeld veldwerk: Nieuwe Hydrangea (Hydrangeaceae) soorten als bio-­indicatoren Alle recent bezochte locaties waar de nieuwe Mexicaanse Hydrangea soorten onlangs ontdekt werden tijdens veldwerk door medewerkers van Onderzoeksgroep Zaadplanten, bevinden zich in ongerepte primaire bossen (Fig. 13) in zeer specifieke omstandigheden (in de buurt van water, vlakke topografie, efficiënte afwatering), waardoor ze veelbelovende bio-­‐indicatoren zijn voor dit soort habitat. Interessant is dat in de deelstaat Chiapas, Hydrangea deelt zijn habitat op verschillende plaatsen met de Quetzal (Pharomachrus mocinno), een kleurrijke vogel van de trogon familie, of de Gehoornde Guan (Oreophasis derbianus), een kalkoenachtige vogel, twee zeer zeldzame vogels die prioritaire soorten zijn voor conservatie. Het is duidelijk dat dergelijke habitats steeds zeldzamer worden omdat ze zeer gewaardeerd worden door de lokale bevolking voor agrarische doeleinden. De aanwezigheid van Hydrangea soorten in Chiapas zijn potentieel een zeer sterke indicator voor het optreden van een van deze twee vogelsoorten, die veel moeilijker waar te nemen zijn. Wanneer de aanwezigheid van deze vogelsoorten bijgevolg kan worden bevestigd, zal dit ook een extra reden zijn voor het behoud van het leefgebied door de Dr. Isabel Larridon 56 Cursus: Plant biodiversity conservation overheid en/of lokale instanties. Dit project waarbij Hydrangea soorten gebruikt worden als bio-­‐
indicatoren wordt gesponsord door het Mohamed bin Zayed Species Conservation Fund. Fig. 13: Inzamelen van Hydrangea specimens in de Neotropen betekent boomklimmen (foto genomen door Dr. Carolina Granados Mendoza gedurende veldwerk in de context van haar doctoraat aan de Onderzoeksgroep Zaadplanten). 7.2.3. Ecotoerisme "Responsible travel to natural areas that conserves the environment and improves the well-­‐
being of local people." — The International Ecotourism Society (1990) Principes van ecotoerisme: Ecotoerisme (Fig. 14) betekent het verenigen van conservatie, gemeenschappen en duurzaam reizen. Dit betekent dat degenen die deelnemen aan ecotoerisme-­‐activiteiten de volgende principes dienen te volgen: 
Minimaliseren van impact; 
Opbouwen van milieu-­‐ en cultureel bewustzijn en respect; 
Zorg voor positieve ervaringen voor zowel bezoekers als gastheren; 
Zorg voor directe financiële voordelen voor conservatie; 
Zorg voor financiële voordelen en empowerment voor de lokale bevolking; 
Verhogen bewustwording i.v.m. politiek, ecologisch en sociaal klimaat in gastlanden. The International Ecotourism Society. Website: http://www.ecotourism.org/ Accessed 5 March 2013. Dr. Isabel Larridon 57 Cursus: Plant biodiversity conservation Fig. 14: Ecotoerisme hutten in het dorp Nahá, Chiapas, Mexico. 7.3. Databasen, software en instrumenten 7.3.1.Opstelling en gebruik, doelgroep, enz. 




Selectie van onderwerp o
Bepaalde taxonomische groep (familie, genus, … bv. Cyperaceae) o
Bepaald gebied (continent, land, staat/departement, park, … bv. Flora van België) Doelgroep → noden en doelen? o
Wetenschappers o
Lokale bevolking o
Beleidsmakers o
Breed publiek Belangrijke bronnen van gegevens o
Literatuur o
Specimens o
Veldwerk Ook van belang kunnen zijn o
Synonymen o
Typespecimens Resultaat o
Relevantie o
Toegankelijkheid o
Gebruiksvriendelijkheid Dr. Isabel Larridon 58 Cursus: Plant biodiversity conservation 7.3.2. Voorbeelden van botanische databases Systematiek / fylogenie De Angiosperm Phylogeny Website lijst de meest recente classificatie van Bloemplanten op. Stevens PF (2001 onwards) Angiosperm Phylogeny Website. Version 12, July 2012 [and more or less continuously updated since]. Bibliografie 
De Biodiversity Heritage Library compileert biologie gerelateerde gedigitaliseerde publicaties. 
Botanicus is een vrij toegankelijk portaal naar historische botanische literatuur uit de Missouri Botanical Garden Library. 
Digital Library del Real Jardín Botánico CSIC is een Spaanse website met gedigitaliseerde publicaties. 
Gallica is een website met gedigitaliseerde publicaties van de Bibliothèque nationale de France. Biodiversity Heritage Library. Website: http://www.biodiversitylibrary.org Accessed 5 March 2013. Botanicus. Missouri Botanical Garden. Website: http://www.botanicus.org Accessed 5 March 2013. Digital Library del Real Jardín Botánico CSIC. Website: http://bibdigital.rjb.csic.es/ing/index.php Accessed 5 March 2013. Gallica. Bibliothèque nationale de France. Website: http://gallica.bnf.fr Accessed 5 March 2013. Aanvaarde namen / synonymie / auteurcitaties / etc. De International Plant Names Index (IPNI) is een database van namen en bijbehorende elementaire bibliografische gegevens van Zaadplanten, Varens en Wolfsklauwen. Het doel is om de noodzaak voor herhaalde verwijzing naar primaire bronnen voor basis bibliografische informatie over plantennamen te elimineren. De gegevens zijn vrij beschikbaar en worden geleidelijk gestandaardiseerd en gecontroleerd. IPNI is een dynamische bron, afhankelijk van de rechtstreekse bijdragen van alle leden van de botanische gemeenschap. U kunt zoeken naar plantennamen, auteurs van plantennamen en botanische publicaties (verkort of volledig citaat). The International Plant Names Index (IPNI). Website: http://www.ipni.org/ Accessed 5 March 2013. De Tropicos website van Missouri Botanical Garden werd oorspronkelijk gemaakt voor intern onderzoek, maar is inmiddels beschikbaar voor de wetenschappelijke gemeenschap. Alle gegevens i.v.m. naamgeving, bibliografie en specimens geaccumuleerd in elektronische gegevensbanken van MBG tijdens de afgelopen 25 jaar zijn hier voor iedereen beschikbaar. Dit systeem omvat meer dan 1,2 miljoen wetenschappelijke namen en 4,0 miljoen specimens. Tropicos. Missouri Botanical Garden. Website: http://www.tropicos.org/ Accessed 5 March 2013. Dr. Isabel Larridon 59 Cursus: Plant biodiversity conservation De World Checklist of Selected Plant Families is een online database van Royal Botanic Gardens, Kew en omvat plantennamen en extra info i.v.m. bibliografie, distributie en synonymie. World Checklist of Selected Plant Families. Facilitated by the Royal Botanic Gardens, Kew. Published on the Internet; http://apps.kew.org/wcsp/ Accessed 5 March 2013. The Plant List is een werklijst van alle bekende plantensoorten. Versie 1 heeft als doel volledig te zijn voor soorten Vaatplanten (Bloemplanten, Gymnospermen, Varens en verwanten) en Mossen. Het is resultaat van samenwerking tussen Royal Botanic Gardens, Kew en Missouri Botanical Garden door het combineren van de verschillende checklists die worden bijgehouden door deze instellingen en andere medewerkers. The Plant List biedt de aanvaarde Latijnse naam voor de meeste soorten met links naar alle synoniemen. Het bevat ook onopgeloste benamingen waarvoor de bijdragende gegevensbronnen onvoldoende bewijs leverden om te beslissen of ze werden aanvaard of niet. The Plant List. A working list of all plant species. Website: http://www.theplantlist.org/ Accessed 5 March 2013. Typespecimens De JSTOR Global Plants website herbergt beelden en informatie over typespecimens van plantensoorten. Het is ontstaan uit de African Plants Initiative (API), een project om alle typespecimens van Afrikaanse plantensoorten te digitaliseren. Het doel van dit project was om Afrikaanse onderzoekers toegang te geven tot gedigitaliseerde typespecimens van hun inheemse plantensoorten, die over het algemeen in Europese en Amerikaanse herbaria gehuisvest zijn. Hoewel beperkte informatie over de specimens nog steeds vrij toegankelijk is, is de toegang tot de hoge-­‐resolutie afbeeldingen van typespecimens niet langer vrij sinds 1 januari 2014, ook voor de partners van het API-­‐project zoals het Herbarium van de Universiteit Gent. JSTOR Global Plants. Website: http://plants.jstor.org/ Accessed 31 October 2013. LAPI, de Latin American Plant Initiative, zoals de African Plants Initiative, is een internationaal samenwerkingsverband van herbaria die werken aan een gecoördineerde database met informatie en afbeeldingen van de planten van Latijns-­‐Amerika. Partnerorganisaties verzamelen gegevens en digitaliseren Latijns-­‐Amerikaanse typespecimens uit hun collecties. Het doel van het LAPI project is een zichzelf onderhoudende online bron die een internationale gemeenschap van wetenschappers toegang biedt via de World Wide Web. Latin American Plant Initiative (LAPI). Harvard University Herbaria. Website: http://www.huh.harvard.edu/collections/lapi.html Accessed 5 March 2013. Dr. Isabel Larridon 60 Cursus: Plant biodiversity conservation Naast specimengegevens kan je nog veel meer informatie vinden op websites van instellingen zoals Missouri Botanical Garden, Royal Botanical Gardens, Kew, The New York Botanical Garden, het Museum National d'Histoire Naturelle, enz. U vindt de contactgegevens van alle openbare herbaria via Index Herbariorum, een database van The New York Botanical Garden. Index Herbariorum: A Global Directory of Public Herbaria and Associated Staff. Website: http://sciweb.nybg.org/science2/IndexHerbariorum.asp Accessed 5 March 2013. Er bestaan ook veel website die zich focussen op specifieke plantengroepen. Bv. Peperomia.net biedt info m.b.t. literatuur, afbeeldingen, … van Peperomia soorten. De data die terug te vinden is op deze website werd gecompileerd tijdens een doctoraatsproject aan de Onderzoeksgroep Zaadplanten en de Plantentuin van de Universiteit Gent. Peperomia.net. Website: http://www.peperomia.net/ Accessed 5 March 2013. Distributie en andere biodiversiteitsdata De Global Biodiversity Information Facility (GBIF) werd opgericht door internationale overheden in 2001 om vrije en open toegang tot gegevens over biodiversiteit aan te moedigen via het internet. Via een wereldwijd netwerk van landen en organisaties, bevordert en vergemakkelijkt GBIF de mobilisatie, toegang, ontdekking en het gebruik van informatie over het voorkomen van organismen in de tijd en over de planeet. Global Biodiversity Information Facility (GBIF). Website: http://www.gbif.org/ Accessed 5 March 2013. Een min of meer compleet overzicht van online bronnen voor botanici wordt gegeven in Marhold & Stuessy et al. (2013). Marhold K, Stuessy T (eds.) et al. (2013) Future of Botanical Monography. Taxon 62 (1): 4-­‐20. Encyclopedia of Life Onze kennis van de vele levensvormen op aarde -­‐ van dieren, planten, schimmels, protisten en bacteriën -­‐ is verspreid over de hele wereld in boeken, tijdschriften, databases, websites, specimencollecties, en in de hoofden van mensen overal. Stel je voor wat het zou betekenen als deze informatie kon worden verzameld en beschikbaar gemaakt voor iedereen -­‐ waar dan ook -­‐ in een ogenblik. Dit is wat het Encyclopedia of Life project wil bereiken: een online databank die alle bestaande informatie biedt over alle soorten die op aarde leven. Encyclopedia of Life (EOL). Website: http://eol.org/ Accessed 13 May 2014. Dr. Isabel Larridon 61 Cursus: Plant biodiversity conservation 7.3.3. GIS software en tools GIS software pakketen zoals ArcGIS, DivaGIS, enz. worden gebruikt om de distributie van soorten in kaart te brengen. Google Earth offers GIS applications with the advantage of being able to visit a far-­‐off area from behind your computer screen. Het laat ook toe verspreidingskaarten te maken, bv. door het aansluiten van een GPS waarin locaties werden opgeslagen aan uw computer (Fig. 15). De Geospatial Conservation Assessment Tool (GeoCAT) stelt gebruikers in staat om online snelle geospatiale analyse van de soorten uit te voeren op een eenvoudige en krachtige manier. Wanneer de gebruiker geografische coördinaten van een soort uploadt en zal de tool automatisch een kaart maken van de coördinaten, beschermde gebieden tonen en extent of occurrence (EOO) en area of occupancy (AOO) analyse uitvoeren. De tool wordt ondersteund, door onder meer de Royal Botanic Gardens, Kew en de IUCN. GeoCAT ondersteunt het proces om soorten op een Rode Lijst te plaatsen. Geospatial Conservation Assessment Tool (GeoCAT). Website: http://geocat.kew.org/ Accessed 31 October 2013. Fig. 15: Verspreidingskaart opgesteld in Google Earth. Dr. Isabel Larridon 62 Cursus: Plant biodiversity conservation 8. Moleculaire tools voor meten en monitoren van biodiversiteit 8.1. Introductie De Aichi Biodiversity Targets, een onderdeel van de CDB’s Strategic Plan for Biodiversity 2011-­‐
2020, benadrukken het belang niet alleen van het behoud van ecosystemen en soorten, maar ook van genetische diversiteit (https://www.cbd.int/sp/targets/). Echter, bij het gebruik/ bestuderen van genetische hulpbronnen gelden enkele overeenkomsten/protocollen. 8.1.1. CBD Artikel 15. Access to Genetic Resources 1.
Recognizing the sovereign rights of States over their natural resources, the authority to determine access to genetic resources rests with the national governments and is subject to national legislation. 2.
Each Contracting Party shall endeavour to create conditions to facilitate access to genetic resources for environmentally sound uses by other Contracting Parties and not to impose restrictions that run counter to the objectives of this Convention. 3.
For the purpose of this Convention, the genetic resources being provided by a Contracting Party, as referred to in this Article and Articles 16 and 19, are only those that are provided by Contracting Parties that are countries of origin of such resources or by the Parties that have acquired the genetic resources in accordance with this Convention. 4.
Access, where granted, shall be on mutually agreed terms and subject to the provisions of this Article. 5.
Access to genetic resources shall be subject to prior informed consent of the Contracting Party providing such resources, unless otherwise determined by that Party. 6.
Each Contracting Party shall endeavour to develop and carry out scientific research based on genetic resources provided by other Contracting Parties with the full participation of, and where possible in, such Contracting Parties. 7.
Each Contracting Party shall take legislative, administrative or policy measures, as appropriate, and in accordance with Articles 16 and 19 and, where necessary, through the financial mechanism established by Articles 20 and 21 with the aim of sharing in a fair and equitable way the results of research and development and the benefits arising from the commercial and other utilization of genetic resources with the Contracting Party providing such resources. Such sharing shall be upon mutually agreed terms. Dr. Isabel Larridon 63 Cursus: Plant biodiversity conservation 8.1.2. De Nagoya Protocol on Access and Benefit-­‐sharing Het Nagoya Protocol on Access to Genetic Resources and the Fair and Equitable Sharing of Benefits Arising from their Utilization to the Convention on Biological Diversity is een internationale overeenkomst die gericht is op het delen op een eerlijke en billijke manier van de voordelen die voortvloeien uit het gebruik van genetische hulpbronnen, met inbegrip van toegang tot genetische rijkdommen en overdracht van de desbetreffende technologieën, rekening houdend met alle rechten met betrekking tot die rijkdommen en technologieën en met financiering, waardoor wordt bijgedragen aan het behoud van biologische diversiteit en duurzaam gebruik van zijn bestanddelen. Het werd aangenomen door de Conferentie van de Partijen van het Verdrag inzake Biologische Diversiteit op de tiende vergadering op 29 oktober 2010 in Nagoya, Japan. Het Nagoya Protocol trad in werking 90 dagen na datum van neerlegging van de vijftigste akte van bekrachtiging. De eerlijke en billijke verdeling van de voordelen die voortvloeien uit het gebruik van genetische hulpbronnen is een van de drie doelstellingen van het Verdrag inzake Biologische Diversiteit . Access and benefit-­‐sharing (ABS) verwijst naar de manier waarop genetische hulpbronnen kunnen worden benaderd, en hoe de voordelen die voortvloeien uit het gebruik ervan worden verdeeld tussen de mensen of landen die de hulpbronnen gebruiken (users) en de mensen of landen die hen leveren (providers). Convention on Biological Diversity (CBD). Article 15. Access to Genetic Resources. Website: http://www.cbd.int/convention/articles/?a=cbd-­‐15 Accessed 5 March 2013. Introduction to access and benefit-­‐sharing factsheet. Available from the website: http://www.cbd.int/abs/. Accessed 5 March 2013. 8.2. DNA barcoding Barcoding is het gebruik van een korte DNA-­‐sequentie of sequenties van een gestandaardiseerde locus (of loci) als identificatie-­‐instrument voor soorten. 8.2.1. Potentieel gebruik 
identificatie van verschillende levensfasen, bijvoorbeeld zaden en zaailingen; 
identificatie van fragmenten van plantaardig materiaal; 
forensisch onderzoek; 
verificatie van kruidengeneesmiddelen/levensmiddelen; 
bioveiligheid en handel in gecontroleerde soorten (cf. CITES); 
inventaris en ecologische veldstudies. Dr. Isabel Larridon 64 Cursus: Plant biodiversity conservation 8.2.2. Barcoding projecten bezitten vier componenten 1. De specimens: Natuurhistorische musea, herbaria, dierentuinen, aquaria, weefselcollecties, zaadbanken, cultuurcollecties en andere bewaarplaatsen van biologische materialen zijn schatkamers aan specimens. 2. De laboratorium analyse: Laboratoriumprotocollen worden gevolgd om DNA-­‐barcode sequenties te verkrijgen. De best uitgeruste moleculaire laboratoria kunnen een DNA-­‐barcode-­‐sequentie produceren in een paar uur. De gegevens worden vervolgens in een databank geplaatst voor latere analyse. Laboratoriumprotocollen: (http://www.barcodeoflife.org/sites/default/files/Protocols_for_High_Volume_DNA_Barcode_Analysis.pdf; 400Kb) 3. De database: Een van de belangrijkste onderdelen van een barcoding initiatief is de bouw van een openbare referentiebibliotheek van soorten, die kan worden gebruikt om onbekende specimens toe te wijzen aan bekende soorten. De International Nucleotide Sequence Database Collaborative (http://www.insdc.org) is een samenwerkingsverband tussen de drie grote barcodedatabases die deze rol vervullen: 
GenBank (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/) in de U.S.A.; 
de Nucleotide Sequence Database of the European Molecular Biology Lab (http://www.ebi.ac.uk/ena/) in Europa; en 
de DNA Data Bank van Japan. Ze hebben de normen voor het opslaan van DNA-­‐barcode gegevens ingestemd met de standaard opgesteld door het Consortium for the Barcode of Life (CBOL). CBOL’s data standaarden: (http://www.barcodeoflife.org/sites/default/files/legacy/pdf/DWG_data_standards-­‐Final.pdf; 30 Kb) Barcode of Life Database (BOLD; http://www.boldsystems.org/index.php/Login/page) werd gemaakt en wordt onderhouden door de Universiteit van Guelph in Ontario. Het biedt onderzoekers een manier om DNA-­‐barcode gegevens te verzamelen, beheren en analyseren. 4. De data analyse: Specimens are identified by finding the closest matching reference record in the database. CBOL's Data Analysis Working Group has created the Barcode of Life Data Portal which offers researchers new and more flexible ways to store, manage, analyze and display their barcode data. Dr. Isabel Larridon 65 Cursus: Plant biodiversity conservation 8.2.3. DNA barcoding bij dieren Barcoding van de dieren gebeurt met het cytochroom c oxidase 1 (CO1 of cox1) gen. In landplanten is de substitutiesnelheid in dit gen veel langzamer waardoor er vaak geen sequentievariatie is tussen soorten in een genus, waardoor het niet geschikt is als plant barcode. 8.2.4. DNA barcoding bij planten Op basis van evaluaties van realiseerbaarheid, sequentie kwaliteit, en de mate van discriminatie tot op soort, beval de CBOL Plant Working Group de 2-­‐locus combinatie van rbcL en matK aan als de plant barcode in 2009. Deze kern 2-­‐locus barcode zal een universeel kader verstrekken voor het routinematig gebruik van DNA-­‐sequentie gegevens om specimens te identificeren en bijdragen aan de ontdekking van over het hoofd geziene soorten landplanten. Echter, wordt over deze combinatie nog steeds gedebatteerd sinds barcoding met deze regio's niet altijd identificatie van de soort mogelijk maakt. Barcode of Life. Website: http://www.barcodeoflife.org/ Accessed 5 March 2013. CBOL Plant Working Group (2009) A DNA barcode for land plants. PNAS 106 (31): 12794-­‐12797. 8.2.5. Voorbeeld: Barcoding in handel bedreigde soorten en forensisch onderzoek Cactuscollectie door amateur-­‐liefhebbers en commerciële organisaties, en de illegale handel in cactussen en zaden vormen een belangrijke uitdaging voor Mexico voor het nakomen van haar verplichtingen als ondertekenaar van het Verdrag inzake Biologische Diversiteit. Wild verzamelde cactussen mogen niet worden verhandeld of uitgevoerd, maar de Mexicaanse wetgeving staat de collectie toe, onder vergunning, van 'moederplanten'. Uit deze planten kan worden gekweekt en de resulterende planten mogen worden verhandeld of uitgewisseld. Het beperken van de negatieve impact van de collectie in wilde populaties is moeilijk, omdat het niet mogelijk is na te gaan of een bepaalde plant in het wild werd verzameld. Het CCMA project heeft tot doel behoud, duurzame oogst en gebruik van Mexicaanse cactussen te ondersteunen door moleculaire technieken, die kunnen worden gebruikt om planten te identificeren tot op soort, om hun afstamming te bepalen en de populatie waaruit ze werden verzameld te lokaliseren. Certification of Endangered Mexican Cacti for the Conservation of Desert Cactus. Website: http://www.uaq.mx/ccma/english/about-­‐page/about.html Accessed 5 March 2013. 8.2.6. Voorbeelden: Barcoding voor inventaris en ecologische studies Voorbeeldproject 1: Identificatie van bomen in de Amazone met DNA barcodes Grootschalige inventarisatiestudies zijn cruciaal om weloverwogen behoudsstrategieën te ontwikkelen. Echter, de werklast die nodig is voor klassieke taxonomische veldstudies is hoog en bijzonder problematisch voor megadiverse tropische bossen. Op basis van een uitgebreide inventarisatie van alle bomen in twee hectare van een tropisch bos in Frans-­‐Guyana, onderzochten Gonzales et al. (2009) of DNA barcoding zou kunnen bijdragen tot het verhogen Dr. Isabel Larridon 66 Cursus: Plant biodiversity conservation van de kwaliteit en het tempo van biodiversiteitsinventarisatie van tropische planten. Van de acht getest DNA merkers (rbcLa , rpoC1 , rpoB , matK , ycf5 , trnL , psbA-­trnH , ITS), hadden matK en ITS een laag sequencingsucces. Kritischer, geen van de chloroplastmerkers bereikten een identificatiepercentage van meer dan 70%, afzonderlijk of in combinatie. De prestaties van alle barcodingmerkers was beduidend laag in enkele soortenrijke clades, zoals de Laureae en de Sapotaceae. Een veldtest liet toe 130 moleculaire operationele taxonomische eenheden te detecteren in een staalname van 252 jonge bomen. Door het gebruik van moleculaire markers verhoogde het identificatiepercentage van juvenielen van 72% (morfologie alleen) tot 96% (morfologie en moleculair). Gonzales et al. (2009) concluderen dat terwijl DNA barcoding een waardevol instrument is voor het opsporen van identificatiefouten en identificeren van planten in juveniele stadia, zal de beperkte mogelijkheid om collecties te identificeren de praktische implementatie van op DNA gebaseerde biodiversiteitstudies van tropische planten belemmeren. Gonzalez MA, Baraloto C, Engel J, Mori SA, Pétronelli P, Riéra B, Roger A, Thébaud C, Chave J (2009) Identification of Amazonian Trees with DNA Barcodes. PlosOne 4 (10): e7483. Voorbeeldproject 2: MEXBOL Pioneerproject om te evalueren: 
Of het technisch mogelijk is 900+ barcodes te produceren van herbariummaterial. 
Hoe efficiënt de standaardbarcodes (rbcL + matK) zijn om families, genera en soorten taxonomisch te onderscheiden in tropische bos. 
Wat de compositie en fylogenetische diversiteit is in tropische bos. Blog del Instituto de Biología de la UNAM en la Red Temática del Código de Barras de la Vida en México (MEXBOL). Website: http://mexbolibunam.wordpress.com/ Accessed 5 March 2013. 8.3. Conservatiegenetica 8.3.1. Begrijpen van biodiversiteitspatronen en interpreteren van conservatieproblemen 
Fylogenetische analyse op basis van sequentie data meet de genetische divergentie tussen evolutielijnen. 
Relatieve maat van genetische diversiteit van soorten binnen genera. 
Meten van genetische diversiteit binnen soorten. 
Kritische herevaluatie van taxongrenzen op soortsniveau of hoger. 
Evaluatie van soortsconcepten met behulp van moleculaire technieken. 
Schatting snelheid waarmee taxa evolueren in de tijd d.m.v. ultrametrische bomen. 
Opnemen van recent uitgestorven soorten in moderne fylogenetische analyses. 
Bepalen van de geografische distributie van genetische diversiteit. 
Identificatie van cryptische soorten en hybridisatie. 
Moleculaire merkers voor identificatie van biologische fragmenten. Dr. Isabel Larridon 67 Cursus: Plant biodiversity conservation Genetische diversiteit: 
Beschermen van echte diversiteit 
In acht nemen van geografische variatie 
Behouden evolutionaire potentieel van de soort Fylogenieën en beschermen van een evolutionaire lijn: Verschillende hiërarchische niveaus: 
evaluatie van heterozygositeit in bedreigde populaties; 
analyses van populatiestructuur; 
intraspecifieke fylogeografie; 
problemen op soortniveau; 
fylogenieën op hoger niveau. 8.3.2. Labo voorbeeld: Genetische structuur in perifere West-­‐Europese populaties van de bedreigde soort Cochlearia pyrenaica (Brassicaceae) Dr. Eduardo Cires Rodríguez onderzocht de genetische structuur van Cochlearia pyrenaica (Brassicaceae) tijdens een stage aan de Onderzoeksgroep Zaadplanten gedurende zijn doctoraat. Cochlearia pyrenaica is een van de meest bedreigde plantensoorten in Europe, vermeld in vele Europese en regionale natuurbeleidsdocumenten (bv. in Spanje, Frankrijk, België, Zwitserland). Fig. 16: Geographische distributie van bestudeerde Cochlearia pyrenaica populaties in Europe. Dr. Isabel Larridon 68 Cursus: Plant biodiversity conservation Om de genetische structuur te bestuderen, de eenheden voor de instandhouding te definieren en een strategie voor het behoud van deze soort voor te stellen, werden amplified fragment length polymorphism (AFLP) merkers gebruikt om de genetische diversiteit te analyseren binnen en tussen vijf representatieve populaties van de soort in West-­‐Europa (Fig. 16). Lage niveaus van genetische diversiteit werden onthuld door het populatie percentage polymorfe banden (PPB = 36.56%), en een gemiddeld niveau van diversiteit tussen populaties (HS = 0,0990) en binnen populaties (Hpop = 0,1541). Dit hoewel hoge niveaus werden gemeld op soortniveau (PPB = 81.16%; totale genetische diversiteit voor de soort, HT = 0,0990; en genetische diversiteit binnen hele soort, Hsp = 0,2515). De coëfficiënt van genetische differentiatie tussen populaties (GST) was 0,3869. Analyse van de Shannon populatiediversiteitsindex en voor de totale gepartitioneerde dataset (38.72%), en AMOVA analyse (53%) duidden op een hoge mate van diversiteit tussen population, in ruime mate in overeenstemming met het resultaat van genetische differentiatie-­‐analyse. NeighborNet netwerk en principal coordinate analyses clusterden de populaties in drie grote groepen congruent met hun geografische zones van oorsprong. Bayesiaanse clustering bevestigde deze drie genetische clusters. De mate van genetische uitwisseling (Nm) werd geschat op 0,3961 individuen per generatie tussen populaties, met genetische identiteit (I) en genetische afstand (D) tussen populaties variërend van 0,8679-­‐0,9651 en 0,0355-­‐0,1417. De lage genetische variatie en hoge divergentie van de regionale genenpools geeft aan dat er behoefte is om de soort in elke disjuncte regio van West Europa te beschermen. Cires E, De Smet Y, Cuesta C, Goetghebeur P, Sharrock S, Gibbs D, Oldfield S, Kramer A, Samain MS. (2013) Gap analyses to support ex situ conservation of genetic diversity in Magnolia, a flagship plant group. Biodiversity and Conservation 22: 567-­‐590. 8.3.3. Labo voorbeeld: Verhuellia vs. Peperomia (Piperaceae) 1. Moleculair fylogenetische studie: Het soortarme en weinig bestudeerde genus Verhuellia werd vaak behandeld als een synoniem van het genus Peperomia, waardoor de betekenis ervan in de relaties en evolutionaire aspecten in Piperaceae en Piperales onderkent werd. Het gebrek aan kennis over Verhuellia was grotendeels te wijten aan de beperkte distributie, weinig bekend collectielocaties, beperkte beschikbaarheid in herbaria, afwezigheid in botanische tuinen en het ontbreken van materiaal dat geschikt was voor moleculaire fylogenetische studies. Omdat Verhuellia sterk gereduceerde bloemen bezit, was het ook nuttig om de bloemevolutie in Piperales te bestuderen. Verhuellia werd opgenomen in een moleculaire fylogenetische analyse van Piperales (trnT-­trnL-­
trnF en trnK/matK), gebaseerd op bijna 6.000 gealigneerde kenmerken en meer dan 1.400 potentieel informatieve sites. Kenmerktoestanden voor meeldraden en stamper werden in kaart Dr. Isabel Larridon 69 Cursus: Plant biodiversity conservation gebracht op de gecombineerde moleculaire boom aan de ancestrale kenmerktoestanden te reconstrueren. Peperomia werd algemeen beschouwd als het genus met de meest gereduceerde bloemen in de Piperales, maar de studie van Wanke et al. (2007) en Samain et al. (2008) toonde aan dat dit slechts gedeeltelijk correct is. Verhuellia, met bijna even gereduceerd bloemen, maakt geen deel uit en is ook niet de zusterclade van Peperomia zoals verwacht werd, maar vormt de zusterclade van alle andere Piperaceae in alle analyses. Hierdoor dient de kenmerkevolutie in deze familie en in de orde Piperales opnieuw bekeken te worden. Als resultaat van de studie werd een robuuste fylogenetische analyse inclusief alle relevante taxa gepresenteerd als een kader voor het afleiden van evolutionaire patronen en processen in Piperales en Piperaceae. 2. Morfologische en anatomische studie: De Piperales zonder periant, dit zijn de Saururaceae en Piperaceae, hebben eenvoudige, gereduceerde bloemen die erg verschillen van deze in de andere families van de orde (bv. Aristolochiaceae). De moleculaire fylogenie in Wanke et al. (2007) bleek Verhuellia de meest basale clade in de Piperaceae, waardoor het interessant leek om de gedetailleerde structuur en de ontwikkeling van de bloemen te onderzoeken. Op basis van recent verzameld materiaal werd de eerste gedetailleerde studie sinds 1872 uitgevoerd door Samain et al. (2010) met betrekking tot de morfologie, anatomie en ontwikkeling van de bloeiwijze, pollen ultrastructuur en vruchtanatomie. In deze studie werden scanning elektronenmicroscopische (SEM), transmissie-­‐
elektronenmicroscopische (TEM) en lichtmicroscopische (LM) waarnemingen van Verhuellia lunaria vergeleken met die van Piperaceae, Saururaceae en fossielen. Uit de studie van Samain et al. (2010) werd geconcludeerd dat ondanks de oppervlakkige gelijkenissen met verschillende genera van Piperaceae en Saururaceae, de segregate positie van Verhuellia onthuld door moleculaire fylogenie wordt ondersteund door morfologische, ontwikkelings-­‐ en anatomische gegevens. Unitegmische ovules en inaperturate pollen, die synapomorfieën zijn voor het genus Peperomia zijn, blijken ook aanwezig in Verhuellia. 3. Conclusies: Verhuellia is een voorbeeld van hoe een moleculair fylogenetische studie de relaties van een eerder ongeplaatst taxon kan verhelderen. Dit geeft ons niet alleen belangrijke inzichten in de evolutie van een groep, maar kan ook gevolgen hebben voor het behoud. Bv., nu geweten is dat Verhuellia niet verwant is met Peperomia verhoogt zijn behoudsprioriteit omdat we nu weten dat we te maken hebben met een uniek genus (met een aparte evolutionaire afstamming), in plaats met enkele soorten van de meer dan 1.000 soorten van het genus Peperomia. Dr. Isabel Larridon 70 Cursus: Plant biodiversity conservation Samain MS, Mathieu G, Wanke S, Neinhuis C, Goetghebeur P (2008) Verhuellia revisited – unravelling an intricate taxonomic history and a new subfamilial classification of Piperaceae. Taxon 57: 583-­‐587. Samain MS, Vrijdaghs A, Hesse M, Goetghebeur P, Jiménez Rodriguez F, Stoll A, Neinhuis C, Wanke S. (2010) Verhuellia is a segregate lineage in Piperaceae: more evidence from flower, fruit and pollen morphology, anatomy and development. Annals of Botany 105: 677-­‐688. Wanke S, Vanderschaeve L, Mathieu G, Neinhuis C, Goetghebeur P, Samain MS (2007) From forgotten taxon to a missing link? The position of the genus Verhuellia (Piperaceae) revealed by molecules. Annals of Botany 99: 1231-­‐
1238. 8.3.4. Labo voorbeeld: Taxongrenzen in morfologisch plastische soorten Taxonomie gebaseerd op DNA is een handig en betrouwbaar hulpmiddel voor soortafbakening, vooral in organismen waar morfologische discriminatie moeilijk of onmogelijk, zoals bij vele algen. Een groep met een lange geschiedenis van verwarrende soortsomschrijvingen is het morfologisch plastisch Boodlea complex, bestaande uit de marine groene algengenera Boodlea, Cladophoropsis, Phyllodictyon en Struveopsis. In een onderzoek van Leliaert et al. (2009), werden de soortsgrenzen in het Boodlea complex opgehelderd door het analyseren nrDNA sequenties van 175 stalen uit een groot geografisch bereik. Algoritmische methoden voor sequentie-­‐
gebaseerde soortafbakening werden toegepast, met inbegrip van statistische parsimony netwerkanalyse, en een maximum likelihood benadering die een mixed Yule-­‐coalescent model gebruikt en soortgrenzen detecteert op basis van verschillen in branching rates op het niveau van soorten en populaties. Sequentieanalyses resulteerden in de erkenning van 13 fylogenetische soorten, alhoewel ze geen scherpe soortgrenzen detecteerden, mogelijk als gevolg van onvolledige reproductieve isolatie. Zij vonden aanzienlijke conflict tussen traditionele en fylogenetische soortdefinities. Identieke morfologische vormen komen voor in verschillende clades (cryptische diversiteit), en tegelijkertijd bevatten de meeste fylogenetische soorten een mengsel van verschillende morfologieën (wat duidt op intraspecifieke vormvariatie). Uit staalname buiten de morfologische waaier van het Boodlea complex bleek dat de raadselachtige, sponsgeassocieerde Cladophoropsis (Spongocladia) vaucheriiformis ook binnen het Boodlea complex valt. Gezien de waargenomen evolutionaire complexiteit en naamgevingsproblemen in verband met Linneaanse taxonomie voor deze groep, stelden Leliaert et al. (2009) voor om de misleidende morfospecies en generanamen niet langer te erkennne, en voorlopig te verwijzen naar clades in het genus Boodlea. Leliaert F, Verbruggen H, Wysor B, De Clerck O (2009) DNA taxonomy in morphologically plastic taxa: Algorithmic species delimitation in the Boodlea complex (Chlorophyta: Cladophorales). Molecular Phylogenetics and Evolution 53: 122-­‐133. Dr. Isabel Larridon 71 Cursus: Plant biodiversity conservation 8.3.5. Labo voorbeeld: Cryptische soorten 1. Grotere erkenning van cryptische soorten Fig. 17: Grotere erkenning van cryptische soorten de ontwikkeling van PCR. Bickford et al. (2007) illustreerde de toegenomen erkenning van cryptische soorten. Hoewel het concept van 'cryptische' soorten al honderden jaren bestaat, is de studie van cryptische soorten exponentieel toegenomen in de afgelopen twee decennia. Het percentage van peer-­‐reviewed publicaties in Zoological Record Plus (CSA) dat 'cryptische soorten' (cirkels) of 'sibling species' (driehoeken) in de titel, abstract, of trefwoorden vermeldt, is sinds de komst van PCR dramatisch toegenomen (Fig. 17). Vergelijkbare positieve trends worden waargenomen in het absolute aantal publicaties per jaar, en in publicaties aangehaald in andere doorzoekbare databases van biologische literatuur, met inbegrip van de Science Citation Index (ISI) en Biosis Previews (Biological Abstracts). Bickford D, Lohman DJ, Sodhi NS, Ng PKL, Meier R, Winker K, Ingram KK, Das I (2007) Cryptic species as a window on diversity and conservation. Trends in Ecology and Evolution 22 (3): 148-­‐155. 2. Voorbeeld: cryptische fungi Door combinatie van een multilocus genealogische en morfologische studie, documenteerden Van de Putte et al. (2012) de diversiteit binnen Lactifluus volemus sensu lato van Sikkim Himalaya. Zij vergeleken nucleaire ITS en LSU rDNA, nucleaire rpb& en rpb2 eiwitcoderende en mitochondriale atp6 eiwitcoderende genealogieën om soortgrenzen te bepalen. Interspecifieke relaties werden afgeleid uit de gecombineerde dataset. Bayesian en maximum likelihood single-­‐
locus genealogieën zijn concordant en ondersteunen erkenning van zes soorten. Drie van deze kunnen worden geïdentificeerd door unieke morfologische kenmerken en werden beschreven als nieuwe soorten: L. dissitus, L. leptomerus and L. versiformis. Van de Putte K, Nuytinck J, Das K, Verbeken A (2012) Exposing hidden diversity by concordant genealogies and morphology: a study of the Lactifluus volemus (Russulales) species complex in Sikkim Himalaya (India). Fungal Diversity 55 (1): 171-­‐194. Dr. Isabel Larridon 72 Cursus: Plant biodiversity conservation 8.3.6. Labo voorbeeld: Moleculaire fylogenie gecombineerd met biogeografie Fig. 18: Peperomia subgenus Tildenia: diversiteit en distributie in de Andes. Peperomia subgenus Tildenia bestaat uit ca. 60 soorten die groeien in seizoensgebonden habitats van Neotropische gebertes van Mexico tot Argentinië. Het subgenus kan geografisch worden gesplitst, met bijna gelijke diversiteit in het noordelijk halfrond (vooral in Mexico en Guatemala) en in het zuidelijk halfrond (vooral in Peru en Bolivia). Slechts enkele soorten zijn bekend uit een beperkt aantal plaatsen tussen de twee hotspots. Als zodanig, is Tildenia een ideale kandidaat waarmee de tijd, richting en wijze van migratie van hooggebergte taxa kan getest worden tegen de achtergrond van de ‘Great American Biotic Interchange’. Om de spatio-­‐temporele herkomst, latere kolonisatie en radiatie van Tildenia op te helderen, combineerden Symmank et al. (2011) Bayesiaanse fylogenie gebaseerd op de chloroplast trnK-­
matK-­psbA regio, verspreidingsgegevens en met fossielen gekalibreerde moleculaire datering. De ancestrale verspreidingsgebieden werd ook gereconstrueerd. De resultaten toonden aan dat Peperomia subgenus Tildenia onderverdeeld is in zes Andes clades en een Mexicaanse en Midden-­‐Amerikaanse clade afkomstig van een noord/centraal Peruaanse voorouder (Fig. 18). Moleculaire dateringbenaderingen convergeren op een leeftijd van c. 38 Ma voor Tildenia en een meestal Miocene diversificatie en kolonisatie. Symmank et al. (2011) ontdekten een sterke correlatie tussen de diversificatie van Tildenia en orogeneticsche Dr. Isabel Larridon 73 Cursus: Plant biodiversity conservation gebeurtenissen in de respectieve distributiecentra. In de Andes, werd de verspreiding van soorten beïnvloed door de Altiplano/Oostelijke Cordillera evenals de Amotape-­‐Huancabamba Zone, waar de laatste dient als migratiebarrière en migratiebrug voor verschillende clades. In tegenstelling tot de meeste studies van hooggebergte taxa, wordt steun verleend aan een zuid-­‐
noord kolonisatie naar Midden-­‐Amerika en Mexico toe, en bijkomstig wordt onafhankelijk bewijs geleverd voor de nieuwste visie op de timing van de Great American Biotic Interchange. In Mexico heeft de Trans-­‐Mexicaanse Vulkanische Gordel een belangrijke rol gespeeld in meer recente radiatie samen met klimatologische oscillatie en de vorming van refugia. Symmank L*, Samain MS*, Smith JF, Pino G, Goetghebeur P, Neinhuis C, Wanke S (2011) From the Andean cradle in Peru to the Trans-­‐Mexican Volcanic Belt: the extraordinary journey of the geophytic Peperomia subgenus Tildenia (Piperaceae). Journal of Biogeography 38 (12): 2337-­‐2349. (*equal contribution) Dr. Isabel Larridon 74 Cursus: Plant biodiversity conservation 9. Modelleren van klimaat en ecologische niches 9.1. Fyloclimatische modellering 1. Voorbeeld: Drosera Yesson & Culham (2006a) onderzochten de invloed van het vroegere klimaatsomstandigheden op diversificatie van planten door het traceren van de "voetafdruk" van klimaatverandering op een fylogenetische boom. Diversiteit binnen het kosmopolitische carnivore plantengenus Drosera (zonnedauw, Droseraceae) is gecentraliseerde in regio’s met een mediterrane klimaat. De auteurs onderzochten of deze diversiteit gekoppeld is aan verschuivingen naar een mediterraan klimaat soort in het midden-­‐Mioceen, en of klimaat voorkeuren conservatief zijn over fylogenetische tijdschalen. Fyloklimatologische modellering combineert ecologische niche (bioklimatologische) modellering met fylogenie om evolutionaire patronen te bestuderen in relatie tot klimaatverandering. Deze studie presenteerde het grootste en meest complete voorbeeld tot op heden. De bioklimatologische modellen van bestaande soorten tonen duidelijke fylogenetische patronen. Dit is vooral duidelijk voor de knolvormende zonnedauw soorten uit zuidwestelijke Australië (subgenus Ergaleium). Yesson & Culham (2006a) maakten gebruik van een methode voor het vaststellen betrouwbaarheidsintervallen van leeftijden op een fylogenie d.m.v. replica's van Bayesiaanse fylogenetische analyses. Uit de verkregen chronogram bleek dat veel clades, waaronder subgenus Ergaleium en sectie Bryastrum, diversifieerden tijdens de ontwikkeling van de Mediterraans klimaattype. Ancestrale reconstructies van bio-­‐
klimatologische modellen toonden een patroon van voorkeur voor dit type klimaat binnen deze groepen. Ancestrale bioklimatologische modellen werden geprojecteerd in paleo-­‐
klimaatreconstructies voor de perioden aangegeven in de chronogram. De auteurs presenteerden twee voorbeelden waarbij de gegenereerde schattingen van voorouderlijke distributie vergelijkbaar zijn met hun huidige distributies. Dit was de eerste studie die bioklimatologische projecties uitvoerde op evolutionaire tijdschaal. De studie concludeerde dat zonnedauw zich lijkt te hebben gediversifieerd in reactie op lokale klimaatveranderingen. Sommige groepen hebben zich geadapteerd aan mediterrane klimaat, anderen zijn generalisten wat klimaat betreft. Deze studie toont aan dat fyloklimatologische modellering kan worden herhaald voor andere plantengroepen en van fundamenteel belang is voor het begrijpen van evolutionaire respons op klimaatveranderingen. Yesson C, Culham A (2006a) Phyloclimatic modeling: Combining phylogenetics and bioclimatic modeling. Systematic Biology 55 (5): 785-­‐802. Dr. Isabel Larridon 75 Cursus: Plant biodiversity conservation 2. Voorbeeld: Cyclamen De gevolgen van wereldwijde klimaatverandering op distributie van planten, soortvorming en uitsterven is een huidige zorg. Het onderzoeken van klimatologische voorkeuren van soorten via bioklimatologische niche modellering is hierbij een belangrijk instrument. Er is een aangetoond verband tussen bioklimatologische niche modellen en fylogenetische diversificatie (zie voorbeeld Drosera). Een volgende stap is om voorspellingen van toekomstige distributie van soorten vanuit een fylogenetisch perspectief te onderzoeken. Een dergelijke studie werd gepresenteerd met behulp van Cyclamen (Myrsinaceae), een genus dat morfologische en fenologische aanpassingen toont aan een mediterraan klimaattype. Hoe zal de voorspelde klimaatverandering de distributie van dit populaire genus van tuinplanten beïnvloeden? De resultaten toonden fylogenetische structuur voor bepaalde klimatologische eigenschappen en het bleek dat de meeste Cyclamen soorten verschillende klimatologische niches hebben, met uitzondering van enkele wijd verspreide soorten. Ze reconstrueerden klimaatvoorkeuren voor hypothetische voorouderlijke Cyclamen soorten. Het voorouderlijke genus had een voorkeur voor het seizoensgebonden mediterrane klimaatkenmerk van droge zomers en natte winters. Toekomstige bioklimatologische niches, op basis van BIOCLIM data en Maxent modellen, werden onderzocht aan de hand van een toekomstig klimaatscenario voor 2050. In de komende 50 jaar, voorspellen Yesson & Culham (2006b) een noordwaartse verschuiving van het gebied dat klimatologisch geschikt is voor Cyclamen, met veel gebieden van de huidige distributierange die klimatologisch ongeschikt worden. Het gebied van klimatologische geschiktheid voor elke Cyclamen soort wordt voorspeld af te nemen in grootte. Voor veel soorten blijft er geen enkel gebied met een geschikt klimaat over. Ongeacht hun dispersievermogen hebben deze soorten een hoog risico op uitsterven. Dit risico werd onderzocht vanuit een fylogenetisch perspectief. Onderzoeken van bioklimatologische niches uit een fylogenetisch perspectief laat nieuwe interpretaties toe. In het bijzonder kan de reconstructie van ancestrale niches toetsbare hypotheses leveren over historische ontwikkeling van genera. Volgens de auteurs kan in een noordwaartse verschuiving in klimatologische geschiktheid voor Cyclamen verwacht worden. Zo ja, dan is dispersie hun beste kans om te overleven, wat echter hoogst onwaarschijnlijk is voor Cyclamen waarvan de zaden verbreid worden door mieren. Door de mens geassisteerde dispersie van Cyclamen soorten ver buiten hun eigen bereik biedt hoop en zou de enige manier betekenen om verbreiding naar potentieel geschikte toekomstige gebieden toe te laten. Zelfs zonder menselijke tussenkomst toont het fylogenetische perspectief aan dat grote evolutionaire lijnen klimaatveranderingen kunnen overleven, zelfs indien er veel soorten verloren gaan. Yesson C, Culham A (2006b) A phyloclimatic study of Cyclamen. BMC Evolutionary Biology 6 (72): doi:10.1186/1471-­‐
2148-­‐6-­‐72. Dr. Isabel Larridon 76 Cursus: Plant biodiversity conservation 9.2. Ecologische niche modellering Voorbeeld: conservatiestatus van Hydrangea seemannii (Hydrangeaceae) in Mexico gebaseerd op ecologische niche modellering Het verlies van natuurlijke habitats is enorm toegenomen in Mexico, behoudsacties die negatieve effecten van menselijke activiteiten op plantenbiodiversiteit beperken zijn nodig. In combinatie met klimaatverandering betekent habitatverlies dat verschillende soorten wijzigingen in hun huidige distributie zullen ondergaan in de komende jaren. Ecologische niche modellering laat ons toe om een schatting te maken van de huidige geografische verspreiding van soorten, alsook om voorspellingen voor de toekomst te produceren die een belangrijk instrument zijn bij beoordeling van de conservatiestatus van soorten. De liaan Hydrangea seemannii is endemisch in gematigde bossen in het noordwesten van Mexico, en is de enige vertegenwoordiger van Hydrangea sectie Cornidia in de gematigde regio van het noordelijk halfrond. De soort groeit vooral op volwassen bomen (Gymnospermen) die zeer worden gewaardeerd en benut voor hun hout. Hoewel deze soort niet is opgenomen in een risicocategorie van de Mexicaanse rode lijst, suggereren veldwaarnemingen dat populaties van H. seemannii worden getroffen door het toegenomen kappen van hun gastheerbomen. Deze studie gebruikt ecologische niche modellering met de MAXENT (Maximum Entropy) methode voor het inschatten van de huidige geografische spreiding van H. seemannii en toekomstige projecties voor twee perioden (2020 en 2050; Fig. 19). De studie bespreekt de conservatiestatus van de soort en oppert een aantal acties die moeten worden genomen door de Mexicaanse autoriteiten om de gevolgen van menselijke activiteiten tegen te gaan. Fig. 19: Model van de potentiële distributie van H. seemannii in 2020. Dr. Isabel Larridon 77 Cursus: Plant biodiversity conservation Granados C, Ballesteros-­‐Barrera C, Goetghebeur P, Samain MS. (2010) Conservation status of Hydrangea seemannii L. Riley (Hydrangeaceae) in Mexico: an inference based on ecological niche modelling. In: Botanical Diversity: exploration, understanding and use, 16-­‐18 September, 2010. Programme & Abstracts. Scripta Botanica Belgica 48: 50. National Botanic Garden of Belgium. 110 p. Voorbeeld: ecologische niche modellering van de nieuwe Hydrangea soorten (Hydrangeaceae) die gebruikt worden als bio-­indicators Als onderdeel van het project dat over het gebruik van nieuw ontdekte Hydrangea soorten als bio-­‐indicatoren in Zuidoost-­‐Mexico, wordt de ecologische niche bestudeert. Deze niche modellering zal worden gecombineerd met fylogenetische gegevens om een beter inzicht te krijgen in hoe de evolutie van Hydrangea soorten zich voor deed in verband met zijn habitat in de breedste zin van het woord. Gebaseerd op bekende Hydrangea vindplaatsen (herbariumspecimens en observaties door de onderzoekers), werd de ecologische niche van het genus als geheel gemodelleerd voor het zuidoosten van Mexico (Fig. 20). Dit is een zeer nuttig hulpmiddel voor de verdere verkenning van de regio. Als test, zochten de onderzoekers naar Hydrangea soorten ten westen en oosten van de Sierra Madre de Chiapas waar het model een zeer kleine kans op het optreden van Hydrangea soorten aangaf. Hoewel de leefomgeving in die gebieden zeer vergelijkbaar is met locaties waar Hydrangea soorten te vinden zijn, en dezelfde soorten van andere families (bv. Lauraceae) werden gevonden, kwamen in die regio’s geen Hydrangea soorten voor. In een tweede fase van het project, zullen de redenen voor de afwezigheid van Hydrangea soorten in een aantal locaties die door het model worden aangegeven onderzocht worden. Deze afwezigheid kan bijvoorbeeld gekoppeld zijn aan een lagere gemiddelde regenval. Fig. 20: Model van de potentiële distributie van de recent ontdekte Hydrangea soorten in Mexico. De volgende twee hoofdstukken hebben betrekking op specifieke behoudsacties gericht op reintroductie van soorten en op invasieve uitheemse soorten, en geeft voorbeelden van beide. Dr. Isabel Larridon 78 Cursus: Plant biodiversity conservation 10. Herintroductie van plantensoorten 10.1. Definitie Herintroductie (‘re-­‐introduction’) is een poging om een soort te vestigen in een gebied dat ooit deel uitmaakte van het historische verspreidingsgebied, maar waarvan het is uitgeroeid of uitgestorven. Voor herintroductie wordt een soort doelbewust in het wild uitgezet/gevestigd, ofwel afkomstig van ex situ collecties of door verhuizing uit andere gebieden waar de soort nog steeds overleeft in het wild. ‘Re-­‐establishment’ is een synoniem, maar impliceert dat de herintroductie succesvol is geweest. Het voornaamste doel van een herintroductie moet zijn om een levensvatbare populatie te vestigen in het wild, van een soort, ondersoort of ras, die wereldwijd of lokaal uitgestorven of uitgeroeid is geworden. Het moet opnieuw worden geïntroduceerd in het voormalige natuurlijke habitat en leefgebied van de soort en moet minimaal beheer op lange termijn vereisen. Herintroductie: 
Herintroductie is het opzettelijk vestigen van individuen van een soort in een gebied en/of leefomgeving waar het is uitgeroeid met het specifieke doel de vestiging van een levensvatbare zelfvoorzienende populatie voor natuurbehoud. 
Herintroductie van planten zal een steeds vaker gebruikte strategie worden in plantencoservatie en het beheer van beschermde gebieden. 
Herintroductie kan het vestigen van een uitgeroeide soort betreffen in een relatief intact habitat of het kan deel uitmaken van de restauratie van een gedegradeerd leefgebied. 
Herintroductie zal worden uitgevoerd als soorten uitsterven door een verschillende redenen, zoals het verzamelen, als gevolg van geïntroduceerde herbivoren of pathogenen en mogelijk klimaatverandering. 
Hoewel plantenherintroducties het potentieel hebben om een belangrijke rol te spelen in het behoud van soorten, moet de levensvatbaarheid op lange termijn van veel herintroducties nog beoordeeld worden. 
Herintroductie vereist een grotere integratie met het habitatbeheer, herstel en toegenomen internationale coördinatie tussen zowel de ex situ en in situ agentschappen. Maunder M (1992) Plant reintroduction: an overview. Biodiversity and Conservation 1: 51-­‐61. In het kader van de IUCN, promoot de SSC Re-­‐Introduction Specialist Group (RSG) de herintroductie van levensvatbare populaties van planten en dieren naar hun natuurlijke ecosystemen, teneinde bij te dragen aan behoudsinspanningen. Dr. Isabel Larridon 79 Cursus: Plant biodiversity conservation 10.2. Voorbeelden 10.2.1. Abutilon pitcairnense (Malvaceae) Abutilon pitcairnense (Fig. 21) is een kritisch bedreigde, meerjarige plant inheems in Pitcairn, een klein, afgelegen eiland tussen Nieuw-­‐Zeeland en Zuid-­‐Amerika, vooral bekend is omwille van het feit dat de muiters van de HMS Bounty zich er vestigden. Nadat men twintig jaar dacht dat de soort uitgestorven was, vond men een enkele plant in het inheems bos in 2003. Vegetatieve vermeerdering samen met zaden van de plant werden gebruikt om een kleine populatie op te kweken in de kwekerij op het eiland, en er werd ook materiaal verzonden naar Trinity College Botanic Gardens, Dublin. Een aardverschuiving doodde de enige wilde plant in 2005, waardoor de plant nu is uitgestorven in het wild. Stekken uit de collectie van Trinity College werden doorgegeven aan de National Botanic Gardens of Ireland, Glasnevin en de Royal Botanic Gardens, Kew. Het bos waar de plant inheems is wordt bedreigd door invasieve soorten. Chemische bestrijding van de invasieve soorten, samen met herintroductie van andere inheemse soorten hebben enig succes gehad. Er zijn plannen om Abutilon pitcairnense te herintroduceren op het eiland. Er zijn ook plannen voor een meer uitgebreide zoektocht op het eiland in juli en augustus, de bloeitijd van Abutilon pitcairnense, om eventuele overlevende wilde planten op te sporen. Fig. 21: Bloem van Abutilon pitcairnense (Malvaceae). 10.2.2. Csapodya (Deppea) splendens (Rubiaceae) Csapodya splendens Breedlove & Lorence (1987) is een plant van Rubiaceae familie. In het wild is de soort waarschijnlijk uitgestorven. In plantentuinen is het een struik tot 2-­‐3 m hoog. Kransen van bladeren zijn te vinden aan het eind van de takken. De bloemen groeien in hangende pluimen (Fig. 22) en hebben steeltjes tot 15 cm lang. De kroon is tot 5 cm lang, buisvormig en geel tot oranje van kleur. Ze komen te voorschijn uit opvallende, wijnrode, octopus-­‐achtige kelken. Mogelijk werd de plant in het wild bestoven door kolibries. Dr. Isabel Larridon 80 Cursus: Plant biodiversity conservation De soort werd ontdekt in 1972 door Dennis Breedlove in een opening in nevelwouden op de zuidelijke helling van Cerro Mozotal in het zuiden van Chiapas, Mexico. In 1981 werden zaden verzameld en verzonden naar botanische tuinen. Wanneer Breedlove terugkeerde naar in 1986, was het gebied grotendeels omgezet in akkers en was de soort niet meer aanwezig. Omdat de plant sindsdien nooit is teruggevonden, wordt ze verondersteld uitgestorven te zijn in het wild. Ze is alleen aanwezig in cultuur, met inbegrip van Huntington Botanical Gardens en andere botanische tuinen in het westen van de Verenigde Staten. De botanische tuinen proberen een verzameling van genetisch divers materiaal samen te brengen om herintroductie van de soort in het wild toe te laten. Fig. 22: Bloemgestel van Csapodya splendens (Rubiaceae). Davidse G, Martínez E (1990) The chromosome number of Lacandonia schismatica (Lacandoniaceae). Systematic Botany, 15 (4): 635-­‐637. International Union for Conservation of Nature (IUCN). IUCN Guidelines for Re-­‐introductions. IUCN/SSC Re-­‐
Introduction Specialist Group (RSG). IUCN, Cambridge, UK. Martínez E, Ramos CH (1989) Lacandoniaceae (Triuridales): una nueva familia de México. Annals of the Missouri Botanical Garden 76: 128-­‐135. Maunder M (1992) Plant reintroduction: an overview. Biodiversity and Conservation 1: 51-­‐61. The Angiosperm Phylogeny Group (2003) An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II. Botanical Journal of the Linnean Society 141: 399-­‐436. Dr. Isabel Larridon 81 Cursus: Plant biodiversity conservation 11. Invasieve uitheemse soorten 11.1. Introductie Steeds vaker dragen wereldwijde handel en communicatie rechtstreeks bij tot de vermenging van fauna en flora's over biogeografische grenzen heen. Soorten die plotseling terecht komen in nieuwe omgevingen overleven dit soms niet, maar vaak gedijen ze, en worden ze invasief. Dit proces, samen met habitatdestructie, is een belangrijke oorzaak van het uitsterven van inheemse soorten over de hele wereld in de afgelopen paar honderd jaar. Hoewel veel van dit verlies aan biodiversiteit in het verleden niet werd opgemerkt, is er vandaag een toenemend besef van de ecologische kost van biologische invasies in termen van het onherstelbare verlies van inheemse biodiversiteit. Alle types habitat in alle klimaatzones kunnen worden beïnvloed. Beschermde gebieden zijn niet immuun. Terwijl de onderliggende oorzaken van invasieve soorten aanzienlijk en mondiaal van aard zijn, kan de dreiging effectief worden behandeld op het lokale niveau, met name door middel van preventie, vroege opsporing en snelle reactie. Invasieve uitheemse soorten (Invasive Alien Species of IAS) zijn organismen (meestal vervoerd door de mens), die zich met succes te vestigen in, en dan overwinnen van, anders intacte, reeds bestaande inheemse ecosystemen. Biologen proberen nog steeds om deze invasieve capaciteit te karakteriseren in de hoop dat beginnende invasies kunnen voorspeld en gestopt worden. Factoren kunnen zijn: een organisme is bevrijd van de druk van roofdieren of parasieten van zijn geboorteland; ze zijn biologisch gehard, bv. korte generaties en een generalistisch dieet; ze komen aan in een ecosysteem al verstoord door mensen of een andere factor. Wat ook de oorzaken zijn, de gevolgen van een dergelijke invasies -­‐ waaronder wijziging van leefgebied en verstoring van de natuurlijke ecosysteemprocessen -­‐ zijn vaak catastrofisch voor inheemse soorten. In het kader van de IUCN, streeft de SSC Invasive Species Specialist Group naar het afnemen van bedreigingen van natuurlijke ecosystemen en de inheemse soorten die ze bevatten, door het vergroten van het bewustzijn van invasieve uitheemse soorten, en van de manieren om hen te voorkomen, te controleren of uit te roeien. 11.2. Voorbeelden 11.2.1. Fallopia japonica (Polygonaceae) of Japanse duizendknoop Japanse duizendknoop is een grote, kruidachtige meerjarige plant, inheems in Oost-­‐Azië (Japan, China en Korea). In Noord-­‐Amerika en Europa is de soort erg succesvol en ze is officieel geclassificeerd als een invasieve soort in verschillende landen. Ze wordt ook vermeld door de IUCN als een van 's werelds 100 ergste invasieve soorten. Ze werd voor het eerst geïntroduceerd als sierplant. Japanse duizendknoop reproduceert klonaal door de vorming van kruipende Dr. Isabel Larridon 82 Cursus: Plant biodiversity conservation wortelstokken. Het is de grootste vrouwelijke kloon op aarde. Ze hybridiseert ook met verwante soorten, met vorming van nieuwe klonen. 11.2.2. Impatiens glandulifera (Balsaminaceae) of reuzenbalsemien Reuzenbalsemien (Fig. 23) is een grote eenjarige plant inheems in het Himalaya-­‐gebergte. Via menselijke introductie is de soort nu verspreid over een groot deel van het noordelijk halfrond. Ze werd geïntroduceerd als een bijen-­‐ en sierplant. Aangezien reuzenbalsemien een eenjarige is, reproduceert ze d.m.v. zaden, en ze doet dit erg overvloedig! Fig. 23: Impatiens glandulifera (Balsaminaceae). 11.3. ALTERnatives to Invasive Alien Species (AlterIAS) ALTERnatives to Invasive Alien Species (AlterIAS) is een Europees LIFE communicatieproject in België gericht op de voorlichting van de tuinbouwsector over de problematiek van invasieve planten. Dit gebeurt door sensibilisatieacties en preventieve maatregelen om de introductie van deze planten in tuinen, parken en groene ruimten en langs wegen, spoorwegen en waterlopen te beperken. Het is een project gericht op het behoud van de biodiversiteit en het is gericht op een mentaliteitswijziging i.v.m. het gebruik van invasieve planten bij de professionele groensector en tuinliefhebbers (het grote publiek). Dit project wordt uitgevoerd in heel België (Wallonië, Vlaanderen en Brussels gewest). ALTERnatives to Invasive Alien Species (AlterIAS). Website: http://www.alterias.be/en/ Accessed 8 March 2013. International Union for Conservation of Nature (IUCN). IUCN/SSC Invasive Species Specialist Group. Website: http://www.issg.org/ Accessed 8 March 2013. Dr. Isabel Larridon 83 Cursus: Plant biodiversity conservation 12. Conservatie en gebruik van gewasdiversiteit (agrodiversiteit) 12.1. Introductie 12.1.1. Inspelen op de uitdagingen van een groeiende wereldbevolking Mensen telen en oogsten planten reeds meer dan tienduizend jaar. Voor 1900, kwamen hongersnoden relatief vaak voor in Europa, en nu blijven ze nog steeds een reële bedreiging in grote delen van de wereld. In de twintigste eeuw werd kunstmest steeds vaker gebruikt om de productie van gewassen te stimuleren om aan de marktvraag te kunnen voldoen. Dit ging gepaard met verbeteringen in irrigatiesystemen, die voldoende water verstrekken bij onvoldoende regenval. Door veranderingen in de landbouwmethoden samen met plantenveredeling, is hongersnood nu zeldzaam in ontwikkelde landen, en vandaag heeft Europa en de rest van de westerse wereld een relatief goede voedselzekerheid. Echter, er blijven vele uitdagingen om voldoende voedsel te produceren voor de groeiende bevolking in ontwikkelingslanden, vooral in Afrika en Azië. Slechte oogsten en een toename van de prijs van basisvoedingsmiddelen leiden vaak voedseltekorten. De grootste impact wordt gevoeld in de armste landen waar het aandeel van het gezinsinkomen dat besteed wordt aan voedsel het grootst is. Conflicten in een land of regio kunnen uitmonden in een verstoring van de productie, levering en distributie van levensmiddelen, wat resulteert dat veel mensen ernstig ondervoed raken. De wereldwijde klimaatverandering als gevolg van een verhoogde concentratie van koolstofdioxide (CO2) in de atmosfeer verandert lokale klimaatpatronen zowel qua temperatuur als regenval. Als de opwarming van de aarde doorgaat, kunnen we verwachten dat extreme weersomstandigheden vaker zullen voorkomen. Deze kunnen resulteren in ernstige droogtes of grootschalige overstromingen van landbouwgrond. Ook de stijgende zeespiegel bedreigt productieve landbouwgronden in vele laaggelegen gebieden (bv. Nijldelta in Egypte; Ganges-­‐
Brahmaputra delta in India en Bangladesh). Zelfs met behulp van computermodellen is het moeilijk om precies te voorspellen hoe de klimaatverandering gewasproductie en voedselproductie zal beïnvloeden in de toekomst. Hoe kunnen deze uitdagingen worden aangepakt? Wereldwijd zijn organisaties op zoek naar manieren waarop gewasproductie kan worden verhoogd in de context van toenemende klimatologische uitdagingen, en tegelijkertijd duurzaam kan blijven, zodat we ook voor toekomstige generaties voldoende voedsel kunnen produceren. Why People Need Plants. Edited by C. Wood & N. Habgood. The Open University. Kew Publishing, Royal Botanic Gardens, Kew. Dr. Isabel Larridon 84 Cursus: Plant biodiversity conservation 12.1.2. De 2020 Global Strategy for Plant Conservation (2010) De 2020 Global Strategy for Plant Conservation bevat doelen omtrent agrodiversiteit en voedselzekerheid. Target 9: 70 per cent of the genetic diversity of crops including their wild relatives and other socio-­‐economically valuable plant species conserved, while respecting, preserving and maintaining associated indigenous and local knowledge. Target 12: All wild harvested plant-­‐based products sourced sustainably. Target 13: Indigenous and local knowledge innovations and practices associated with plant resources maintained or increased, as appropriate, to support customary use, sustainable livelihoods, local food security and health care. 12.1.3. Belangrijke organisatie inzake agrodiversiteit en voedselzekerheid Voorspellingen van de groei van de wereldbevolking en de gevolgen van klimaatverandering, laten veel vragen open over of we in staat zullen zijn om de groeiende bevolking te voeden. Verschillende organisaties proberen om voedselzekerheid te verbeteren, zoals de FAO, Biodiversity International en de Global Crop Diversity Trust. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO): De FAO leidt de internationale inspanningen tegen honger. Ze dient ontwikkelde en ontwikkelingslanden, en fungeert als neutraal forum waar alle naties mekaar ontmoeten als gelijken om te onderhandelen over overeenkomsten en te debatteren over beleid. Het is ook een bron van kennis en informatie. De FAO helpt ontwikkelingslanden en landen in transitie om landbouw-­‐, bosbouw-­‐ en visserijpraktijken te moderniseren en verbeteren, en zorgt voor een goede voeding voor iedereen. Sinds hun oprichting in 1945 hebben ze speciale aandacht gericht op de ontwikkeling van het platteland, waar 70% van de armen en hongerigen wonen. Biodiversity International: Dit is 's werelds grootste organisatie gewijd aan onderzoek over landbouwbiodiversiteit om het leven van mensen te verbeteren d.m.v.: 
betere voeding, met name in ontwikkelingslanden; 
duurzame landbouwpraktijken, om de toekomstige voedselvoorziening veilig te stellen; 
instandhouding en gebruik, om ervoor te zorgen dat iedereen het voedsel dat ze nodig hebben kunnen verbouwen. Global Crop Diversity Trust: Diversiteit van gewassen is een van 's werelds minst erkende, maar meest waardevolle middelen voor het menselijk leven op aarde. Deze diversiteit is ontzagwekkend -­‐ er zijn meer dan 200.000 Dr. Isabel Larridon 85 Cursus: Plant biodiversity conservation variëteiten van tarwe alleen. Deze individuele variëteiten hebben verschillende eigenschappen voor droogte of hitte tolerantie, voedzaamheid, ziekteresistentie en elk ander mogelijk kenmerk. Diversiteit van gewassen is dan ook de grondstof voor verbetering en aanpassing van gewassen om de toekomstige uitdagingen van bevolkingsgroei, veranderend klimaat en voortdurend evoluerende ziekten en plagen aan te gaan. Echter, een groot deel van de diversiteit van gewassen ter wereld wordt niet veilig bewaard, noch is direct beschikbaar voor wetenschappers en boeren die ervan afhankelijk zijn om de landbouwproductiviteit veilig te stellen. Diversiteit gaat verloren, en daarmee ook de biologische basis van onze voedselvoorziening. De Global Crop Diversity Trust is een onafhankelijke internationale organisatie die werkt voor het behoud van de diversiteit van gewassen. Biodiversity International. Website: http://www.bioversityinternational.org/ Accessed 11 March 2013. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). Website: http://www.fao.org/ Accessed 11 March 2013. Global Crop Diversity Trust. Website: http://www.croptrust.org/ Accessed 11 March 2013. 12.2. Genbanken en kiemplasmacollecties 12.2.1. Algemene informatie Genbanken (gene banks): opslag, onderhoud en distributie van levende stalen van 's werelds grote diversiteit aan variëteiten van gewassen en hun wilde verwanten. Zij zorgen ervoor dat de variëteiten en landrassen van gewassen en hun wilde verwanten die onze voedselvoorziening ondersteunen op lange termijn veilig en beschikbaar zijn voor gebruik door boeren, veredelaars en onderzoekers. Genetische diversiteit laat toe dat gewassen evolueren en zich aanpassen. Het is een belangrijke bron voor veredelaars om te gebruiken en om uitdagingen aan te gaan bij het handhaven van voedselzekerheid en ecologische stabiliteit. De eerste genbanken werden >50 jaar geleden opgericht om bedreigde landrassen en wilde diersoorten te behouden. Sindsdien hebben onderzoek naar genetica, planten-­‐ en zaadfysiologie, in vitro opkweek, cryopreservatie en informatietechnologie ons begrip van wat de beste manier is om gewasdiversiteit te bewaren en beheren veranderd. De meest fundamentele activiteit in een genbank is een nieuw staal zodanig te behandelen dat de levensvatbaarheid zo lang mogelijk verlengd wordt terwijl de genetische integriteit verzekerd blijft. De stalen (of accessies) worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat ze hun levensvatbaarheid niet verliezen. Een hoeksteen van genbankoperaties is de voortplanting -­‐ of regeneratie -­‐ van het plantmateriaal. Plantenstalen moeten periodiek worden opgekweekt, Dr. Isabel Larridon 86 Cursus: Plant biodiversity conservation geregenereerd en opnieuw geoogst omdat, zelfs onder de beste bewaaromstandigheden, een staal uiteindelijk dood zal gaan. Genbanken zijn niet enkel gebouwd om genetische hulpbronnen te bewaren; ze zijn ook bedoeld om ervoor te zorgen dat deze middelen worden gebruikt, of dit nu is door boeren in hun velden, in veredelingsprogramma's of in onderzoeksinstellingen. Dit betekent ervoor zorgen dat de collecties correct worden gekenmerkt en gedocumenteerd, en dat de documentatie beschikbaar is voor degenen die ze nodig hebben. De informatiesystemen van genbanken worden steeds belangrijker voor onderzoekers en veredelaars die op zoek zijn naar gegevens over de verspreiding van gewassen en hun wilde verwanten. Er zijn verschillende soorten van genbanken. De meest voorkomende zijn: 
Zaadbanken 
Veldgenbanken 
In vitro – trage groei genbanken 
Cryobanks 
Vegetatieve banken 
DNA banken Ook andere specifieke delen van de plant, zoals pollen en bladeren, worden nu bewaard en deze collecties kunnen ook worden aangeduid als genbanken of kiemplasmacollecties (germplasm). 12.2.2. Crop Genebank Knowledge Base De Crop Genebank Knowledge Base wil bijdragen aan efficiëntere en effectievere ex situ conservatie en het gebruik van genetische hulpbronnen d.m.v. het faciliteren van de toegang tot de kennis en best practices voor genbankbeheer van specifieke gewassen en vele aspecten van algemene genbankmanagement. Op de website van de Crop Genebank Knowledge Base is er informatie beschikbaar over elke stap in de genbankprocedure: 
Verzamelen 
Karakterisering 
Registratie 
Regeneratie 
Verwerken van het staal 
Distributie 
Testen van het kiemplasma 
Veiligheidsduplicatie 
Conservatie 
Apparatuur/benodigdheden 12.2.3. Consultative Group on International Agricultural Research (CGIAR) De Consultative Group on International Agricultural Research is gewijd aan verminderen van armoede op het platteland, verhogen van voedselzekerheid, verbetering van gezondheid en voeding, Dr. Isabel Larridon 87 Cursus: Plant biodiversity conservation en zorgen voor duurzaam beheer van natuurlijke hulpbronnen. Ze werken samen met honderden partnerorganisaties, o.a. nationale en regionale onderzoeksinstellingen, maatschappelijke organisaties, de academische wereld en particuliere sector. De 15 onderzoekscentra genereren en verspreiden kennis, technologieën en beleid voor landbouwontwikkeling. De CGIAR Research Program for Managing and Sustaining Crop Collections is een onderzoeks-­‐
programma voor beheer, en veilige en duurzame financiering, van collecties van plantengenetische hulpbronnen (plant genetic resources of PGR) van het CGIAR Consortium in samenwerking met en de Global Crop Diversity Trust. Het doel is om de diversiteit in de CGIAR collecties te behouden en beschikbaar te stellen aan kwekers en onderzoekers op een manier die aan de hoge internationale wetenschappelijke normen voldoet, en kostenefficiënt, veilig, betrouwbaar en duurzaam is op lange termijn; dit steunend op en in overeenstemming met de International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture. De In-­‐Trust Germplasm Collections: Samen bevatten de CGIAR onderzoekscentra >650.000 accessies van (voeder)gewas-­‐ en bosbouwsoorten. Deze omvatten traditionele variëteiten ontwikkeld door vele generaties van selectie door boeren, evenals wilde soorten, veredelingslijnen van gewassen en veredelde variëteiten. De geconserveerde gewassen variëren van belangrijke soorten zoals tarwe, rijst, maïs en aardappel tot minder bekende soorten zoals cowpea (Vigna unguiculata) en parelgierst. In 1994, erkende de internationale gemeenschap de noodzaak om de grote en belangrijke gewasdiversiteitscollecties van CGIAR te beschermen. In reactie daarop vertrouwden de CGIAR onderzoekscentra hun collecties toe aan de wereldgemeenschap onder het intergouvernementele gezag van de FAO. Deze regeling werd opgevolgd door een overeenkomst van de centra met de Governing Body of the International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture. 12.2.4. De International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture Dit verdrag is cruciaal in de strijd tegen honger en armoede, en essentieel voor het bereiken van de Millennium Development Goals 1 (Stop armoede en honger) en 7 (Duurzaamheid). Geen enkel land is zelfvoorzienend in plantengenetische hulpbronnen; allemaal zijn we afhankelijk van de genetische diversiteit aan gewassen uit andere landen en regio's. Internationale samenwerking en open uitwisseling van genetische hulpbronnen zijn daarom essentieel voor voedselzekerheid. De billijke verdeling van voordelen voortkomend uit hun gebruik werd voor de eerste keer op internationaal niveau geïmplementeerd door dit verdrag en zijn Standard Material Transfer Agreement. Dr. Isabel Larridon 88 Cursus: Plant biodiversity conservation 12.2.5. Plant Genetic Resources De belangrijkste uitdagingen voor het behoud van plantgenetische hulpbronnen (PGR) omvatten: 
ontwikkeling van verbeterde technieken om genbankmateriaal levend en gezond te houden, vooral voor klonale gewassen en soorten met recalcitrante zaden; 
ontwikkeling van methoden om de genetische integriteit van stalen te behouden; 
lage data-­‐kwaliteitsnormen, en 
behoefte aan strategieën om diversiteit van gewas gene pools effectief te behouden met minimale gaten in de dekking en minimale ongewenste duplicatie. Recalcitrante zaden zijn zaden die het drogen en invriezen tijdens ex situ conservatie niet overleven. De belangrijkste uitdaging voor PGR is dat we niet weten welke accessies te gebruiken -­‐ m.a.w. we weten niet welke accessies die genen bevatten die nodig zijn voor een bepaald ontwikkelingsdoel. Dit omdat we niet over de relevante gegevens en zoekstrategieën beschikken. Talrijke volledig gedomesticeerde, maar slecht gekende soorten blijven verwaarloosd door de wetenschap; ze zijn onderbenut, onderbeschermd en bedreigd door genetische erosie of uitsterven nog voor hun attributen bestudeerd, verbeterd en toegepast zijn ter verbetering van het menselijk welzijn. In situ conservatie van genetische hulpbronnen kreeg onvoldoende aandacht. Algemeen is er waardering van het belang van genetisch diverse landbouwsystemen voor duurzaam levensonderhoud, maar het vertalen van deze potentiële voordelen in echte impact blijft een grote uitdaging. We beginnen pas te weten hoe diverse systemen te ontwerpen, zodat ze productief en veerkrachtig zijn en meer ecosysteemdiensten leveren; dit als gevolg van een fundamenteel gebrek aan vereiste ecologische kennis. Er is dringend nood aan een breed scala van fundamenteel en toegepast ecologisch onderzoek op alle schalen om dit fundamenteel belangrijk doel te bereiken. 12.2.6. Impact van de plant genetic resources collecties in de CGIAR Centres De CGIAR collecties vertegenwoordigen de grootste verzameling in de wereld van plantengenetische hulpbronnen voor voeding en landbouw. Zij zijn waarschijnlijk de belangrijkste collecties voor het waarborgen van de mondiale voedselzekerheid en het verbeteren van de levensomstandigheden van de armen. Ze zijn belangrijk voor: 
het verhogen van de opbrengst van verschillende gewassen; 
de ondersteuning van het levensonderhoud in marginale milieus; 
de bestrijding van ziektes bij de mens en bij gewassen; en 
het helpen van gemeenschappen na natuurrampen en menselijke conflicten. Dr. Isabel Larridon 89 Cursus: Plant biodiversity conservation Voorbeeld: zouttolerante rijstvariëteiten De catastrofale tsunami die honderdduizenden mensen doodde en 12 Aziatische landen verwoestte in 2004, poseerde ongekende uitdagingen waaronder de wederopbouw van het levensonderhoud van de getroffen landbouwgemeenschappen. In Sri Lanka en Maleisië, zorgde zout en zand schade aan kustgebieden voor zware problemen. Traditionele gewassen konden de gewijzigde bodemomstandigheden niet tolereren en er was een dringende behoefte aan zouttolerante planten. De IRRI genbank, die meer dan 40 zouttolerante rijstvariëteiten bevat, reageerde op oproepen voor hulp en verstrekte zes tolerante variëteiten die geschikt waren voor de zwaar getroffen landen. 12.2.7. Forest Genetic Resources Niet alleen is het belangrijk om de genetische diversiteit van onze voedingsgewassen te behouden, behouden genetische hulpbronnen voor bosbouw biedt ook potentiële voordelen. Duizenden genetische hulpbronnen voor bosbouw worden bedreigd door het kappen en/of omvormen van bossen. Selectie en veredeling om gewenste eigenschappen te verbeteren hebben een enorm potentieel om het gebruik en de waarde van deze bomen te doen toenemen. Er is echter weinig bekend over de ecologie, reproductieve biologie of genetische diversiteit van de overgrote meerderheid van deze soorten. Uit studies die zijn uitgevoerd blijken tal van obstakels voor de domesticatie van, vooral tropische, bomen. Ex situ conservatie is eveneens een uitdaging door zaden die niet gemakkelijk kunnen worden bewaard, de grote omvang van de bomen en de lange periode vóór de eerste vruchtzetting. Wetenschappelijke uitdagingen zijn: 
biologische vragen, zoals het documenteren van diversiteit van bruikbare eigenschappen binnen populaties en soorten, reproductieve en zaadbiologie, en groeisnelheid; 
sociaal-­‐economische vragen, zoals de waarde van deze eigenschappen voor gebruikers; 
ecologische vraagstukken, zoals de distributie en potentiële distributie, en de evaluatie van de huidige conservatiestatus, trends en bedreigingen voor de wilde populaties. 12.2.8. Agrobosbouw voor levensonderhoud en milieuvoordelen Opties gebaseerd op bomen bieden lange termijn oplossingen voor de eeuwige problemen van de meeste ontwikkelingslanden. Agrobosbouw (agroforestry) is uniek geschikt voor zowel de noodzaak van een verbeterde voedselzekerheid en meer middelen voor energie, evenals de noodzaak om agrarische landschappen duurzaam te beheren voor de kritische ecosysteem diensten die zij verstrekken. Dr. Isabel Larridon 90 Cursus: Plant biodiversity conservation Het onderzoek van de World Agroforestry Centre werk voor meer productieve, diverse, geïntegreerde en geïntensifieerde bosbouw-­‐ en agrobosbouwsystemen die levensonderhoud en milieuvoordelen bieden, waaronder: 
Verrijking van de activa van arme huishoudens d.m.v. bomen. 
Het maximaliseren van de productiviteit van agrobosbouwsystemen en de bijkomende voordelen van bomen op de productiviteit van gewassen en vee. 
Verbetering van het inkomen van arme huishoudens door betere koppeling aan de markten. 
Uitbreiding van de multifunctionaliteit van agrarische landschappen door het balanceren van een verhoogde productiviteit met het duurzaam beheer van de natuurlijke hulpbronnen. 
In stand houden of verbeteren van de levering van ecosysteemdiensten in agrarische landschappen, in het bijzonder met betrekking tot water, bodemgezondheid, koolstofopslag en biodiversiteit. Consultative Group on International Agricultural Research (CGIAR). Website: http://www.cgiar.org/ Accessed 11 March 2013. Crop Genebank Knowledge Base. Website: http://cropgenebank.sgrp.cgiar.org/ Accessed 11 March 2013. Millennium Development Goals. Website: http://www.un.org/millenniumgoals/ Accessed 11 March 2013. The International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture. Website: http://www.planttreaty.org/ Accessed 11 March 2013. World Agroforestry Centre. Website: http://www.worldagroforestrycentre.org/ Accessed 11 March 2013. 12.3. Lokale biodiversiteit (inheemse en wilde wilde planten tegen ondervoeding) Ondervoeding is een aandoening als gevolg van een onevenwichtige voeding waarin bepaalde voedingsmiddelen ontbreken, teveel of in verkeerde verhoudingen aanwezig zijn. Verschillende voedingsstoornissen ontstaan afhankelijk van het tekort of de overdaad aan voedingsstoffen. Honger is de sociale toestand van personen (of organismen) die veelvuldig ervaren, of leven met de dreiging van het ervaren, van de fysieke sensatie van verlangen naar voedsel. Van de 3,5 miljoen jaarlijkse kindersterftes worden er 63% of 2,2 miljoen veroorzaakt door een te laag geboortegewicht en/of interuteriene groeibeperkingen. Deze zijn sterk gecorreleerd aan maternale ondervoeding. De vier dimensies van voedsel-­‐ en nutritionele zekerheid volgens Burchi et al. (2011) zijn (Fig. 24): 1. Beschikbaarheid van voedsel 2. Toegankelijkheid van voedsel 3. Gebruik van voedsel 4. Stabiliteit Dr. Isabel Larridon 91 Cursus: Plant biodiversity conservation Fig. 24: De vier dimensies van voedselzekerheid (Burchi et al., 2011). Oorzaken zijn: 
De goedkoopste voeding is energierijk maar arm aan voedingsstoffen. 
Modern vereenvoudigde diëten, op basis van hoge-­‐energie-­‐granen en geraffineerde koolhydraten (maïs, tarwe, rijst en suiker) die de norm zijn geworden in de westerse wereld, winnen nu ook aan populariteit wint in ontwikkelingslanden. 
Deze diëten zijn slecht vanuit voedingsoogpunt en missen micronutriënten als vit. A en zink. 
Verminderde toegang tot de traditionele en inheemse gerechten. Oplossingen zijn: 
Inheemse/traditionele soorten/variëteiten bieden nutritionele voordelen. 
Bevorderen van lokale landouwbiodiversiteit voor een betere voeding en gezondheid, dit is ook duurzamer. Conclusies: Agricultural biodiversity meets short-­‐term needs for the long-­‐term: sustainable resilient production systems, more food, better nutrition, more income, environmental protection and sustainability. Burchi F, Fanzo J, Frison E (2011) The Role of Food and Nutrition System Approaches in Tackling Hidden Hunger. International Journal of Environmental Research and Public Health 8: 358-­‐373. Dr. Isabel Larridon 92 Cursus: Plant biodiversity conservation 12.4. Wilde verwanten van gewassen en domesticatie 12.4.1. Voordelen van agriculturele biodiversiteit Conventionele visie: bron van kenmerken voor plantaardige en dierlijke veredeling. Onconventionele visie die terrein wint: 
bron van veerkracht en stabiliteit; 
bron van hoger inkomen, betere levensomstandigheden en betere voeding (en gezondheid). Biodiversiteit levert diversiteit voor: 
weerstand tegen verstoringen, ziekten en plagen; 
stabiele en productieve oogsten; 
milieudiensten. 12.4.2. Crop wild relatives (CWR) Crop wild relatives of wilde verwanten van gewassen zijn taxa nauw verwant aan soorten van direct sociaal-­‐economisch belang (met inbegrip van voedsel-­‐ en voedergewassen, geneeskrachtige planten, kruiden, sier-­‐ en bosbouwsoorten, alsook planten die gebruikt worden voor industriële doeleinden, zoals oliën en vezels), die kunnen bijdragen gunstige eigenschappen, zoals plaag-­‐ of ziekteresistentie en rendementsverbetering. Een formele definitie van CWR werd voorgesteld door Maxted et al. (2006): "A crop wild relative is a wild plant taxon that has an indirect use derived from its relatively close genetic relationship to a crop; this relationship is defined in terms of the CWR belonging to gene pools 1 or 2, or taxon groups 1 to 4 of the crop." 12.4.3. Domesticatie CWR bevatten de voorlopers van onze huidige gewassen. Nadat domesticatie begon zo'n 10.000 jaar geleden, werden wilde verwanten gebruikt om genetische eigenschappen bij te dragen om gewassen aan te passen aan verschillende omgevingen en voor resistentie tegen ziekten en plagen. CWR blijven bijdragen aan moderne variëteiten van gewassen zoals tarwe, maïs, rijst, aardappel, cassave, peulvruchten en vele anderen. Domesticatieproces: Dr. Isabel Larridon 93 Cursus: Plant biodiversity conservation Domesticatiesyndroom: =
gedomesticeerde plant is minder goed in staat te overleven in het wild; =
afhankelijk van de mens voor zijn groei en voortplanting. Veranderingen zijn o.a.: 
verlies van dispersiecapaciteit; 
toename in grootte; 
verlies van kiemrust; 
verlies van chemische of mechanische bescherming tegen herbivoren. 12.4.4. Domesticatiecentra Fig. 25: Domesticatiecentra (http://en.wikipedia.org/wiki/Center_of_origin). De domesticatiecentra (of Vavilov centra (van diversiteit); Fig. 25): (1) Mexico-­‐Guatemala, (2) Peru-­‐Ecuador-­‐Bolivië, (2A) Zuid-­‐Chili, (2B) Zuid-­‐Brazilië, (3) Mediterrane regio, (4) Midden-­‐Oosten, (5) Ethiopië, (6) Centraal-­‐Azië, (7) Indo-­‐Birma, (7A) Siam-­‐Malaya-­‐Java, (8) China. De domesticatiecentra overlappen grotendeels met de biodiversiteits-­‐ en culturele hotspots! Dr. Isabel Larridon 94 Cursus: Plant biodiversity conservation 1. Zuid-­‐Mexicaans en Centraal-­‐Amerikaans domesticatiecentrum (sinds 7.000 BC): Inclusief zuidelijke delen van Mexico, Guatemala, Honduras en Costa Rica. Granen en peulvruchten: maïs, gewone boon, amarant Meloen planten: malabar kalebas, de winter pompoen, chayote Vezelgewassen: hoogland katoen, bourbon katoen, henequen (sisal) Diversen: zoete aardappel, arrowroot, peper, papaya, guave, cashew, wilde zwarte kersen, chochenial, kerstomaat, cacao 2. Zuid-­‐Amerikaans domesticatiecentrum: 62 plantensoorten vermeld; drie subcentra 2. Peruaans, Ecuadoriaans, Boliviaans domesticatiecentrum: Knollen: Andesaardappel, endemische gekweekte aardappelsoorten, Oostindische kers en canna Granen en peulvruchten: zetmeelrijke maïs, lima bonen, gewone boon Groentegewassen: pepino, tomaat, gemalen kers, pompoen, peper Vezelgewassen: Egyptisch katoen Fruit en diverse: cacao, passiebloem, guave, kinine boom, tabak 2A. Chiloe domesticatiecentrum: Gewone aardappel (48 chromosomen), aardbei 2B. Braziliaans-­‐Paraguayaans domesticatiecentrum: maniok, pinda, rubberboom, ananas, paranoten, cashewnoten, paarse passievrucht 3. Mediterraans domesticatiecentrum (sinds 5.000 BC): Omvat de grenzen van de Middellandse Zee. 84 soorten. Granen en peulvruchten: durum tarwe, emmer, Poolse tarwe, spelt, mediterrane haver, zandhaver, Kanariegras, graserwt, erwten, lupine Voedergewassen: Alexandrijnse klaver, witte klaver, paarse klaver, serradella Oliehoudende planten en vezelgewassen: vlas, koolzaad, zwarte mosterd, olijf Groenten: tuinbiet, kool, raap, sla, asperges, selderij, witlof, pastinaak, rabarber Etherische olie en kruiden: karwij, anijs, tijm, pepermunt, salie, hop Dr. Isabel Larridon 95 Cursus: Plant biodiversity conservation 4. Midden-­‐Oosters domesticatiecentrum (sinds 9.000 BC): Inclusief binnenland van Klein-­‐Azië, volledig Transcaucasia, Iran, en de hooglanden van Turkmenistan. 83 soorten Granen en peulvruchten: einkorntarwe, durumtarwe, Poulard, zachte tarwe, oosterse tarwe, Perzische tarwe, tweerijige gerst, rogge, mediterrane haver, gewone haver, linzen, lupine Voedergewassen: alfalfa, Perzische klaver, fenegriek, wikke, zandwikke Vruchten: vijg, granaatappel, appel, peer, kweepeer, kers, meidoorn 5. Ethiopisch domesticatiecentrum: Inclusief Abessinië, Eritrea, en een deel van Somaliland. 38 soorten ; rijk aan tarwe en gerst. Granen en peulvruchten: Abessinische harde tarwe, Poulardtarwe, emmer, Poolse tarwe, gerst, sorghum, parelgierst, Afrikaanse gierst, cowpea, vlas (Fig. 22), teff Diversen: sesam, ricinus, tuinkers, koffie, okra, mirre, indigo 6. Centraal-­‐Aziatisch domesticatiecentrum (sinds 5.000 BC): Inclusief Noordwest-­‐India (Punjab, Northwest Frontier Provincies en Kasjmir), Afghanistan, Tadzjikistan, Oezbekistan, en West Tian-­‐Shan. 43 soorten Granen en peulvruchten: zachte tarwe, ‘club’ tarwe, ‘schot’ tarwe, erwten, linzen, paardenbonen, kikkererwten, groene bonen, mosterd, vlas (Fig. 26), sesam Vezelgewassen: hennep, katoen Groenten: ui, knoflook, spinazie, wortel Vruchten en noten: pistache, peer, amandel, druif, appel Fig. 26: Vlas, Linum usitatissimum (Linaceae). Dr. Isabel Larridon 96 Cursus: Plant biodiversity conservation 7. Indisch domesticatiecentrum (sinds 2.000 BC): Twee subcentra: 7. Indo-­‐Burmees centrum, het belangrijkste centrum (Hindustan), omvat: Assam en Birma, maar niet Noordwest-­‐India, Punjab, noch Northwest Frontier Provincies, 117 soorten Granen en peulvruchten: rijst, kikkererwten, duif erwt, ‘urd’ bonen, groene bonen, rijstbonen, cowpea Groenten en knollen: aubergine, komkommer, radijs, taro, yam Vruchten: mango, sinaasappel, mandarijn, citroen, tamarinde Suiker, oliehoudende planten en vezelgewassen: suikerriet, kokospalm, sesam, saffloer, boomkatoen, Oosterse katoen, jute, crotalaria, kenaf Specerijen, stimulerende middelen, kleurstoffen en diverse: hennep, zwarte peper, Arabische gom, sandelhout, indigo, kaneel boom, Croton, bamboe 7A. Siamees-­‐Maleisisch-­‐Javaans centrum omvat: Indo-­‐China en de Maleise Archipel, 55 soorten Granen en peulvruchten: traangras, fluweelboon Vruchten: pummelo, banaan, breadfruit, mangosteen Olie, suiker, kruiden en vezelgewassen: Candlenut, kokospalm, suikerriet, kruidnagel, nootmuskaat, zwarte peper, Manilla hennep 8. Chinees domesticatiecentrum (voor 4.000 BC): Een totaal van 136 endemische soorten zijn opgenomen in dit grootste onafhankelijke centrum. Granen en peulvruchten: bijv. broomcorn gierst, Italiaanse gierst, Japanse boerenerfgierst, Koaliang, boekweit, pelloze gerst, soja, Adzukibonen, fluweelboon Wortels, knollen en groenten: bijv. Chinese yam, radijs, Chinese kool, ui, komkommer Vruchten en noten: bijv. peer, Chinese appel, perzik, abrikoos, kers, walnoot, litchi Suiker, drug-­‐ en vezelgewassen: bijv. suikerriet, opiumpapaver, ginseng, kamfer, hennep 12.4.5. Hoeveel Crop Wild Relatives zijn er? Laatste schattingen melden dat er tussen de 50.000-­‐60.000 wilde verwanten van gewassen zijn (Maxted & Kell 2009). Ongeveer 10.000 van deze zijn belangrijke plantaardige genetische hulpbronnen voor voeding en landbouw (plant genetic resources for food and agriculture; PGRFA), Dr. Isabel Larridon 97 Cursus: Plant biodiversity conservation en 700 van deze, minder dan 0,26% van de wereldflora, zijn de belangrijkste in termen van mondiale voedselzekerheid en degenen die dringend moeten beschermd worden. De verspreiding van de wilde verwanten van gewassen is meestal gecorreleerd met de biodiversiteit van flora binnen een land. Hoe groter de verscheidenheid aan plantensoorten, hoe groter het aantal CWR in een land. Veel ontwikkelingslanden, gelegen in centra van plantenbiodiversiteit en domesticatiecentra, bevatten grote aantallen belangrijke CWR. 12.4.6. Crop Wild Relatives Global Portal Het portaal werd oorspronkelijk gemaakt in het kader van het door de UNEP-­‐GEF (United Nations Environment Programme – Global Environment Facility) gesteunde project "In situ behoud van wilde verwanten van gewassen via beter informatiebeheer en veldstudies". Echter, er worden continu nieuwe informatie en bijdrages van de bredere conservatiegemeenschap toegevoegd. Het portaal wordt zodoende een one-­‐stop-­‐shop voor landbouwers, biodiversiteitsdeskundigen, academici en maatschappelijke sectoren die op zoek zijn naar correcte en samengevatte informatie over de instandhouding van wilde verwanten van gewassen. Via het portaal kan je toegang krijgen tot: 
De nationale inventarissen van CWR, ontwikkeld en onderhouden door de landen die ze ter beschikking stellen van het portaal; 
Externe datasets met belangrijke informatie over wilde verwanten van gewassen; 
Fotoarchief; 
Publicaties; 
Onderwijsmiddelen; 
Lijst van deskundigen en instellingen die werken voor behoud van wilde verwanten van gewassen. 12.4.7. Crop Wild Relative Specialist Group (CWRSG) De CWRSG is een Specialist Group van de Species Survival Commission van de International Union for the Conservation of Nature (SSC/IUCN). De CWRSG is een network van experten in crop wild relatives van over de hele wereld gewijd aan het gezamenlijk werken aan de instandhouding en het bevorderen van het gebruik van wilde verwanten van gewassen. 12.4.8. Bedreigingen voor Crop Wild Relatives 54% van de 1.155 monocotylen geëvalueerd in de IUCN Red List Assessment van 2008 werden geclassificeerd als bedreigd of geconfronteerd met een hoog risico van uitsterven in het wild, terwijl 12% werd vermeld als zijnde kritisch bedreigd. Dit is des te belangrijker als we bedenken dat de Dr. Isabel Larridon 98 Cursus: Plant biodiversity conservation monocotylen economisch belangrijke gewassen zoals rijst, tarwe, maïs, gerst, gierst en suikerriet omvatten, die zorgen voor meer dan de helft van de energieopname van de wereldbevolking. De FAO schat dat ongeveer 75% van de genetische diversiteit van landbouwgewassen verloren is gegaan in de vorige eeuw als gevolg van het wijdverbreide opgeven van genetisch diverse traditionele gewassen in het voordeel van genetisch uniforme moderne variëteiten. Menselijke activiteiten zetten een zware druk op de natuurlijke verspreiding van CWR en bedreigen hun voortbestaan. Bedreigingen voor deze belangrijke soorten zijn meestal gekoppeld aan verlies, versnippering en degradatie van habitats. Als de globale bevolking toeneemt -­‐ samen met de vraag naar voedsel en natuurlijke hulpbronnen -­‐ veroorzaken ontbossing, geïndustrialiseerde landbouw en verstedelijking de vernietiging van habitats waar veel van deze soorten momenteel gedijen. Wat nog belangrijker is, als soorten verloren gaan verliezen we ook hun inherente genetische diversiteit. Dit laatste is de bron van voordelige adaptieve eigenschappen die gebruikt kunnen worden voor gewasverbetering en het vermogen leveren voor aanpassing aan veranderende omgevingsomstandigheden. Klimaatverandering zelf vormt een grote bedreiging voor CWR. De voorspelde stijging van de mondiale temperatuur in de komende 50 jaar en de daaruit voortvloeiende veranderingen in regionale en seizoensgebonden neerslagpatronen zal een aanzienlijke impact hebben op de overleving van CWR, en resulteren in een snellere terugdringing en versnippering van geschikte habitats. Er wordt voorspeld dat veel CWR zullen uitsterven tegen 2050. 12.4.9. Waarom is in situ conservatie van CWR belangrijk? CWR zijn een belangrijke bron voor genetische variatie die kan gebruikt worden bij het kweken van nieuwe en beter aangepaste gewassen die resistent zijn tegen stress, ziekten, droogte en andere factoren. Zij zullen steeds belangrijker worden voor de adaptatie van gewassen aan de gevolgen van de klimaatverandering, en dus voor de bescherming van de toekomstige landbouwproductie. Echter, CWR zelf zijn kwetsbaar voor het veranderende klimaat. Tot voor kort was de voor CWR voornaamste conservatiestrategie ex situ conservatie -­‐ door het behoud van de stalen als zaad of vegetatief materiaal in verschillende soorten genbanken of andere faciliteiten. Nu wordt de noodzaak om CWR te beschermen in hun natuurlijke omgeving (in situ) in toenemende mate erkend. Dit maakt dat hun populaties blijven evolueren en er nieuwe genetische variatie kan gevormd worden die is aangepast aan veranderende omstandigheden. Tot recent was de ervaring met in situ conservatie van wilde verwanten van gewassen zeer beperkt. Recent onderzoek gecoördineerd door Biodiversity International heeft een schat aan informatie opgeleverd over goede praktijken en lessen voor hun daadwerkelijke instandhouding. Deze Dr. Isabel Larridon 99 Cursus: Plant biodiversity conservation informatie is vrij toegankelijk op de website van de Biodiversiteit International en de Crop Wild Relatives Global Portal. Crop Wild Relatives Global Portal. Website: http://www.cropwildrelatives.org/ Accessed 11 March 2013. Crop Wild Relative Specialist Group (CWRSG). Website: http://www.cwrsg.org/ Accessed 11 March 2013. Janick J (2003) History of horticulture. Tippecanoe Press, West Lafayette, IN. Maxted N, Kell SP (2009) Establishment of a Global Network for the In Situ Conservation of Crop Wild Relatives: status and needs. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture. Pickersgill B (2007) Domestication of plants in the Americas: insights from Mendelian and molecular genetics. Annals of Botany 100: 925-­‐940. Schery RW (1972). Plants for Man. Adapted from Vavilov NI (1951). Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ. 12.5. Basisvoedselgewassen Basisvoedselgewassen kunnen worden gedefinieerd als degenen die het belangrijkste voedsel van een gemeenschap leveren. De meeste basisvoedselgewassen produceren granen of knollen die als ze volgroeit zijn een relatief laag vochtgehalte hebben, wat helpt om ze langdurig te bewaren. De meeste basisvoedselgewassen hebben een relatief hoog zetmeelgehalte. Zetmeel is een energierijk koolhydraat opgebouwd uit suikers gevormd door de fotosynthese. 12.5.1. Granen Zetmeel uit granen is de belangrijkste bron van de calorieën in westerse diëten en draagt tot 80% van de calorische inname bij in ontwikkelingslanden. Granen leveren ook bepaalde aminozuren die cruciaal kunnen zijn in het bieden van een evenwichtige voeding. Granen zijn de vruchten van het grasfamilie (Poaceae). De meest geproduceerde granen zijn maïs (872 miljoen ton jaarlijkse wereldwijde productie), rijst (720 miljoen ton) en tarwe (671 miljoen ton), gevolgd door gerst, sorghum, gierst, haver en rogge. 1. Mais Maïs is een graangewas gedomesticeerd door de inheemse volkeren in Centraal-­‐Amerika tijdens de prehistorie. Maïs is het meest geteelde graan in Noord-­‐ en Zuid-­‐Amerika, met een oogst van meer dan 300 miljoen ton per jaar in de Verenigde Staten alleen. Ongeveer 40% van het gewas wordt gebruikt voor de biobrandstof ethanol. Transgene (GGO) maïs maakt ongeveer 85% van de maïs geplant in de Verenigde Staten. Samenvatting boek: Maize and Grace James C. McCann, the Globalist, 3 januari 2006. Dr. Isabel Larridon 100 Cursus: Plant biodiversity conservation Hoewel Amerika meer maïs produceert dan Afrika, is de grootste globale impact van maïs zijn succes in de complexe en inconsistente Afrikaanse bodem. "Maize and Grace" verklaart waarom maïs is uitgegroeid tot de belangrijkste voedselbron van een continent gekend voor zijn meedogenloze omgeving en snel veranderende weerpatronen. Exotische gewassen zoals maïs (Fig. 27), cassave en bananen uit de Nieuwe Wereld of Zuidoost-­‐Azië, danken hun populariteit onder de Afrikaanse boeren aan het succes waarmee zij in de seizoensgebonden systemen passen. Fig. 27: Maïs wordt vaak samen geplant met klimbonen die goed groeien op de maïskolven en eiwitten leveren. International Maize and Wheat Improvement Centre: Het Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT) is een non-­‐profit onderzoeks-­‐
en opleidingscentrum met hoofdzetel in Mexico, het oorsprongs-­‐ en diversificatiecentrum van maïs. Missie: Duurzaam verhogen van de productiviteit van maïs-­‐ en tarwelandbouwsystemen ten voordele van de mondiale voedselzekerheid en armoedebestrijding. Visie en strategisch doel: CIMMYT werkt met en netwerkt openbare onderzoeks-­‐ en andere organisaties, particuliere ondernemingen, geavanceerde onderzoeksinstituten, NGO's en verenigingen van landbouwers in landen wereldwijd, en werkt pragmatisch en apolitiek om honger en armoede te bestrijden. Het centrum past de beste wetenschap toe om informatie te ontwikkelen en vrij te delen over: 
Hoog rendement en stress tolerante maïs-­‐ en tarwerassen; 
Grote, unieke collecties van maïs en tarwe genetische hulpbronnen; 
Productiviteit verhogende en efficiënte landbouwpraktijken; 
Opleiding en voorlichting met betrekking tot bovenstaande. Dr. Isabel Larridon 101 Cursus: Plant biodiversity conservation 2. Rijst Rijst is het zaad van het gras Oryza sativa (Aziatische rijst) of Oryza glaberrima (Afrikaanse rijst). Het is de meest geconsumeerde basisvoedsel voor een groot deel van de wereldbevolking, vooral in Azië en West-­‐Indië. Het is het graan met de tweede hoogste wereldwijde productie, na maïs. Rijst is het belangrijkste voedselgewas van de derde wereld en het hoofdvoedsel van meer dan 3 miljard mensen. In 2009, waren 640 miljoen ondervoede mensen in Azië afhankelijk van rijst. Bv., in 2008, toen de prijzen van rijst verdrievoudigden, schatte de Wereldbank dat een extra 100 miljoen mensen in de armoede werden geduwd. Rijst biedt 21% van de wereldwijde menselijke energie per capita en 15% van de per capita eiwitconsumptie. Hoewel rijsteiwit hoog staat in voedingswaarde in vergelijking met andere granen, is het eiwitgehalte bescheiden. International Rice Research Institute (IRRI): Het IRRI is een onafhankelijke non-­‐profit onderzoeks-­‐ en opleidingsorganisatie. IRRI ontwikkelt nieuwe rijstsoorten en rijstteelttechnieken die rijstboeren helpen bij het verbeteren van de opbrengst en kwaliteit van hun rijst op een ecologisch duurzame manier. Ze werken met hun publieke en private partners aan nationaal landbouwkundig onderzoek en voorlichtingssystemen in belangrijke rijstlanden om aan onderzoek, opleiding en kennisoverdracht te doen. Missie: Om armoede en honger te verminderen, gezondheid van rijstboeren en consumenten te verbeteren, en te zorgen voor een duurzaam milieu door middel van gezamenlijk onderzoek, partnerschappen, en de versterking van nationaal landbouwkundig onderzoek en voorlichtingssystemen. Doelen: 
Minder armoede door verbeterde en gediversifieerde op rijst gebaseerde systemen. 
Verzekeren van duurzame en stabiele rijstproductie, met een minimale negatieve impact op het milieu, en omgaan met klimaatverandering. 
Verbeteren van de voeding en gezondheid van arme rijstboeren en consumenten. 
Zorgen voor een eerlijke toegang tot informatie en kennis over rijst en helpen bij de ontwikkeling van de volgende generatie van rijstwetenschappers. 
Zorgen dat rijstwetenschappers en producenten de nodige genetische informatie en materiaal hebben om betere technologieën te ontwikkelen en rijstproductie te verbeteren. Dr. Isabel Larridon 102 Cursus: Plant biodiversity conservation 12.5.2. Aardappel De aardappel (Solanum tuberosum) ontstond in de hooglanden van Zuid-­‐Amerika, waar het meer dan 8000 jaar geleden al werd verbouwd. Spaanse ontdekkingsreizigers brachten de plant naar Europa in de late 16de eeuw als botanische curiositeit. In de 19de eeuw was het verspreid over het hele continent, en verstrekte het goedkoop en overvloedig voedsel aan de arbeiders van de Industriële Revolutie. Vandaag, is de aardappel het vierde belangrijkste voedselgewas ter wereld, met een jaarlijkse productie van bijna 300 miljoen ton. Eén enkele middelgrote aardappel bevat ongeveer de helft van de dagelijkse volwassen behoefte aan vitamine C. Andere basisvoedselgewassen zoals rijst en tarwe bevatten er geen. De aardappel is zeer laag in vet, met slechts 5% van het vetgehalte van tarwe, en een kwart van de calorieën van brood. Gekookt, het heeft meer eiwitten dan maïs, en bijna twee keer zoveel calcium. International Potato Center: Het International Potato Center (bekend onder de Spaanse afkorting, CIP) probeert armoede te bestrijden en te zorgen voor voedselzekerheid op een duurzame basis in ontwikkelingslanden door middel van wetenschappelijk onderzoek en aanverwante activiteiten op aardappel, zoete aardappel, andere wortel en knolgewassen, en door een beter beheer van de natuurlijke hulpbronnen in de Andes en andere berggebieden. Het CIP hoofdkantoor is gevestigd in La Molina, buiten Lima, de hoofdstad van Peru, in een geïrrigeerde kustvallei. CIP heeft ook experimentele stations in Huancayo in de hoge Andes en in San Ramón in de oostelijke, met regenwoud bedekte hellingen, en maakt zo gebruik van gevarieerde geografie en klimaat van Peru. CIP heeft ook nog een ander experimenteel station in de hoge Andes te Quito, Ecuador, en een wereldwijd netwerk van regionale kantoren en medewerkers. CIP onderhoudt 's werelds grootste bank van aardappelkiemplasma, waaronder zo'n 1.500 stalen van ongeveer 100 wilde soorten in acht Latijns-­‐Amerikaanse landen en 3.800 traditionele in de Andes gecultiveerd aardappelen. De collectie wordt gehouden onder auspiciën van de FAO en is op aanvraag gratis beschikbaar voor veredelaars wereldwijd. Meer dan een derde van de wereldwijde aardappelproductie komt nu uit ontwikkelingslanden, in de vroege jaren 1960 was dit slechts 11%. CIP heeft een belangrijke rol gespeeld in deze verschuiving, door het ondersteunen van arme boeren met een reeks van nieuwe technologieën en aardappelenvariëteiten speciaal ontwikkeld voor de omstandigheden in ontwikkelingslanden. Africa Rice Centre. Website: http://www.warda.cgiar.org/ Accessed 13 March 2013. CacaoNet. Website: http://www.cacaonet.org/ Accessed 11 March 2013. Dr. Isabel Larridon 103 Cursus: Plant biodiversity conservation International Maize and Wheat Improvement Centre. Website: http://www.cimmyt.org/ Accessed 13 March 2013. International Potato Centre. Website: http://www.cipotato.org/ Accessed 13 March 2013. International Rice Research Institute. Website: http://irri.org/ Accessed 13 March 2013. McCouch SR, McNally KL, Wang W, Sackville Hamilton R (2012) Genomics of gene banks: A case study in rice. American Journal of Botany 99 (2): 407-­‐423. The International Coconut Genetic Resources Network (COGENT). Website: http://www.cogentnetwork.org/ Accessed 11 March 2013. The International Crops Research Institute for the Semi-­‐Arid Tropics (ICRISAT). Website: http://www.icrisat.org/ Accessed 11 March 2013. 12.5.3. Peulvruchten Erwten en bonen behoren tot de Vlinderbloemenfamilie (Fabaceae), waar de zaden in een peul ingesloten zijn. Ze zijn een belangrijk gewas omdat zaden niet alleen grote hoeveelheden koolhydraten, maar ook relatief grote hoeveelheden eiwit bevatten, tot 25% van het droog gewicht van een zaad. Bovendien, complementeren de soorten proteïne in peulvruchten de soorten uit granen, zodat zij samen de basis verzorgen van een voedzaam dieet. Het International Crops Research Institute for the Semi-­‐Arid Tropics (ICRISAT): ICRISAT is een non-­‐profit, niet-­‐politieke organisatie voor landbouwkundig onderzoek voor ontwikkeling in Azië en Sub-­‐Saharisch Afrika met een breed scala aan partners over de hele wereld. ICRISAT heeft haar hoofdkantoor in Hyderabad, Andhra Pradesh, India, met twee regionale centra en vier landenkantoren in Sub-­‐Saharisch Afrika. ICRISAT doet onderzoek naar vijf zeer voedzame, droogte-­‐tolerante gewassen: kikkererwten, pigeonpea, parelgierst, gierst en aardnoten. Peulvruchten zijn van het grootste belang in semi-­‐aride of droge tropen. De semi-­‐aride of droge tropen bedekken 6,5 miljoen km2 in 55 landen, en ondersteunen meer dan 2 miljard mensen, en 644 miljoen onder hen zijn de armsten van de armen. ICRISAT en haar partners helpen deze arme mensen om armoede, honger en een aangetast milieu te overwinnen door betere landbouw. Landbouw in deze droge gebieden werd lange tijd gezien met pessimisme en uitzichtloosheid. Tropische steppegebieden worden meestal beschouwd als arm en eeuwig geteisterd door problemen als droogtes, die de lokale gemeenschappen vasthouden in armoede en honger, en afhankelijk maken van externe hulp. ICRISAT vecht tegen deze pessimistische visie. Dr. Isabel Larridon 104 Cursus: Plant biodiversity conservation 12.6. Belangrijke tropische gewassen 12.6.1. Banaan Voor de meeste mensen uit gematigde streken is de banaan een gezonde snack verpakt in een gemakkelijk te pellen schil die verandert van kleur wanneer ze rijp is. Geen wonder dat ze vaak populairder is dan lokaal geteelde vruchten. Echter, het is een vergissing om te denken dat in de tropen de banaan een minder belangrijk gewas is dat pas waardevol werd nadat het door westerlingen werd ontdekt. Dit is zeker niet het geval; het is een basisvoedsel voor miljoenen mensen. Ook worden de vezels van de banaan gebruikt om textiel en papier te maken. Samenvatting artikel: Bananas could replace potatoes in warming world Matt McGrath, Science reporter, BBC World Service, 31 October 2012 Onderzoekers van het Global Agricultural Research Partnership (CGIAR) zeggen dat de banaan aardappelen zou kunnen vervangen in een aantal ontwikkelingslanden. Ze voorspellen dat het belang van de drie meest geteelde gewassen in termen van calorieën -­‐ maïs, rijst en tarwe -­‐ zal afnemen in veel ontwikkelingslanden. Zij stellen dat de teelt van de aardappel, die het best in koelere klimaten groeit, ook kan achteruitgaan als de temperatuur verhoogt en het klimaat instabieler wordt. De auteurs stellen dat deze veranderingen "een opening kan bieden voor de teelt van bepaalde rassen van bananen" op grotere hoogte, zelfs op plaatsen waar momenteel aardappelen gekweekt worden. Het rapport beschrijft tarwe als belangrijkste plantaardige eiwit-­‐ en caloriebron ter wereld. Maar volgens dit onderzoek gaat tarwe een moeilijke toekomst tegemoet in ontwikkelingslanden, waar hogere prijzen voor katoen, maïs en sojabonen, de teelt van tarwe hebben verplaatst naar marginale gronden, waardoor ze meer kwetsbaar is voor stress veroorzaakt door de klimaatverandering. Cassave, kan een mogelijk alternatief zijn voor tarwe, vooral in Zuid-­‐Azië. Dit gewas is tolerant voor een waaier aan klimaatsomstandigheden. Een grote bezorgdheid onder de onderzoekers is hoe de behoefte aan eiwit in de voeding aan te pakken. Sojabonen zijn een van de meest algemene bronnen, maar de teelt is zeer gevoelig voor temperatuurveranderingen. De wetenschappers zeggen dat de cowpea, die in Sub-­‐Saharisch Afrika bekend staat als “het vlees van de armen" droogte-­‐tolerant is en de voorkeur geeft aan warmer weer en een redelijk alternatief voor soja zou kunnen zijn. De ranken van de cowpea kunnen ook gebruikt worden als veevoer. Dr. Isabel Larridon 105 Cursus: Plant biodiversity conservation De International Musa Germplasm Collection: De bananencultivars, wilde soorten en verbeterde rassen die samen de International Musa Germplasm Collection omvatten, worden bewaard in de International Transit Centre in België als in vitro plantjes voor middellange termijn opslag en gecryopreserveerde stalen voor instandhouding op lange termijn. Een deel van de collectie is in bewaring gegeven voor toekomstige generaties en wordt vrijelijk verstrekt aan gebruikers door middel van material transfer agreement. De Global Conservation Strategy for Musa: De International Musa Germplasm Collection vertegenwoordigt het centrum voor een wereldwijd netwerk van Musa collecties in producerende landen, die alle delen van de Musa genpool bewaren en beschikbaar maken. Dit netwerk maakt gebruik van een strategische en gerationaliseerde benadering voor de conservatie van Musa, met inbegrip van het verdelen van verantwoordelijkheden, het beschikbaar maken van een breed scala van germplasm stalen aan zoveel mogelijk gebruikers, en het bevorderen van het gebruik van de collecties en diversiteit door het verstrekken van kwalitatief goede informatie. Meer informatie over de bananenteelt kunt u vinden via de website van Biodiversity International (http://bananas.bioversityinternational.org/). 12.6.2. Cacao De cacaoboon is het gedroogde en volledig gefermenteerde vettige zaad van Theobroma cacao, waaruit cacaobestanddelen en cacaoboter worden gewonnen. Zij vormen de basis van chocolade, evenals vele Meso-­‐Amerikaanse gerechten zoals mole saus en tejate. Een cacaovrucht heeft een ruwe en leerachtige schil van ongeveer 3 cm dik. Ze is gevuld met een zoete, slijmerige pulp die 30-­‐
50 grote zaden omsluit die zijn vrij zacht en wit tot bleke lavendel van kleur zijn. Tijdens het droogproces worden meestal witte zaden violet of roodachtig bruin. CacaoNet: A global network for Cacao genetic resources (GR) CacaoNet heeft tot doel de instandhouding en het gebruik van cacao genetische hulpbronnen te optimaliseren, als het fundament van een duurzame cacao-­‐economie (van boeren via onderzoek tot de consument), door het coördineren en versterken van conservatie en onderzoek via een wereldwijd netwerk van belanghebbenden uit de publieke en private sector. Het is gericht op het optimaliseren van conservatie en gebruik van cacao genetische hulpbronnen, door: 
zorgen voor rendabel lange termijn behoud en beheer van cacao GR in het mondiale publieke domein (financiering en bewustwording van het belang van conservatie, uitwisseling en benefit sharing van cacao GR); Dr. Isabel Larridon 106 Cursus: Plant biodiversity conservation 
vergroten van de waarde van cacao GR voor telers, door middel van effectieve karakterisering, evaluatie en pre-­‐veredelingsinspanningen; 
bieden van een platform voor coördinatie en uitvoering van prioritaire onderzoeksdomeinen, veredeling en gebruik van cacao GR (bv. virusindexering, verbeterde methoden voor uitwisseling van kiemplasma, studies van genetische identiteit, enz.); 
prioriteren en uitvoeren van inzamelingsmissies voor behoud en toegang tot slecht gekende genpools, vooral wanneer deze bedreigd zijn; 
ontwikkelen van prioriteiten voor en coördineren van regionale aanpak voor behoud uitwisseling en gebruik van cacao GR; 
doeltreffend beheren en uitwisselen van informatie over cacao GR; 
vereenvoudigen van toegang tot nuttig kiemplasma voor veredelingsprogramma's en andere gebruikers; 
bevorderen van toegang tot en goedkeuring van superieure cultivars voor landbouwers; 
faciliteren van versterking van capaciteit in kiemplasmabeheer en verbetering van nationale programma's. CacaoNet en Biodiversity International publiceerden recent de Global Strategy for the Conservation and Use of Cacao Genetic Resources. 12.6.3. Kokosnoot Elk deel van de kokospalm kan voorwerpen van waarde produceren voor lokale gemeenschappen. Kokosnootproducten zorgen voor voedsel, onderdak en energie voor huishoudens, en kunnen worden verwerkt in commerciële en industriële producten. Volledig ontwikkeld en strategisch gebruikt, kunnen ze voedselproductie verhogen, voeding verbeteren, kansen op werk creëren, vermogens verbeteren en milieubehoud ondersteunen. Het International Coconut Genetic Resources Network (COGENT): Het International Coconut Genetic Resources Network is gericht op het coördineren van ontwikkeling en uitvoering van een internationaal mechanisme voor onderzoeksactiviteiten van nationale, regionale en mondiale betekenis, in het bijzonder omtrent exploratie, inzameling, behoud en verbetering van kiemplasma. Het is bedoeld als basis voor samenwerking rond bredere aspecten van kokosnootonderzoek en -­‐ontwikkeling. COGENT is momenteel samengesteld uit 39 landen. Dr. Isabel Larridon 107 Cursus: Plant biodiversity conservation COGENT: 
Bijhouden van een internationale databank over bestaande en toekomstige collecties; 
Aanmoedigen van conservatie en gebruik van bestaande kiemplasmacollecties; 
Identificeren en beschermen van bedreigde diversiteit door ontwikkeling en gebruik van geschikte technologieën en conservatiestrategieën; 
Bevorderen van samenwerking tussen onderzoeksgroepen in producerende landen en van geavanceerde technologische bronnen in de uitwisseling van genetisch materiaal en ontwikkeling van nieuwe technieken; en 
Geven van passende opleidingen, verspreiden van informatie en veilig stellen van nodige financiering voor netwerkactiviteiten. 12.7. Neglected and underutilized species De mondiale voedselzekerheid is steeds meer afhankelijk van slechts een handvol voedingsgewassen: 
> 50% van de wereldwijde behoefte aan eiwitten en calorieën worden voldaan door slechts drie voedingsgewassen: maïs, tarwe en rijst. 
Slechts 150 gewassen worden verhandeld op een aanzienlijke wereldwijde schaal. Toch wordt geschat dat er in de hele wereld > 7.000 plantensoorten worden verbouwd of geoogst uit het wild voor voedsel. 
Het grootste deel van de agrobiodiversiteit ontwikkeld door de eeuwen heen door generaties van de geduldige boeren en met miljoenen gebruikers vandaag wordt sterk gemarginaliseerd door Research & Development. Duizenden soorten met lokale relevantie worden verwaarloosd en onderbenut, en er wordt weinig ondernomen om ze te behouden, ondanks hun belangrijke rol in voedselzekerheid, genereren van inkomsten, milieu en gezondheid en andere voordelen in functie van levensonderhoud. 12.7.1. Wat zijn neglected and underutilized species (NUS)? 
Inheems, lokaal aangepast, milieuvriendelijk, voedzaam, 
Belangrijk meestal voor lokale consumptie en productiesystemen, 
Breed scala aan soorten, niet allen gekweekt, 
Zeer geschikt voor lokale agro-­‐ecologische niches en marginale gebieden, 
Specifieke rassen voor specifieke ziekten, 
Genegeerd door beleidsmakers en uitgesloten van onderzoek en ontwikkeling, 
Ouderen kennen de waarde van deze gewassen, 
Worden beschouwd als niet van deze tijd, Dr. Isabel Larridon 108 Cursus: Plant biodiversity conservation 
Vertegenwoordigd door ecotypes of landrassen, 
Geoogst in het wild of gekweekt en gebruikt met behulp van inheemse kennis, 
Niet goed vertegenwoordigd in de ex situ genbanken, 
Gekenmerkt door fragiele of onbestaande zaadaanleveringssystemen, 
Informatie is net zo belangrijk als beschikbaarheid (recepten, kooklessen, promotie), 
Noodzaak om sterk wetenschappelijk bewijs te leveren op voldoende schaal om belangrijke ontwikkelingsorganisaties te overtuigen van hun belang. 12.7.2. Nutritionele waarde van NUS Veel verwaarloosde en weinig gebruikte soorten zijn rijk aan voedingsstoffen en aangepast aan lage-­‐
input landbouw (weinig meststoffen en pesticiden nodig bij de teelt). Wild, semi-­‐gedomesticeerde of volledig verbouwd, deze soorten zijn belangrijk voor het welzijn van lokale gemeenschappen. Voorbeelden: 
Het calciumgehalte van vingergierst (Eleusine coracana) is 10x hoger dan die in de meeste belangrijke granen en hetzelfde geldt voor het gehalte aan ijzer in sawa gierst (Echinochloa colona). 
Het gehalte aan vitamine A in veel bladgroente soorten gebruikt in Sub-­‐Saharisch Afrika is relatief hoger dan meer bekende bladgroenten zoals spinazie. 12.7.3. Gebruik van NUS om inkomens te verhogen Groeiende marktkansen voor deze soorten kunnen extra inkomsten te genereren voor landbouwers in probleemgebieden, bieden voordelen ten opzichte van belangrijke gewassen. Zo creëert het gebruik van non-­‐timber forest products in India werkgelegenheid voor meer dan 10 miljoen mensen per jaar. Het vermogen van moderne technologieën om gewassen en andere planten om te zetten in diverse producten, om hun houdbaarheid te verlengen, of om hun transformatie door de agro-­‐industrie te verbeteren, versterken ook de handel in /marktwaarde van deze soorten en hun producten. Het verstrekken van betere zaden, teeltmethoden, of procestechnologie aan gemeenschappen vormt een belangrijke stimulans voor de duurzame instandhouding en het gebruik van NUS. Bijvoorbeeld, breadfruit (Artocarpus altilis): zie verder. Dr. Isabel Larridon 109 Cursus: Plant biodiversity conservation 12.7.4. NUS: aanpassing aan de klimaatverandering Een andere rol van NUS is de bijdrage die zij kunnen leveren naar diversificatie en aanpassing van agro-­‐ecosystemen in de context van klimaatverandering. Voorbeelden: 
Soorten zoals Bambara aardnoot (Vigna subterranea), zijn bekend in Afrika wegens hun droogtetolerantie en het feit dat ze kunnen groeien in ruwe klimaten en marginale gronden. 
De zogenaamde kleine gierstsoorten, een categorie van meerdere 'grove' granen gebruikt in Zuid-­‐Azië, worden gekenmerkt door droogte resistente kenmerken. Ze hebben ook een uitstekend voedingsprofiel en als zodanig zijn het ideale gewassen voor de ontwikkeling van gebieden die in toenemende mate beïnvloed worden door een tekort aan water, zoals de Kolli Hills van Tamil Nadu en Karnataka staten van India. 
Met betrekking tot weerstand tegen koude weersomstandigheden, is een interessant geval dat van cañihua (Chenopodium pallidicaule), een “graan” gewas uit de Andes dat vorsttolerantie eigenschappen heeft en wordt gebruikt door de lokale boeren rond het Titicacameer in Bolivia en Peru als onderdeel van hun strategieën om om te gaan met klimaatverandering. Extra informatie: 
Crops for the Future 
Global Facilitation Unit for Underutilized Species 12.7.5. Voorbeelden van NUS Wortels en knollen uit de Andes: Voorbeelden: achira, ahipa, arracacha, maca, mashua, mauka, oca, ulluco en yacón. Andessoorten met eetbare wortels en knollen zijn belangrijk in aardappel landbouwsystemen. Deze gewassen zijn van grote economische en nutritionele waarde voor het levensonderhoud van Andesboeren, en worden er gebruikt als vervangers voor dure groenten en fruit in het dieet. Het International Potato Center (CIP) bestudeert deze gewassen: 
Wilde en inheemse voedselgewassen uit de Andes worden met uitsterven of genetische verarming bedreigd. Het CIP heeft als doel een genbank van negen onderbenutte wortel-­‐ en knolgewassen op te zetten in samenwerking met onderzoekers uit Ecuador, Bolivia, Peru en Brazilië. Dr. Isabel Larridon 110 Cursus: Plant biodiversity conservation 
Samen met de bescherming en het behoud van het genetisch erfgoed ontwikkeld door Andesboeren, hopen CIP wetenschappers om manieren te vinden om het inkomen van de boeren in de hooglanden te verhogen door het duurzaam gebruik en export van deze gewassen, en de ontwikkeling van producten die eruit vervaardigd zijn. 
Wetenschappers geloven dat nieuwe toepassingen van wortels en knollen uit de Andes om hun vraag, met name voor de export, kunnen stimuleren en zo economische kansen creëren in een gebied waar het gezinsinkomen < US $300 per jaar bedraagt. Deze toepassingen omvatten oca en achira als zetmeel, arracacha als babyvoeding, en yacon in een zoetstof voor mensen met diabetes. Wetenschappers willen ook het nut van deze gewassen beoordelen in andere ontwikkelingslanden waar de productie van voedsel een probleem is vanwege de hoge hoogte, vorst, en de hoge kosten van kunstmest en zaad. Voordelen van deze gewassen: 
De meeste wortels en knollen uit de Andes geven een goed rendement bij een lage input. Ze ook met succes weerstaan aan de meest vormen van biotische en abiotische stress. 
In aanvulling op hun vermogen om te groeien op grote hoogte onder extreem moeilijke omstandigheden bezitten deze gewassen een brede waaier aan gewenste kenmerken: hoog vitamine-­‐, micronutriënten-­‐ en zetmeelgehalte; hoge opbrengsten; en geneeskrachtige eigenschappen. Enkele hebben een sterke invloed op menselijke seksuele begeerte. Pseudogranen: Het verschil tussen een pseudograansoort en een echte graansoort, is dat de pseudograansoorten geen lid zijn van de echte grassenfamilie (Poaceae). Quinoa: Quinoa (Chenopodium quinoa) is een graan-­‐achtig gewas vooral gekweekt voor zijn eetbare zaden. Quinoa is nauw verwant met bieten, spinazie en amaranten (Chenopodiaceae). Het is zeer voedzaam met een goed kwaliteitgehalte aan eiwitten (12% tot 18%), compleet met essentiële aminozuren, vitaminen en mineralen. Het is een gewas dat kan bijdragen tot een betere voeding. Helaas waar quinoa vroeger een dagelijks basisvoedsel was voor mensen uit de Andes, wordt het nu niet meer geconsumeerd als vroeger. In reactie op een verhoogde marktvraag, hebben families in het gebied de productie van quinoa aanzienlijk verhoogd. Dit resulteert in veel meer werkuren voor alle gezinsleden -­‐ waardoor vrouwen minder tijd om maaltijden te bereiden. Bovendien hebben de connectie met markten en extra inkomsten het mogelijk gemaakt voor gezinnen om 'moderne' makkelijk te bereiden voedingsmiddelen zoals pasta, rijst en verwerkte voedingsmiddelen te kopen maar deze hebben een mindere voedingswaarde. Dr. Isabel Larridon 111 Cursus: Plant biodiversity conservation Amaranth zaden (alégria): Verschillende soorten worden in Azië en Amerika gekweekt voor amarant "graan". Drie soorten amarant “granen” die tot op vandaag nog steeds gebruikt worden zijn: Amaranthus caudatus, A. cruentus en A. hypochondriacus. Hoewel amarant op grote schaal werd gecultiveerd in het oude Mexico, Guatemala en Peru, wordt het er tegenwoordig alleen op kleine schaal geteeld, alsook in India, China, Nepal en andere tropische landen. Ze werden voorgesteld als goedkope inheemse gewassen die kunnen worden gekweekt door de lokale bevolking op het platteland om verschillende redenen: 
Het is gemakkelijk te kweken/oogsten. Zoals dat hoort bij onkruidachtige levensgeschiedenis, groeien amarantgranen erg snel en hun grote zaadhoofden kunnen een gewicht tot 1 kg bereiken en bevatten tot een half miljoen zaden in sommige soorten. 
De zaden zijn een goede bron van eiwitten. Vergeleken met andere granen, is amarant ongewoon rijk aan het essentiële aminozuur lysine. Bekende granen zoals tarwe en maïs zijn relatief rijk aan de aminozuren die amarant ontbreekt; dus kunnen amarant en andere granen elkaar aanvullen. 
De zaden van Amaranthus soorten bevatten ongeveer dertig procent meer eiwit dan granen zoals rijst, haver en rogge. In gekookte en eetbare vormen, is amarant concurrerend met tarwekiemen en haver -­‐ hoger in bepaalde nutriënten, lager in anderen. 
Het is gemakkelijk om te koken. Tropische vruchten en noten: Voorbeelden: 
Het vit. C-­‐gehalte van de Barbados kers (Malpighia glabra) is 10x hoger dan die van de kiwi. 
De breadfruit (Artocarpus altilis) is een multifunctionele agrobosbouwboom populair in de Stille Oceaan en Caribische regio. Het is een typisch voorbeeld van een zeer voedzame soort waarvan de veelzijdige toepassingen nog grotendeels onbenut zijn door de markt. Onrijpe vruchten worden opgelegd of gemarineerd, gekookte en rijpe vruchten worden gebruikt in talloze recepten als groente of voor het maken van taarten en desserts. De zaden worden geroosterd, gekookt of gepureerd. Het hout wordt gebruikt in de bouw en de bast en de bladeren zijn populair in de traditionele geneeskunde. De mannelijke bloeiwijzen worden gebruikt als afweermiddel voor muggen en de vruchten en zaden als diervoeder. 
Bambara aardnoot (Vigna subterranea) is een peulvrucht afkomstig uit Afrika en heeft zaden rijk aan eiwitten (24%) en met een hoger gehalte aan het essentiële aminozuur methionine dan in de meeste andere peulvruchten. Dr. Isabel Larridon 112 Cursus: Plant biodiversity conservation Groenten: Voorbeeld: Als inheemse planten in Noord-­‐Afrika, Europa en West-­‐Azië, staan de dodelijke en giftige nachtschades (Atropa belladonna en Solanum nigrum) bekend om hun giftige bessen en bladeren die glycoalkaloïden bevatten. Deze nachtschades worden vaak verward met de Afrikaanse nachtschades (bv. Solanum scabrum, S. americanum, S. villosum) die niet giftig zijn en op grote schaal gekweekt worden in veel Afrikaanse regio's. Nachtschade is de algemene naam voor verschillende soorten uit de Solanaceae. Deze familie omvat een aantal belangrijke voedselgewassen, zoals tomaat, aubergine en aardappel. Breedbladige Afrikaanse nachtschade (Solanum scabrum), bv., kan worden gevonden in veel Afrikaanse regio's. In Oost-­‐Afrika, maken nachtschades deel uit van een breed scala van inheemse planten die gegeten worden als bladgroente. Ondanks het feit dat ze rijk zijn aan vitaminen, mineralen en sporenelementen, worden Afrikaanse bladgroenten steeds meer verdrukt door kool, tomaten, wortelen, en andere meer exotische groenten. En toch, door de stijgende voedselprijzen op de lokale markten, lijkt het erop dat deze bladgroenten hun plaats op de borden van landelijke en stedelijke huishoudens zullen blijven vinden. Biodiversity International. Website: http://www.bioversityinternational.org/ Accessed 13 March 2013. Crops for the Future. Website: http://www.cropsforthefuture.org/ Accessed 14 March 2013. Global Facilitation Unit for Underutilized Species. Website: http://www.underutilized-­‐species.org/ Accessed 14 March 2013. Dr. Isabel Larridon 113 Cursus: Plant biodiversity conservation 13. Industriële toepassingen van planten en hun eigenschappen 13.1. Vezels, kleuren, olie et vet, latex en drank 13.1.1. Vezels Natuurlijke vezels omvatten vezels geproduceerd door planten, dieren en geologische processen. Ze zijn biologisch afbreekbaar in de tijd. Vezels geproduceerd door planten kunnen worden ingedeeld volgens hun oorsprong: 
Plantaardige vezels zijn over het algemeen gebaseerd op verbindingen van cellulose, vaak met lignine: bv. katoen, hennep, jute, vlas, ramie en sisal. Plantaardige vezels worden toegepast bij de vervaardiging van papier en textiel en voedingsvezel is een belangrijk onderdeel van de menselijke voeding. Ze zijn 100% biologisch afbreekbaar en recycleerbaar, en dus milieuvriendelijk, alhoewel hun verwerking niet noodzakelijk milieuvriendelijk is. 
Houtvezel onderscheiden zich van andere plantaardige vezels doordat ze afkomstig zijn van bomen. Vormen zijn houtpulp, thermo-­‐mechanische pulp, en gebleekte of ongebleekte kraft-­‐ of sulfietpulpen. Kraft en sulfiet, verwijzen naar het soort pulpproces dat gebruikt wordt om de lignine te verwijderen van de originele houtstructuur, waardoor de vezels worden vrijgemaakt voor gebruik in papier-­‐ en houtproducten zoals vezelplaten. Papier: 
Geproduceerd door samendrukken van vochtige vezels, meestal cellulosepulp afkomstig van hout, vodden of grassen, en het drogen ervan in flexibele vellen. 
Een van de vier grote uitvindingen van het oude China (2de eeuw voor Christus). 
Het gebruik van papier uit China verspreidde door de islamitische wereld en ging in de 13de eeuw in productie in het middeleeuwse Europa. 
De industriële productie van papier in de vroege 19de eeuw veroorzaakte belangrijke culturele veranderingen wereldwijd, waardoor het voor de eerste keer relatief goedkoop werd om informatie uit te wisselen onder de vorm van brieven, kranten en boeken. 
Het woord papier is afgeleid van het Griekse woord voor de oude Egyptische schrijfmateriaal genaamd papyrus, dat werd gevormd uit geslagen stroken van de papyrusplanten. 
Papier kan worden geproduceerd met een grote verscheidenheid van eigenschappen, afhankelijk van het beoogde gebruik: papiergeld, opslaan van informatie, verpakking, schoonmaken, constructie, enz. Katoen – Gossypium spp. (Malvaceae): Dr. Isabel Larridon 114 Cursus: Plant biodiversity conservation 
Een zachte, pluizige vezel die groeit rond de zaden van de katoenplant. 
Gossypium soorten zijn struiken afkomstig uit tropische en subtropische gebieden over de hele wereld, inclusief Amerika, Afrika, India en Pakistan. 
De vroegste teelt van katoen in Amerika vond plaats in Mexico, zo'n 8.000 jaar geleden. 
Voor het eerst geteeld in de Oude Wereld 7.000 jaar geleden, in de Indusvallei. 
De inheemse Mexicaanse soort G. hirsutum is vandaag de dag de meest aangeplant soort katoen in de wereld (ongeveer 90% van de wereldwijde productie). 
De vezel die het vaakst wordt gesponnen tot garen of draad, en gebruikt wordt om een zacht, ademend textiel te maken dat het meest gebruikt wordt om kleding te maken. 
De Engelse naam is afgeleid van het Arabische (al) qutn ‫ﻕقﻁطﻥن‬, en wordt gebruikt sinds de jaren 1400. Vlas/lijnzaad – Linum usitatissimum (Linaceae): 
Inheems in het gebied dat zich uitstrekt van de oostelijke Middellandse Zee naar India en werd waarschijnlijk voor het eerst gedomesticeerd in de Vruchtbare Halve Maan (Egypte, Fenicië en Mesopotamië). 
Werd uitgebreid gecultiveerd in het oude Ethiopië en het oude Egypte. 
Gekweekt zowel voor de zaden als de vezels. Diverse delen van de plant worden gebruikt om textiel, kleurstof, papier, geneeskunde, visnetten, haargel en zeep te maken. 
In een prehistorische grot in Georgië werden geverfde vlasvezels gevonden gedateerd op 30.000 jaar voor Christus. 
Gebruik van vlasvezels in productie van doek in Noord-­‐Europa dateert uit het Neolithicum. 
Vlasvezel wordt gewonnen uit het floëemvezels in de stengel. 
Vlasvezel is zacht, glanzend en soepel. Het is sterker dan katoenvezel maar minder elastisch. 
De vezels worden gebruikt voor de productie van touw en kabel, en het is ook een grondstof voor de hoge-­‐kwaliteit papier industrie voor het gebruik van gedrukte bankbiljetten, sigarettenpapier en theezakjes. Hennep – Cannabis subsp. sativa var. sativa (Cannabaceae): 
Zacht, duurzaam vezel gebruikt voor industriële doeleinden zoals papier, textiel, biologisch afbreekbare kunststoffen, bouw, gezonde voeding, brandstof en medische doeleinden. 
Snel groeiende biomassagewas dat tot 25 ton droge stof per hectare per jaar produceert. 
Zeer milieuvriendelijk (met uitzondering van de chemische meststoffen gebruikt in industriële landbouw) gezien de teelt weinig pesticiden en geen herbiciden vereist. Dr. Isabel Larridon 115 Cursus: Plant biodiversity conservation 
Belangrijkste producent van hennep is China met kleinere productie in Europa, Chili en Noord-­‐Korea. 
De vezels zijn afkomstig uit de floëemvezels in de stengel. 
Gebruik van hennep voor de productie van vezels is sterk afgenomen in de afgelopen twee eeuwen, maar vóór de industriële revolutie, was hennep een populaire vezel. 
Oudste geïdentificeerde grof papier, gemaakt van hennep, dateert uit het begin van de Westelijke Han-­‐dynastie, ongeveer 2.000 jaar geleden. Ramie – Boehmeria nivea (Urticaceae): 
Een van de oudste vezelgewassen, gebruikt gedurende ten minste zes duizend jaar. 
Vezels afkomstig uit floëemvezels in de stengel. 
Werd gebruikt in mummiedoeken in Egypte in de periode 5000-­‐3300 voor Christus en werd geteeld in China gedurende vele eeuwen. 
Een van de sterkste natuurlijke vezels. Het vertoont nog grotere sterkte wanneer nat. Ramievezel is vooral bekend voor zijn vermogen om vorm te houden, rimpels te verminderen, en geven van een zijdeachtige glans aan textiel. Het is niet zo duurzaam als andere vezels, en wordt dus meestal gebruikt gemengd met andere vezels als katoen of wol. 
Ondanks zijn kracht heeft ramie een beperkte acceptatie voor textielgebruik. Extractie en reiniging van de vezel zijn duur, vooral als gevolg van de verschillende noodzakelijk stappen in de productie -­‐ schrapen, beuken, verwarmen, wassen en blootstellen aan chemicaliën. 
Wordt gebruikt om producten als industrieel naaigaren, verpakkingsmateriaal, visnetten en filterdoeken te maken. Het is ook verwerkt in textiel voor huisraad en kleding, vaak in combinatie met andere vezels. Kortere vezels en afval worden gebruik in de papierindustrie. Jute – Corchorus sp. (Malvaceae) [Witte jute (C. capsularis), Tossa jute (C. olitorius)]: 
Lange, zachte, glanzende vezel die kan worden gesponnen tot grove, sterke draden. 
Vezels afkomstig uit floëemvezels in de stengel. 
Een van de meest betaalbare natuurlijke vezels en is de tweede na katoen in hoeveelheid geproduceerd en verscheidenheid van toepassingen. 
Eeuwenlang is jute een integraal onderdeel van de cultuur van de Bengalen geweest. 
Regengevoed gewas met weinig behoefte aan kunstmest of pesticiden. Productie is geconcentreerd in Bangladesh en India. 
Gebruikt voornamelijk om doek voor het verpakken van balen ruwe katoen, zakken en grof doek te maken. De vezels worden ook verweven in gordijnen, stoelbekleding, tapijten en steun voor linoleum. Dr. Isabel Larridon 116 Cursus: Plant biodiversity conservation 
Terwijl jute nu vaak wordt vervangen door synthetische materialen in veel van deze toepassingen, profiteren sommige toepassingen waar kunststoffen ongeschikt zouden zijn ervan dat jute biologisch afbreekbaar is. 
De vezels worden alleen of gemengd met andere soorten vezels gebruikt om touw maken. Kapok – Ceiba pentandra (Malvaceae): 
De vezel is licht, zeer dynamisch, veerkrachtig en bestand tegen water. 
Vezels worden gewonnen uit haren op de wanden van de vruchtbladen (carpellen). 
Proces van de oogst en het scheiden van de vezels is arbeidsintensief en de vezels zijn moeilijk te handmatig te spinnen, maar worden gebruikt als een alternatief voor dons als vulling in matrassen, kussens, stoffering, en knuffels zoals teddyberen en voor isolatie. Het werd vroeger veel gebruikt in reddingsvesten en dergelijke toepassingen tot synthetische materialen de vezels grotendeels gingen vervangen. De zaden produceren olie die plaatselijk wordt gebruikt voor zeep, en die kunnen worden gebruikt als meststof. Sisal – Agave sisalana (Agavaceae): 
Stijve vezels traditioneel gebruikt bij het maken van touw en ook dartborden. 
Vezels worden gewonnen door een proces dat bekend staat als decorticatie of ontschorsing, waarbij de bladeren worden geplet en geslagen door een draaiend wiel met botte messen, zodat alleen vezels overblijven. 
Sisallandbouw veroorzaakt aantasting van het milieu omdat sisalplantages inheemse bossen vervangen. Het wordt echter nog steeds beschouwd als minder schadelijk dan veel andere soorten landbouw aangezien geen kunstmest gebruikt wordt in sisalproductie, en hoewel herbiciden soms worden gebruikt, kan dit effect worden geëlimineerd omdat het meeste wieden met de hand gebeurt. Het effluent van het decorticatieproces veroorzaakt ernstige verontreiniging wanneer het is terecht komt in waterlopen. 
Afgezien van touwen, wordt sisal gebruikt in goedkoop en speciaal papier, dartborden, filters, matrassen, tapijten, handwerk en kabeltouw. 
Een milieuvriendelijk versterkingsmiddel dat asbest en glasvezel kan vervangen in samengestelde materialen in verschillende toepassingen, waaronder de auto-­‐industrie. 
Andere producten zijn spa-­‐producten, kattenkrabpalen, tapijten, slippers en doeken. Banaan – Musa spp. (Musaceae): 
Bron van vezels voor textiel van hoge kwaliteit. 
In Japan gaat de bananenteelt voor kleding en huishoudelijk gebruik op zijn minst terug tot de 13de eeuw. Dr. Isabel Larridon 117 Cursus: Plant biodiversity conservation 
De geoogste scheuten worden eerst gekookt in loog om de vezels voor te bereiden op het maken van garen. Garen is een lange ononderbroken lengte van met elkaar verbonden vezels. De bananenscheuten produceren vezels van verschillende mate van zachtheid, en dus garens en textiel met verschillende kwaliteiten voor specifieke toepassingen. 
De buitenste vezels van de scheuten zijn de grofste, en zijn geschikt voor tafelkleden, terwijl de zachtste binnenste vezels wenselijk zijn voor kimono’s. 
In Nepal wordt de stengel geoogst en reepjes worden onderworpen aan ontharding, mechanische vezel extractie, bleken en drogen. Daarna worden de vezels naar de Kathmanduvallei gestuurd voor gebruik in tapijten met een zijdeachtige textuur. 
Papier gemaakt van banaanvezel wordt verkregen door een geïndustrialiseerd proces uit de stengel en de niet-­‐bruikbare vruchten. 13.1.2. Kleuren/pigmenten Plantaardige pigmenten omvatten een verscheidenheid aan moleculen, zoals porfyrinen, carotenoïden, anthocyanen en betalainen. Alle biologische pigmenten absorberen selectief bepaalde golflengten van het licht, en reflecteren anderen. Het licht dat wordt geabsorbeerd kan door de plant gebruikt worden in chemische reacties, terwijl de gereflecteerde golflengten van het licht de kleur van het pigment bepalen. Pigmenten dienen ook om bestuivers aan te trekken. Chlorofyl: 
Primaire pigment in planten. 
Het is een porfyrine dat gele en blauwe golflengten van het licht absorbeert en groen reflecteert. 
Aanwezigheid en relatieve rijkdom aan chlorofyl geven planten hun groene kleur. 
Alle landplanten en groene algen bezitten twee vormen van dit pigment: chlorofyl a en chlorofyl b. Bruinwieren, diatomeeën en vele andere algen bevatten chlorofyl c in plaats van b, terwijl de rode algen alleen chlorofyl a bezitten. Alle chlorofylen dienen als het belangrijkste middel dat planten gebruiken om licht te onderscheppen voor de fotosynthese. 
Ingeschreven als additief voor levensmiddelen (kleurstof) (E-­‐nummer E140), en gebruikt om een verscheidenheid van voedingsmiddelen en dranken groen te kleuren. 
Gebruikt in geneeskunde, bv. alfalfa (Medicago sativa). 
Vloeibaar chlorofyl heeft vele voordelen voor de gezondheid: ontgiften van het lichaam, versterken van het immuunsysteem, helpen zuiveren van het bloed, reinigen van het spijsverteringskanaal en celproductie en -­‐regeneratie bevorderen. Dr. Isabel Larridon 118 Cursus: Plant biodiversity conservation Carotenoiden: 
Rode, oranje of gele tetraterpenoiden. 
Bijkomende pigmenten in planten, waardoor de fotosynthese energie kan gebruiken van golflengten van het licht die niet geabsorbeerd worden door chlorofyl. 
De meest bekende carotenoïden zijn caroteen (een oranje pigment gevonden in wortelen), luteïne (een geel pigment gevonden in fruit en groenten) en lycopeen (het rode pigment die verantwoordelijk is voor de kleur van tomaten). 
Er is aangetoond dat ze fungeren als antioxidanten en het zicht bij mensen bevorderen. 
Mensen die diëten consumeren die rijk zijn aan carotenoïden uit natuurlijke voedingsmiddelen, zoals fruit en groenten, zijn gezonder en hebben een lagere mortaliteit als gevolg van een aantal chronische ziekten. 
Producten uit carotenoïde afbraak leveren belangrijk geurstoffen die op grote schaal worden gebruikt in parfums en de cosmetica-­‐industrie. Anthocyanen: 
In water oplosbare flavonoïde pigmenten die rood of blauw zijn, afhankelijk van de pH. 
Komen voor in alle weefsels van hogere planten, en verstrekken kleur aan bladeren, stengels, wortels, bloemen en vruchten, maar zijn niet altijd in voldoende hoeveelheden aanwezig om merkbaar te zijn. 
Meest zichtbaar in bloemblaadjes, waar zij tot 30% van het droge gewicht van het weefsel kunnen uitmaken. 
Ook verantwoordelijk voor de paarse kleur te zien op de abaxiale zijde van bladeren van veel tropische schaduwplanten waar ze licht dat door het blad gepasseerd is opvangen en terugkaatsen naar chlorofylrijke gebieden, teneinde het gebruik van het beschikbare licht te maximaliseren. 
Secundaire metabolieten gebruikt als additief voor levensmiddelen met E-­‐nummer E163. 
De toename van de antioxidatiecapaciteit van bloed waargenomen na de consumptie van anthocyaninerijke voedingsmiddelen is geen direct gevolg van de anthocyanen, maar kan resulteren uit verhoogde urinezuurspiegels afgeleid van het metabolisme van flavonoïden. 
Rijk geconcentreerd als pigment in bessen, anthocyanen zijn potentieel effectief tegen: kanker, veroudering en neurologische aandoeningen, ontstekingen, diabetes en bacteriële infecties. 
Anthocyanen worden gebruikt in organische zonnecellen vanwege hun vermogen om licht te absorberen en omzetten in elektronen. Dr. Isabel Larridon 119 Cursus: Plant biodiversity conservation Betalainen: 
Rode of gele pigmenten. 
Net als anthocyanen wateroplosbaar, maar in tegenstelling tot anthocyanen zijn het indool-­‐
afgeleide verbindingen gesynthetiseerd uit tyrosine. 
Deze klasse van pigmenten is alleen te vinden in de Orde Caryophyllales (inclusief cactussen en amarant), en komen nooit samen voor in planten met anthocyanen. 
Verantwoordelijk voor de dieprode kleur van rode bieten, en worden commercieel gebruikt als voedsel-­‐kleurstoffen. 
Het belang van de voedingsindustrie voor betalainen is gegroeid sinds ze werden geïdentificeerd als natuurlijke antioxidanten die de positieve effecten op de gezondheid bij de mens kunnen hebben. 
Betalainen kunnen anti-­‐kanker activiteit vertonen. Betalainen van de cactusvijg lieten een aanzienlijke vrije radicalen en anti-­‐oxiderende eigenschappen zien in vitro die endotheel beschermen tegen cytokine-­‐geïnduceerde redoxtoestand verandering. 13.1.3. Plantaardige vetten en oliën 
Lipiden afkomstig van planten. 
Bij kamertemperatuur zijn oliën vloeibaar en vetten zijn vast. 
Chemisch bestaan zowel vetten en oliën bestaan uit triglyceriden. 
Hoewel veel verschillende delen van planten olie kunnen opleveren, wordt in de handelspraktijk olie voornamelijk gewonnen uit zaden. 
Veel plantaardige oliën worden gebruikt om zeep, huidproducten, kaarsen, parfums en andere persoonlijke verzorging en cosmetische producten te maken. 
Sommige oliën zijn bijzonder geschikt als drogende olie, en worden gebruikt bij het maken van verf en andere producten voor houtbehandeling. 
Plantaardige oliën worden ook gebruikt voor biodiesel, die kan worden gebruikt als conventionele diesel. Sommige mengsels met plantaardige oliën worden in ongewijzigde voertuigen gebruikt, maar 100% plantaardige olie kan enkel in speciaal geprepareerde voertuigen die de olie eerst verwarmen om de viscositeit te verminderen. De plantaardige olie economie groeit en de beschikbaarheid van biodiesel wereldwijd neemt toe. In de onderstaande tabel staan de 's werelds belangrijkste bronnen van plantaardige oliën, hun jaarlijkse wereldwijde consumptie en een aantal nota's over het gebruik ervan. Dr. Isabel Larridon 120 Cursus: Plant biodiversity conservation Bron van olie Wereldconsumptie (miljoen ton) Palm 41,31 Soya 41,28 Koolzaad 18,24 Een van de meest gebruikte bakoliën, canola is een (handelsmerk) variëteit (cultivar) van koolzaad. Zonnebloem 9,91 Een veelgebruikte bakolie, ook gebruikt om biodiesel te maken. Pinda 4,82 Mild-­‐gearomatiseerde bakolie. Katoen 4,99 Een belangrijke olie voor de voedingsindustrie, vaak gebruikt in de industriële verwerking van levensmiddelen. Palmpit 4,85 Uit het zaad van de Afrikaanse palmboom. Kokos 3,48 Gebruikt in zeep en om te koken. Olijf 2,84 Gebruikt in de keuken, cosmetica, zeep en als brandstof voor de traditionele olielampen. Nota’s De meest geproduceerde tropische olie, ook gebruikt om biobrandstof te maken. Goed voor ongeveer de helft van de wereldwijde productie van consumeerbare olie. 13.1.4. Latex 
Complexe emulsie bestaande uit eiwitten, alkaloïden, zetmeel, suikers, oliën, looistoffen, harsen en gommen die coaguleert bij blootstelling aan lucht. Het wordt meestal afgescheiden na weefselschade. 
Melkachtige vloeistof gevonden in 10% van de bloemplanten als bescherming tegen herbivoren. 
Natuurlijk rubber is het belangrijkste product dat wordt verkregen uit latex; meer dan 12.000 plantensoorten hebben rubber bevattende latex, maar in de meeste soorten is het rubber niet geschikt voor commercieel gebruik. Deze latex wordt gebruikt om veel andere producten te maken waaronder matrassen, handschoenen, badmutsen, condooms, katheters en ballonnen. 
Het eerste gebruik van rubber was door de Olmecas in Mexico, die eeuwen later in 1600 voor Christus hun kennis over de natuurlijke latex van de Hevea boom doorgaven aan de oude Maya's. Ze kookten de geoogste latex om een bal te maken voor een sport. 
De commerciële bron van natuurlijke rubber latex is de pararubberboom (Hevea brasiliensis, Euphorbiaceae). 
Andere planten die latex bevatten zijn: gutta-­‐percha (Palaquium gutta, Sapotaceae), rubbervijg (Ficus elastica, Moraceae), en de Panama rubberboom (Castilla elastica, Moraceae). Dr. Isabel Larridon 121 Cursus: Plant biodiversity conservation EU-­‐based Production and Exploitation of Alternative Rubber and Latex Sources: Natuurlijk rubber is een uniek biopolymeer dat essentieel is voor industrie, geneeskunde, persoonlijke verzorging en transport, vooral omdat het in veel van deze toepassingen niet kan worden vervangen door synthetische op petroleum gebaseerde materialen. De belangrijkste bron is nu de rubberboom Hevea brasiliensis. Toegenomen wereldwijde vraag naar natuurrubber en latex, een schimmelziekte die potentieel in staat is de rubberboomplantages in Zuid-­‐Oost-­‐Azië te vernietigen, en allergieën voor Hevea latex, zijn belangrijke drijfveren voor de ontwikkeling van alternatieve inheemse bronnen van latex en natuurrubber, de twee meest veelbelovende zijn de Noord-­‐Amerikaanse struik Parthenium argentatum (guayule) en Taraxacum koksaghyz (Russische paardenbloem). Het EU-­‐PEARLS consortium verbindt belanghebbenden in de EU en elders in ontwikkeling, exploitatie en duurzaam gebruik van guayule en Russische paardenbloem, gericht op de creatie van volledige nieuwe waardeketens voor natuurlijk rubber en latex van deze planten. EU-­‐based Production and Exploitation of Alternative Rubber and Latex Sources. Website: http://www.eu-­‐pearls.eu/UK/ Accessed 14 March 2013. 13.1.5. Drank Plantaardige dranken worden in verschillende delen van de wereld geproduceerd sinds de oudheid en vormen een interessant en opvallend onderdeel van de culturele diversiteit en lokale tradities. Deze dranken omvatten warme infusies (koffie, thee), vruchtensappen, koolzuurhoudende dranken, gefermenteerde vruchtensappen (wijnen), gemoute en gefermenteerde granen (bieren), en gedistilleerde alcoholhoudende dranken. Hop, cola, kinine, geisho en absint zijn voorbeelden van plantaardige smaakstoffen. Voorbeeld: De blauw-­‐groene agave, een wonderbaarlijke producent van suiker De blauw-­‐groene agave (Agave tequilana) bloeit in de hete, droge gebieden rond de stad Guadalajara in Mexico. Het gedistilleerde product dat wordt verkregen uit het suikerhoudende sap van de gemodificeerde stam (of piña) is de alcoholische drank tequila. Het zal je echter niet als een verrassing voorkomen dat de agave het zoete sap niet ten behoeve van de mens aanmaakt. Een enkele plant groeit ongeveer 10 jaar en produceert complexe suikers genaamd fructanen, die worden opgeslagen in de piña. Na een decennium, kan de piña maar liefst 80 kg wegen. Wanneer het tijd is voor de plant om te bloeien, dit doet de plant maar een keer in zijn leven, worden al de suikerreserves in de piña gemobiliseerd en, binnen ongeveer 30 dagen, maakt de plant een bloeiende stengel aan van verschillende meter hoog en tientallen centimeters in diameter. Why People Need Plants. Edited by C. Wood & N. Habgood. The Open University. Kew Publishing, Royal Botanic Gardens, Kew. Dr. Isabel Larridon 122 Cursus: Plant biodiversity conservation 13.2. Bionics Bionics (ook biomimicry, biomimetics, bio-­‐inspiration, biognosis, en dicht aanleunend by bionical creativity engineering) is de toepassing van biologische methoden en systemen gevonden in de natuur bij de study en het design van technische systemen en moderne technologie. Technologietransfer tussen levensvormen en producten, is volgens voorstanders van bionische technologie, wenselijk omdat evolutionaire druk de meeste levende organismen, met inbegrip van flora en fauna, dwingt om sterk geoptimaliseerd en efficiënt te worden. Er zijn drie biologische niveaus in fauna en flora, waarnaar technologie kan worden gemodelleerd: 
Het nabootsen van natuurlijke methoden van fabricage; 
Imiteren mechanismen gevonden in de natuur; 
Het bestuderen van de organisatorische principes van het sociale gedrag van organismen. 13.2.1. Lotuseffect (zelfreinigende oppervlakken) Het lotuseffect verwijst naar de zeer hoge waterafstotendheid (superhydrophobicity) tentoongesteld door de bladeren van de lotusbloem (Nelumbo nucifera, Nelumbonaceae; Fig. 28). Vuildeeltjes worden verwijderd door waterdruppels door een complexe micro-­‐ en nanoscopische architectuur van het oppervlak, die adhesie minimaliseert. Nanotechnologen hebben behandelingen, coatings, verven, dakpannen, stoffen en andere oppervlakken ontwikkeld die droog kunnen blijven en zichzelf schoon houden op dezelfde manier als een lotusblad. Dit kan meestal worden bereikt met behulp van speciale fluorochemische of silicone behandelingen op gestructureerde oppervlakken of met samenstellingen die microscopische deeltjes bevatten. Super-­‐hydrofobe coatings bestaande uit Teflon microdeeltjes worden reeds meer dan 30 jaar gebruikt voor medisch-­‐diagnostische dia's. Fig. 28: Lotus, Nelumbo nucifera (Nelumbonaceae). Dr. Isabel Larridon 123 Cursus: Plant biodiversity conservation 13.2.2. Velcro (haak-­‐en-­‐lus sluiting) In 1941 werden haak-­‐en-­‐lus bevestigingsmiddelen uitgevonden door de Zwitserse ingenieur Georges de Mestral na terugkomst van een jacht met zijn hond in de Alpen. Hij onderzocht de zaden van klis (Arctium sp.; Asteraceae) die vastkleefden aan zijn kleren en de vacht van zijn hond onder een microscoop en merkte hun honderden 'haakjes' op die vast bleven haken aan alles met ‘lusjes’, zoals kleding, dierenvachten of haar. Hij zag de mogelijkheid om de binding twee materialen omkeerbaar te maken op een eenvoudige manier als hij de haken en lussen kon dupliceren. 13.2.3. Zelfherstellende materialen Een klasse van slimme materialen die het structureel de mogelijkheid hebben opgenomen om schade veroorzaakt door mechanische gebruik na verloop van tijd te repareren. De inspiratie komt uit biologische systemen, die het vermogen hebben zichzelf te genezen na verwonding. De cuticula bij planten zorgt voor een multifunctionele interface tussen de planten en hun omgeving. De cuticula met bijbehorende wassen, is een beschermende laag die waterverlies door verdamping minimaliseert en verschillende functies biedt, zoals hydrofobiciteit, lichtreflectie en absorptie van schadelijke straling. Studie van de self-­‐healing processen in de epicuticulaire waslaag moeten nuttig zijn voor het ontwerp van zelfherstellende materialen. 13.2.4. Reversibele hechting Vaak is niet permanente bevestiging met lijm vereist, en de lijmverbinding moet "ontkoppeld" worden op een vooraf bepaalde tijd. Niet-­‐permanente lijm wordt gebruik in niet-­‐structurele toepassingen zoals verwijderbare labels, films voor bescherming van oppervlakken, gemakkelijk plaatsbaar en afneembaar notities (de bekende omkeerbare zelfklevende post-­‐its). Iedereen is bekend met post-­‐its, maar weinigen van jullie hebben waarschijnlijk bedacht hoe uniek het is dat wanneer je een post-­‐it van een oppervlak trekt, het nog net zo goed plakt op het volgende oppervlakt. Industriële lijm en tape functioneren niet op deze manier. Ofwel beschadigen ze het oppervlak wanneer je het gelijmde voorwerp wegtrekt, ofwel zal het gelijmde punt niet langer vasthouden aan het volgende oppervlak. Zelfs post-­‐its zijn niet onfeilbaar, bv. wanneer stof zich vasthecht op het kleverige deel zal het niet langer blijven kleven. Dit is niet het geval met de vruchten van bepaalde epifytische Peperomia soorten. Deze soorten behoren tot het meest soortenrijke en wijdverbreide subgenus van Peperomia. Hun vruchten blijven eindeloos aan alle oppervlakken plakken, dit maakt waarschijnlijk de verspreiding van vruchten door epizoöchorie mogelijk. Tomek Sadowski en Lena Frenzke bestudeerden de krachten die nodig zijn om deze vruchten weg te trekken van alle soorten oppervlakken en van elkaar. Dit is een eerste stap in een mogelijke industriële toepassing. In haar studie, richt Lena zich op de hypothese dat deze kleverige vruchten de sleutel zijn voor het succes en de verspreiding van de epifytische Peperomia soorten. Dr. Isabel Larridon 124 Cursus: Plant biodiversity conservation 14. Belang van plantenbiodiversiteit voor geneeskunde In meer dan een miljard jaar van evolutie hebben planten talloze chemicaliën ontwikkeld die hen helpen om pathogenen, zoals bacteriën, virussen en schimmels, af te weren. Deze chemische bestanddelen in planten geven ook bescherming tegen insecten en herbivoren. Ongeveer 50.000 plantensoorten, 1 op de 6 van alle bekende soorten, hebben medicinale toepassingen. Planten blijven de basis van belangrijke nieuwe geneesmiddelen, worden op grote schaal gebruikt voor zelfmedicatie in de westerse medische systemen, en zijn de belangrijkste vorm van geneeskunde in de derde wereld. De Wereldgezondheidsorganisatie schat dat ongeveer 80% van de wereldbevolking nog steeds afhankelijk is van planten voor hun primaire bron van geneesmiddelen. Hoewel algemeen nu minder drugs gebaseerd zijn op natuurlijke producten, blijft het gebruik van plantaardige geneesmiddelen in sommige gebieden van de geneeskunde hoog, bv. > 60% van moderne geneesmiddelen gebruikt om kanker te behandelen zijn op basis van natuurlijke verbindingen. Er zijn naar schatting 70.000 onbeschreven plantensoorten in de wereld. Daarenboven, werden tot op dit moment < 1% van de biodiversiteit van planten in het regenwoud getest op bruikbare chemische verbindingen. Dit kan een grote impact hebben op de zoektocht naar nieuwe geneesmiddelen op basis van planten. Voorbeeld van een plantaardig medicijn: Roze maagdenpalm De Roze maagdenpalm (Fig. 29) ziet eruit als iets wat je zou zien in bloembed van een buur. De kleine witte tot roze bloemen met helder roze centra vallen op tussen de glanzende groene bladeren. De Roze maagdenpalm is een gewone plant met buitengewone mogelijkheden. Vincristine en vinblastine, twee geneesmiddelen afgeleid van de plant, worden respectievelijk gebruikt om leukemie bij kinderen en gevallen van de ziekte van Hodgkin te behandelen. Deze geneesmiddelen kunnen de overlevingskans van kinderen van 5 tot 80% na de behandeling te verhogen. Fig. 29: Roze maagdenpalm (Catharanthus roseus, Apocynaceae). Why People Need Plants. Edited by C. Wood & N. Habgood. The Open University. Kew Publishing, Royal Botanic Gardens, Kew. Dr. Isabel Larridon 125