Plantas mantidas em ex situ coleções como jardins botânicos e arboretas podem fornecer material para restauração ecológica, protegendo espécies contra a extinção em caso de perda de habitat. Para a sobrevivência das espécies a longo prazo, é necessário assegurar que ex situ as coleções mantêm uma alta porcentagem da diversidade genética total de cada espécie ameaçada. Embora o banco de sementes possa ajudar nesse objetivo, muitas sementes, principalmente dos trópicos, não permanecem viáveis ​​sob a desidratação necessária para o armazenamento. Como as coleções vivas têm limitações de espaço e de financiamento, é importante saber quantos indivíduos de um determinado táxon precisam ser coletados para alcançar com eficiência metas de diversidade genética, além de saber se espécies intimamente relacionadas, como as do mesmo gênero, podem ter requisitos semelhantes, diminuindo a quantidade de estudo genético necessário.

Em nova pesquisa publicada em Proceedings of the Royal Society B, o principal autor Sean Hoban do Morton Arboretum e seus colegas investigaram a questão de quantos indivíduos são necessários para proteger uma determinada porcentagem de diversidade genética em ex situ coleções. Os pesquisadores estudaram 11 táxons de plantas perenes lenhosas em cinco gêneros, todos ameaçados e impossíveis de armazenar em banco de sementes. Eles primeiro determinaram quanta diversidade genética é mantida atualmente nas coleções e, em seguida, reamostraram os conjuntos de dados da população selvagem para estimar quanta diversidade poderia ser capturado para um determinado tamanho de coleção. A partir desses resultados, os autores conseguiram calcular o tamanho mínimo da coleção que permitiria a captura de 70% e 95% da diversidade genética total da espécie.

Os autores descobriram que entre 40% e 95% da diversidade genética existente, excluindo os alelos mais raros, foi conservada nas coleções atuais de cada táxon, com a maioria caindo abaixo dos alvos de conservação genética. O tamanho da coleção não era um preditor perfeito: alguns eram mais eficientes do que outros na captura da diversidade. Surpreendentemente, os tamanhos de coleção necessários para atingir os alvos variaram muito mesmo dentro de um determinado gênero. Para duas espécies do gênero Zâmia, por exemplo, capturar 95% dos alelos exigiu 82 indivíduos de uma espécie, mas apenas 44 da outra.

Os dados revelaram que as coletas atuais não são tão eficientes quanto poderiam ser. Em alguns casos, com um projeto de amostragem aprimorado, o dobro da diversidade genética pode ser capturado sem aumentar o número total de espécimes. Por outro lado, um número menor de plantas totais, amostradas de forma eficiente, poderia fornecer a mesma quantidade de diversidade genética presentemente mantida. O fato de espécies congêneres não poderem ter o mesmo tamanho mínimo de coleção aponta para uma grande necessidade de estudo genético. No entanto, nos casos em que faltam informações sobre a genética e a demografia de uma espécie, os autores estimam que serão necessários entre 30 e 200 indivíduos se amostrados aleatoriamente.

“[P]or séculos, os jardins simplesmente tentaram obter o maior número possível de espécies, com apenas um ou alguns espécimes por espécie. Freqüentemente, eles obtinham espécimes por meio de sementes de outro jardim, o que não conservava uma nova diversidade genética adicional”, explica Hoban*. “Existem agora algumas regras básicas de boas práticas para a conservação da diversidade genética, [por exemplo,] amostra de sementes de 50 plantas em uma população ou amostra de pelo menos cinco populações, conforme recomendado pelo Centro de Conservação de Plantas. "

Ainda assim, a maioria das coleções enfrenta restrições sobre quantas plantas individuais podem suportar. “[Para] jardins individuais, o espaço é uma grande preocupação. A maioria dos jardins agindo sozinhos acharia difícil adotar recomendações completas de mais de 100 árvores para uma única espécie, quanto mais para várias”, diz Hoban, explicando que um jardim pode ter que escolher entre manter um grande número de apenas algumas espécies ou apenas um poucos espécimes de muitas espécies diferentes. “Este é um fator por trás do nosso trabalho – uso eficiente do espaço para maximizar o valor de conservação nas coleções de jardins botânicos. Essa restrição no nível do jardim individual enfatiza a necessidade de coordenação entre os jardins para garantir que, como um coletivo, mantenhamos a maioria das espécies com grande número de espécimes. Existem mais de 3000 jardins botânicos em todo o mundo e, juntos, temos o espaço e a experiência para atender às recomendações.”

Essa coordenação entre os jardins, que Hoban chama de metacoleção, é uma salvaguarda fundamental contra perdas de espécimes individuais. “Distribuir o risco entre sites é essencial. Muitos jardins sofreram danos causados ​​por furacões, incêndios, inundações e novas pragas nos últimos anos, além da perda normal devido à idade e acidentes. Embora muitas pessoas pensem nas árvores de um jardim como “permanentes”, elas são, na verdade, bastante efêmeras. E, as metacoleções superam rapidamente as limitações de espaço de um único terreno. As metacoleções capturam a diversidade genética melhor do que as coleções de jardim único. Os jardins precisam trabalhar juntos!” diz Hoban. “Estamos em um momento de transição, com mais consciência e ação em torno das melhores práticas para conservação genética em jardins agora do que havia 10 a 20 anos atrás. Ainda assim, a transição está em andamento tanto dentro dos jardins quanto entre os jardins que trabalham juntos de forma coordenada para salvaguardar a biodiversidade.”

*Essas citações também receberam contribuições dos coautores Seana Walsh (National Tropical Botanic Garden), Patrick Griffith (Montgomery Botanical Center), Murphy Westwood (Morton Arboretum), Matt Lobdell (Morton Arboretum) e Michael Dosmann (Arnold Arboretum, Harvard) .