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Por que a conservação de orquídeas não é uma questão simples?

Nota do Editor, 7 de agosto de 2019: O podcast do Smithsonian, Sidedoor, lançou um novo episódio sobre orquídeas. Estamos ressurgindo em 2018 sobre o trabalho de conservação que está sendo feito para entender melhor essas plantas extremamente vulneráveis.

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Orquídeas são as últimas divas do mundo das plantas, e não apenas as ornamentais extravagantes favorecidas por floristas e horticultores. Há aproximadamente 30.000 espécies diferentes de orquídeas - mais do que qualquer outra família de plantas com flores - e algumas delas são tão exigentes que passarão uma década ou mais no subsolo, aguardando apenas as condições exatas para aparecer.

Nativo de uma variedade de habitats em todos os continentes, mas na Antártida, eles são comumente usados ​​em cosméticos e perfumes, e até mesmo em bolos de salgadinhos em algumas partes do mundo. A baunilha é uma orquídea familiar para todos os padeiros. Orquídeas aos milhares são exibidas anualmente em Washington, DC, quando o Jardim Botânico dos EUA e o sócio do Smithsonian Gardens para a estréia raramente viram orquídeas das duas coleções.

(Ouça este novo episódio do podcast Smithsonian Sidedoor, que explora como os cientistas do Smithsonian Environmental Research Center estão tentando restabelecer as orquídeas, como a pequena pogonia espiralada, em estado selvagem.)

Apesar de sua onipresença, as orquídeas são extremamente vulneráveis ​​à perda de habitat e à colheita excessiva. As populações são geralmente pequenas, às vezes apenas uma ou duas dúzias de plantas, e vivem em áreas muito limitadas, onde requerem polinizadores muito especializados. As orquídeas que crescem na natureza também são totalmente dependentes de fungos para sobreviver no início de seu ciclo de vida. A complexidade de sua ecologia representa grandes desafios para os conservacionistas.

Pode levar décadas para aprender o que uma orquídea precisa, mas algumas espécies podem não ter tanto tempo. Só nos Estados Unidos e no Canadá, cerca de metade de todas as orquídeas nativas estão ameaçadas em pelo menos uma parte do seu alcance. É por isso que o Centro de Conservação de Orquídeas da América do Norte (NAOCC) está construindo uma rede nacional de repositórios para depositar orquídeas e os fungos encontrados em suas raízes. Seu objetivo é armazenar o material genético necessário para conservar todas as mais de 200 espécies de orquídeas nativas dos EUA e do Canadá.

"Há esforços internacionais no banco de sementes, mas poucas pessoas se concentraram em orquídeas, porque não sabem muito sobre sua ecologia", diz Dennis Whigham, chefe do Laboratório de Ecologia Vegetal do Smithsonian Environmental Research Centre (SERC), em Edgewater. Maryland.

Tracyanum do Cymbidium (jardim botânico dos EU) Dendrobium ceraula (Jardim Botânico dos EUA) Orvalho do Báltico Cymbidium "rosto de sardas" (US Botanic Garden) Truque Vulcânico "Fogo Laranja" (Jardim Botânico dos EUA) Cymbidium Pierrette "Milk Tea" (Jardim Botânico dos EUA) Paphiopedilum haynaldianum (Jardim Botânico dos EUA) Rhyncolaeliocattleya Toshie Aoki (Jardim Botânico dos EUA) Bulbophyllum echinolabium (Jardim Botânico dos EUA)

Em 2012, Whigham fundou o NAOCC em colaboração com o US Botanic Garden. Eles desenvolveram protocolos padronizados para coletar sementes e raízes de orquídeas, e estão trabalhando com outros grupos em todo o país para estabelecer repositórios regionais para que conservacionistas e entusiastas das orquídeas possam contribuir.

Seu objetivo é ter coleções de todas as espécies de cada estado. Dentro de cada estado, eles querem coleções de todas as regiões onde uma espécie cresce, porque a mesma espécie pode estar associada a fungos completamente diferentes, dependendo de seu ambiente.

"Fazer isso em nível nacional é o que realmente importa", diz Kingsley Dixon, diretor de ciências da fundação no Kings Park and Botanic Garden, no oeste da Austrália. Com exceção do Millennium Seed Bank, que visa preservar as sementes de todas as plantas do mundo, os bancos de sementes de orquídeas até agora têm sido administrados em nível estadual ou independentemente por universidades e jardins botânicos.

Melissa McCormick e Tipularia_byYiniMa_SERC.jpg Melissa McCormick se ajoelha na floresta perto de uma orquídea, Tipularia discolor, que brota uma única folha durante os meses frios do inverno. (SERC)

Dixon diz que o modelo do NAOCC é um passo significativo para a conservação das orquídeas. Ele está replicando na Austrália e trabalhando com a China, Arábia Saudita e países do Sudeste Asiático para fazer o mesmo. "Queremos levá-lo da abordagem ad hoc esporádica para uma abordagem mais sistemática para conservar todas as orquídeas em perpetuidade", diz ele. "Seria ótimo ter um NAOCC global".

Banking sementes e fungos é apenas o primeiro passo, no entanto. Uma enorme quantidade de pesquisa continua a ser bem sucedida na conservação das orquídeas. Ao contrário das sementes de outras plantas, as sementes de orquídeas não contêm a nutrição de que precisam para brotar. Eles pegam de fungos.

Muitos continuam a consumir fungos através das suas raízes, mesmo depois de emergirem do solo e começarem a fazer açúcar através da fotossíntese. Algumas orquídeas precisam de uma espécie de fungo para brotar e uma completamente diferente para sobreviver quando adulta. Algumas espécies podem viver alegremente fora do fungo no subsolo durante anos até que algo as inspire a emergir do solo, talvez outro fungo. Outras orquídeas ainda requerem fungos encontrados apenas nas raízes das árvores. Sua complexidade é por que tão pouco se sabe sobre eles.

<em> Calopogon tuberosus </ em>, a orquídea rosa grama, é uma orquídea nativa do leste da América do Norte. Em perigo em Illinois, Kentucky e Maryland, e listado como explorável vulnerável em Nova York. Calopogon tuberosus, a orquídea rosa grama, é uma orquídea nativa do leste da América do Norte. Em perigo em Illinois, Kentucky e Maryland, e listado como explorável vulnerável em Nova York. (Melissa McCormick, SERC)

“Primeiro você tem que encontrar o fungo”, diz Melissa McCormick, uma botânica que trabalha com Whigham no laboratório de ecologia vegetal da SERC, “então você tem que descobrir o que é e o que ele precisa para sobreviver, que é claro, o que a orquídea precisa para sobreviver ”.

McCormick está isolando o DNA de cerca de 800 amostras de fungos que o laboratório cultivou a partir de raízes coletadas por colaboradores do NAOCC. As amostras representam cerca de 100 diferentes espécies de orquídeas de diferentes regiões. Como as orquídeas são tão específicas para seus ambientes, as plantas da mesma espécie geralmente têm fungos diferentes dependendo de onde foram coletadas. De acordo com Whigham, 99, 9% dos fungos que McCormick seqüenciou até agora são novos para a ciência.

Tanto sobre essas plantas é novo para a ciência. Mesmo depois de identificar os fungos que uma orquídea requer, é difícil conseguir que as sementes cresçam no laboratório. O técnico de laboratório chefe do laboratório de ecologia vegetal da SERC, Jay O'Neill, tentou propagar a pogonia de pequenas caracóis ameaçada pelo governo federal por duas décadas. Sementes que viveram em uma placa de Petri com seus fungos associados por quase sete anos incharam como se estivessem prestes a germinar. Mas isso é tanto quanto foi. Algo deve estar faltando.

<em> Cypripedium acaule, </ em> flor de mocassim ou chinelo de senhora Cypripedium acaule, flor de mocassim ou chinelo de senhora rosa (Melissa McCormick, SERC)

Não tem sido todas más notícias, no entanto. O'Neill germinou com sucesso metade das dez espécies nativas encontradas na floresta no SERC. A equipe chegou a introduzir uma delas, a banana-da-terra cascavel, em parcelas experimentais na floresta. E como quase tudo o mais com orquídeas, a semeadura selvagem exigia o desenvolvimento de uma técnica completamente nova. Por não conterem nutrição, como feijão ou frutas, as sementes de orquídeas são pequenas. Dezenas de milhares delas equivalem a cerca de meia colher de chá de pó. Para garantir que as sementes permaneçam durante o tempo que for necessário para germinar, o laboratório desenvolveu pacotes de sementes que podem durar anos, se necessário. Sua técnica de pacotes agora está sendo usada em todo o mundo.

Embalagem, é claro, é apenas parte disso. Divas até o fim, a localização é fundamental para uma orquídea. "Se você for plantar orquídeas, você vai querer plantá-las onde o fungo está", diz McCormick. Ela está agora desenvolvendo técnicas para encontrar fungos alvo em amostras de solo. Isso ainda é um trabalho em andamento.

Cleistesiopsis1_mkm.jpg Cleistesiopsis divaricata rosebud orchid é nativa do leste e sudeste dos Estados Unidos de New Jersey sul para a Flórida e oeste para Kentucky e Louisiana. (Melissa McCormick, SERC)

Muito poucas pessoas estão conscientes da dificuldade de conservar as orquídeas e devolvê-las à natureza, ou a vulnerabilidade de populações saudáveis. Orquídeas comerciais vendidas por floristas e mercearias são variedades que podem ser cultivadas em uma estufa com açúcar em vez de fungos, ou são hibridizadas para crescerem sem ela. Jardineiros desinformados e entusiastas freqüentemente assumem que podem coletar uma orquídea da floresta apenas para que ela morra logo após ser desenterrada.

Se os cientistas pudessem aprender a propagar orquídeas, elas poderiam ser produzidas comercialmente ou cultivadas por jardineiros domésticos. "Esse é um dos nossos objetivos de longo prazo", diz Whigham. "Uma vez que sabemos como propagar todas as orquídeas nativas, então você não tem que ir desenterrá-las para tê-las em seu jardim."

<em> Calopogon tuberosus_alba </ em> é uma flor branca rara da orquídea rosa grama Calopogon tuberosus_alba é uma flor branca rara da orquídea rosa grama (Melissa McCormick, SERC)
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