Perché la conservazione delle orchidee non è una questione semplice

Nota del redattore, 7 agosto 2019: Il podcast dello Smithsonian Sidedoor ha pubblicato un nuovo episodio sulle orchidee. Stiamo riemergendo questo 2018 sul lavoro di conservazione svolto per comprendere meglio queste piante estremamente vulnerabili.

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Le orchidee sono le ultime dive del mondo vegetale e non solo quelle sgargianti ornamentali preferite da fioristi e orticoltori. Esistono circa 30.000 specie diverse di orchidee - più di qualsiasi altra famiglia di piante da fiore - e alcune sono così schizzinose che passeranno un decennio o più sottoterra, aspettando solo le condizioni precise per apparire.

Originari di una varietà di habitat in tutti i continenti tranne l'Antartide, sono comunemente usati in cosmetici e profumi e persino macinati in snack in alcune parti del mondo. La vaniglia è un'orchidea familiare a tutti i fornai. Le migliaia di orchidee vengono esposte ogni anno a Washington, DC, quando l'US Botanic Garden e il partner Smithsonian Gardens collaborano per il debutto di orchidee raramente viste dalle due collezioni.

(Ascolta questo nuovo episodio del podcast di Smithsonian Sidedoor, che esplora come gli scienziati del Smithsonian Environmental Research Center stanno cercando di ristabilire orchidee, come la piccola pogonia a spirale, in natura.)

Nonostante la loro ubiquità, le orchidee sono estremamente vulnerabili alla perdita di habitat e alla raccolta eccessiva. Le popolazioni sono generalmente piccole, a volte solo una o due dozzine di piante e vivono in intervalli molto limitati dove richiedono impollinatori molto specializzati. Le orchidee che crescono in natura dipendono anche completamente dai funghi per sopravvivere all'inizio del loro ciclo di vita. La complessità della loro ecologia pone ripide sfide agli ambientalisti.

Possono volerci decenni per imparare ciò di cui un'orchidea ha bisogno, ma alcune specie potrebbero non avere così tanto tempo. Solo negli Stati Uniti e in Canada, circa la metà di tutte le orchidee native sono minacciate in almeno una parte della loro gamma. Ecco perché il North American Orchid Conservation Center (NAOCC) sta costruendo una rete nazionale di depositi per raccogliere semi di orchidee e i funghi trovati nelle loro radici. Il loro obiettivo è conservare il materiale genetico necessario per conservare tutte le oltre 200 specie di orchidee originarie degli Stati Uniti e del Canada.

"Ci sono sforzi internazionali nel seed banking, ma poche persone si sono concentrate sulle orchidee, perché non sanno molto della loro ecologia", afferma Dennis Whigham, capo del Plant Ecology Lab presso il Smithsonian Environmental Research Center (SERC) di Edgewater, Maryland.

Cymbidium tracyanum (US Botanic Garden) Dendrobium ceraula (US Botanic Garden) Cymbidium baltico rugiada "faccia lentiggine" (US Botanic Garden) Epicatanthe Volcano Trick "Orange Fire" (US Botanic Garden) Cymbidium Pierrette "Milk Tea" (US Botanic Garden) Paphiopedilum haynaldianum (US Botanic Garden) Rhyncolaeliocattleya Toshie Aoki (US Botanic Garden) Bulbophyllum echinolabium (US Botanic Garden)

Nel 2012, Whigham ha fondato NAOCC in collaborazione con il giardino botanico americano. Hanno sviluppato protocolli standardizzati per la raccolta di semi e radici di orchidee e stanno lavorando con altri gruppi in tutto il paese per creare depositi regionali a cui possono contribuire gli ambientalisti e gli appassionati di orchidee.

Il loro obiettivo è quello di avere collezioni di ogni specie di ogni stato. All'interno di ogni stato, vogliono raccolte da ogni regione in cui cresce una specie, perché la stessa specie può essere associata a funghi completamente diversi a seconda del suo ambiente.

"Fare questo a livello nazionale è ciò che è veramente importante", afferma Kingsley Dixon, direttore scientifico della fondazione a Kings Park e Botanic Garden nell'Australia occidentale. Con l'eccezione della Millennium Seed Bank, che mira a preservare i semi di tutte le piante del mondo, le banche dei semi di orchidea sono state finora gestite a livello statale o indipendentemente da università e giardini botanici.

Melissa McCormick si inginocchia nella foresta vicino a un'orchidea di gru, Tipularia scolorita, che germoglia una singola foglia durante i freddi mesi invernali. (SERC)

Dixon afferma che il modello NAOCC è un passo significativo per la conservazione delle orchidee. Lo sta replicando in Australia e sta lavorando con Cina, Arabia Saudita e paesi del sud-est asiatico per seguire l'esempio. "Vogliamo portarlo dall'approccio sporadico ad hoc a un approccio più sistematico per conservare tutte le orchidee in perpetuo", afferma. "Sarebbe bello avere un NAOCC globale."

I semi e i funghi bancari sono solo il primo passo. Rimane un'enorme quantità di ricerche per rendere efficace la conservazione delle orchidee. A differenza dei semi di altre piante, i semi di orchidea non contengono la nutrizione di cui hanno bisogno per germogliare. Lo prendono dai funghi.

Molti continuano a consumare funghi attraverso le loro radici anche dopo che sono emersi dal terreno e hanno iniziato a produrre zucchero attraverso la fotosintesi. Alcune orchidee hanno bisogno di una specie di fungo per germogliare e una completamente diversa per sopravvivere da adulta. Alcune specie possono vivere felicemente fuori dai funghi sottoterra per anni fino a quando qualcosa non li ispira a emergere dal terreno, forse un altro fungo. Ancora altre orchidee richiedono funghi trovati solo nelle radici degli alberi viventi. La loro complessità è il motivo per cui si sa così poco di loro.

Calopogon tuberosus, l'orchidea rosa erba, è un'orchidea originaria del Nord America orientale. In pericolo in Illinois, Kentucky e Maryland, ed elencato come vulnerabilmente vulnerabile a New York. (Melissa McCormick, SERC)

"Per prima cosa devi trovare il fungo", afferma Melissa McCormick, una botanica che lavora con Whigham nel laboratorio di ecologia vegetale della SERC, "quindi devi capire di cosa si tratta e di cosa ha bisogno per sopravvivere, che è ovviamente, ciò di cui l'orchidea ha bisogno per sopravvivere. "

McCormick sta isolando il DNA per circa 800 campioni di funghi che il laboratorio ha coltivato dalle radici raccolte dai collaboratori del NAOCC. I campioni rappresentano circa 100 diverse specie di orchidee provenienti da diverse regioni. Poiché le orchidee sono così specifiche per il loro ambiente, le piante della stessa specie hanno spesso funghi diversi a seconda di dove sono state raccolte. Secondo Whigham, il 99, 9 percento dei funghi che McCormick ha sequenziato finora sono nuovi per la scienza.

Tante cose su queste piante sono nuove per la scienza. Anche dopo aver identificato i funghi richiesti da un'orchidea, far crescere i semi in laboratorio si è rivelato difficile. Jay O'Neill, tecnico capo del laboratorio di ecologia delle piante della SERC, ha tentato di propagare la piccola pogonia fischiata minacciata a livello federale per due decenni. I semi che hanno vissuto in una capsula di Petri con i suoi funghi associati per quasi sette anni si sono gonfiati come se stessero per germogliare. Ma questo è quanto lontano. Qualcosa deve mancare.

Cypripedium acaule, fiore di mocassino o ciabatta da donna rosa (Melissa McCormick, SERC)

Non sono state tutte brutte notizie, comunque. O'Neill ha germinato con successo metà delle dieci specie autoctone trovate nella foresta della SERC. Il team ha persino introdotto uno di loro, il platano serpente a sonagli, in trame sperimentali nella foresta. E come quasi tutto il resto con le orchidee, il seeding selvaggio ha richiesto lo sviluppo di una tecnica completamente nuova. Poiché non contengono alimenti come fagioli o frutti, i semi di orchidea sono minuscoli. Decine di migliaia equivalgono a circa mezzo cucchiaino di polvere. Per garantire che i semi rimangano fissati per tutto il tempo necessario per la germinazione, il laboratorio ha sviluppato pacchetti di semi che possono durare per anni se necessario. La loro tecnica di pacchetto è ora utilizzata in tutto il mondo.

Il packaging, ovviamente, è solo una parte di esso. Divas fino alla fine, la posizione è fondamentale per un'orchidea. "Se hai intenzione di piantare orchidee, vorrai piantarle dove si trovano i funghi", afferma McCormick. Ora sta sviluppando tecniche per trovare funghi target nei campioni di terreno. È ancora un lavoro in corso.

L' orchidea di bocciolo di rosa divaricata di Cleistesiopsis è originaria degli Stati Uniti orientali e sudorientali dal New Jersey a sud verso la Florida e ad ovest verso Kentucky e Louisiana. (Melissa McCormick, SERC)

Pochissime persone sono consapevoli della difficoltà di conservare le orchidee e di riportarle allo stato brado o della vulnerabilità di popolazioni sane. Le orchidee commerciali vendute dai fioristi e nei negozi di alimentari sono varietà che possono essere coltivate in una serra con zucchero anziché funghi, oppure sono ibridate per crescere senza di essa. I giardinieri e gli appassionati non informati spesso credono di poter raccogliere un'orchidea dai boschi solo per farla morire poco dopo essere stata scavata.

Se gli scienziati potessero imparare a propagare le orchidee, potrebbero essere prodotte commercialmente o coltivate da giardinieri domestici. "Questo è uno dei nostri obiettivi a lungo termine", afferma Whigham. "Una volta che sappiamo come propagare tutte le orchidee native, non devi andare a scavarle per averle nel tuo giardino."

Calopogon tuberosus_alba è una rara fioritura bianca dell'erba orchidea rosa (Melissa McCormick, SERC)