science >> Wetenschap >  >> Biologie

Iconische plantenfamilie in gevaar:wetenschappers schatten dat meer dan de helft van de palmsoorten met uitsterven wordt bedreigd

Wetenschappers gebruikten kunstmatige intelligentie (AI) om het uitstervingsrisico van bijna 1400 soorten in de palmfamilie, Arecaceae, te schatten. Ze geloven dat machine learning de inspanningen voor natuurbehoud kan ondersteunen door de beoordelingsinspanningen voor de IUCN Rode Lijst van Bedreigde Soorten te versnellen. Krediet:RBG KEW

In een nieuw artikel dat vandaag is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Ecology and Evolution , hebben wetenschappers de staat van instandhouding van bijna 1.900 palmsoorten geschat met behulp van kunstmatige intelligentie, en ontdekten dat meer dan 1.000 met uitsterven worden bedreigd.

Het internationale team van onderzoekers van de Royal Botanic Gardens, Kew, de Universiteit van Zürich en de Universiteit van Amsterdam heeft bestaande gegevens van de Rode Lijst van de International Union for Conservation of Nature (IUCN) gecombineerd met nieuwe machine learning-technieken om een ​​duidelijker beeld te schetsen van hoe handpalmen kunnen worden bedreigd. Hoewel populair en goed vertegenwoordigd op de Rode Lijst, is de bedreiging voor zo'n 70% van deze planten tot nu toe onduidelijk gebleven.

De IUCN Rode Lijst van Bedreigde Soorten wordt algemeen beschouwd als een gouden standaard voor het evalueren van de staat van instandhouding van dier-, plant- en schimmelsoorten. Maar er zijn lacunes in de Rode Lijst die moeten worden aangepakt, aangezien niet alle soorten op de lijst staan ​​en veel van de beoordelingen moeten worden bijgewerkt. Instandhoudingsinspanningen worden verder bemoeilijkt door ontoereikende financiering, de enorme hoeveelheid tijd die nodig is om een ​​soort handmatig te beoordelen, en de publieke perceptie dat bepaalde gewervelde soorten de voorkeur geven boven planten en schimmels.

Wetenschappers zijn er echter van overtuigd dat voorlopige evaluaties van de staat van instandhouding van een soort enorm kunnen worden versneld met behulp van AI. Daartoe ontwikkelen onderzoekers van RBG Kew en partners nieuwe technieken om het uitstervingsrisico voor duizenden plantensoorten in te schatten, wat bijdraagt ​​aan de uitbreiding en actualisering van de Rode Lijst van de IUCN.

Dr. Steven Bachman, onderzoeksleider in Kew's Conservation Assessment and Analysis-team, zegt:"De biodiversiteitscrisis dicteert dat we dringend actie moeten ondernemen om het verlies aan biodiversiteit in te dammen. We moeten alle tools gebruiken die tot onze beschikking staan, zoals voorspelling en automatisering, om snelle en robuuste beoordelingen genereren. De toevoeging van planten aan de Rode Lijst is een van de essentiële stappen die natuurbeschermers kunnen nemen om het bewustzijn van bedreigde soorten te vergroten."

In hun laatste onderzoek gebruikten de RBG Kew-onderzoekers en hun medewerkers machine learning om het uitstervingsrisico van meer dan duizend palmsoorten in te schatten. Met behulp van AI en bestaande Rode Lijst-gegevens konden ze bestuderen hoe uitstervingsrisico's verband houden met palmdistributie en ecologie, en daarbij het uitstervingsrisico voor 1.381 soorten voorspellen. De nieuwe gegevens werden vervolgens gecombineerd met beschikbare beoordelingen van de Rode Lijst om het uitstervingsrisico van 1.889 soorten of 75% van de palmfamilie te bepalen. Het is zorgwekkend dat meer dan de helft (56%) van deze soorten wordt bedreigd, en als ze worden geëxtrapoleerd naar de hele familie, kunnen meer dan 1.000 soorten met uitsterven worden bedreigd.

Dr. Sidonie Bellot, onderzoeksleider in karakterevolutie bij Kew, zegt:"Dit is iets minder dan extrapolaties op basis van alleen de beoordeling van de Rode Lijst, maar is nog steeds zeer zorgwekkend gezien de vele interacties tussen handpalmen en andere levende wezens. Deze interacties variëren van de schimmels en insecten die erop leven, tot de zoogdieren en vogels die hun fruit eten, tot de vele mensen die afhankelijk zijn van palmproducten."

Wereldwijd komt de palmfamilie voor in 227 regio's en wordt al tientallen jaren bestudeerd door wetenschappers en partners van RBG Kew, waardoor een brede kennis over hun genetische diversiteit en gebruik is verkregen. Deze kennis is van vitaal belang voor ecologen, aangezien bedreigde soorten kunnen worden geoormerkt voor prioritaire instandhouding als blijkt dat ze genetisch anders zijn, of 'evolutionair verschillend' zijn van hun naaste verwanten; zijn "functioneel verschillend" vanwege hun ongebruikelijke kenmerken; of waarvan bekend is dat ze door mensen worden gebruikt. Maar deze gegevens met betrekking tot aspecten van evolutie, functionaliteit en gebruik door mensen zijn vaak schaars voor planten en worden zelden geconsolideerd om wereldwijde studies over uitstervingsrisico's te ondersteunen.

In hun onderzoek ontdekten de auteurs dat iets minder dan de helft van de evolutionair of functioneel verschillende soorten werd bedreigd, net als iets minder dan een derde van de gebruikte soorten. Op basis van hun bevindingen hebben ze Madagaskar, Nieuw-Guinea, de Filippijnen, Hawaï, Borneo, Jamaica, Vietnam, Vanuatu, Nieuw-Caledonië en Sulawesi aangewezen als prioritaire regio's voor het behoud van palmbomen. De regio's herbergen elk tussen 12 en 291 palmsoorten, waar meer dan 40% van de evolutionair verschillende, functioneel verschillende en/of gebruikte soorten bedreigd kan worden. Evenzo werden nog eens 15 regio's geïdentificeerd waar minder dan 10 palmsoorten bestaan, maar de dreiging van uitsterven is even groot.

Om deze risico's, hun impact op palmdiversiteit en de bredere omgeving, evenals hun impact op menselijke populaties beter te begrijpen, zijn de auteurs van het onderzoek van mening dat er nog meer werk moet worden verzet. Hun bevindingen hebben een basis gelegd voor toekomstig onderzoek, door niet alleen bedreigde palmsoorten op te sommen, maar ook door potentiële vervangers voor bedreigde gebruikte palmen in elke regio te identificeren. Echter, 620 soorten palmen moesten worden uitgesloten van het rapport vanwege een gebrek aan beschikbare gegevens, wat het belang en de behoefte aan lopende baseline biodiversiteitsonderzoeken weerspiegelt.

Wilde palmen dragen bij aan het levensonderhoud van miljoenen mensen wereldwijd, door bouwmaterialen voor huizen en gereedschappen te leveren, evenals voedsel en medicijnen voor honderden gemeenschappen in de tropen. Volgens het onderzoek kunnen in 92 regio's ten minste 185 palmsoorten met een gebruik worden bedreigd, wat nog eens de noodzaak benadrukt om deze planten te beschermen.

Dr. Rodrigo Cámara-Leret, senior onderzoeker aan de Universiteit van Zürich, zegt:"Palmbomen zijn de meest iconische plantengroep in de tropen en ook een van de meest bruikbare. Na deze studie hebben we een veel beter idee van hoeveel, en welke palmsoorten worden bedreigd. We hopen dat de geprioriteerde lijst die we verstrekken van nuttige palmen die met uitsterven worden bedreigd en van hun niet-bedreigde alternatieven, samenwerking tussen alle belanghebbenden kan bevorderen en acties kan versnellen om ze te behouden." + Verder verkennen

De helft van de soorten die niet zijn beoordeeld op bedreigde lijst dreigt uit te sterven:studie