Genetische Sackgasse Die einsamste Pflanze der Welt: E. woodii sucht eine Partnerin

Eine Encephalartos Woodii Pflanze
Palmfarne sind zweihäusig, es gibt also männliche und weibliche Individuen
© John Bracegirdle / Alamy Stock Photo / mauritius images
Aus der Natur entnommen, geklont und teuer gehandelt: Der Palmfarn Encephalartos woodii gilt als die einsamste Pflanze der Welt. Nach einer Partnerin sucht man bisher vergeblich

Zwischen Existenz und Aussterben fristet Encephalartos woodii, auch E. woodii, sein Dasein. Der Palmfarn wurde 1895 entdeckt, seine Ableger finden sich heute in botanischen Gärten rund um den Globus. Dennoch bleibt er eine der seltensten Pflanzen der Erde, denn jedes Exemplar ist ein genetisch identischer Klon des einst gefundenen männlichen Individuums. Seit über hundert Jahren wird E. woodii so am Leben erhalten – und die Suche nach einem weiblichen Gegenstück nimmt immer größere Dimensionen an.

Aus Ngoye in die Welt

Der Urwald von Ngoye im Osten Südafrikas ist bis heute nicht vollständig erforscht. Als der Botaniker John Medley Wood 1895 auf der Suche nach seltenen Pflanzen durch das Dickicht streifte, ahnte er wohl nicht, dass er der "einsamsten Pflanze der Welt" begegnen und sich als ihr Entdecker einen Namen machen würde.

Seither wurde E. woodii Hunderte Male vegetativ vermehrt. Ableger gedeihen etwa in den Royal Botanic Gardens in Kew, wo das erste Exemplar bereits 1899 eingetroffen sein soll. Dort steht die Pflanze inzwischen hinter alarmgesicherten Gittern, denn ihre Seltenheit und die uralte Abstammung machen sie zu einem begehrten Sammlerobjekt. Aufgrund ihres langsamen Wachstums sind vor allem ausgewachsene Palmfarne begehrt und werden teilweise illegal für Hunderttausende Euro gehandelt. Häufig sind es jedoch Hybride, also Kreuzungen von E. woodii mit verwandten Arten wie Encephalartos natalensis, die zu hohen Preisen den Besitzer wechseln.

Das ursprüngliche Exemplar wurde in den frühen 1900er-Jahren vom örtlichen Forstamt aus dem Ngoye-Wald entnommen, aus Sorge, es könnte dort vernichtet werden. Damit rettete man zwar die Pflanze, doch seitdem gilt E. woodii als "in der Wildnis ausgestorben".

Mit Drohnen und KI auf der Suche nach einer Partnerin

Ohne eine weibliche Pflanze ist der Palmfarn nicht in der Lage, sich generativ, also durch Samen, zu vermehren. Die vegetative Vermehrung durch Ableger erzeugt immer nur identische Klone der Ursprungspflanze, die aufgrund ihres limitierten Genpools anfällig für Krankheiten und Umwelteinflüsse sind. E. woodii lebt also, befindet sich jedoch in einer evolutionären Sackgasse. Er wird deshalb auch als "lebendes Fossil" bezeichnet.

Eine Drohne fliegt über den Wald
Die Vermessung des Waldes: Im Rahmen des Projekts "AI in the Sky" erforschen Drohnen den Urwald von Ngoye aus der Luft
© C-LAB

 

Selbst in mehr als hundert Jahren wurde kein zweites Exemplar gefunden. Expeditionen durch den dichten Urwald von Ngoye scheiterten immer wieder – zu unzugänglich und zu groß war das Gebiet.

Schließlich begann die Suche aus der Luft: Unter der Leitung von Dr. Laura Cinti startete im Jahr 2022 das Projekt "Living Dead: On the Trail of a Female", das die Luftkartierung einzelner Waldstücke mittels Drohnen untersuchte. Daran schließt das Projekt "AI in the Sky" an. Das Team nutzt Drohnen und künstliche Intelligenz, um großflächige Waldgebiete nach einer weiblichen Pflanze zu durchsuchen. Zehntausende hochauflösende Aufnahmen werden dabei zu detailreichen Mosaikkarten zusammengesetzt und von einer auf Pflanzenerkennung spezialisierten KI ausgewertet.

Drohnenansicht in Multispektralfarben
Die bei den Drohnenmissionen eingesetzte Multispektralkamera erfasst Bilder aus verschiedenen Wellenlängenbereichen. Jede Pflanze weist eine charakteristische spektrale Signatur auf, anhand derer man die Farne identifizieren will
© C-LAB

Obwohl die Suche nach einer Partnerin für E. woodii bisher erfolglos bleibt, liefert "AI in the Sky" wichtige Erkenntnisse über die Rolle moderner Technologie im Umwelt- und Artenschutz. 

Kann der Palmfarn weiblich werden?

In der Zwischenzeit versucht man mit selektiver Züchtung ein weibliches Exemplar zu erzeugen. Die Forschenden kreuzen E. woodii mit nahe verwandten Arten wie Encephalartos natalensis und versuchen anschließend, die daraus hervorgegangenen weiblichen Pflanzen wieder mit dem ursprünglichen E. woodii rückzukreuzen, bis ein weibliches Exemplar entsteht, dessen genetische Ausstattung fast identisch mit dem 1895 entdeckten Palmfarn ist. Jede Generation erbt jedoch unweigerlich genetisches Material der mütterlichen Art.

Eine weitere Hoffnung besteht in der Geschlechtsumwandlung: Einige Palmfarnarten sollen ihr Geschlecht unter bestimmten Umweltbedingungen verändern können. Das Forschungsprojekt "Becoming Female" verfolgt den spekulativen Ansatz, ob sich eine solche Transformation bei E. woodii-Ablegern auslösen lässt. Genetische Vielfalt ließe sich so allerdings nicht erzeugen. Deshalb geht die Suche nach einer Partnerin weiter.

Eine Rafflesia hasseltii im aufbeglühten Zustand
epa03640889 A handout picture released by the World Wild Fund (WWF) Indonesia on 26 March 2013 shows a blooming White Red Rafflesia (Rafflesia hasseltii) flower in Rimbang Baling Hills Wildlife Sanctuary, Kampar District, Riau Province, Sumatra island, Indonesia, 20 February 2013. A team from WWF Indonesia and Riau_s Natural Resources Conservation Centre discovered a perfect blooming of the endangered White Red Rafflesia flower in Rimbang Baling Hills Wildlife Sanctuary, during a joint patrol. At bloom time, the diameter of this flower could reach 30-50 cm, with 11-13 cm lobes, and 15-17 cm width, according to WWF. EPA/WWF INDONESIA/HANDOUT HANDOUT EDITORIAL USE ONLY/NO SALES ++
© WWF Indonesia / Handout / picture alliance
Nach 13 Jahren Suche: Forscher bricht in Tränen aus, als er diese Pflanze findet
© Bild: WWF Indonesia / Handout; Video: illustratingbotanist / Instagram; bujangpalala44 / Instagram / ntv.de

E. woodii: Aus der Zeit gefallen

Wie alle Palmfarne ist E. woodii ein Relikt der Urzeit. Palmfarne gehören zu den ältesten Samenpflanzen, ihre Vorfahren existierten bereits vor den ersten Dinosauriern. Mehrere Massenaussterben und klimatische Veränderungen haben sie überdauert. Trotz ihrer Langlebigkeit sind Palmfarne heute stark gefährdet, viele Arten sind vom Aussterben bedroht. Lebensraumverlust durch Abholzung und die übermäßige Entnahme aus der Natur durch Sammler machen es den Pflanzen schwer. Das langsame Wachstum und die niedrige Reproduktionsrate tun ihr Übriges. 

Die Geschichte von E. woodii ist für viele Faszination und Mahnung zugleich. Sie zeigt, wie leicht urzeitliche Vielfalt durch menschlichen Eingriff verlorengehen kann und wie wichtig der Schutz der verbleibenden Arten geworden ist. Kritiker sehen jedoch in den Versuchen, den Palmfarn künstlich am Leben zu erhalten, einen Eingriff in evolutionäre Prozesse. So hätte E. woodii, wäre er nicht seinem Namensgeber John Medley Wood begegnet, womöglich längst das Zeitliche gesegnet, statt in den Gartenanlagen und Laboren der modernen Welt, die längst nicht mehr die seine zu sein scheint, zu überdauern.