Cercetari Privind Conservarea Ex Situ Prin Tehnici In Vitro a Unor Specii Endemice din Flora Romaniei

CUPRINS

Rezumatul lucrării………………………………………………………………………………………….p.7

Cuvinte cheie……………………………………………………………………………………………….p.17

Lista de tabele………………………………………………………………………………………………p.18

Lista de grafice…………………………………………………………………………………………….p.20

Lista de figuri………………………………………………………………………………………………p.21

Lista foto……………………………………………………………………………………………………..p.22

Lista anexe…………………………………………………………………………………………………..p.23

INTRODUCERE…………………………………………………..……………………..p.24

CAPITOLUL I Generalități privind conservarea biodiversității plantelor……………p.27

1.1.Impactul factorului antropic asupra ecosistemelor……………………………………….p.27

1.1.1.Activitatea umana, cauză a amenințării plantelor cu extincția…………………….p.31

1.2. Etica ecologică………………………………………………………………………………………p.33

1.2.1 Ecoetica și economia mediului……………………………………………………………….p.35

1.3. Conservarea diversității biologice – bază a dezvoltării durabile……………………p.38

1.3.1 Necesitatea conservării biodiversității……………………………………………………..p.42

1.3.2. Priorități pentru protecția și conservarea plantelor……………………………………p.44

1.3.3. Ariile protejate și UICN. Strategii de monitorizare și protecție a ariilor protejate………………………………………………………………………………………………………p.45

1.4. Arii protejate – formă de conservare a biodiversității………………………………….p.49

1.4.1. Preocupări legate de conservarea unor populații de plante………………………..p.50

1.4.2. Monitorizarea ariilor protejate. Gestionarea durabilă……………………………….p.52

1.4.3. Eficiența, mărimea și arhitectura ariilor protejate……………………………………p.55

1.5. Organisme internaționale și naționale de conservare a biodiversității…………..p.56

1.5.1. Documente adoptate de Conferinția ONU de la Rio de Janeiro (1992)…………………………………………………………………………………………………………p.57

1.5.2. Convenția asupra diversității biologice. Rețeaua ecologică „Natura 2000”………………………………………………………………………………………………………….p.59

CAPITOLUL II Conservarea speciilor endemice, rare și periclitate prin diferite tehnici…………………………………………………………………………………………………………p.61

2.1. Metoda conservării in situ și avantajele ei. Tipuri de conservare in situ……………………………………………………………………………………………………………..p.63

2.2. Metode de conservare a resurselor genetice vegetale ex situ………………………..p.65

2.2.1 Metodele neconvenționale de conservare prin tehnici in vitro…………………….p.68

2.2.2. Cercetări legate de conservarea in vitro a unor specii din flora țării…………..p.73

2.3. Generalități privind ariile protejate………………………………………………………….p.77

2.3.1. Considerații privind ariile protejate din județul Bihor……………………………..p.80

CAPITOLUL III Înmulțirea in vitro a unor specii periclitate din ariile protejate din Bihor. Speciile luate în studii: arealul de răspândire și încadrarea sozologică……………………………………………………………………………………………………p.86

3.1. CAMPANULA rotundifolia L. ssp. polimorpha, rară (R) și vulnerabilă (VU)……………………………………………………………………………………………………………p.88

3.1.1. Tehnologia de înmulțire in vitro a speciei Campanula rotundifolia L…………………………………………………………………………………………………………………p.89

3.1.2. Metodă, material și medii folosite la cultura in vitro a speciei Campanularotundifolia…………………………………………………………………………………p.92

3.1.3. Rezultate și concluzii privind cultura in vitro a speciei Campanula rotundifolia………………………………………………………………………………………………….p.94

3.2. Înmulțirea in vitro a speciei DROSERA rotundifolia Huds.critic periclitată(CR)……………………………………………………………………………………………..p.99

3.2.1 Metoda și materialul experimental la cultura in vitro a speciei Drosera rotundifolia Hunds……………………………………………………………………………………..p.101

3.2.3. Rezulate privind evoluția bobocului de Drosera in vitro…………………………p.102

3.2.4. Concluzii și recomandări…………………………………………………………………….p.105

3.3 Înmulțirea in vitro a speciei DIANTHUS spiculifolius, critic periclitată (CR)………………………………………………………………………………………………………….p.106

3.3.1. Tehnologia de înmulțire in vitro la Dianthus spiculifolius. Material și metodă………………………………………………………………………………………………………p.109

3.3.2. Rezultate și discuții……………………………………………………………………………p.110

3.3.3. Concluzii și recomandări…………………………………………………………………….p.113

3.4. Conservarea in vitro a speciei NARCISSUS poeticus L, specie vulnerabilă (VU)………………………………………………………………………………………………………….p.114

3.4.1.Considerații generale privind regenerare și tuberizarea in vitro la speciile bulboase periclitate și vulnerabile ………………………………………………………………..p.115

3.4.2. Tehnologia de multiplicare in vitro a speciilor bulboase și periclitate din flora spontană…………………………………………………………………………………………………….p.116

3.4.3. Materialul și metoda de înmulțire in vitro a speciei Narcissus poeticus L……………………………………………………………………………………………………………….p.117

3.4.4. Rezultate privind comportamentul in vitro la specia Narcissus poeticusL…p.119

3.4.5.Concluzii și recomandări……………………………………………………………………..p.122

CAPITOLUL IV. Aclimatizarea materialului vegetal obținut in vitro pentru reamenajarea spațiului protejat……………………………………………………………………..p.123

4.1. Etape obligatoriu de parcurs în aclimatizarea materialului obținut in vitro………………………………………………………………………………………………………….p.123

4.2. Rezultate preliminare privind speciile spontane experimentate…………………..p.127

4.2.1. Campanula rotundifolia L.: sit Muntele Șes, specie rară (R)……………………p.127

4.2.2. Dianthus spiculifolius: sit V. Glabenă și P. Bulzului, critic periclitată (CP)………………………………………………………………………………………………………….p.128

4.2.3. Drosera rotundifolia Huds: sit Muntele Șes, specie critic periclitată (CP)………………………………………………………………………………………………………….p.129

4.2.4. Narcissus poeticus L., aria protejată „Pădurea cu narcise din Alparea", specie vulnerabilă (VU)…………………………………………………………………………………………p.130

4.3. Metode de conservare a speciilor de plante in situ și ex situ………………………p.132

4.3.1. Protocolul de lucru pentru înmulțirea plantelor in vitro…………………………..p.134

4.3.2. Generalități privind reconstrucția ecologică a ariilor protejate…………………p.137

4.3.3. Aspecte de reconstrucție ecologică a ariilor protejate luate în studiu (jud. Bihor…………………………………………………………………………………………………………p.140

CONCLUZII privind condițiile de cultură in vitro și de aclimatizare ex vitro………………………………………………………………………………………………………….p.141

RECOMANDĂRI………………………………………………………………………………………p.143

BIBLIOGRAFIE………………………………………………………………………………………..p.144

ANEXE I Hărți…………………………………………………………………………………………..p.157

ANEXA II Legislația românească privind conservarea ariilor protejate…………….p.161

REZUMATUL LUCRĂRII

Diversitatea biologică a florei spontane dim țara noastră, constituie o resursă de bunuri încă incomplet cunoscute și valorificate, un suport al existenței omului (direct sau indirect), care puțin studiată, neglijată sau ignorată, poate duce la dezechilibre majore în populații de plante. Considerăm oportună aplicarea oricăror forme de conservare a plantelor (atât in situ cât și ex situ), în cazul cercetărilor noastre prin înmulțire in vitro. Am încercăt să facem cunoscută bogăția lumii vegetale din ariile protejate ale județului Bihor, în dorința de a contribui la conservare florei spontane din această regiune, care asemenea altor regiuni din țară este periclitată cu extincția, așa că am inițiat câteva culturi de plante spontane in vitro, urmărind conservarea pe cale neconvențională a unor elemente botanice rare, vulnerabile și amenințate cu extincția, pentru a contribui la asigurarea viabilității acestor arii și sit-uri din județul Bihor.

Tema propusă „Cercetări privind conservarea „ex situ” prin tehnici „in vitro” a unor specii endemice, rare și periclitate din flora României”, cu studiu de caz: „Categorii sozologice de specii din unele arii protejate ale județul Bihor ”, a urmărit conservatea prin înmulțire in vitro, având la bază difeite argumente venite în sprijinul conservării plantelor. Intervenția omului în mediu pentru saisfacerea nevoilor de viață, adminsistrarea resurselor naturale doar pentru profit (din agricultură, silvicultură, intensificarea industrializării rurale etc.), cu consecințele bine cunoscute: intensificarea poluării, schimbările climatice etc., au avut un impact de neimaginat asupra mediului. In domeniul plantelor acest impact a dus la amenințarea până la dispariția, vulnerabilizarea și pierderea habitatelor, amenințarea speciilor endemice aflate pe areale restrânse, vulnerabilizarea populațiile reduse ca număr, a celor cu valoare economică, a celor aflate în declin și foarte mici etc., acestea sunt doar câteva dintre efectele intervenției omlui. În abordarea temei am plecat de la ideea lui Roston, 1999, că fiecare specie are dreptul la viață, că fiecare specie are rol unic în existența omenirii și deci trebuie perpetuată indiferent de valoarea economică a ei, deoarece este parte a biodiversității Terrei, diversitate care este baza evoluției vieții. Omenirea trebuie să valorifice științific și spiritual biodiversitatea, ea trebuie să administre resursele biodiversității cu chibzuință, având responsabilitate pentru nivelul de viață a generațiilor care vin. Tot omenirea trebuie să țină cont de „caracterul nelimitat al nevoilor omenilor în continuă diversificare‘ și care nu poate fi satisfăcute într-un totul datorită caracterul limitat al resurselor, ori creșterea bunăstării sociale și a consumului, trebuie să se bazeze pe folosirea la minim a resurselor, pentru satisfacerea în totalitate a nevoilor societății.

Lucrarea s-a defăurat pe parcursul a patru capitole, fiecare cu abordare directă a problemei luate în studiu. La inițierea culturii in vitro a speciilor spontane s-a stabit exact locul de proveniența a speciei, s-a păstrat variabilitatea genetică a populației, s-a încadrat în categoria sozologice de risc, s-a menționat cronologia și arealul de răspândire a speciei, condiții care asigură succesul reconstrucției habitatului inițial sau a unei arii protejate.

Primul capitol „Generalități privind biodiversitatea plantelor”, scoate în evidență impactul factorului antropic asupra diversității biologice, formele de impact și efectele lor asupra resurselor naturale, insistând mai ales asupra acelor aspecte din activitatea umană care au dus la extincția plantelor. Factorul antropic influențeză direct și indirect ecosistemul, efecte care nu se resimt la fel asupra biodiversității planetei, de aceea cercetările trebuiesc întreprinse pe sisteme ecologice naturale etalon (Cogălniceanu, 1999). Conștientizat pericolul antropic asupra mediului, urmează găsirea de soluții pozitive care să anihileze aceste efecte negative, considerăm că aceste soluții în mare sunt: crearea de zone ocrotite prin diversificarea suprafețelor naturale; refacerea controlată a ecosistemelor forestiere prin programe speciale de împădurire și întinerire, iar refacerea pădurii duce implicit lae refacerea și a florei; refacerea ecologică a ecosistemelor afectate prin renaturarea unor medii deteriorate datorită intervenției omului (Godeanu și Paraschiv, 2005); alocarea de fonduri speciale pentru o bună gestionare a mediului (Conferința de la Rio de Janeiro); trecerea la o agricultură biologică care urmărește reducerea impactul substanțelor chimice de sinteză asupra produselor agricole și a agroecosistemului.

Am arătat că simplificarea ecosistemelor duce în timp la distrugerea biodiversității, la pierderea resurselor materiale, energetice etc. Creșterea numărului populației și activitățile umane, au avut contribuție majoră la crearea acestor ecosisteme simple, care deși tinere și productive sunt foarte vulnerabile, fiind necesar un echilibru real între conservarea mediului și activitatea umană care asigură nevoile de supraviețuire (Marten, 2001). Suportul formelor de viață pentru autosusținere depinde de o serie de resurse (energia solară; resurse biologice, chimice și geologice; resurse regenerabile; indivizii – specii de plante și animale, prin diversitatea și mărimea lor) și de felul cum sunt conservate și utilizate (gestionate). Prin activitatea sa omul a diminuat și a transformat biodiversitatea a cărei dimensiune nu este cunoscută în întregul ei, omul a provocat extincția masivă a speciilor de pe globului și a sărăcit ecosistemele. Cauzele dispariției speciilor (antropogene sau naturale) au diferite manifestări și duc în general la micșorarea habitatului, diminuarea rezervelor naturale, deteriorarea mediului, degenerarea unor specii, scăderea potențialului biologic, dezastre ecologice etc.. Necesitatea conservării diversității biologice urmărește trei obiective: descrierea și investigarea diversității biologice; elaborarea unor metodologii interdisciplinare pentru protejarea biodiversității; analiza activității factorului antropic și efectele acesteia asupra biosistemelor.

Crearea de arii protejate și stabilirea legislației de funcționare este o etapă decisivă în acțiunea de conservare a speciilor de plante aflate într-un anumit grad de periclitare. Protecția habitatele unor specii de plante considerate încă nepericlitate este cel mai eficient mod de a păstra diversitatea planetei, iar în cazul unui habitat vegetal amenințat cu extincția aria protejată este considerată de către specialiști poate soluția ultimă de prezervare a speciilor de plante. Odată cu înființarea ariile protejate, trebuie întreprinse acțiuni cum ar fi: măsuri de conservare a speciilor cu anumit grad de periclitare în afara ariei protejate, aplicarea unui management concret privind zonele cu probleme care necesită protecția, urmate de acțiuni de restaurare a habitatelor afectate. Am insitat asupra modului de funcționare a sistemelor biologice, care au la bază principiile bioeticii, principiile morale care stau la baza tuturor formelor de conservare a diversității biologice.

Cele mai eficiente moduri de conservare sau protejare a biodiversității rămân însă, protejarea habitatelor, a comunităților și a ecosistemelor sănătoase. În cazul ecosistemului se face prin câteva măsuri care constau în crearea de arii protejate care să funcționeze după un management efectiv, stabilirea unor măsuri de conservare a zonelor (ariilor) din afara celor protejate prin lege și nu în ultimul rând prin restaurarea și reconstrucția comunităților de plante care populează habitatele degradate (Western et al. (eds.), 1994). Astfel în acțiunile de reconstrucție ecologică la nivelul populațiilor și a speciilor de plante am urmărit, populațiilor mici, cele mai vulnerabile la extincție; am întreprins acțiuni de determinare a speciei amenințate (prin monitorizarea populațiilor, cunoașterea istoricului, legăturilor dintre ele, în urma migrării și recolonizării lor); acțiuni asupra populațiilor noi din rezervații sau mediu sălbatic; acțiuni asupra speciilor periclitate în sălbaticie prin menținerea în grădini botanice (deci strategii de conservare ex situ); acțiuni de stabilire a statutului sau a categoriei de conservare prin propunerea categoriilor de conservare (Dihoru și Negreanu idem, 2009); susținere prin legi și prin acorduri și convenții internaționale (Convenția CITES), adoptată pentru controlul comerțului cu specii periclitate, în UE aceste convenții asigură în toate țările membre un control sever. Am privit conservarea biodiversității ca bază a dezvoltării durabile, insistând asupra categoriilor sozologice IUCN, a strategiilor de monitorizare și protecție a ariilor protejate, ținând cont de viziunea organismele internaționale ONU, europene (Rețeaua ecologică „Natura 2000) și naționale.

Metodele clasice-moderne de conservare și avantejele lor sunt tratate în capitolul 2. „Conservarea speciilor endemoce rare și periclitate prin diferite tehnici”, cu câteva considerații privind, natura, starea și nevoia de conservare a unor arii protejate din județul Bihor. Acțiunile de conservare a speciilor endemice, rare și periclitate prin diferite tehnici, își propune urmărirea unor aspecte legate de conservarea resurselor vegetale, obiectivele de încetinire sau chiar stoparea distrugerii diversității plantelor, pornește de la ideea existenței a celor două metode: metoda de conservare in situ a plantelor cu felurite tipuri de conservare a resurselor genetice vegetale în condițiile propriului areal liber sau protejat al speciei și metoda de conservare ex situ, prin tehnici neconvenționale de multiplicare și conservare in vitro cu avantajele metodei. În cercatarea noastră am abordat cea de a doua metodă prezentând un protocol al înmulțirii unei specii in vitro, pornind de la modul de alegere a materialului vegetal, tipul de explant, compoziția mediului de cultură, condițiile de creștere și apoi de aclimatizare ex vitro, tehnica de conservare constituind un real mod de protecție a plantelor și de stopare a extincției lor. Conservarea ex situ se realizează în afara habitatelor naturale, prin colecțiilor ex situ, prin metode tradiționale și moderne de conservare, aplicate mai ales la materialul biologic (organe, semințe etc.) care nu poate fi stocat în mod clasic. Aici intervin biotehnologiile vegetale, care mențin acest material in vitro, asigurând multiplicarea lui pe baza unui protocol de micropropagare și menținere in vitro a culturii. Această metodă de conservare ridică probleme de reacție a diferitelor specii, de slabă viabilitate, de contaminările endogene etc. (Cachiță, 2006), care trebuiesc avute în vedere și soluționate. Succesul micropropagării este o cerință esențială a metodei, mai ales pentru speciile periclitate cu extincția, reprezentate printr-un număr limitat de indivizi protejați (se folosesc specii înrudite pentru a nu periclita și mai mult specia).

Experimentele de înmulțire și conservare a unor specii de plante din flora spontană periclitate cu extincția, a făcut posibilă desprinderea unor concluzii menite să ajute practic aplicarea tehnii in vitro. Metoda face posibilă conservarea speciilor rare, vulnerabile, periclitate și repopularea zonelor de unde aceste specii au dispărut sau sunt în curs de dispariție. O cultură de plante in vitro se poate iniția pornind de la diferite tipuri de explante: apex, inflorescență sau organe de floare, bulb sau porțiuni din bulb, frunze sau porțiuni din frunze, tulpină, lăstar, vârf, nod, internod, semințe, embrioni etc. Pentru reducerea prețului de cost se pot utiliza mediile de cultură simple fără hormoni, sau cu o balanță hormonală, echilibrată, sau chiar înlocuirea fitohormonilor cu extractelor naturale, toate în ideia eficientizării tehnicii de conservare in vitro. Reușita tehnologiei de conservare in vitro depinde de specie, de capacitatea acesteia de adaptare la condițiile in vitro și mai ales de capacitatea de a relua metabolismul propriu în aceste condiții, iar procentul de exemplare obținute dintr-un explant depinde de specie, explant și compoziția mediului, astfel aclimatizarea ex vitro poate fi 65- 100%. În aclimatizarea ex vitro a neo-plantulelor se intervine prin adausul unei balanțe hormonale complexe pentru organizare completă a plantei și diferențierea unui sistem radicular bogat, obiective pentru mărirea procentului de aclimatizare. Planta mamă de la care se inițiază cultura in vitro, trebuie să aibă bine stabilită proveniența și bine păstrată variabilitatea genetică în cadrul populației, cunoașterea categoriei sozologice și arealul de răspândire a speciei, pentru asigurarea succesului în repopularea ariei sau locului de origine. Totipotența celulei in vitro, este cu atât mai mare cu cât planta donatoare de explante este mai tânără, se folosește orice organ juvenil sau parte din plantă, fiecare cu capacitate proprie de regenerare și multiplicare. Condițiile din camera de creștere: intensitatea luminii, umiditatea, temperatura, trebuie reglate funcție de cerințele speciei. Etapele intermediare pe care trebuie să le urmeze neo-plantulele pentru aclimatizare favorizează procentul de supraviețuire și aclimatizare ex vitro. Tehnica de multiplicare in vitro asigură un număr mare de exemplare, în timp scurt, identice fenotipic și genotipic cu planta mamă de la care s-a prelevat țesutul. Avantajul metodei constă în faptul că se poate folosi o singură plantă mamă, o sămânță, o frunză, un apex, etc. (sau chiar un singur explant), fără a fi compromise plantele din natură. Cercetările în domeniu au dovedit că speciile spontane se pot înmulți in vitro, aclimatiza și extinde în arealele de origine a lor, precum și în spațiile arhitectural peisagistice, pe baza valorii naturale și ornamentale pe care o au. Recomandăm înmulțirea in vitro a speciilor din flora spontană, conservarea lor și repopularea zonelor de origine.

În Bihor există peste 64 de zone protejate: rezervații naturale și monumente ale naturii stabilite până la data de 1 mai 2007 (Bavaru et al., 2007), în suprafață de 30.867 ha. din care cca. 30.545 ha. aparțin P.N.M.A. Aceste sunt botanice, paleontologice, speologice, zoologice, geologice sau mixte. Arii protejate care adăpostesc și protejează elementul botanic din județ sunt în număr de zece, cele protejate mixte sunt peste 20, iar ariile umede în număr mic (cca. 5). În schimb rarităților floristice din ariile protejate cu valoare științifică de patrimoniu și ornamentală dar și sit-uri de importanță comunitară, cuprind cca. 18 elemente botanice cu valoare cantitativă ce caracterizează structura de moment a situ-urilor. Rezervațiile naturale cuprind întreg cadrul natural sau anumite elemente floristice ocrotite de lege, protejate pentru conservarea lor în ecosistem, cu valoare științifică sau peisagistică. Elementele floristice dintr-o regiune sau areal geografic, formează flora regiunii sau a arealului. Această floră funcție de altitudine și climă, poate căpăta influențe alpine, tropicale, ecuatoriale, mediteraneene etc.

Speciile din flora spontană conservate și înmulțite in vitro sunt prezentate in capitolul 3 „Înmulțirea in vitro a unor specii periclitate din arii protejate ale județului Bihor” aceste specii sunt: Campanula rotundifolia L. ssp. polimorpha, din M-tele Șes, specie rară (R) și vulnerabilă (VU); Drosera rotundifolia Huds., din M-tele Șes, specie critic periclitată (CR); Dianthus spiculifolius din P.N.M.A. critic periclitată (CR); Narcissus poeticus L din Pădurea cu narcise (sat Alparea), specie vulnerabilă (VU). Acestea fac parte din categoria rarităților floristice din județul Bihor și s-au cultivat in vitro în scopul multiplicării lor, stabilindu-se protocolul și tehnologia de înmulțire în relație cu epoca de inițiere a experimentului, natura speciei și proveniența materialului vegetal, compoziția și natura componentelor din mediile de cultură. Conservarea ex situ prin înmulțire in vitro a speciilor din flora spontană asigură obținerea unui număr mare de exemplare, într-un timp relativ scurt, identice fenotipic și genotipic cu planta mamă de la care s-a prelevat țesutul.

La cultura in vitro a speciei Campanula rotundifolia s-a ținut cont de natura speciei, compoziția mediului (natura și concentrația firohormonilor), vârsta plantei mamă, tipul de explant, faza fiziologică a țesutului și perioada când este prelevat explantul. Morfologic specia este un paleoendemit, element dacic, iar subspecia rotundifolia studiată de noi pe lângă interes botanic are și valoare ornamentală. Înmulțirea speciei Campanula rotundifolia L., ssp. polimorpha in vitro depinde de natura speciei, de compoziția mediului (natura și concentrația firohormonilor), vârsta plantei mamă, tipul de explant, faza fiziologică a țesutului și perioada când este prelevat explantul. Plantule complet organizate cu sistem radicular bun s-au obținut după cca. 50 de zile de cultură in vitro pe V3, V5 și V6, medii cu citochinine (BA, 2iP – 1,5 – 2 mg/l) și o auxină (AIB – 0,5 -1,0mg/l). Bobocul de Campanula rotundifolia a dovedit capacitatea regenerativă in vitro de 90% și de multiplicare de 80% pe medii cu doze mari de fitohormoni, iar după etapele premergătoare (protecție sub un clopot de sticlă, reglarea temperaturii, umidității și luminii funcție de speciei), plantele s-au aclimatizat în procent de 80% asigurând un material valoros cantitativ și calitativ. Recomandăm conservarea plantelor de Campanula rotundifolia L, prin înmulțite in vitro, urmată de reconstrucția și popularea zonelor de unde specia a dispărut sau este periclitată, sau conservarea speciei prin menținerea ei într-un spațiu științific și peisagistic (exp. Grădina Botanică, parcuri).

Drosera rotundifolia Huds., genul drosera prezintă interes științific ca raritate biologică și didactică, specii insectivore, la noi sunt conservate in situ în RNMA, din Carpații Occidentali și aclimatizate în grădini botanice cu un control periodic, gemoplasma și alte tipuri de țesuturi sunt stocată în bănci de gene (ca majoritatea speciilor periclitate). Drosera rotundifolia, s-a înmulțit in vitro din inflorescență tânără, boboc floral juvenil de 0,3-0,4mm Ø, recoltat de la plante mature din rezervație și cultivat pe mediu de bază MS (Murashige and Skoog, 1972) cu mai multe variante de mediu. În micromultiplicarea in vitro a speciei Drosera rotundifolia Huds. via explant s-a urmărește obținerea plantulelor pe medii fără sau cu doze mici de fitohormoni, în prezența EP (extract de porumb), la un preț de cost convenabil. Evoluția bobocului de drosera este favorizată de prezența citochininelor în mediu în doză moderată: 1mg/l(BA și Z), combinată cu o auxină în doză mică 0,5mg/l (ANA): după 60 de zile de la inocularea bobocul in vitro are loc: regenerarea după cum urmează: pe Vo, 25%: pe V1, 45%: iar pe V2 și V3 între 85% și 100% , iar pe V4(EP) este de 80%. Numărul de neo-plantule ajunge la 22 – 35plantule/explant (pe varaintele cu EP și citochinine, V2,3,4), pe Vo,V1, în lipsa hormonilor, 2-8plantule/ explant: un sistem radicular bine format se obține pe variantele cu citochinine (V2, V3) o masă de cca. 40-50 rădăcini/neo-plantulă, cu un procent de înrădăcinare de 30-35%, neoplantele bine înrădăcinate se aclimatizează în procent de 45- 60%. Cultura in vitro via boboc, a dus la obținerea plantulelor pe medii fără sau cu doze echilibrate de fitohormoni (în special citochinine: Z sau BA (1mg/l + 0,5mg/lANA), sau fără hormon, dar în prezența extractului de porumb (EP), la un preț de cost scăzut.

Dianthus spiculifolius este geoelement cu statut sozologic de plantă critic periclitată, importanță științifică prin faptul că este endemit daco – pontic cu areal restrâns și populații foarte sărace. Factorul limitativ este însăși arealul cu populații foarte sărace, protejată acolo unde se găsește în rezervații (Râpa Roșie) dar și conservată ex situ, în grădini botanice sau ca germoplasmă în bănci de gene. Legislația în domeniu arată că Dianthus spiculifolius se găsește în asociații saxicole în sit-ul Piatra Bulzului (Bihor), ca specie rară de interes național în asociație cu alte specii și în sit-ul Valea Galbenei (com. Pietroasa jud. Bihor) cu diferite cenoze ierboase specifice etajului montan unde specia este rară și traiește in asociații cu alte specii rare și vulnerabile (Coldea et al., 2008). Concluziile experimentului arată că cultura in vitro depinde de specie, de capacitatea de adaptare la condițiile in vitro, de capacitatea celulei de reluare a metabolismului, de natura, proveniența, vârsta explantului, capacitatea regenerativă a țesutului și perioada din an când se inițiază cultura. Multiplicarea in vitro a speciei Dianthus este determinat de prezența citochininelor (Z și BA) în doză moderată (1mg/l, poate chiar mai mare) și o doză foarte mică de AIB-0,5mg/l. Recomandăm urmărirea etapei finale, aclimatizarea ex vitro care este asigurată de valoarea neo-plantulele, de capacitatea lor de a diferenția un sistem radicular viguros, de parcurgerea etapele intermediare, care aduc un procent de supraviețuire bun în condițiile de libere.

Genul Narcissus cuprinde plante cu bulbi, peste 40 de specii spontane răspândite în Sudul Europei (în regiunea mediteraneană) dar și în Asia, la noi este răspândită în Cluj, Bihor, Brașov, Hunedoara etc., ca formă subspontană. Narcisuss poeticus L, narcisa albă (fam. Amarylidaceae), se găsește în arii denumite „poiene cu narcise” (cum este cea din Alparea, jud. Bihor, experimentată de noi). Plantă meliferă, utilizată și în medicină, narcisa se cultivă și ca plantă ornamentală. Spcia luată spre conservare ex situ datorită stării sozologice de vulnerabilă, Narcissus poeticus L provine din aria protejată „Pădurea cu narcise din Alparea (com Oșorhei)” jud. Bihor și s-a conservat prin înmulțire in vitro. Menționăm necesitatea tratamentului cu întuneric aplicat explantelor detașate din bulb și inoculate in vitro, în scopul stimularea diferențierii organelor de reproducere (bulbi). Tratamentul cu frig la specia Narcissus poeticus L, elimină repausul profund al speciei (obligatoriu pentru inducția florală).

Tratamentul de 1-2 luni cu frig 4-5oC este insuficient, evoluție este lentă și doar în prezența fitohormonilor. Tratamentul cu 2-3oC aplicat trei-patru luni, stimulează capacitatea regenerativă, care ajunge la 30-50%, cu diferențierea de cca. 3-4 bulbili/explant. Experiențele trebuie să continue după parcurgerea vernalizării normale a bulbilor (în sol), cu testarea altor formule de mediu și cu alți fitohormoni (Z, 2iP, ANA etc.), chiar extracte naturale, pentru obținerea bulbilor in vitro la un preț de cost redus. Recomandăm perioadă mai mare de vernalizare de peste trei luni cu temperaturi scăzute, doze mai ridicate de citochinine, atât pentru proliferarea masei de calus embriogen cât și pentru diferențierea microbulbilor in vitro. Înmulțirea in vitro a speciei Narcissus poeticus L, se manifestă printr-o capacitate regenerativă care ajunge la 30-50%, cu diferențierea unui număr de bulbili/explant.

Capitolul 4 urmărește aspecte de „Aclimatizarea materialului vegetal obținut in vitro și reamenajarea ariei protejate”, etapele de aclimatizare finalizate prin elaborarea unui „protocol de lucru”, în conservarea in vitro a plantelor din flora spontană periclitate, etape parcurse într-o anume ordine. Cercetările au dovedit că speciile luate în studiu se pretează la înmulțirea in vitro în scopul conservării și extinderii lor în arealele de origine, pe baza valorii științifice, naturale și ornamentale a speciilor. Recomandăm conservarea ex situ, prin înmulțite in vitro a spciilor menționate, urmată de reconstrucția și popularea ariilor de unde specia a dispărut sau conservarea speciei prin menținerea ei într-un spațiu arhitectural-peisagist. Pentru succesul transferului ex vitro un rol important îl are valoarea sistemul radicular. Astfel, plantele se pot afla în două situații: înrădăcinate, complet conformate cu un sistem radicular viguros, corespunzător speciei și neînrădăcinate, plantule sau lăstari diferențiați in vitro din țesut caulinar sau alt tip de țesut (exp. boboc sau organe din floare) fără rădăcini. În prezentarea manifestărilor și problemelor care au apărut la trecerea ex vitro a neo-plantulelor obținute in vitro, aflate în oricare din cele două situații (înrădăcinate sau neînrădăcinate), m-am axat pe tatonările și constatările făcute de-a lungul timpului, pe rezultatele obținute atât la speciile din cultura mare cât și la speciile din flora spontană cu o anume stare sozologică, sau specii pomicole. Capitolul este conceput pentru a scoate în evidență relația dintre aspectul organizatoric al neo-plantulelor obținute in vitro și capacitatea lor de aclimatizare (exprimată procentual), cu referire specială la sistemul radicular, cunoscut ca aspect esențial în aclimatizare. Astfel, am putul formula câteva concluzii la cele patru specii conservate in vitro: Campanula rotundifolia L., Dianthus spiculifolius, Drosera rotundifolia Huds. și Narcissus poeticud L. Prin conservarea in vitro speciile din flora spontană diferențiază un număr mare de exemplare, identice fenotipic și genotipic cu planta mamă donatoare de explant, succesul tehnicii depinde de specie, capacitatea de adaptare la noile condiții, capacitatea de reluare a metabolismul, natura, proveniența și vârsta explantului, capacitatea regenerativă a țesutului. Condițiile din camera de creștere (intensitatea luminii, temperatura, umiditatea), trebuie reglațe în funcție de cerințele normale ale speciei.

Procentul de aclimatizare la cele trei specii: Campanula rotundifolia, Dianthus spiculifolius, Drosera rotundifolia este prezentat comparativ: procentul cel mai bun de aclimatizare este obținut la Campanula rotundifolia pe C2 de 35%, urmat de Dianthus spiculifolius tot pe V2 de 52%, și apoi la Drosera rotundifolia este de 50-60% funcție de natura mediului. La Narcissus poeticus L, procentul se datorează bulbililor formați care se aclimatizează în procent de 60 – 100%: la această specie trebuie să găsim formula de mărire a numărului de bulbili folosind pe viitor sistemul de robotizare (exp. la bulbii de gladiole și la alte specii bulboase), în reactoare speciale cu mediu a materialului vegetal.

Reconstrucția ecologice a ariilor protejate are ca scop redarea funcțiilor inițiale ale ecosistemului, pentru care se aplică monitorizarea biodiversității ariilor protejate afectate de factorii meteo-climatici externi, dar și de cei antropici. Reconstrucția ecologică se bazează pe unele principii din care amintim: 1. protecția lipsei de activitate din interiorul unui ecosistem, exemplele de-a lungul timpului demonstrând faptul că ecosistemul respectiv se poate reface singur; 2. Principiul înlocuirii unui sistem degradat, cu un sistem productiv, cum ar fi înlocuirea unei zone de pădure cu pășune productivă; 3. Principiul reconstrucției parțiale, în scopul refacerii unor funcții ale ecosistemului; 4. Principiul restaurării integrale a zonei afectate, prin plantarea de specii originale, printr-un plan bine stabilit care să țină cont de structura inițială a zonei și de compoziția speciilor (de natura lor): în acest principiu intră speciile înmulțite de noi in vitro și aclimatizate ex vitro.

CUVINTE CHEIE

LISTA DE TABELE

Tabelul 1.1. : Forme de autosusținere a ecosistemelor……………………………..…p.32

Tabelul 1.2.:Argumente de luat în considerare de om pentru acțiunile de protecție……………………………………………………………………………………………………..p.34

Tablelul 1.3. : Valorile economice ale unor arii dintr-un ecosistem umed…………p.36

Tabelul 1.4. : Prioritățile de protecție a biodiversității funcție de taxon……………p.44

Tabelul 1.5. : Treptele sozologice după IUCN………………………………………p.47

Tabelul 1.6. Măsuri de reconstrucție ecologică la nivel de comunitate și ecosistem…………………………………………………………………………………………………….p.52

Tabelul 1.7. : Principiile utilizării resurselor mediului …………………………….p.54

Tabelul 1.8. : Rolul biodiversității în dezvoltarea armonioasă a principalelor domenii economice……………………………………………………………………………p.58

Tabelul 2.1. : Rezervații cu valoare botanică din județul Bihor…………………….p.81

Tabelul 2.2. Rarități floristice din unele arii protejate ale județului Bihor (Sit SCI= sit de importanță comunitară)……………………………………………………………p.83

Tabelul 3.1. : Formule de mediu pentru impunerea „creșterii lente” a țesuturilor in vitro………………………………………………………………………………….p.91

Tabel 3.2 Compoziția mediilor de cultură pentru înmulțirea in vitro a speciei Campanula rotundifolia L……………………………………………………………p.93

Tabelul 3.3. Capacitatea regenerativă in vitro a bobocului de Campanula rotundifolia L (după 50 zile)……………………………………………………………………….p.94

Tabelul 3.4. : Mediu pentru înmulțirea in vitro a speciei Drosera rotundifolia Huds………………………………………………………………………………..p.102

Tabelul 3.5. : Valorile parametrilor analizați după 60 de zile de cultură in vitro……………………………………………………………………………………………………..….p.103

Tabelul 3.6. : Explantul și mediile de cultură utilizate în muntiplicarea in vitro a speciilor luate în studiu…………………………………………………………….p.109

Tabelul 3.7. : Formule de mediu utilizate pentru înmulțirea in vitro a speciilor din aria Muntele Șes ……………………………………………….………………………p.110

Tabelul 3.8. : Valorile parametrilor analizați la specia Dianthus cultivat in vitro (după 40-50 zile)………………………………………………………………………….p.110

Tabelul 3.9. Variantele de medii concepute pentru fiecare mediu de bază………..p.118

Tabelul 3.10.. Durata tratamentului cu frig (vernalizarea) și perioada din an când s-a

prelevat apexul de Narcissus poeticus L……………………………………………p.119

Tabelul 3.11. Ritmul regenerării in vitro a speciei Narcissus poeticus L și evoluția explantului de Narcissus poeticus L, funcție de epoca de prelevare și inoculare……………………………………………………………………………………………………p.120

Tabelul 4.1. Cauze care duc la starea de șoc a neo-plantulelor obținute in vitro la trecerea ex vitro ……………………………………………………………………p.124

Tabelul 4.2. Capacitatea de aclimatizare in vitro la speciile experimentate raportată la valoarea sistemului radicular………………………………..…………………………..p.127

Tabelul 4.3. Strategii și principii de conservre ex situ………………………………p.132

Tabelul 4.4.. Fazele generale ale micromultiplicării (înmulțirii) vegetale………..p.136

Tabelul 4.5. Principiile reconstrucției ecologice………………………………….p.138

LISTA DE GRAFICE

Graficul 3.1. : Capacitatea regenerativă (%) a bobocului de Campanula rotundifolia L (după 50 zile)…………………………………………………………………………………p.95

Graficul 3.2. : Capacitatea regenerativă comparactiv cu cea de multiplicare la Campanula rotundifolia( după 50zile)…………………………………………………….p.96

Graficul 3.3. : Procent de înrădăcinare a neo-plantulelor de Campanula diferențiate in vitro(%, după 50 zile)………………………………………………………………..p.97

Graficul 3.4. : Media numărului de rădăcini la Campanula după 50 zile de cultură in vitro…………………………………………………………………………………..p.97

Graficul. 3.5. :Capacitatea de regenerare și multiplicare a Bobocului (%) de Drosera rotundifolia Huds, cultivat in vitro…………………………………………………….p.103

Graficul. 3.6. :Capacitatea de înrădăcinare și aclimatizare a Bobocului de Drosera rotundifolia Huds cultivat in vitro………………………………………………….p.104

Graficul 3.7. : Media numărului de neo-plantule de Drosera rotundifolia Huds, cultivat in vitro( după 60 de zile)………………………………………………………………p.104

Graficul 3.8. : Capacitatea de regenerare și multiplicare (%) a apexului de Dianthus spiculifolius (după 50 de zile)………………………………………………………p.111

Graficul 3.9. : Procentul de aclimatizare a plantelor funcție de valoarea sistemului radicular……………………………………………………………………………p.112

Graficul 3.10. : Media numărului de plante de Dianthus spiculifolius diferențiate din apex (după cca. 50 de zile)…………………………………………………………p.112

Graficul 3.11. Capacitatea regenerativă in vitro a explantului de Narcissus poeticus L, după cele patru perioade de tratament cu frig………………………………………p.120

Graficul 4.1. Evoluția sistemului radicular comparativ cu capacitatea de aclimatizare (%) a neo-plantulelor de Campanula rotundifolia L……………………………….p.128

Graficul 4.2. Evoluția sistemului radicular comparativ cu capacitatea de aclimatizare (%) a neo-plantulelor de Dianthus spiculifolius……………………………………p.129

Graficul 4.3. Evoluția sistemului radicular comparativ cu capacitatea de aclimatizare (%) a neo-plantulelor de Drosera rotundifolia Huds………………………………p.130

Graficul 4.4. Capacitatea regenerativă în raport cu formarea bulbililor in vitro la specia Narcissus poeticus L., material vegetal de înmulțire, aclimatizat ex vitro…p.131

Graficul 4.5. Procentul de aclimatizae la speciile conservate in vitro…………….p.142

LISTA DE FIGURI

Figura 1.1. : Influențele directe și indirecte ale activității omului asupra biosferei…………………………………………………………………………….p.31

Figura 1.2: Schema dezvoltării durabile………………………………………………p.40

Figura 1.3: Strategia de dezvoltare durabilă…………………………………………..p.41

Figura 1.4. : Fazele de desfășurare a programului de evaluare, păstrare, gestionare și utilizare durabilă a biodiversității………………………………………………………..p.53

Figura 1.5. : Căi de aplicare a Convenției pentru Diversitate Biologică în România……………………………………………………………………………..p.60

Fig. 2.1. : Numărul de specii periclitate, funcție de gradul de periclitare…………….p.63

Figura 4.1. SCHEMA micropropagării in vitro la plantele vasculare ………………p.137

LISTA FOTO

Foto. 2.1., 2.2., și 2.3. : Etape ale operației de micromultiplicare la speciile înmulțite in vitro…………………………………………………………………………………p.76

Foto 2.4., 2.5.. : Imagini din laboratorul de biotehnologii……………………………….p.76

Foto 2.6. și 2.7. : Imagini din laboratorul de biotehnologii………………………………p.76

Foto 3.1. Plante mamă de Campanula rotundifolia L, în diferite faze de vegetație și zone de protecție………………………………………………………………………..p.89

Foto 3.2., 3.3.,: Boboc de Campanula regenerat și multiplicat in vitro după 50 de zile……………………………………………………………………………………………..p.98

Foto 3.4., 3.5., 3.6., 3.7. : Boboc de Campanula regenerat și multiplicat in vitro după 50 de zile…………………………………………………………………………………….p.99

Foto 3.8. a-d: Imagini privind multiplicarea in vitro a speciei Drosera rotundifolia Huds…………………………………………………………………………………….p.106

Foto 3.9. a-d Dianthus spiculifolius generat in vitro………………………………….p.113

Foto 3.10.Floare de narcisă albă………………………………………………………p.115

Foto 3.11. a = diferențierea slabă după 2 luni de tratament cu frig; b = caulogeneza; c = diferențierea de calus; d = începe diferențiere de bulbili; e și f = diferențierea de bulbili după tratament 3-4 luni cu 2-3oC………………………………………………p.121

LISTA ANEXE

Anexa I HĂRȚI…………………………………………………………………………………………p.158

Anexa II Legislația românească privind conservarea ariilor protejate……..………p.162

INTRODUCERE

Biodiversitatea există cu adevărat, având aplicabilitate în modul de utilizare a unor forme mai noi și mai variate ale componentelor ecosistemului și se referă la „ totalitatea formelor prin care viața se diversifică la diferitele nivele de organizare a materiei vii: individual, populațional, biocenotic și ecosistemic” (Botnariuc, 2005), iar scopul conservării este readucerea extincției acestor forme până la un nivel apropiat de riscul normal (natural). În zilele noastre când procesele de mondializare și globalizare sunt în plină amploare credem că folosirea rațională a resurselor naturale de pe pământ trebuie mai mult ca oricând să se sprijine pe principiile moralei, pe legile de dezvoltare istorică a acestora și pe rolul pe care îl au în viața socială. La baza funcționării sistemelor biologice stă bioetica, ceea ce a determinat elaborarea acestei lucrări într–un altfel de spirit, gândindu–ne că principiile morale ale bioeticii stau la baza tuturor formelor de conservare, deci și la aspectele abordate în această lucrare privind ariile protejate.

Conferința ONU (1992) elaborează „Convenția asupra biodiversității” cu obiective ca: protejarea diversității biologice; folosirea biodiversității în economia durabilă; distribuția beneficiilor rezultate din utilizarea diversității biologice, etc. (Convenția ONU pentru Diversitate Biologică, 1992). Biodiversitatea este abordată multidiciplinară, cu toate componentele ei, cu aspecte puțin cunoscute, uitate sau ignorate până acum, dar importante prin implicațiile economice, sociale, educative și de interes pentru factorul politic. Studiul ei face ca mediul să fie privit ca o componentă activă a vieții, un factor care condiționează însuși viitorul omenirii.

Diversitatea biologică a plantelor din flora spontană a țării noastre constituie o resursă de bunuri încă incomplet cunoscute și valorificate, un suport direct sau indirect al existenței omului, puțin studiată, neglijată sau ignorată care poate duce la dezechilibre majore în populațiile plantelor. Considerăm oportună aplicarea oricăror forme de conservare a plantelor (atât in situ cât și ex situ), în cazul cercetărilor noastre prin înmulțire in vitro. Încercăm să facem cuoscută bogăția lumii vegetale din ariile protejate ale județului Bihor, în dorința de a conserva și neconvențional unele specii rare, vulnerabile și amenințate cu extincția, pentru a asigura viabilitatea acestor arii. Îmi place să cred că prin abordarea cercetarii, am reușit să ridic probleme care sunt legate de o componentă a mediului, degradarea elementelor botanice și să aduc o mică contribuție la conservarea unor specii periclitate rare și amenințate din ariile protejate ale județului unde trăiesc și astfel să sper că nu mi-am ales greșit meseria și că în timp, acțiunile mele de conservare a speciilor din flora sălbatică a țării, prin orice tehnică, se vor transforma într-o adevărată vocație.

ARGUMENT privind tema luată în studiu

Consider necesar argumentarea temei luate în cercetare, pentru a justifica necesitatea abordării unui astfel de studiu, astăzi când degradarea planetei a dus la scăderea resurselor biologice, la reducerea drastică a diversității biologice prin: defrișarea pădurilor, folosirea focului și înlocuirea unor specii (ajungându-se chiar la dispariția lor), extinderea agriculturii, urbanizarea, irigațiile iraționale, supraexploatarea unei zone etc., acțiuni care au dus la dispariția unor habitate întregi. Biodiversitatea cu toate formele ei de viață trebuie abordată multidiciplinar, prin studiul unor aspecte puțin cunoscute, uitate sau ignorate, datorită implicațiilor economice, sociale, educative și de interes pentru domeniul politic. Intervenția brutală a omului în mediu pentru satisfacerea nevoilor de viață, adminsistrarea resurselor naturale doar pentru profit, prin unele activități intensificate (din industrie, agricultură, silvicultură, intensificarea industrializării rurale etc.) și consecințele acestora (intensificarea poluării, schimbările climatice etc.), au avut un impact de neimaginat asupra ecosistemelor. În domeniul plantelor acest impact a dus la amenințarea până la dispariția unora și vulnerabilizarea lor prin: pierderea habitatelor (fragmentarea, divizarea și în final reducerea suprafeței acestora), amenințarea speciilor endemice aflate pe areale restrânse, vulnerabilizarea populațiile reduse ca număr, a celor cu valoare economică, aflate în declin și foarte mici etc. sunt câteva dintre efectele intervenției omlui.

Amenințările amintite și altele au stat ca argumente pentru abordarea temei „Cercetări privind conservarea ex situ prin tehnici in vitro a speciilor endemice și periclitate din flora României”, Studiu de caz: „Categorii sozologice de plante din unele arii protejate ale județului Bihor ”.

După unii oameni de știință, argumentele economice pot justifica protecția biodiversității: economic se pot evalua speciile și se poate decide dacă și care din aceste specii trebuie salvate (ceea ce înseamnă un abuz). Din această perspectivă speciile pot fi judecate după număr sau valoare, dar pot fi specii puține cu valoare mică, neinteresante și care nu justifică economic efortul de prelevare.

Pentru oamenii de știință din domeniu protecției ecsistemelor argumentul economic este mai puțin important, după ei motivația pentru care este necesară conservarea, pleacă de la faptul că specia are rol unic în existența omului și trebuie perpetuată indiferent de valoare și mărimea, cu argumentul dreptului la existență a fiecărei specii și cu rol unic în existența omenirii, deci trebuie asigurată perpetuarea ei indiferent de valoare economică sau mărime (Rolston, 1989); orice specie este parte a comunităților naturale (când se pierde o specie consecințele se resfrâng asupra comunități); biodiversitatea Terrei stă la baza originii vieții, important fiind felul cum a evoluat omenirea la nivelul comunităților biologice (Mathews și Donoghue, 1999).

Biodiversitatea privită global, are la bază unele argumente în sprijinul conservării ei: valoarea comună a biodiversității (există pentru un singur om cât și pentru întreaga comunitate și deci trebuie prezervată); valoarea economică directă (de consum și de producție): de consum (prin exploatarea produselor necesare în viața zilnică a omului); asigură beneficii economice indirecte, prin valoarea economică indirectă (cu protecția capacității productive a ecosistemelor și a componentelor biosferei); trebuie să se sprijine pe economia ecologică, care evaluează impactul asupra mediului; nevoia de prezervare a diversității biologice cu toate speciile din ecosistem (resurse cheie într-un habitat esențiale pentru supraviețuirea speciilor); valoarea productivă mare a speciilor sălbatice este sursă pentru multe ramuri ale economiei (medicină, culturile agricole, etc.); prin activitatea ecoturistică, devine o industrie aducătoare de venituri comunității umane; prin „valoriile ei obționale” asigură beneficii (produse, culturi, medicamente și tehnologii noi în ramuri care au la bază resursele biologice, etc.); prezervarea biodiversității asigură aplicarea cercetărilor fundamentale în scopul reducerii extincției plantelor și a pierderii variabilității genetice (minimizarea posibilităților de distrugere a comunităților biologice).

Trebuie ținut cont de „caracterul nelimitat al nevoilor omenirii” care se dezvoltă și se diversifică continu și nu poate fi satisfăcut de „caracterul limitat al resurselor” și de maximizarea bunăstării sociale (a consumului) prin minimizarea folosirii resurselor, pentru satisfacerea nevoilor societății. Considerăm necesară îmbinarea tuturor argumentelor: etice și economice, cu sistemul de valori al comunităților umane tradiționale pentru asigurarea dreptului la viață a organismelor vii de pe Pământ.

CAPITOLUL I. GENERALITĂȚI PRIVIND CONSERVAREA BIODIVERSITĂȚII PLANTELOR

Capitolul se preocupă de impactul pe care îl are factorul antropic asupra biodiversității plantelor, considerat una din cauzele extincției plantelor. Biodiversitatea este tratată în perspectiva dezvoltării durabile pe bazele bio-eticii la fel cum sunt prezentate și ariile protejate, considerate o formă importantă de conservare a biodiversității plantelor. Se analizează amănunțit necesitatea conservării elementelor botanice periclitate cu dispariția și prioritățile în acțiunile de conservare a plantelor, amenajarea și monitorizarea ariilor protejate în viziunea organismelor internaționale și naționale, în special al documentelor Conferinței ONU pentru biodiversitate de la Rio de Jneiro și a Rețelei ecologice „Natura 2000”, document al Uniunii Europene.

1.1. Impactul factorului antropic asupra ecosistemelor

În principal amenințările biodiversității lumii vii se datorează factorului antropic, prin activitatea sa omul a contribuit la extincția unui număr mare de specii. Actual rata extincției a crescut, iar în continuare se așteaptă la creșterea numărului de specii dispărute, peste 99% din speciile amenințate cu extincția se datorează unor cauze antropice. Amenințările și vulnerabilitatea la dispariție a speciilor, cu exemple caracteristice sunt redate mai jos:

Amenințarea speciilor endemice cu areale restrânse: exemplu comunități biologice distruse gradual datorită pierderii de specii: în ritmul actual de distrugere a habitatelor vor dispară cca. 25.000 specii/an;

Activitatea industrială, agricolă, silvică, când sunt administrate pentru obținere de profit, devin distructive pentru habitate. Un exemplu caracteristic este reducerea gradului de utilizare a resurselor naturale, constituie o strategie globală de conservare a biodiversității;

Pierderea habitatelor o amenințare majoră: măsurii de prezervare a habitatelor; exp. habitate amenințate: pădurile tropicale, zonele umede, pajiștile din zona temperată, recifele de corali, mangrove;

Fragmentarea habitatelor amenințare de reducerea suprafeței sau divizarea în areale: care duce la pierderi rapide de specii, prin crearea de bariere pe care speciile rămase nu le pot trece în timpul colonizării, incursiunii, a dispersiei;

Poluarea mediului cu eliminarea speciilor și acolo unde structura lor nu este modificată; include utilizarea pesticidelor, contaminarea biosferei, litosferei și a hidrosferei;

Schimbările climatice (mai ales creșterile de temperatură), manifestate prin eliminarea unei cantități mari de dioxid de carbon și alte gaze cu efect de seră; creșterea temperaturii globale va afecta multe specii incapabile să migreze în timp util spre habitate capabile să le asigure resursele de supraviețuire;

Intensificarea industrializării activității rurale a dus la eficientizarea metodelor de vânătoare și recoltare. Deși societățile tradițional au reguli privind stoparea, epuizarea resurselor, globalizarea a încurajat supraexploatarea resurselor naturale, la extincția unor specii;

Transportul la distanțe mari față de centrul lor biogenetic sau de arealele lor (voit sau accidental). Unele speciile exotice s-au acomodat noului areal, devenind invadatoare chiar prădătoare și intrând în competiție cu speciile native, altele însă nu au supraviețuit;

Speciile vulnerabile la extincție pot avea un areal special: exemplul: populațiile reduse ca număr; cele cu valoare economică, în declin și populațiile foarte mici.

Implicarea omului în ecosistem în scopul folosirii lui a dus la simplificarea acestor ecosisteme, la înlocuirea unui număr mare de specii de plante (aflate în relație unele cu altele) cu o singură specie, ajungându-se la așa numitul ecosistem cu monocultură. Agricultura modernă se bazează pe aceste ecosisteme simplificate (din una sau câteva specii) care duce la o productivitate ridicată a biomasei. Practica a demonstrat însă că ecosistemele simple au un grad ridicat de vulnerabilitate(Puia et al, 2001), cum ar fi apariția speciilor invazive în terenurile agricole (specii nedorite): în monocultură apar unele buruieni; la ciuperci, bacterii apar noi boli, iar la insecte și animale noi paraziți. Toate aceste trei apariții nedorite (plantele invazive, buruienele, bolile și paraziții) tind să înlăture monocultura fapt pentru care se aplică diferite forme artificiale de control biologic (insecticide care ucid insectele nedorite; erbicide care ucid plantele etc.). Orice intruziune în natură are efecte negative imprevizibil și nedorite(Ristoiu și Ristoiu, 2003), speciile invazive și dăunătorii cresc și se dezvoltă foarte repede mărindu-și rezistența la substanțele chimice (erbicide, insecticide), agricultorii astfel sunt nevoiți să aplice doze ridicate de substanțe chimice sau produse nou sintetizate, care vor duce la creșterea ratei selecției naturale a dăunătorului, constatându-se că nici un produs chimic nu mai este eficient(Soran et al., 2001).

Formele de impact și efectele asupra biosferei sunt alarmante în ultima vreme. HIPPO este cea mai cunoscută formă fiind numită așa (HIPPO): fiecare literă (din engleză) însemnă partea din mediu afectată: H = Habitas (afectarea habitatelor); I = Invasive species (specii invadatoare); P = Population (creșterea demografică); P = Polluation (poluarea); O = Overexploatation sau supraexploatarea terenurilor (McNeesdy et al., 1995- citat de Primack, 2002). Efectele omului asupra biodiversității sunt negative și sunt foarte numeroase, dar și pozitive dar acestea puține la număr și apărute în timpul căutării de soluții care să contracareze influențele nefaste ale activității umane. Efectele negative sunt: creșterea demografică a populației umane manifestată printr-o creștere crescândă a resurselor materiale și energetice, pe care omul este nevoit să le ia din mediile naturale, modificate sau create de el; afectarea habitatelor naturale prin transformarea acestora în terenuri agricole prin: defrișare, ararea stepelor, nivelarea pantelor etc.; schimbarea modului de funcționare a ecosistemului, un alt efect de alterare a habitatelor, cauza principală este ritmul înalt de extincție a speciilor actuale; supraexploatarea ecosistemelor, preluarea de către om a unei părți din produsele biologice ale planetei cu depășirea capacității de regenerare; extinderea ecosistemelor artificiale consecință a creșterii demografice a populației umane, a numărului de așezări umane în care omul aduce, în scop estetic plante sau animale exotice, înlăturând speciile locale; predatorismul exercitat conștient prin care omul a eliminat un număr mare de specii: mai ales mamifere mari și păsări nezburătoare; influența asupra biodiversității naturale locale omul prin natura sa invazivă aduce intenționat, sau nu, alte specii invazive, cele locale devin astfel vulnerabile; speciile invazive sunt una din cauzele importante ale schimbării biodiversității, care sunt un răspuns la schimbările globale, invazia se face accidental sau intenționat; specii modificate genetic prin biotehnologii contribuind la conservarea ex situ a biodiversității, reducând posibilitatea de a gira biodiversitatea; poluarea unul din factorii negativi de mare impact asupra biodiversității, rezultată din activitățile umane energofage; modificările climatice, modifică sistemele ecologice prin defrișare, deșertificare și creșterea globală a entropiei, toate la schimbări climatice locale: prin gaura de ozon, ajung la suprafața Pământului radiații UV cu anumită lungime de undă, care acționează nefavorabil asupra organismelor vii; modificări hidrologice determină scurgerile apelor curgătoare, datorită eroziunii versanților, cu impact asupra distrugerii diversității biocenozelor acvatice, modificarea reacției acestora la factorii stresanți; alterarea ciclurilor biogeochimice cu efecte negativ asupra circuitului apei, a azotului, a carbonului etc, cu urmări asupra creșterii concentrației de CO2 în ultimii 250 de ani, prilej de îngrijorare (Brown et al., 1996).

După ce s-a conștientizat pericolul omului asupra mediului s-au căutat soluții pozitive de contracarare a efectelor negative, care pot fi:

Crearea de zone ocrotite prin diversificarea suprafețelor naturale ocrotite, cercetări care să vină în sprijinul biodiversității actuale, păstrarea unor medii de viață deosebite;

Refacerea controlată a ecosistemelor forestiere prin programe speciale și odată cu refacerea ecosistemului pădure se reface și flora, fauna;

Redresarea ecologică a ecosistemelor afectate prin renaturarea unor medii deteriorate datorită intervenției omului. Acțiunile de refacere au cunoscut amploare pentru refacerea echilibrul ecologic și diversitatea biologică a zonelor locale și a organismelor autohtone (Godeanu și Paraschiv, 2005),;

Alocarea de fonduri speciale pentru o bună gestionare a mediului după Conferința de la Rio de Janeiro se alocă mai multe fonduri pentru gestionarea și păstrarea biodiversității;

Trecerea la o agricultură biologică prin mărirea calității solului, înlăturarea îngrășămintelor chimice și pesticidelor, contribuind la stabilizarea biodiversității ecosistemelor antropizate și naturale vecine. Agricultură biologică urmărește reducerea impactul substanțelor chimice de sinteză asupra produselor agricole și a ecosistemului.

Omul manifestă influențe directe și indirecte asupra ecosistemului având cauze și legături între ele de neimaginat, acestea nu se manifestă la fel și nu au aceleași efecte asupra biodiversității planetei (figura1.1.), de aceea cercetările trebuiesc întreprinse pe sisteme ecologice naturale etalon susține Cogălniceanu, 1999.

Figura 1.1. : Influențele directe și indirecte ale activității omului asupra biosferei

Sursa: Cogălniceanu, 1999

Activitatea umană – cauză a amenințării plantelor cu extincția

Simplificarea ecosistemelor este întâlnită nu numai în cazul terenurilor agricole ci și în cazul creșterii animalelor, un exemplu poate fi atunci când crescătorii de animale au eradicat speciile de animale care intrau în concurență cu oile: sau în silvicultură unde tăierile masive de arbori au dus la pierderea unor specii, deci la simplificarea ecosistemului forestier. Simplificarea ecosistemelor duce în timp la distrugerea biodiversității, la pierderea resurselor materiale, energetice etc. Diferențele dintre un ecosistem natural și unul simplificat de om se pot schematiza astfel:

Ecosistemul natural – pășune, pădure mlaștină etc. asigură: – captarea stocarea și conversia energiei solare; – dezvoltă oxigen și consumă dioxid de carbon; – purifică și elimină treptat apa; – asigură habitate pentru lumea viețuitoarelor sălbatice; – filtrează și detoxifică natural poluanții și deșeurile; – generează un sol fertil; – au capacitatea de a se autogenera și autosusține.

Ecosistemul simplificat de om duce: – la un consum mărit de energie de la combustibilii fosil și nucleari; – la consumul oxigenului și producerea dioxidului de carbon; – se regenerează și se mențin cu costuri mari; – produc poluanți și deșeuri a căror gestionare costă mult; – distrug fertilitatea solului și unele habitate (Ristoiu și Ristoiu, 2004).

Creșterea numărului populației și activitățile umane au contribuție majoră la crearea de ecosisteme simple, care deși tinere și productive sunt foarte vulnerabile. De aceea este necesar un echilibru reale între conservarea mediului și activitatea umană care asigură nevoile de supraviețuire (Marten, 2001). Suportul formelor de viață pentru autosusținere depinde de o serie de resurse (energia solară; resurse biologice, chimice și geologice; resurse regenerabile; indivizii – specii de plante și animale, prin diversitatea și mărimea lor) și nu în ultimul rând de felul cum sunt conservate și utilizate (tabel 1.1.).

Omul prin intervenția lui a diminuat și a transformat biodiversitatea a cărei dimensiune nu este cunoscută în întregul ei, el a provocat extincția masivă a speciilor din fauna și flora globului și a sărăcit ecosistemele prin perturbarea biotopurilor, dezechilibrarea și modificarea funcțiilor biocenozelor. Intervenția echilibrată și înțeleaptă a omului poate stopa sărăcirea biosferei în specii și ecosisteme, componente esențiale ale Terrei, prin stoparea sărăciriei resurselor și reducerea poluării, cauze ale supraindustrializării care duce în principal la scăderea hranei pentru viețuitoarele de pe planetă.

Tabelul 1.1. : Forme de autosusținere a ecosistemelor

Sursa:

1.2. Etica ecologică

Acum când procesele de mondializare și globalizare sunt în plină amploare credem că folosirea rațională a resurselor naturale de pe pământ trebuie mai mult ca oricând să se sprijine pe principiile moralei, pe legile de dezvoltare istorică a acestora și pe rolul pe care îl au în viața socială. Bioetica stă la baza funcționării normalelor sistemelor biologice, ceea ce a făcut să elaborăm acest capitol într–un astfel de spirit, gândindu–ne că principiile morale ale bioeticii stau la baza tuturor formelor de conservare a diversității biologice, deci și la aspectele legate de ariile protejate.

În general etica este știința care studiază principiile, regulile și relațiile de conviețuire a oamenilor, legile lor de dezvoltare istorică, fundamentele logice ale moralei: dreptatea, binele, răul, libertatea, virtutea, rațiunea etc., a cărui abordare diferă de la o perioadă istorică la alta, de la o societate la alta și de la un domeniu de activitate la altul.

Conținutul eticii este flexibil, funcție de epocile istorice pe care le–a parcurs, ceea ce a făcut ca din etica generală să se desprindă unele ramuri de interes pentru domeniul nostru, cum ar fi:

Ecoetica (etica ecologică), domeniu aplicativ al eticii generale care se preocupă de regulile morale ale relației dintre om și mediu, în utilizarea rațională pe baze durabile a produselor diveristății biologice, cu alte cuvinte oamenii să folosească bunurile naturii dar fără a abuza de acestea pentru păstrarea echilibrului biodiversității Terrei.

Agroetica este tot o latură practică a eticii generale care are ca scop protecția agroecosistemelor prin măsuri de asigurare a unei producții agricole superioare, o agricultură sustenabilă pentru supraviețuirea omenirii.

3. Etica ecologică. Baza de funcționare. Etica ecologică aplicată sau ecoetica urmărește regulile și principiile morale care trebuie să stea la baza relațiilor dintre om, mediu înconjurător și biodiversitatea lumii vii (Puia et al., 2001). La baza eticii ecologice stau unele pricipii de funcționare, care bine elaborate, argumentate și utilizate pot conserva diversitatea biologică a Terrei. În societățile tradiționale care de regulă au trăit de–a lungul timpului în „armonie cu natura” datorită faptului că aceste societăți erau foare variate, modificările semnalate erau interne doar la nivel de generații (între societățile tradiționale tinere și mai bătrâne). De aceea etica conservării mediului a fost privită diferit în funcție de natura societății tradiționale (Chernela, 1987)

Unele societăți tradiționale susțin un mod de conservare a mediului prin protestele lor împotiva distrugerii pădurilor comunitare prin operațiuni de defrișări comunitare, aprobate de cele mai multe ori de guverne (Poffenberger (ed.), 1990).

Tabelul 1.2. :Argumente de luat în considerare de om pentru acțiunile de protecție

Sursa: Noss, 1992

În unele țări puternic dezvoltate este imposibil de a face delimitarea între zonele utilizate pentru exploatarea resurselor pentru interesul lor, zonele folosite de comunitățile locale pentru obținerea de resurse de existență și ariile protejate, de interes științific. Comunitățile tradiționale locale au organisme care supraveghează dreptul de acces la resursele naturale și pot să se opună exploatării unor resurse tradiționale. Cox și Elmqvist, 1997 compară practicile ecocolonialismului cu abuzurile istorice ale colonialismului din secolele trecute, datorate puterii țărilor coloniale. În cazul în care este încălcată proprietatea tradițională, când simt că aria protejată și resursele ei sunt exploatate de societăți străine, comunitatea reacționează negativ, protestele lor ajungând până chiar la exploatarea într–o manieră distrugtivă a unor arii protejate (Homer – Dixon, (1999).

Argumente de funcționare a ecoeticii. În conservarea biodiversității câteva argumente cred că sunt necesare pentru că analizându-le stimulează individul sau grupul de indivizi în acțiunile de protecție a speciilor rare și considerate oarecum fără o valoare economică. Tabelul 1.2. sintetizează argumente și prezintă sumar motivațiile pentru conservare.

1.2.1. Ecoetica și economia mediului

În zilele de azi la succesul conservării biodiversității contribuie și economia ecologică care are principalul rol de a scoate în evidență multitudinea de bunuri și servicii asigurate de mediu. Economia mediului face evaluarea reală a proiectelor de mediu, cuantificând impactul asupra mediului a acestor proiecte, rezultând imaginea completă privind costurile de mediu, acțiunile esențiale dar care cu câteva decenii în urmă nu erau posibile. Reușita unui proiect de mediu cu efectele lui asupra tuturor elementelor ecosistemelor a fost exemplificat de Barbier 1993, exemplificând acest proiect pentru o zonă umedă, tinând cont de toate tipurile de valori ale ecosistemului zonei umede (tabelul 1.3.). Credem necesar să insistăm asupra acestui model de proiect de mediu (chiar pentru o zonă umedă), rememorăm astfel care sunt beneficiile economice pe care ni le asigură un ecosisteme. În sprijinul tabelului adăugăm faptul că valorile economice directe pot fi:

de consum, local care nu apar pe piață, obținute pentru consumul propriu fără degradarea mediului (combustibil lemnos, legume, fructe, carne, material de construcții, plante medicinale etc.). Dar sunt situații în care unele populații locale rurale nu pot obține aceste bunuri datorită supraexploatării și degradării mediului și a instituirii ariilor protejate. O astfel de populație devine săracă fiind nevoite să se mute în alt loc, cu precădere în mediul urban;

de producție, bunuri provenite din mediul natural și vândute pe piețile comerciale, numărul lor (produse) obținute natural sunt multiple : lemn de construcții, combustibil fosil, pește și fructe de mare, carne de vânat, pielea de vânat, mierea și ceara de albine, nutrețuri, vopsele naturale, esențe de parfum din plante, rășini și gumă din plante,legume, fructe, plante medicinale etc. (Baskin, 1987), un produs natural de mică importanță poate constitui materie primă pentru produse de mare importanță (Godoy et all., 1993).

Tablelul 1.3. : Valorile economice ale unor arii dintr-un ecosistem umed.

Sursa: Barbier, 1993

Valoarea indirectă (bunurile publice) are legătură cu mediu, cu diversitatea biologică a mediului prin serviciile ecosistemelor (vezi tabelul 1.3.), prin faptul că comunitățile produc servicii de mediu neconsumabile (acțiuni de prevenire a inundațiilor, a eroziunii solului, a purificării apelor, ale amplasării rampelor de deșeuri etc.). Capacitatea de producție a unui ecosistem depinde de capacitățile fiziologice ale plantelor existente în el (de expl. procesul de fotosinteză). Distrugerea arealului unui ecosistem vegetal (prin suprapășunat, exploatarea irațională a lemnului, incendierea pădurii etc.) duc la diminuarea capacități ecosistemului de utilizare a energiei solare cu consecințe asupra biomasei și indirectă a speciilor de animale care trăiesc în acest areal.

Chiar dacă metodele economiei ecologice influențează pozitiv diversitatea biologică, în sistemul economic mondial apar și aspecte nedorite cum ar fi: malnutriția, foametea epidemiile, războaiele etc, toate ducând la distrugerea habitatelor și la dispariția unui număr mare de specii. Într-o societate a acestui secol puternic depersonalizat și materialist, echilibrul dintre menținerea biodiversității și acțiunile de îmbunătățire a vieții oamenilor se poate realiza doar printr-o legislație corectă. Dacă societatea actuală va ține cont pe lângă legi și de valorile eticii mediului natural, etică structurată pe principii clare, atunci conservarea bodiversității va deveni pentru om o preocupare esențială, născându-se astfel o nouă știință „ecoetica” care se leagă de începuturile anilor ´90 fiind considerată valoarea eticii naturale (Van de Veer și Pierce, 1994).

Ecologia economică și argumentele ei justifică protecția diversității biologice și stabilește dacă în prezervarea unor specii are justificare economică (mai ales în cazul populațiilor mici). Etica ecologică realizează protecția și conservarea mediului, apelând la instinctele nobile ale omului legate de respectul față de natură, față de frumos, bine, adevăr, deci respectul față de viață, argumentele ei nu țin cont de valoarea economică a acestor specii, susține protecția tuturor speciilor rare și chiar a speciilor fără valoare economică.

Cercetătorii în domeniul conservării biodiversității susțin unele argumente în favoarea conservării cum ar fi: acela că speciile sunt interdependente și au dreptul să existe, conservarea trebuie aplicată și pentru valoarea spirituală și estetică a naturii deoarece diversitatea este necesară pentru cunoașterea originii vieții, fapt pentru care omul are responsabilități față de generațiile viitoare să se respecte interesele comunității în paralel cu grija pentru diversitatea biologică, deci trebuie să țină cont de antagonismul acestora (Primack, 2002).

În acest sens Noss și Cooperrider susțin că factorul antropic are obligația morală de a ține cont de toate ecosistemele Terrei, de speciile de pe ea, de toate animalele și plantele, de rase, națiuni, grupuri sociale și religios, de familie, de individ și chiar de întregul pământ, obligații care cresc în intensitate de la individ la grupurile de indivizi (Noss și Cooperrider, 1994).

În coexistența multimilenară dintre societățile tradiționale și mediu, etica mediului sprijină utilizarea eficientă a resurselor și responsabilizează oamenii în această direcție a utilizării resurselor. Principiile eticii mediului stau la baza argumentării nevoii de protecție și conservare a mediului și își au originea în sistemul de valori a culturilor, filosofiilor și religiilor omenirii. Problemele mari ale eticii mediului sunt legate de reducerea extincției speciilor, monitorizarea pierderii variațiilor genetice și a distrugerii comunităților biologice.

În esența ei diversitatea biologică are valoare pentru fiecare individ și comunitate; grija pentru resursele cheie ale Terrei (care ocupă un spațiu mic în habitat), esențiale pentru supraviețuirea altor specii din acel areal; varietatea genetică a speciilor și a comunităților și interacțiunea lor cu mediu fizic și chimic; prin valoarea speciilor nelegată de necesitățile omului; prin valoarea opțională, diversitatea biologică putând produce beneficii societății umane (produse industriale noi, medicamente, culturi noi etc.); biodiversitatea este parte componentă a mediului de agrement contribuind la dezvoltarea ecoturismului.

1.3. Conservarea diversității biologice – bază a dezvoltării durabile

Eforturile specialiștilor din domeniul conservării, prin relațiile lor cu autoritățile locale sau cele naționale, uneori duc la conflicte datorită nevoilor oamenilor care au probleme reale care trebuie înțelese, ale societății și cele ale mediului, fapt pentru care specialiștii recunosc necesitatea dezvoltării durabile pe care o definește Lubchenco și colab., 1991 . Termenul se deosebește de cel de creștere (exprimă volumul de resurse folosite), dezvoltarea durabilă pune accentul pe necesitatea dezvoltării curente, limitând creșterea, ceea ce ar putea fi investițiile în infrastructura ariilor protejate pentru îmbunătățirea conservării biodiversității sau sprijin adus practicilor silvice, de pescuit, acțiuni mai puțin distructive (Willers, 1994).

La Conferința asupra mediului de la Stockholm, 1972 este folosit pentru prima dată termenul de dezvoltare durabilă, până în prezent existând peste 80 de interpretări ale conceptului. Sintagma de dezvoltare durabilă este utilizată pentru prima dată de președintele Comisiei Mondiale de Mediu și Dezvoltare, premierul norvegian G. H. Brundtland în 1987, mesajele transmise de el în raportul „Viitorul nostru comun” după care „dreptul de dezvoltare trebuie exercitat astfel încât să fie satisfăcute, în mod echilibrat, nevoile de dezvoltare și de mediu ale generațiilor prezente și viitoare”.

Finanțatorii uneori înțeleg greșit dezvoltarea durabilă mai ales de organizațiile care finanțează acțiunile de mediu pentru a-și ascunde activitățile industriale pe care le dezvoltă (Vădineanu, 1998 și 1999) . De exemplu construcția unui complex minier în mijlocul unei păduri virgine, nu poate fi considerată o acțiune a dezvoltării durabile, deoarece acțiunea scoate din circuitul natural suprafețe care nu mai pot fi incluse în ariile protejate. După alți cercetători dezvoltarea durabilă ar urmării păstrarea departe de orice program de dezvoltare a unor arii geografice protejate natural, favorizând rămânerea în sălbăticie a zonei (Mann și Plummer, 1993) . Programe de conservare și dezvoltare durabilă se pot desfășura după unele instituții, societăți, grupuri de specialiști etc. prin convenții și alte forme după cum sunt prezentate mai jos, care sunt de fapt propuneri eficiente de conservare și dezvoltare durabilă:

Guvernelor locale și naționale: prin intermediul legilor reglementează unele activități: pescuit, vânat, exploatarea lemnului, utilizarea terenurilor, poluarea industrială etc., prin crearea de noi arii protejate;

Societăților tradiționale și comunităților locale: prin acțiuni severe de conservare și practici de management care corespund protecției biodiversității; – acțiunea și eforturile acestora se impun a fi susținute;

Documente: Convenția asupra biodiversității; Convenția asupra Schimbărilor Climatice, semnate în 1992 la Earth Summit și la alte întâlniri pe probleme de mediu; implementarea și finanțarea acestor noi tratate și programe internaționale de conservare;

Grupuri de conservare: ale guvernelor țărilor și băncile de dezvoltare: prin creșterea nivelului de finanțare, suplimentarea finanțării, inovații, fonduri naționale de mediu pentru finanțarea conservării;

Agenții internaționale și bănci de dezvoltare pentru ajutor: prin Banca Mondială a finanțat adesea proiecte care au cauzat distrugerea mediului pe arii întinse, prin politici responsabile de finanțare a mediului;

Cercetători implicați: în acțiuni de validare a noilor teorii de conservare, protecția biodiversității și refacerea componentelor mediului degradat.

În timp s-au intensificat preocupările ecologiștilor și a altor specialiști pentru protecția și conservarea mediului pentru înființarea unor societăți care pe baza unor programe sau legi au încercat să arate efectul distructiv al unor activități ale omului și propun soluții pentru stoparea acestora. Amintim în acest sens intervențiile unor state din lume de mare anvergură prin adoptarea primei legi antipoluare în Parlamentul englez (1963) precum prima societate de protecția mediului intitulată ”Commons, Open Spaces and Footpath Preservation Society”(1965), iar în SUA (1971) prin înființarea primului parc național (ca o rezervație) pentru monitorizarea speciilor vulnerabile, rare și periclitate cu extincția. Conceptul dezvoltării durabile (1990) a început prin a lămurii noțiunile de durabilitatea și dezvoltarea. Durabilitatea, modul de folosire a resurselor naturale regenerabile (cele care au capacitatea de a se reface: solul, vegetația, fauna etc.). Termenul dezvoltare, specific țărilor subdezvoltate din perioada decolonizării și noțiunea de dezvoltare este abordată atât economic cât și social (puterea standard de cumpărare a statelor subdezvoltate). Dezvoltare durabilă înseamnă relațiile oamenilor și a generațiilor viitoare cu mediul înconjurător și responsabilizarea acestora. Dezvoltarea este sustenabilă numai dacă asigură nevoile nelimitate cu resurse ale omenirii dar și ale generațiilor care vin (nevoi indisolubil legate de economie de creșterea ei). Bazându-ne pe dezvoltarea durabilă, activitatea are la bază monitorizarea biodiversității.

Figura 1.2: Schema dezvoltării durabile

Sursa: Harribey, 1998

Echilibru din mediu este explicat prin Triunghiului Dezvoltării Durabile (figura 1.2.), care redă schematic evoluția și echilibru pornind de la ecologie (pol ecologic) rațiunea între unghiul social și ecologic; eficacitatea între economic și ecologic: dezechilibrul și pierderile între unghiul social și cel economic.

Unele puncte de vedere consideră dezvoltarea durabilă „ o strategie prin care comunitatea caută căi de dezvoltare economică” care să ducă la creșterea calității vieții prin soluții de durată care să asigure resursele necesare (naturale, capital fizic, clădiri, infrastructură, echipament, forță de muncă, capital intelectual, tehnologii etc.) și consolidarea viitorului (Rojanschi et al., 2006).

Partea variabilă a dezvoltării durabile este mediu care prin folosirea echilibrată a resurselor, înlăturarea anumitelor depășiri și evitarea unei eventuale ireversibilități ecologice. Pentru asigurarea acestui echilibru trebuie găsit cadrul legislativ – instituțional pentru aplicarea politicilor de mediu, scăderea și controlul poluării, echilibrarea și menținerea stocului de rezervă etc., toate prin implementarea unor strategii integrate de mediu care asigură creșteri economice ecologizate (Vădineanu et al., 1999). Strategia de dezvoltare durabilă are câteva componente care sunt prezentate în figura 1.3.

Figura 1.3: Strategia de dezvoltare durabilă

Sursa: Iancu, 1979

Strategiile adoptate trebuie să satisfacă o economiei viabilă, să asigure o creștere economică bazată pe unele fenomenele ecologice manifestate în timp (pragul de deteriorare și epuizare a mediului, ireversibilitatea, stabilitatea, rezistența mediului la unii factori de stres etc.).

Necesitatea conservării biodiversității

Necesitatea conservării și protecției diversității biologice se sprijină pe însăși cele trei obiective pe care le are și le urmărește: 1. descrierea și investigarea diversității biologice; 2. elaborarea unor metodologii interdisciplinare pentru protejarea biodiversității; 3. analiza activității factorului antropic și efectele acesteia asupra biosistemelor.

Conservarea diversității biologice este considerată o disciplină, un domeniu științific de abordare a problemelor de mediul sau după cum susțin unii autori „o disciplină de criză”, născută în urma presiunii exercitate asupra mediului de activitatea umană (Primack, 1998b) . Conservarea biodiversității și felul cum se realizează sunt preocupări care au loc în domeniul academic de cercetare care au ca scopuri principale salvarea speciilor periclitate și administrare corespunzătoare a actualelor arii protejate; stabilirea de noi arii, care pot asigura care dintre speciile și comunitățile biologice vor supraviețui în urma conservării și care este modul de supraviețuire.

Motivațiile pe care se sprijină nevoia de conservare a naturii sunt multe dar specialiștii susțin că dacă ar fi un singur motiv și acela ar fi suficient. Astfel menționăm câteva motivații:

dispariția prematură a speciilor, extincția speciilor și a unor populații fiind oarecum un fenomen firesc dacă nu este generat de factori perturbatori;

prevenirea fenomenului de dispariție (exticție) prematură a speciilor, populațiilor și comunităților și prelevarea diversității biologice;

menținerea complexității ecosistemului, proprietățile biodiversității fiind exprimate la valoarea lor reală numai în condiții naturale de mediu;

menținerea valorii intrinseci a diversității biologice, prin valoarea speciilor, populațiilor și comunităților care este mult mai mare pentru ele însele decât pentru om;

continuarea procesului evolutiv a lumii vii, se manifestă prin apariția de specii noi, crearea de condiții pentru continuarea procesului de evoluție prin limitarea activității uneori nesăbuită a omului.

Conservarea diversității biologice în țara noastră este destul de veche (din evul mediu) și se referea la asigurarea echilibrată a vânatului și exploatarea rațională a ecosistemului forestier sau chiar la ocrotirea unor arbori simbol. Despre „ariile protejate” putem vorbi odată cu înfințarea „braniștilor” (Giurgescu, 1976) forme de organizare la nivelul proprietăților mănăstirilor, conacelor boierești care prevăd pedepse dacă sunt încălcate regulile și ordinile legate de exploatarea acestor proprietăți (Giurăscu, 1976) .

Ca model biologic de conservare este luat ecosistemul forestier (Enescu, 2002), pădurea prin „cărțile de pădure” din vechime emise de domnitorii Tării Române (cea mai veche de Radu Voievod, 1612) urmate apoi de hrisoave domnești date de alți domnitori (Alex. Mavrocordat, Mihai Șuțu, C-tin Ipsilantii etc.) și reglementări privind protecția pădurilor în Transilvania, Bucovina, Crișana, Banat, Maramureș) în timpul ocupației habsburgice, regulamentul organic de la începutul secol al XVIII lea (1831) din regiunile ocupate de habsburgi a dus la înființarea a numeroase puncte de exploatare forestieră a dus la scăderea suprafeței pădurilor (Giurgiu, 1995) .

Acțiunile continuă până în zilele noastre cu înființarea Societății de turism și protecția mediului (1920), a unor Grădini Botanice (Alex. Borza 1924, la Cluj, pe lângă Universitate) și filiala monumentelor naturii Cluj prin grija lui Emil Pop, Alex. Borza, N. Sălăgeanu, etc.; apoi Comisia pentru monumentele naturii care a inventat monumentele naturii și au căutat păstrarea lor pentru posteritate; apoi Fondul funciar al Comisiunii Monumentelor Naturii (1930) prin care președintele Al. Popovici-Brâznoșanu prevede înființarea acestui fond în cadrul Ministerului Agriculturii. Amintim apoi viziunea de excepție a prof. Emil Racoviță un conservatorist care considera monumentele naturii „locurile, bionții, teritorile și operele umane preistorice care datorită valorii științifice, preistorice trebuie conservate pentru folosul actual și viitor al omenirii (1934), așa cum susține V. Pușcariu în țara noastră a existat cu adevărat (urmărind numai cele câteva acțiuni de conservare pe cale le-am punctat) un puternic curent conservatorist și o mulțime de oameni de știință cu preocupări în domeniu (Pușcariu et al., 1966) .

1.3.2. Priorități pentru protecția și conservarea plantelor

Extincția speciilor se previne prin reducerea periclitării speciilor pe întreg arealul, când sunt reprezentate singure a genului sau familiei, a familiilor sau genurilor monotipice (care se conservă cu prioritate față de cele politipice). Ordinea priorității speciilor în conservare este periclitatea, vulnerabilitatea și apoi raritatea speciile cu distribuție restrâns-limitată trebuie monitorizate chiar dacă nu sunt periclitate (Conform normelor IUCN/UNEP/WWF din 1980). Prioritățile pentru protecție se stabilesc funcție de taxon (familie, gen și specie) pornește de la indicele 1 = prioritate minimă până la nouă 9 = prioritatea maximă. Prioritățile de conservare funcție de taxon sunt prezentate în tabelul 1.4.

Tabelul 1.4. : Prioritățile de protecție a biodiversității funcție de taxon

Sursa: WWF, 1980

Tabelul cuprinde prioritățile de protecție și conservare funcție de taxoni constatăm că specia necesită cea mai mare nevoie și grad de prioritate în conservare cel mai ridicat (8, 9), urmat de gen prioritatea fiind medie (3, 5, 7), ca în cazul familiei prioritatea de protecție și conservare fiind minimă (1, 2, 4).

Cum trebuie protejate speciile, ținând cont de criteriul unicității, al pericolului de extincție și de al utilității (comunitățile cu valoare biologică mare au prioritate mai mare de conservare) este întrebarea la care răspunde însă măsurile de creare a ariilor protejate pentru a conserva doar anumite specii, specii indicatoare care demonstrează starea ecosistemului (care asigură conservarea unor comunități întregi), arii reprezentative fiind pentru mai multe comunități biologice. Sistemul național de arii protejate vine să asigure protecția mai eficientă prin includerea tipurilor majore de ecosisteme (Scott et al., 1991). Apoi s-au specificat zone (țări) cu biodiversitate ridicată (cca. 17 țări din 230), care includ cca. 70% din diversitatea biologică a lumii, apoi arealelor complementare și acțiuni de protecție a lor la un numărul mare de specii pe care-l conțin; apoi arii naturale sau arealele naturale comunități naturale unde influența omului este minimă, puțin afectate de om (datorită densității mici a populației umane) care trebuie să rămână sub control pentru a fi arătate generațiilor viitoare (Bryant et al., 1997).

Există areale chei în lume, așa numitele „puncte fierbinți” pe care multe organizații de conservare (WCMC, Birslif I., CI., etc) acestea au mare diversitate și endemicitate și sunt amenințate imediat cu distrugerea habitatelor. Au fost identificate 25 puncte fierbinți, pe 1,4% din suprafața Pământului : 44% plante, 28% păsări, 30% mamifere, 38% reptile, 54% amfibieni (Mittermeier et al., 1999).

1.3.3. Ariile protejate și UICN. Strategii de monitorizare și protecție a ariilor protejate

Cauzele dispariției speciilor, fie antropogene, fie naturale au diferite manifestări care duc în general la, micșorarea habitatului, diminuarea rezervelor naturale, deteriorarea mediului, degenerarea unor specii, scăderea potențialului biologic, dezastre ecologice etc. (Flora RSR vol. XIII). Preocupările de salvare a speciilor aflate în pericol se adresează nu numai societății, dar și specialiștilor tehnologi și biotehnologi din domeniu.

A apărut astfel știința numită sozologia, știința salvării organismelor periclitate. Convenția de la Berna (1979), a luat măsuri concrete pentru cercetarea și înmulțirea speciilor rare, măsuri de ecofilaxie, de prevenire a unor pericole sub îndrumarea Uniunii Internaționale de Conservare a Naturii, precum și unele măsuri neconvenționale adoptate de statele europene ulterior prin dezvoltarea băncilor de gene (IBPGR, 1986, International Broard for Plant genetic resources,1986, Design, planning and operation of in vitro genebanks, Rome).

Cartea roșie cuprinde o mulțime de monografii ale speciilor care cad în sfera de activitate a sozologiei, deci cu anumit statut sozologic, prezentate prin econografii, hărți corologice, taxonii sunt ordonați alfabetic, după numele latin, lucrare academică de referință pentru specialiștii din domeniu. Se estimează că în ultimii 50 de ani au dispărut cca. 300.000 specii, iar între 20-40% din flora mondială este în declin (Farusworth, 2008). După Uniunea Internațională de Conservare a Naturii (2006), ritmul dispariției speciilor pe glob este de 100 până la 1000 de ori mai alert decât cel natural, factorul antropic făcând ca una din 8 specii de plante să fie amenințate cu extincția.

Fiecare taxon a fost evaluat după ultimele categorii IUCN, din care constatăm că lipsește treapta plantă rară (R), taxon rar cu populații mici pe glob care în prezent fac parte din V sau E și despre care nu sunt suficiente informații, ceea ce ne duce cu gândul la moto-ul „nu orice plantă rară este periclitată și nici orice plantă periclitată este rară” (Dihoru și Negreanu, 2009), astfel treptele sozologice după IUCN sunt prezentate în tabelul 1.5.

La nivel european în 1998 se arată că cca. 100 de specii din cele amenințate sunt incluse în programe de restaurare in situ, cu măsuri apoi de conservare ex situ, iar cca. 35% din taxoni se află într-un program de minimă protecție. Conservarea in situ presupune, planuri de management, monitorizare și protecție a habitatelor unde se găsesc speciile de plante rare și vulnerabile, planuri de recuperare chiar și a unei singure specii periclitate, precum și activitate de conservare ex situ.

În România pe lângă ariile protejate, reviste, conferințe etc., amintim și acțiuni științifico–sintetice, care constau în elaborarea și reactualizarea „listelor roșii” (Dihoru și Dihoru, 1994) și a „Cărții roșii” (Dihoru și Negreanu, 2009), care cuprind speciile periclitate din România.

Conservarea acestor specii prin metode neconvenționale, prin micropropagare in vitro prezintă o preocupare de mare interes (De Langhe, 1984). Avantajele acestei metode constă în faptul că pentru inițierea culturii este necesară o singură plantă (Zăpârțan, 1996), o sămânță sau chiar un singur explant (vârful lăstarului, boboc floral, porțiune din frunză și tulpină etc.), astfel plantele din natură și așa puține și periclitate, nu sunt afectate în urma recoltării materialului din locul de origine (Zăpârțan, 2001).

Tabelul 1.5. : Treptele sozologice după IUCN

Sursa: Dihoru și Negranu, 2009

Strategiile de monitorizare și planurile de acțiune ale instituțiilor din punct de vedre a teoriei sistemice, privind conservarea ariilor protejate, trebuie abordate concomitent pentru individ, specie și întreg sistem ecologic, cu monitorizare la nivel global, regional (UE), local, național. Monitorizare la nivel de individ se realizează prin conservarea ariilor protejate: in situ, realizată în mod concret prin conservarea ecosistemelor, a sanctuarelor pentru specii protejate, bănci de gene in situ și rezervații de vânătoare etc. Ex situ, prin colecții de organisme vii (Grădini botanice, zoologice, programe de reproducere în captivitate), bănci de gene ex situ (de semințe și polen, de ovule, spermă și embrioni, culturi microbiene și culturi de țesuturi și celule). Un sistem de conservare in situ pornește de la un inventar amănunțit, cu care se pune în evidență frecvența găsirii anumitor specii, se elaborează Liste Roșii, Roz și Albastre: criteriile după care speciile sunt incluse în Listele Roșii, sunt reglementate pe plan internațional. La nivelul unui ecosistem monitorizarea cuprinde: protejarea unui ecosistem ce conține specii deosebite, a unor sisteme de ecosisteme periclitate, și a unui complex de ecosistem protejate special.

Monitorizarea se bazează pe o serie de principii pentru stabilirea priorităților în conservare, elaborate încă la mijlocul ultimului deceniu al secolului trecut (1995) de un grup de experți (Manoleli et al., 2004). Principiile constau în stabilirea de obiective pentru menținerea nivelului actual al biodiversității, elaborarea unor priorități credibile, clare, motivate, stabilirea zonele prioritare pentru conservare, toate fiind strategiile adaptate la nivel local, regional și global (Johnson, 1995). Prioritățile în strategia de conservare într-un taxon se pornește de la prioritate minimă (nota 1), până la maximă ( nota 9): 1. Taxon – familie: RAR – (4); VULNERABIL – (2); PERICLITAT – (1). 2. Taxon – gen: RAR – (7); VULNERABIL – (5); PERICLITAT – (3). 3. Taxon – specie: RAR – (9); VULNERABIL – (8); PERICLITAT – (6). Se impun sisteme specifice de monitorizare și anumite priorității în criteriile aplicate (biologice și social-politice). Prioritățile biologice sunt legate de bogăția și raritatea elementului ce trebuie protejat, reprezentativitatea acestor elemente (biologice, ecologice); la nivel regional țin cont de vulnerabilitatea elementelor la factorii de risc și funcționarea acestora în realizarea echilibrului în natură, iar cele social – politice țin cont de interesele politice, economice, culturale ale comunităților umane implicate. Prioritară este și prevenirea periclitării speciilor pe întreg arealul lor; specii reprezentate singure ale genului sau familiei, familii sau genuri monotipice, care trebuie conservate cu prioritate față de cele politipice, cu următoarea ordine, periclitate, vulnerabile și apoi rare; și apoi speciile cu distribuție restrâns-limitată care trebuie monitorizate chiar dacă nu sunt periclitate (Conform normelor IUCN/UNEP/WWF, 1980).

Arii protejate – formă de conservare a biodiversității

Crearea de arii protejate și stabilirea legislației de funcționare este o etapă decisivă în acțiunea de conservare a speciilor de plante aflate într-un anumit grad de periclitare. Protecția habitatelor unor specii de plante considerate încă nepericlitate este cel mai eficient mod de a păstra diversitatea plantei, iar în cazul unui habitat vegetal amenințat cu extincția aria protejată este considerată de către specialiști poate soluția ultimă de prezervare a speciilor de plante. Amintim pe lângă ariile protejate și alte acțiuni cum ar fi: 1. Măsuri de conservare a speciilor cu anumit grad de periclitare în afara ariei protejate; 2. Aplicarea unui management concret privind zonele cu probleme care necesită protecția; 3. Acțiuni de restaurare a habitatelor afectate.

În categoriile de arii protejate, în clasificare se pornește de la nevoile comunității umane, folosind la minimum sau intensiv un anume habitat (Reagan et al., 2000). Astfel, ținând cont de nevoile globale ale omeniri IUCN, prin Comisia pentru Parcuri Naționale și Arii Protejate (CPNAP) propune următoarele ZONE sau categorii de protecție și conservarea a mediului:

ZONA I: Rezervații naturale stricte pentru monitorizarea globală a mediului (zone terestre, acvatice, ecosisteme geologice specifice) și zone de sălbăticie fără intervenția omului, protejate pentru aspectul sălbatic natural și valoarea ecologică, estetică și istorică.

ZONA II: Parcuri naționale complexe de ecosisteme întinse, peisaje naturale, locuri de studiu, fără forme de exploatare antropică, sub gestionarea statului, putând avea proprietari și alte organizații locale din Retezat, Rodnei, Piatra Craiului etc. (Primack, 2002).

ZONA III: Monumentele naturii, cu elemente naturale, culturale cu valoare unică prin specificul și raritatea lor, aparțin guvernelor naționale sau locale (fortărețe, situri etc.).

ZONA IV. Arii de gestionare a habitatelor și speciilor prin manageriat, terenuri sau întinderi de apă în care intervine omul pentru menținerea habitatelor acestora, aparțin guvernelor, autorităților locale, organizații nonprofit : lacul Sf. Ana, Fânațele Clujului, etc. ( Bavaru et al., 2007).

ZONA V. Peisaje terestre și marine protejate care datorită relației dintre om și natură s-au creat zone cu valoare estetică, culturală și ecologică, care a dus la oportunități pentru turism, zone de pescuit, etc. cu utilizări tradiționale dar și moderne ale terenului.

ZONA VI. Arii protejate pentru amenajarea resurselor, cu scop de menținere a biodiversității cu menținerea și dezvoltarea comunității umane din zonă, de stat sau private (După IUCN, 1992, prin Comisia CPNAP ).

Aceste categorii din punct de vedere a modului de administrare fac parte din două grupe mari de arii protejate: A. Arii protejate tipice care au drept scop conservarea și gestionarea biodiversității: aici intră primele cinci zone; B. Arii protejate cu administrare specială, strictă: aici intră ZONA a VI arii protejate pentru administrarea resurselor, acestea se deosebesc prin faptul că sunt incluse suprafețe mai mari, mai extinse decât în ariile de protecție tipică. După WRI, pe Glob s-au declarat cca. 4.500 arii strict protejate (de 500 milioane ha), care cuprind ZONELE I, II și III și 5.899 arii protejate parțiale care cuprind cca. 348 milioane ha (WRI, 1998, citat de Primack, 2002). La noi sunt declarate 1,23 milioane arii protejate (cca. 5,19% din suprafața țării), suprafața cea mai mare în spațiul Carpaților (Primack, 2002).

1.4.1. Preocupări legate de conservarea unor populații de plante

Omul deși vinovat în mare măsură pentru afectarea biodiversității Terrei, el este cel care a impus speciilor în multe cazuri restricții severe prin activitatea sa. Conservarea are în vedere protejarea speciilor aflate în pericol, stabilindu-se dacă măsurile de prevenire a dispariției sunt necesare și să se evalueze dacă includerea arealului speciei respective într-o zonă protejată va stabiliza și va asigura supraviețuirea speciei. Populațiile de specii aflate în afara ariilor protejate vor fi mereu expuse riscului, de aceea trebuie cunoscut statutul populațiilor libere, ontologia, etologia și ecologia, înainte de a concepe un plan de conservare și reconstrucție a speciilor periclitate. Mai jos sunt prezentate câteva acțiuni de reconstrucție ecologică la nivelul populațiilor și a speciilor:

Acțiuni asupra populațiilor mici (cele mai vulnerabile la extincție): prin analiza variabilități populației utilizând date demografice, de mediu, genetice, despre catastrofele naturale, toate duc la estimarea probabilității de supraviețuire, deoarece vulnerabilitatea populațiilor mici se datorează variației elementelor de mediu;

Acțiuni de determinare a speciei care este amenințată, stabilă sau cu situație îmbunătățită, prin monitorizarea populațiilor, cunoașterea istoricului, legăturilor dintre ele, în urma migrării și recolonizării lor;

Acțiuni asupra populațiilor noi din cadrul speciilor rare sau periclitate prin împerecherea indivizilor crescuți în rezervații sau prinși din mediu sălbatic;

Acțiuni asupra speciilor periclitate cu dispariția în mediu sălbatic prin menținerea în grădini botanice, zoologice sau acvarii, denumite strategii de conservare ex situ;

Acțiuni de stabilire a statutului sau a categoriei de conservare prin propunerea câtorva categorii de conservare: extinctă; dispărută în sălbăticie; în pericol iminent; vulnerabilă; aproape amenințată; insuficient cunoscută; dependentă de conservare; date incomplete, specii neevaluate (Dihoru și Negreanu, 2009) ;

Acțiuni de susținere prin legi a interesului de mediu și de susținere a intereselor economice uneori prin subiecte de controverse, situații de compromis care să împace dezvoltarea limitată economic cu protejarea ariilor (în SUA legea Speciilor în Pericol, 1973);

Acțiuni de stabilire de acorduri și convenții internaționale pentru protejarea biodiversității, necesare deoarece speciile migrează peste granițe, produsele biologice fac obiectul comerțului exterior. Convenția CITES, adoptată pentru controlul comerțului cu specii periclitate; în UE aceste convenții asigură în toate țările membre un control sever.

Cele mai eficiente moduri de conservare sau protejare a biodiversității rămân: protejarea habitatelor,protejarea comunităților și protejarea ecosistemelor sănătoase. În cazul ecosistemului se face prin câteva măsuri: crearea de arii protejate care să funcționeze după un management efectiv; stabilirea unor măsuri de conservare a zonelor (ariilor) din afara celor protejate prin lege și nu în ultimul rând restaurarea și reconstrucția comunităților care populează habitatele degradate (Western et al., (eds.), 1994).

Tabelul 1.6. prezintă măsurile, modurile sau metodele de reconstrucție ecologică la nivelul unei comunități și la nivelul ecosistemului.

Conservarea biodiversității trebuie să se bazeze pe reconstrucția ecologică, cu rol în readucerea speciilor la starea inițială și adăugarea lor ariilor protejate. Pe glob reconstrucția se sprijină pe unele societăți, exemplu Scociety for Ecological Restoration (Zedler, 1996) și chiar publicații ca eforturile de reabilitare a mediului să nu fie acțiuni dăunătoare mediului, ci acestea să fie reale.

Tabelul 1.6. Măsuri de reconstrucție ecologică la nivel de comunitate și ecosistem

Sursa: Primack, 2002

1.4.2. Monitorizarea ariilor protejate. Gestionarea durabilă

Monitorizarea și conservarea diversității este o problemă de mare actualitate pe plan internațional, fiind un subiect fierbinte a zilelor noastre. Pe Glob există cca. 1,7 milioane de specii de plante și animale (Cristea, 2006), dar unii au convingerea că numărul lor este mult mai mare, chiar de peste 10 milioane de specii (Pop, 2009). Omul face ca zilnic să dispară o specie de plante și anual câte una de animale, mai mult de jumătate din speciile dispărute în ultimele două milenii, au fost distruse din anul 1900 încoace (Primack, 2002). Biodiversitatea este continuu amenințată cu scăderea prin dispariția a mii de specii, pierderi care în timp duc la diminuarea capacității Pământului de a produce bunuri, servicii și valori, mărturii ale existenței vieții pe planeta noastră. Gestionarea și montorizarea biodiversității sunt necesare, elaborarea unor politici specifice, inventarea completă și exhaustivă a speciilor, un management pe termen lung precum și realizarea unui monitorig corespunzător. Amintim programe de monitorizare în toate rețelele: DIVERSITAS care elaborează direcțiile de cercetare legate de conservarea mediului; „Omul și Biosfera” program de monitorizare globală a rezervațiilor biosferei și ariilor protejate, elaborat de Institutul Smithsonian din SUA (vezi figura 1.4. după Cogălniceanu, 2003); „Systematics Agenda 2000” pe următorii 25 de ani, de monitorizare, clasificare a viețuitoarelor de pe tot globul.

La nivel european a fost constituită rețeaua ecologică de arii protejate Natura 2000, cu scop de-a menține în stare de conservare habitatele din Europa create conform Direcției Uniunii Europene privind Habitatele (1992). Urmărind figura 1.4. observăm șapte etape sau faze care trebuiesc urmate în desfășurarea unui program de evaluare, păstrare, gestionare și utilizare durabilă a resurselor naturale și anume: 1. Faza sau etapa de organizare a programului: 2. Faza de evaluarea a biodiversității la nivel național; 3. Faza de elaborare a strategiilor la nivel de țară; 4. Elaborarea planului de acțiune a strategiilor; 5. Etapa implementării programelor; 6. Etapa de monitorizare și evaluare; 7. Raportul final asupra îndeplinirii programului de evaluare, păstrare, gestionare și utilizare durabilă a resurselor naturale.

Figura 1.4. : Fazele de desfășurare a programului de evaluare, păstrare, gestionare și utilizare durabilă a biodiversității

Sursa: Cogălniceanu, 2003

Gestionarea durabilă a biodiversității. Analizând literatura și programele privind gestionarea diversității biologice putem spune că aceasta înseamnă adoptarea unor politici speciale, a unui inventar complet a componentelor mediului, un management pe termen lung, o monitorizare corespunzătore. Politicile de mediu specifice trebuie să funcționeze pe baza unor principii: menținerii biodiversității naturale prin respectarea tuturor formelor de viață de pe Pământ; asigurării bunăstării oamenilor, fără a fi afectat mediu, pe baza principiul dezvoltării durabile.

Managementul biodiversității se bazează pe găsirea și menținerea capacității ei de adaptare la schimbări. La Summitul de la Lisabona (1997) s-au elaborat principiile referitoare la utilizarea echilibrată a resurselor mediului. S-au stabilit un număr de șase principii care sunt prezentate în tabelul 1.7., cu implicațiile fiecărui principiu.

Tabelul 1.7. : Principiile utilizării resurselor mediului

Sursa: (Lisabona, 1997)

Starea mediului se analizează prin programe de evaluare, păstrare și utilizare durabilă a biodiversității, pentru aplicarea convențiilor internaționale. Pentru eficiența monitorizării se utilizează un sistem unitar de metode și tehnici de măsurare și control a biodiversității, corelate cu alte variabile ca : parametrii fizico – chimici, dinamici sau genetici (Stork și Samways,1995).

1.4.3. Eficiența, mărimea și arhitectura ariilor protejate

Trebuie urmărită eficiența ariilor protejate și rolul pe care îl au acestea în conservarea diversității biologice, de aceia trebuie urmărită mărimea ariei și întinderea peisajului care conțin suprafețe mari din habitatele comune și suprafețe reduse din habitatele rare, dar protejarea diversității va cuprinde toate tipurile de habitate incluse într-un sistem de arii protejate (Caroll, 1992). În cadrul comunităților biologice se pot conserva un număr mai mare de specii prin acțiunea de autoreglare a speciei, în schimb în cazul „speciilor țintă” prezervarea este dificilă și uneori ineficientă, costurile cu acțiunile de conservare și salvarea „in situ” a unor specii remarcabile fiind ridicate, însă varietatea și bogăția habitatului unui ecosistem oferă argument convingător pentru justificarea costurilor ridicate. Pentru eficientizarea ariilor protejate se caută areale reprezentative când avem de a face cu un număr de populații mai mare în cadrul comunităților biologice.

Prioritățile în protecția și conservarea speciilor de plante dintr-o comunitate biologică, sunt date de criteriile de: utilitatea, unicitatea și pericolul cu extincția a unei specii:

Privind criteriul unicității prioritare sunt endemismele rare, față de cele mai răspândite, apoi prioritară poate fi o specie sau taxon unic din cadrul unui gen sau familie (Primack, 2002);

Sub aspectul criteriului utilității sunt prioritare speciile cu valoare economică pentru omenire, față de cele lipsite de interes, speciile și formele sălbatice de graminee care stau la baza lucrărilor de noi soiuri cultivate cu calități superioare mai utile societățiilor cultivatoare de grâne;

Prioritatea în cazul pericolului de extincție înseamnă că speciile în pericol trebuie să aibă o prioritate, față de cele care nu sunt periclitate și comunitățile biologice amenințate cu dispariția.

Relația dintre modelele actuale de utilizare a terenurilor, acțiunile de conservare și arhitectura peisajului este asigurată de ecologia peisajului, preocupată de distribuția speciilor și procesele care au loc în ecosistem (Forman, 1995). Peisajul este zona unde ecosistemele aflate într-o interacțiune se repetă într-o formă similară (Zonneveld și Forman, 1990), având rol important în conservarea biodiversității deoarece unele specii nu sunt limitate la un singur habitat, ele se deplasează între habitate. Prezența și densitatea speciilor din aceste habitate pot fi afectate de mărimea habitatelor și de gradul lor de interconectare. Ariile protejate mici, cu un peisaj condensat. În arhitectura zonei protejate sunt toate condițiile să se piardă multe specii rare care de regulă locuiesc în blocuri mari, neperturbate, iar conservarea biodiversității are loc la nivelul peisajului regional, unde datorită mărimii lui (deal, curs de apă etc.), permit reconstrucția naturală înainte de intervenția omului (Grumbine, 1994b). Guvernele pot stabilii terenurile ce pot fi folosite ca arii protejate și legile care permit anumite grade de utilizare în domeniul economic al resurselor și habitatelor. Multe arii protejate s-au creat de organizațiile de conservare private (The Nature Conservancy, 1996) și de parteneriate între guvernul unei țări și organizații conservaționiste (bănci multinaționale sau chiar guverne ale altor țări mai dezvoltate). Societățile tradiționale din dorința de a menține propriile culturi creează și ele arii protejate, legea recunoscând dreptul de proprietate al acestora asupra terenurilor care adăpostesc ariile protejate.

Mărimea ariilor naturale se stabilește după criterii obiectiv-științifice, care să satisfacă cerințele biologice și ecologice din ecosistem, pentru a păstra structura și funcțiile lui, fiind necesară determinarea efectivului minim și optim viabil, pentru a stabili suprafața necesară susținerii unor populații (Soran et al.,1993).

1.5. Organisme internaționale și naționale de conservare a biodiversității

Structurile guvernamentale și organizațiile nonguvernamentale globale și de la nivelul oricărui stat se conduc după următoarele activități de conservare a naturii, biodiversității în general și al ariilor protejate în special: -prezervarea diversității speciilor și a comunităților biologice (oamenii agreează biodiversitatea, fiind atrași de grădini botanice, zoologice și parcuri botanice, rezervații etc.); -prevenirea extincției premature a speciilor (monitorizând activitatea antropică); -menținerea complexității ecosistemelor (cadrul natural complex); -măsuri de continuare a evoluției (apariția de noi specii prin adaptare evolutivă); -respectarea valorii intrinseci a biodiversității (menținerea istoriei evoluție proprie a ecosistemului, alta decât cea utilă omului).

1.5.1. Documente adoptate de Conferința ONU de la Rio de Janeiro (1992)

Găsirea de soluții pentru problemele de mediu este legată de 1945 când este înființată Organizația Națiunilor Unite cu sediu la Nairobi, apoi 1948 când ia ființă Uniunea Internațională pentru Conservarea Naturii (IUCN). Programele de Mediu ale ONU sunt legate de înființarea Comisiei Mondiale pentru mediu și Dezvoltare, care se remarcă prin raportul „Viitorul nostru comun” (1989) – Raportul Brundtland în care este definită și noțiunea de dezvoltare durabilă. „Summitul Pământului de la Rio de Janeiro”, din 1992 este cadrul în care sunt lansate cinci acorduri:

Convenția cu privire la diversitatea biologică;

Convenția-cadru cu privire la modificarea cadru, ratificată de toate statele participante;

Declarația de la Rio (care emite 27 principii privind dezvoltarea durabilă);

Agenda 21 (program de lucru pentru secolul XXI);

Raportul dezvoltării forestiere (cu principii pentru utilizarea durabilă a resurselor forestiere).

Conferință ONU de la Rio, consideră dezvoltarea durabilă o țintă cu conținut variabil nu numai în funcție de regiunile lumii, dar și funcție de nivelul cunoștințelor și a valorilor etico-morale ale unor societăți. Pe lista Convenției de la Rio (1992), de peste 70 de ani se înscriu preocupări firești de pe Glob cum ar fi: 1. patrimoniul biologic (convenții privind fauna și flora Africii); 2. biotopuri sau zăcăminte de resurse frontaliere (fluvii, mări) sau specifice (exemplu Antarctida); 3. prezervarea unor specii (CITES, Washington); 4. clima și biodiversitatea, în abordarea Convenției de la Rio; 5. apa, a cărei raritate poate duce la conflicte; 6. solul și protejarea ecosistemelor la scară globală.

Gestionarea publică a resurselor și a mediului de către fiecare stat este greoaie apărând astfel la Congresul mondial al apei – martie 1998 de la Paris și în Raportul ONU- martie 2000 de la Haga, principiul „precauției” sau al „responsabilității”, principiu care intervine doar în situații grave cu efecte ireversibile asupra mediului. Acest principiu după Convenția de la Rio este tridimensional legat de dimensiunea finită a resurselor globului, de interdependența mondială, de responsabilitatea față de viitor: dimensiuni care apar pe fondul creșterii continue a producției și a consumului, a limitării resurselor naturale și al constrângerilor de mediu. Biodiversitatea poate avea valori diferite în funcție de nivelul la care este analizată (local, regional, global, de ecosistem sau chiar ecosferă), cuprinde totalitatea formelor de viată de organizare a lumii vii: individual, populațional, biocenotic și ecosistemic (Botnariuc, 2005).

Tabelul 1.8. : Rolul biodiversității în dezvoltarea armonioasă a principalelor domenii economice

Sursa: Bavaru et al., 2009

Conferinței de la Rio, ONU a stabilit că singura opțiune viabilă pentru viitorul omenirii este dezvoltarea durabilă, iar Agenda 21 arată că la baza acestei dezvoltări stau funcțiile biodiversității: funcția de producție a substanței organice se realizează la toate nivelele pentru desfășurarea proceselor vitale și reproductive; funcția de reglare a proceselor vieții, interactivă de autoreglare și autocontrol (dacă scade diversitatea biosistemului este afectată stabilitatea lui); suport pentru traiul oamenilor, menținere la parametrii optimi de funcționare a sistemele biologice și interacțiunea componentele vii și nevii ale ecosistemului (realizează echilibru între speciile care alcătuiesc biocenoza); antientropică, care duce la modificarea proceselor naturale din sistemele biologice; informativă prin care de-a lungul evoluției Terrei, sintetizează informațiile rezultate de milioane de ani din procesele fiziologice ce dus la actualul echilibru dintre lumea vie și nevie. Rolul biodiversității pentru sectoarele primordiale omului este prezentat în tabelul 1.8.

1.5.2. Convenția asupra diversității biologice. Rețeaua ecologică „Natura 2000”

Țara noastră este semnatara Convenției ONU pentru Diversitate Biologică(CDB) din 1992 și protocolul de securitate ecologic din 2000 (de la Cartagena). România de-a lungul anilor a elaborat cadrul legislativ corespunzător, ratificând multe convenții internaționale relevante pentru conservarea biodiversității. În prezent sunt un număr mare de instituții implicate în administrarea și monitorizarea tuturor componentelor biodiversității, căile de aplicare al CDB sunt redate în figura 1.5.

La nivel european a fost constituită rețeaua ecologică de arii protejate „Natura 2000”, cu scop de-a menține în stare de conservare habitatele din Europa create conform Direcției Habitatelor a U. E. (1992). Este principalul instrument de protecție a biodiversității Europei printr-o dezvoltare durabilă și promovează activități tradiționale care nu pun în pericol habitatele. Rețeaua privește regimul ariilor protejate, al habitatelor naturale, al florei și faunei sălbatice și urmărește:

a. protejarea unor zone cu declin al ratei de creștere a suprafețelor protejate;

b. protejarea numărului și a suprafețelor ariilor marine;

c. monitorizează rezervații cu suprafață redusă, au proritate, pentru a nu pune în pericol conservarea și funcționarea lor pe termen lung;

d. intensifică utilizarea categoriile IUCN (care uneori sunt lipsă), modul cum se aplică în practică protecția și ocrotirea acestora;

e. urmărește dacă comunitățile științifice au rezervații din toate tipurile de biomi existenți în ecosistem.

Figura 1.5. : Căi de aplicare a Convenției pentru Diversitate Biologică în România

Sursa: Manoleli et al., 2004,

(ANPM = Agenția națională pentru protecția mediului; ARPM = Agențiile regionale; AJPM = județene; MAPDR = Ministerul Agriculturii și Pădurilor)

Rețeaua ecologică „Natura 2000” este instrumentul principal în protejarea biodiversității Europei printr-o dezvoltare durabilă, fără afectarea comunităților locale. Pentru noi rețeaua promovează activitățile tradiționale care nu pun în pericol habitatele și plantele existente, se aplică în România prin OUG 236/2000, privind regimul ariilor protejate, al habitatelor naturale fiind una din condițiile de intrare a țării în UE. Pe Glob suprafața ariilor protejate este mare și este în permanentă extindere: în Europa s-a remarcat însă preponderența rezervațiilor cu suprafață redusă, care pun în pericol funcționarea pe termen lung a ariilor protejate și pericolul pentru conservarea diversității biologice. Este important să folosim listele și cărțile roșii a plantelor superioare, să implementăm corect categoriile de plante propuse de UICN, instituție care se ocupă de dinamica conservării biodiversității pe Glob (Brown et al., 2001).

CAPITOLUL II. CONSERVAREA SPECIILOR ENDEMICE, RARE ȘI PERICLITATE PRIN DIFERITE TEHNICI

Intitulat sugestiv „Conservarea speciilor endemice, rare și periclitate prin diferite tehnici” acest capitol analizează metodele și strategiile de conservare a resurselor genetice „in situ” și „ex situ”, insistând asupra celor „ex situ”, în special a celor neconvenționale (exemplu tehnica de micropropagare in vitro), punctând avantajele și dezavantajele metodei, constatate în urma unor cercetări aplicate unor specii de plante endemice, rare și periclitate din flora țării. Capitolul insistă asupra ariilor protejate în general, dar și asupra unor arii protejate de pe teritoriul județului Bihor (natura și starea acestor arii).

Echilibrul natural dintre numărul de specii și unitatea de suprafață stă la baza biodiversității, acțiunea echilibrată a factorilor de mediu duce la echilibrarea reciprocă a populațiilor de plante; dacă un factor devine predominant, acesta avantajează unele specii în detrimentul altora (Dihoru și Negrean, 2009). Plantele sunt resurse inestimabile și componente esențiale ale biodiversității, prin importanța biologică, economică, culturală, etc. ele au rol în echilibrul regnului animal în special, menținând stabilitatea ecosistemelor.

Biodiversitatea Terrei a suferit un declin de neimaginat în ultimii 20 de ani, fiind introduse în lista roșie cca. 8300 de specii de plante periclitate, habitate naturale datorită în principal activității omului au scăzut puternic astfel, diversitatea biologică este permanent afectată, apreciindu-se că mai bine de 50% din specii au dispărut în aceste ultime două decenii. Cauzele dispariției speciilor, fie antropogene, fie naturale au diferite manifestări care duc în general la micșorarea habitatului, diminuarea rezervelor naturale, deteriorarea mediului, degenerarea unor specii, scăderea potențialului biologic, dezastre ecologice etc.(Flora RSR vol. XIII). Preocupările de salvare a speciilor aflate în pericol se adresează nu numai societății dar și specialiștilor tehnologi și biotehnologi din domeniu. Speciile rare au stat tot timpul în atenția și preocuparea specialiștilor, numărul elementelor rare din țara noastră este mare datorită faptului că au areal continuu sau se găsesc la limita de areal (Cristea et al., 1996) .

A apărut sozologia, știința salvării organismelor periclitate definită de Convenția de la Berna, a luat măsuri concrete pentru cercetarea și înmulțirea speciilor rare, măsuri de ecofilaxie, de prevenire a unor pericole sub îndrumarea Uniunii Internaționale de Conservare a Naturii, precum și unele măsuri neconvenționale adoptate de statele europene ulterior prin dezvoltarea băncilor de gene.

Există două metode distincte de conservare a biodiversității genetice a plantelor, in situ și ex situ. Metoda de conservare in situ are scopul de a proteja și monitoriza populațiile naturale de plante, stabilind cauzele care duc la dispariția acestora din arealele lor de origine, propunând soluții pentru eliminarea acestor cauze sau menținerea la un anumit nivel a cauzelor, cu posibilitatea de a fi controlate: metoda are susținerea unor organisme și convenții internaționale.

Studiu „Conservarea speciilor endemice, rare și periclitate prin diferite tehnici” își propune urmărirea unor aspecte legate de conservarea resurselor vegetale, obiectivele de încetinire sau chiar stoparea distrugerii diversității plantelor, pornește de la ideea existenței a celor două mari moduri, tipuri de conservare a plantelor (in situ și ex situ), de unde s-au desprins două subcapitole mai largi și alte câteva subcapitole:

Metodele de conservare in situ a plantelor cu felurite tipuri de conservare a resurselor genetice vegetale în condițiile propriului areal liber sau protejat al speciei;

Metodele de conservare a plantelor ex situ, prin tehnici neconvenționale de multiplicare și conservare in vitro cu avantajele metodei. S-a insistat asupra acestei de a doua metodă prezentând un protocol sumar al înmulțirii unei specii in vitro: de la modul de alegere a materialului vegetal, tipul de explant, compoziția mediului de cultură, condițiile asepetice de creștere și apoi de aclimatizare ex vitro până la concluzii și recomandări privind această tehnică de conservare care poate constitui un real mod de protecție a plantelor și de stopare a extincției lor.

S-a considerat necesar ca la final de raport să se prezinte aspecte din laboratorul de biotehnologii vegetale al Facultății de Protecția Mediului, Universității din Oradea, acolo unde se desfășoară operațiile de conservare in vitro a speciilor din flora spontană și din ariile protejate ale județului Bihor (operații de manipularea a materialului vegetal: inoculare, micropropagarea la hota sterilă și aspecte generale privind incubarea plantelor în camera de creștere).

Metoda conservării in situ și avantajele ei. Tipuri de conservare in situ

Este conștientizat pericolul dispariției unor specii din flora spontană a Globului și a țării noastre, fapt ce a determinat specialiștii să manifeste interes pentru conservarea pe orice cale a elementelor rare și a celor pe cale de dispariție. Ca o consecință benefică, formele de conservare, de orice natură ar fi ele, încep să fie privite și analizate cu deosebită atenție, astfel s-au elaborat câteva liste și cărți roșii (Olteanu et al.,1994, Boșcaiu et al., 1994; Moldovan et al., 1994; Dihoru și Negrean, 2009), care au ținut cont de încadrarea speciei în categoria reală de periclitate, de rata pierderilor, de lărgirea ariilor protejate și de proiectele de conservare ex situ, prin dezvoltarea unor cercetări riguroase asupra taxonilor considerați dispăruți, urmărind obiectivele impuse de organismele europene și naționale abilitate să gestioneze mediul înconjurător. Conservarea in situ presupune, planuri de management, monitorizare și protecție a habitatelor unde se găsesc speciile de plante rare și vulnerabile, planuri de recuperare chiar și a unei singure specii periclitate, precum și activitatea de conservare ex situ (Blându și Holobiuc, 2007).

Fig. 2.1. : Numărul de specii periclitate, funcție de gradul de periclitare

Sursa: Blându și Holobiuc, 2007

(Cr = amenințate critic; En = periclitate; Vu = vulnerabile)

Degradarea populațiilor naturale este în creștere, datorită acțiunilor exercitate asupra ecosistemelor naturale, acțiunile de conservare devenind prioritare încă de la începutul secolului trecut cu luarea unor măsuri de reducere a variabilității genetice a plantelor (Frankel și Hawkes (eds), 1975). Cca. 50% din speciile superioare endemice sau neendemice din Europa, încă din anul 2001 erau amenințate cu dispariția, figura 2.1. redă numărul de specii funcție de gradul de periclitare.

Conservarea regnului vegetal in situ, urmăresc un scop și are caracteristici și obiective bine determinate în funcție de metoda aplicată. Prezintă etapele pe care le urmează aceste metode de conservare in situ și implicațiile lor:

Inițierea activităților de conservare in situ,

Stabilirea planului de recuperare chiar și a unei singure specii periclitate, în scop de a proteja și monitoriza populații selectate în habitatele lor naturale prin obiective concrete caracteristice metodei de a conserva habitatele naturale, cu conservarea și a ecosistemul.

Monitorizarea speciilor vulnerabile sau rare prin menținerea evolutiei lor și adaptare la condițiile extreme, acțiuni de protejare a populațiilor viabile în habitatele naturale.

Stabilirea unui plan de protecție a habitatelor prin reducerea fragmentării acestor habitate și eliminarea sau diminuarea cauzelor care afectează speciile.

Ulterior Convenția pentru diversitatea biologică (Montreal 2000) stabilește ca prioritare pentru conservare atât arealele importante pentru biodiversitate dar și pe cele cu importanță directă, economico-socială, punctând câteva obiective pentru stoparea distrugerii biodiversității plantelor:

acțiuni de documentare și inventariere a speciilor de plante în zonele sălbatice, protejate, dar și a colecții ex situ;

monitorizarea speciilor și a comunităților de plante din habitatele sau ecosistemelor prevăzute cu risc și includerea lor în „Listele și Cărțile roșii”;

promovarea de informații, inițierea de cercetări privind biodiversitatea ecosistemelor :ecologică, genetică, taxonomică etc. (Halmágyi și Butiuc-Keul, 2007).

Statele semnatare ale protocolului de la Cartagena legat de „biosecuritatea” diversității biologice (printre care și România prin Legea 59/2003) au ratificat acest Protocol și au adopatat strategia globală pentru conservarea speciilor pe peioade mai lungi. În SUA se acordă o mare importanță conservării diversității biologice existând o mulțime de asociații guvernamentale sau neguvernamentale (Gărdini Botanice, Zoologice, horticole etc.), care celebrează o zi din an numită ziua conservării plantelor sau animalelor.

Metode de conservare a resurselor genetice vegetale ex situ

Metoda ex situ se realizează în afara habitatelor naturale, având ca obiectiv realizarea colecțiilor ex situ prin metode tradiționale și moderne de conservare. Când materialul biologic (organe, semințe etc.) nu poate fi stocat în mod clasic, intervin biotehnologiile vegetale, care-l mențin in vitro pe diferite durate, asigurând multiplicarea lui pe baza unor scheme sau de micropropagare in vitro. Pentru speciile periclitate și de interes conservativ au fost inițiate studii în vederea elaborării unor protocoale de multiplicare (cu etapele aferente) și menținerii in vitro a culturii. Problemele pe care le ridică acest mod de conservare este legat de reactivitatea diferitelor specii, de slaba viabilitate, de contaminările endogene etc. (Cachiță, 2006). Succesul micropropagării este o cerință esențială a metodei, mai ales pentru speciile periclitate cu extincția, reprezentate printr-un număr limitat de indivizi protejați (se folosesc specii înrudite pentru a nu periclita și mai mult specia). Metodele de conservare a speciilor periclitate ex situ, tradiționale sau moderne au un anumit loc de inițiere și aplicare a metodei, avantaje dar și dezavantaje. Aceste metode sunt:

Metodele TRADIȚIONALE:

a. în Grădini Botanice se asiguraă un grad ridicat de protecție a plantelor, rolul grădinilor a crescut adăugându-se și cel de conservare a plantelor cu păstrarea integrității și menținerii structurii genetice a materialului conservat (White, 1996), criteriul de care trebuie ținut seama este diversitatea cât mai mare a speciilor conservate. Un laboratoar în aer liber, grădinile botanice conservă specii de plante din flora spontană, cu valoare medicinală și ornamentală, de natură diferită (ierboase, arbuști, arbori etc.). O astfel de instituție dispune de informații la zi privind biologia plantelor, spațiul ei recomandă menținerea în colecție a elementelor botanice prezentate filogenetic (evolutiv) și colecții de plante rare, vulnerabile, amenințate cu dispariția, fapt pentru care se recomadă înființarea băncilor de gene în cadru acestor grădini. Aici se presupune că există toate condițiile de menținere a colecțiilor de plante in vitro, plante care nu se pretează la stocare la temperaturi scăzute (Engelman și Engels, 2006).

b. în câmp (în liber) sub formă de colecții, mod de conservare pentru majoritatea plantelor, se aplică la speciile care se reproduc prin semințe și care pot să-și piardă variabilitatea într-un timp mai scurt (zile) sau mai lung (luni, an), care nu pot fi conservate prin metode clasice, semințele acestora sunt considerate „recalcitrante” la conservare (Engelman, 1997). Metoda are o mulțime de dezavantaje fapt pentru care este utilizată mai puțin. Dintre dezavantaje amintim: costurile ridicate cu înființarea și întreținerea acestor colecții, suprafața din câmp nu poate cuprinde întrega diversitate genetică a plantelor (apăre fenomenul erodării acestor specii), tehnica nu este economicoasă (de exemplu este greu și scump a menține în colecții soiuri arhaice, primitive, slab productive care nu aduc un beneficiu, dar au valoare biologică și ameliorativă), câmpul nu poate asigura conservarea de lungă durată, se pot pierde colecții din cauza unor factori de climă perturbanți, boli, dăunători etc.

Bănci de germoplasmă (bănci de gene în câmp), asigură conservarea pe o perioadă mai îndelungată de timp (zeci de ani); doar a materialului aflat într-un metabolism latent :semințe, polen, organe florale, bulbi etc.( Cristea, 1988). Reacția la conservare a organelor vegetală este diferită, funcție de specie și chiar funcție de organ, colectarea, manipularea și stocarea acestor organe sunt acțiuni mai greu de realizat, metoda se aplică la speciile care nu au altă alternativă la conservare.

Mijloacele tradiționale de conservare a resurselor vegetale au contribuit de-a lungul timpului la conservarea patrimoniului vegetal dar au devenit insuficiente, nu au putut asigura conservarea întregii diversități biologice, apoi poate exista riscul distrugerii acestor colecții din diferire cauze (boli, factori nefavorabili, dezastre naturale etc.), acțiuni care pot duce la pierderea rapidă a unor specii din colecție mai puțin rezistente, uneori imposibil de recuperat și astfel se naște nevoia aplicării metodele neconvenționale și mai moderne (Withers, 1990).

Metodele MODERNE:

Conservare in vitro. Metoda se desfășoară în câteva etape: colectarea materialului, sterilizarea, inițierea culturii in vitro, stabilirea protocolului de multiplicare și menținere in vitro a speciei și se caracterizează prin faptul că asigură material vegetal pentru schimburi internaționale. Avantaje: înmulțirea rapidă, rată mare de exemplare, timp scurt de obținere a plantelor, induce vigurozitatea individului, asigură juvenilizarea și obținerea de plante sănătoase, libere de virus. Dezavantaje: necesarul de personal calificat este mare și costisitor, materiale consumabile, necesarul de substanțe și reactivi chimici, fitohormoni foarte scumpi, consum de energie pentru automatizarea condițiilor de cultură (lumină, temperatură, umiditate etc.). Aplicarea așa zisei metoda de încetinire a creșterii in vitro, asigură menținerea materialului vegetal clonat prin reducerea proliferării, a creșterii și mărirea perioadei între subculturi. Metoda are anumite limite: aplicabilitate restrânsă, interacțiuni între factorii de mediu (componentele mediului de cultură, temperatură, lumină, fotoperioadă); informații reduse privind stabilitatea materialului vegetal expus, necunoașterea exactă a perioadei de timp în care metoda poate fi aplicată în siguranță.

Conservarea în bănci de gene, în bănci active sau colecții de bază în perioadă de 1-3 ani cu creștere lentă, rezervă de plante în cazul pierderii probelor din băncile active (Engelman, 1997);

Metoda crioprotecției (crioconservării), tehnica de conservare la temperaturi scăzute și foarte scăzute utilizată din ce în ce mai mult, propune următoarele etape de parcurs: tratament crioprotector, pre-cultura, împregnarea, congelarea, răcirea rapidă, treptată și progresivă, decongelarea, reluarea creșterii și multiplicarea, etape care trebuie inițial tatonate (cu privire la parametrii care trebuie îndepliniți). În desfășurarea etapelor trebui să se țină seama de natura și fiziologia speciei, deoarece metoda implică menținerea materialului vegetal un timp la temperatura azotului lichid (-196oC), cu urmărirea timpului de menținere în aceste condiții, fără să intervină modificări pe perioada stocării și cu găsirea formulei ideale de crioprotecție, de readucere în stare viabilă a celulelor. Avantajele sunt: spațiul limitat, asigură protecția materialul de contaminare, eficiența costului, menținerea nelimitată în timp, asigură stabilitatea materialului biologic etc.

În condițiile țării noastre acțiunile de conservare a resurselor vegetale au ca început speciile din cultura mare, cu anumită valoare economică, puse în pericol de reducerea lor ca număr și chiar de dispariție (Cristea, 1985), iar conservarea acestor specii în condiții naturale, în zonele de origine trebuie să funcționeze pe baza unor principii. Conservarea ex situ urmărește refacerea și perpetuarea populațiilor unor specii amenințate prin măsuri complementare luate într-o altfel de ambianță ecologică, decât cea din habitatul natural, cu realizarea unor rezerve pentru a asigura protecția elementelor periclitate (Cristea și Denaeyer, 2004). Țesutului cultivat in vitro, datorită creșterii în condiții diferite față de cele naturale, cultura poate acționa ca un factor traumatizant (Jain, 2001) sau poate induce variabilitate somaclonală (Larkin și Scowcroft, 1981), cu multiple cauze (metoda de conservare, tipul de explant, numărul de subculturi, mediul și compoziția lui, genotipul, vârsta plantei donatoare de explante etc.). Variabilitatea somaclonală se poate analiza și cu ajutorul markerilor moleculari și a tehnicilor de biologie moleculară (Butiuc -Keul, 2006). Strategia Globală pentru Biodiversitatea Plantelor (CBD), de la Haga (2002) din cadru Convenției pentru Biodiversitate susține cercetări în domeniul ecologiei, sistematicii, taxonomiei, biologia conservării plantelor etc., stabilind protocoale de conservare a speciilor. Unul dintre obiectivele CBD, susține aplicarea tehnicilor neconvenționale, evidențiind importanța conservării in vitro, pentru menținerea patrimoniului natural vegetal sălbatic.

2.2.1. Metode neconvenționale de conservare prin tehnici in vitro

Conservarea materialului vegetal in vitro se desfășoară de aproape două decenii și jumătate căpătând recunoaștere, importanță și aplicabilitate internațională, tehnica asigurând un echilibru între modurile de conservare clasice și moderne, venind în sprijinul și în completarea metodelor clasice, prin avantajele și perspectivele tehnicilor in vitro și constituie o preocupare de bază pentru institutele de cercetare (în biologie, horticultură și agricultură) din Europa și de pe glob (Kew-Anglia – M. F. Fay – 1992, Bruxelles – Belgia, Spania și alte locuri din Europa, Australia, India, Brazilia, Mexic, în SUA etc.), care aplică toate posibilitățile (metodele) existente pentru conservarea patrimoniului botanic al lor. IBPGR (înființat în 1974) a organizat campanii care evaluau, colectau și conservau plantele, recomandând utilizarea rațională a resurselor vegetal. Prin 1983 recomandă implementarea tehnicilor de cultură in vitro, pentru multiplicarea speciilor și înființarea unor colecții de plante in vitro, pentru conservarea și protecția unor specii periclitate cu existența, colecții vin să asigure un stoc de plante conservate în acest mod și să asigure eventual reconstrucția unor areale afectate de dispariția elementelor botanice.

Biotehnologiile vegetale au stabilit strategii de conservare mai eficiente și mai avantajoase financiar, iar aplicarea lor va asigura conservarea speciilor de plante. Tehnica culturilor in vitro este folosită în toate ramurile care studiază plantele (sectoarele agriculturii, horticultura, silvicultura, cultura mare), în industria farmaceutică și în conservarea resurselor genetice vegetale, a plantelor amenințate cu extincția și a endemismelor, asigurând o relație reciprocă între cercetarea fundamentală și cea experimentală, în vederea conservării unor genotipuri valoroase dar fragile, cu calități speciale de menținere a caracteristicilor genetice a plantelor conservate in vitro. Tehnica este considerată o soluție pentru exploatarea totipotenței celulei vegetale, salvarea acelor resurse genetice care ridică probleme și nu pot fi conservate prin alte metode (De Langhe, 1984), dar și pentru conservarea materialului vegetal obținut prin cultura in vitro, în urma recunoașterii internaționale și în urma aplicabilității ei. Dintre speciile vegetale care ridică probleme în conservarea amintim speciile cu semnințe „recalcitrante”, cele care se multiplică vegetal și care produc cantitate mică de semințe sau chiar delor; semințele care și-au pierdut capacitatea de germinație iar înmulțirea vegetativă este ineficientă, specii rare, vulnerabile și periclitate cu extincția (Engelman,1997; Fay, 1992), chiar și culturile de celule vegetale in vitro din meristem, embrioni somatici, protoplaste și suspensii celulare (Morel, 1975).

Tehnica cuprinde două faze: A. inițierea culturii in vitro; B. dirijarea culturii în anumite condiții pentru accelerarea, încetinirea sau stoparea creșterii, funcție de metoda de conservare in vitro aplicată (Cachiță, 1987). Metodele de conservare in vitro a plantelor funcție de durat de stocare se realizează prin impunerea anumitor condiții de cultură care sunt de trei feluri, fiecare dintre metode asigură o rată de creștere mai rapidă decât în cultură clasică (Bajaj, 1986): conservarea pe o perioadă scurtă de timp de câteva luni (2-3 luni); conservarea pe o perioadă medie de timp, câteva luni la 3-4 ani; conservarea pe termen lung sau crioconservarea, care se realizează prin stocarea țesutului vegetal în azot lichid (-196oC).

Colecțiile de plante in vitro, se referă la durata de conservare a materialului vegetal in vitro, funcție de care se pot alcătui colecțiile de culturi in vitro. Când plantele dintr-un laborator de biotehnologii sunt conservate pe o durată medie de timp (cca. 1-3ani), avem de a face cu o colectie activă „in vitro”, când plantele obținute se mențin o perioadă mai îndelungată in vitro, spunem că avem o colecție de bază. Pentru un control riguros al acestor colecții (de bază sau active), se urmărește stabilirea materialului vegetal care prezintă interes pentru obiectivul urmărit și alegerea metodei adecvate de cultură in vitro, pentru a se desfășura în condiții optime. Ambele colecții trebuiesc monitorizate privind organizarea neo-plantulelor, comportamentul și aspectul in vitro, pentru a putea fi aclimatizate în procent mare, asigurând popularea unei zone de liber sau chiar asigurarea unor schimburi de material vegetal în țară și străinătate. Colecțiile de plante in vitro nu sunt considerate bănci de gene, materialul vegetal obținut în aceste condiții trebuie caracterizat prin utilizarea descriptorilor morfologici, apoi asigurate analize biochimice, enzimatice și moleculare (Withers, 1990b). Engelman, 1997, susține că deși biotehnologiile vegetale au făcut progrese însemnate, totuși numărul de specii de plante la care metoda se aplică curent este mic. Deși uneori contestată, metoda a dovedit că este pentru unele specii singura cale de a dat rezultate pozitive în conservarea semințelor recalcitrante, a materialului vegetal clonat in vitro, o alternativă la conservare în câmp.

Avantajele metodei de conservare prin micropropagare in vitro

La începuturile lor culturile in vitro au fost considerate soluții de multiplicare clonală rapidă a speciilor de importanță economică, abia după 1990 au fost privite ca mijloc de conservare a resurselor vegetale (Withers, 1990b). Principalul avantaj al acestei metode constă în faptul că pentru inițierea culturii este necesară o singură plantă (Cachiță 1987), o sămânță sau chiar un singur explant (vârful lăstarului, boboc floral, porțiune din frunză și tulpină etc.), astfel plantele din natură și așa puține și periclitate, nu sunt afectate ca număr, în urma recoltării materialului din locul de origine (Zăpârțan, 2001). Conservarea acestor specii prin metode neconvenționale, prin micropropagare in vitro prezintă o preocupare de mare interes, avantajele metodei remarcat la unele plante vasculare, a făcut să fie posibilă aplicarea ei în scopul conservării regnului vegetal (De Langhe, 1984). Dintre aceste avantaje amintim: posibilitatea obținerii unui număr mare de exemplare, identice cu planta mamă; timp relativ scurt de obținere a noilor plante, cu preț de cost scăzut (prin înlocuirea hormonilor cu extracte naturale); tehnica este unica modalitate de înmulțire a plantelor care nu se pot înmulți sexuat (prin semințe) sau chiar a unor semințe reclacitrante și unica posibilitate viabilă de înmulțire a plantelor unisexuate; obținerea de plante identice cu planta donatoare de explante, acest fapt fiind posibil fie direct (prin organogeneza in vitro), fie indirect, (prin embriogenizarea somatică in vitro); poate determina apariția unor modificări genetice, utile în cazul când dorim să obținem anumite variații somatice (rezistente la factorii de stres, variații producătoare de compuși utili, etc.), dar inutile atunci când dorim să conservăm in vitro o specie periclitată, importanță pentru patrimoniu botanic (cultura in vitro modifică zestrea genetică ereditară).

Dezavantajul îl constituie faptul că există pericolul reducerii diversității genofondului populației deoarece în refacerea populației se pornește de la un număr mic de genotipuri. Tehnica este mult mai costisitoare, necesită o dotare corespunzătoare și specifică a laboratorului, formarea de specialiști cu studii superioare și medii, asigurarea materialelor de consum necesare, asigurarea stocului de substanțe chimice care constituie baza mediilor de cultură aseptice.

Tehnologia propagării in vitro a speciilor spontane urmărește nu numai stabilirea unei tehnici de înmulțire a speciei, dar și aspecte legate de procesul de creștere și dezvoltare a plantelor obținute in vitro, stabilind etapele organogenezei (caulogeneză, rizogeneză și filogeneză) și corelația dintre fazele din evoluția noilor plante (Laslo, 2013). Organogeneza in vitro este dependentă de specie și de compoziția mediului aseptic de cultură, tipul și natura explantului (inoculului), faza fiziologică în care se află țesutul (vârsta plantei donatoare de explant) și perioada din an la care se face prelevarea. Metabolismul și zestrea ereditară a celulelor cultivate in vitro pot fi manipulate în limitele conservării nealterate a totipotenței celulelor (Cachiță, 2006). Alegerea explantului constituie condiția esențială a succesului unei culturi in vitro, capacitatea celulelor vegetale de a reproduce integral planta din care provine se realizează cu atât mai ușor cu cât planta este mai tânără. Explantul poate fi porțiuni din tulpină, frunză, rădăcină, nod, internod, boboc, inflorescență, organe din floare, semințe, celule, etc. (Laslo et al., 2011a). În experimentele noastre am folosit, semințe, material vegetal din natură (de la plante provenite din arealul lor de răspândire), de la care s-au desprins diferite explante sau inoculi (nod apex, meristem, frunză, boboc, etc.).Mediile de cultură, se aleg funcție de natură speciei și de starea fiziologică în dezvoltarea materialului, având o utilitate mai largă sau specifică, alese funcție de scopul urmărit. Compoziția unor medii de cultură mai frecvent utilizate sunt legate de anii 1942, 1956, 1971, în zilele noastre apărând formulări de medii cu compoziție îmbunătățită și cu specificitate aproape pentru fiecare grup sau familie de plante. Mediile de bază folosite sunt medii după Murashige-Skoog-1962 (MS) și după Schenk-Hildebrandt-1972 (SH), la care se adaugă diferite balanțe hormonale funcție de specie și reacția ei in vitro. Pentru germinarea semințelor in vitro s-a folosește mediul MS1/2 (cu microelementele și macroelementele înjumătățite). Adausul de hormoni face ca economic, tehnica să fie mai costisitoare, dar în ideea de-a face cultura in vitro economicoasă s-a procedat la înlocuirea hormonilor cu extracte naturale : 1 mg/l extract din porumb substituie în mediu prezența zeatinei (Butiuc-Keul și Zăpârțan, 1996). După inoculare, explantele sunt păstrate la condițiile camerei de creștere, 8 ore întuneric și 16 ore lumină, intensitatea luminii variind funcție de specie și scopul urmărit, temperatura este de 25ºC, până la 27ºC, iar umiditatea atmosferică 50%-100% (funcție de specie). Culturile sunt urmărite sub raportul regenerării de noi plantule, procesele de morfogeneză, rizogeneză etc., materialul obținut in vitro trebuie să depășească un prag dificil, aclimatizarea, acestora prin trecerea în sere sau răsadnițe reci sau semi-reci și apoi în câmp (Laslo et al., 2011b). Supraviețuirea la condițiile de câmp și mai ales în arealele de unde au provenit, constituie succesul acestei metode, astfel aclimatizarea presupune anumite trepte în care trebuie asigurate condiții optime fiecărui individ sau specie.

Cercetări legate de conservarea in vitro a unor specii din flora țării

În România se cunosc o mulțime de acțiuni de protecție și conservare a elementului botanic. Pe lângă ariile protejate putem aminti o mulțime de publicații, reviste cu aceste obiective, acțiuni și sesiuni științifice. Deosebit de importante sunt elaborarea și reactualizarea periodică a listelor roșii și a cărților roșii care cuprind speciile periclitate cu extincția din flora țării noastre. Aceste liste și cărți sunt adevărate inventare privind starea sozologică a plantelor din țară și sunt elaborate de către specialiști din domeniul botanicii taxonomice cunoscători ai filogeniei plantei și a situației de pe teren, specialiști care au avut contribuție la stabilirea unor arii protejate și la inițierea conservării speciilor din aceste zone (Dihoru și Dihoru, 1994). La noi în țară conservarea florei spontane prin înmulțirea in vitro, este de interes pentru aproape toate laboratoarele de biotehnologii vegetale ale institutelor de Cercetări Biologice și Agricole, instituțiilor de învățământ superior, ale Grădinilor Botanice. Colective largi de cercetători lucrează în acest domeniu, inițiază cercetări axate pe valorificarea resurselor existente și pe aplicarea tehnologiilor stabilite în urma acestora, astfel încât țara noastră să răspundă cerințelor impuse de programele europene (Cristea et al., 1996). Începuturile privind utilizarea tehnicilor in vitro în conservarea speciile rare, periclitate și endemice din România, sunt legate de ultimii ani ai secolului trecut, 1990 fiind anul de început (Zăpârțan și Deliu, 1994). Rezultatele cercetărilor noastre sunt publicate în reviste de specialitate din Europa, elaborate de grădini botanice specializate în conservare sau publicate pentru interesul ornamental al speciei din flora spontană a țării noastre și din ariile protejate. Specii studiate (cca. 18-20 taxoni), au făcut obiectul elaborării unei lucrări mai ample, în care sunt sintetizate rezultatele multiplicării și aclimatizării neoplantulelor obținute in vitro. Demne de remarcat sunt preocupările cercetătorilor de la Grădina Botanică din Cluj, privind conservarea in vitro și acțiuni de restaurare a speciei endemit pentru România Astragalus peterfii Jav. (Șuteu et al., 1997-1998), a unor taxoni de Dianthus, rari și endemici (Cristea, 2004). Remarcabile sunt cercetările legate de conservarea prin micropropagare in vitro a unor endemite considerate taxoni rari din zona Gilău – Muntele Mare (Cristea, 2004), amenințate de asemenea cu extincția. Lista speciilor conservate continuă cu unele specii vulnerabile din Masivul Piatra Craiului aflat în diferite grade de vulnerabilitate. Numărul de specii conservate prin tehnici in vitro se extinde și la unele specii bulboase (exp. Crocus flavus) sau la specii din alte zone ale țării unde elementul botanic a devenit vulnerabil și rar și s-a considerat oportună conservarea acestora prin aplicarea biotehnologiilor vegetale (Blându și Holobiuc, 2006).

Concluzii și recomandări privind tehnica in vitro

În urma experimentelor de înmulțire și conservare a unor specii de plante din flora spontană periclitate cu extincția s-a stabilit un protocol de lucru, etape desfășurate pe parcursul experimentului și unele concluzii menite să ajute în aplicarea tehnica în acest scop. Concluzii:

Metoda înmulțirii in vitro a speciilor rare și periclitate, face posibilă conservarea lor și repopularea zonelor de unde aceste specii au dispărut sau sunt în curs de dispariție;

Cultura in vitro se poate iniția pornind de la diferite tipuri de explante: apex (apical, lateral), inflorescență sau organe de floare (sau boboc), bulb (sau solzi din bulb), frunze (porțiuni din frunze), tulpina (lăstar, vârf, nod, internod), semințe, embrioni etc.;

Mediile de cultură pot fi simple fără hormoni (în vederea reducerii prețului de cost cu implementarea tehnologiei) sau cu o balanță hormonală, funcție de specie (auxine sau citochinine în doze moderate), sau balanța hormonală înlocuiă cu extractelor naturale (germeni de porumb, malț, lapte de nucă de cocos, etc.) în vederea reducerii costului tehnicii de conservare in vitro;

Mediile fără hormonii, dar cu extracte naturale, fac posibil înmulțirea speciei la un preț de cost scăzut prin elimitarea fitohormonilor sintetici foarte costisitori;

Succesul multiplicării și regenerării in vitro depinde de specie, de capacitatea acesteia de adaptare la condițiile in vitro și mai ales de capacitatea de a relua metabolismul;

Numărul de exemplare obținute dintr-un explant depinde de specie, natura explantului și compoziția mediului: speciile înmulțite in vitro, s-au aclimatizat ex vitro în procent de 65- 100%;

Pentru realizarea obiectivului final aclimatizarea ex vitro a neo-plantulelor obținute in vitro se intervine prin adausul unei balanțe hormonale complexe pentru organizare completă a plantei și diferențierea unui sistem radicular bogat, obiective pentru mărirea procentului de aclimatizare.

Planta de la care se inițiază cultura in vitro, trebuie să aibă bine stabilită proveniența și bine păstrată variabilitatea genetică în cadrul populației, cunoașterea categoriei sozologice și arealul de răspândire a speciei, pentru asigurarea succesului în repopularea ariei sau locului de origine;

Capacitate de regenerare sau totipotența celulei, este cu atât mai mare cu cât planta donatoare de explante este mai tânără, se folosește orice organ, sămânță, parte din plantă (rădăcină, frunză, tulpină, floare etc.), fiecare cu capacitate proprie de regenerare și multiplicare;

Factorii climatici din camera de creștere (intensitatea luminii, umiditatea, temperatura), trebuie reglați după cerințele speciei;

Aclimatizarea este asigurată cu succes dacă se ține cont de etapele intermediare pe care trebuie să le urmeze neo-plantulele, pentru a atinge un procent de supraviețuire și aclimatizare ex vitro cât mai bun.

Recomandăm înmulțirea in vitro a speciilor din flora spontană, conservarea lor și repopularea zonelor de origine, tehnica asigură un număr mare de exemplare, în timp scurt, identice fenotipic și genotipic cu planta mamă de la care s-a prelevat țesutul. Avantajul esențial al metodei constă în faptul că se poate folosi o singură plantă mamă, o sămânță, o frunză, un apex, etc., fără a fi compromise plantele din natură. Cercetările în domeniu au dovedit că speciile spontane se pot înmulți in vitro, aclimatiza și extinde în areale de origine a lor, precum și în spațiile arhitectural peisagistice, pe baza valorii naturale și ornamentale pe care o au.

Foto. 2.1., 2.2., și 2.3. : Etape ale operației de micromultiplicare la speciile înmulțite in vitro

2.1. 2.2.

2.3.

Sursa: proprie

Foto 2.4., 2.5., 2.6. și 2.7. : Imagini din laboratorul de biotehnologii

2.4. 2.5.

2.6. 2.7.

Sursa: Laslo, 2013

2.3. Generalități privind ariile protejate

Etapa cea mai importantă în conservarea biodiversității o constituie crearea de arii protejate și punerea unei baze legislative al acestora, dar prezervarea diversității biologice prin lege nu este singura formă de conservare este un punct de plecare în această acțiune. Crearea ariilor protejate se realizează prin acțiune guvernamentală (la nivel național, regional și local) și achiziționări de terenuri, guvernele pot stabilii terenurile ce pot fi folosite ca arii protejate și legile care permit anumite grade de utilizare în domeniul economic al resurselor și habitatelor (Melinte et al., 2005). Multe arii protejate s-au creat de organizațiile de conservare private și de parteneriate între guvernul unei țări și organizații conservaționiste (bănci multinaționale sau chiar guverne ale altor țări mai dezvoltate). Societățile tradiționale din dorința de a-și menține propriile culturi creează și ele arii protejate, legea recunoscând dreptul de proprietate al acestora asupra terenurilor care adăpostesc ariile protejate (Western et al., 1994).

Ariile protejate și clasificarea acestora prezentate de IUCN, țin cont de nevoile comunității umane, cuprinse între uzul minimal și cel intensiv al habitatelor (Reagan et al., 1999). Uniunea Internațională de Conservare a Naturii propunând astfel șase clase de protecție, valabile și pentru țara noastră.

I. Rezervații naturale stricte pentru monitorizarea globală a mediului (zone terestre, acvatice, ecosisteme geologice specifice) și zone de sălbăticie fără intervenția omului, protejate pentru aspectul sălbatic natural și valoarea ecologică, estetică și istorică.

II. Parcuri naționale complexe de ecosisteme întinse, peisaje naturale, locuri de studiu, fără forme de exploatare antropică, sub gestionarea statului, putând avea proprietari și alte organizații locale : Retezat, Rodnei, Piatra Craiului etc.( Primack, 2002).

III. Monumentele naturii, zone care conțin mai multe elemente naturale, culturale cu valoare unică prin specificul și raritatea lor, care aparțin guvernelor naționale sau locale (plus fortărețe, situri arheologice etc.).

IV. Arii de gestionare a habitatelor și speciilor prin intervenții de management, terenuri sau întinderi de apă în care intervine omul pentru menținerea habitatelor acestora, aparțin guvernelor, autorităților locale, organizații nonprofit : exp. lacul Sf. Ana, Fânațele Clujului, etc.(Bavaru et al., 2007).

V. Peisaje terestre și marine protejate care datorită relației dintre om și natură s-au creat zone cu valoare estetică, culturală și ecologică, care a dus la oportunități pentru turism, zone de pescuit, etc., cu utilizări tradiționale dar și moderne ale terenului.

VI. Arii protejate pentru amenajarea resurselor, arii administrate sau zone protejate tipic, cu mai multe ecosisteme naturale nemodificate puse sub protecție, cu scop de menținere a biodiversității în paralel cu dezvoltarea comunității umane din zonă (de stat sau private).

Arhitectura și mărimea ariilor protejate naturale. Relația dintre modelele actuale de utilizare a terenurilor, acțiunile de conservare și arhitectura peisajului este asigurată de ecologia peisajului, preocupată de distribuția speciilor și procesele care au loc în ecosistem. Peisajul este zona unde ecosistemele aflate într-o interacțiune se repetă într-o formă similară (Zonneveld și Forman, 1990), având rol important în conservarea biodiversității deoarece unele specii nu sunt limitate la un singur habitat, ele se deplasează între habitate. Prezența și densitatea speciilor din aceste habitate pot fi afectate de mărimea habitatelor și de gradul lor de interconectare. Ariile protejate mici, cu un peisaj condensat, cuprind un număr mare de specii dependente de activitatea omului. În arhitectura zonei protejate sunt toate condițiile să se piardă multe specii rare care de regulă trăiesc în blocuri mari, neperturbate, iar conservarea biodiversității are loc la nivelul peisajului regional, unde datorită mărimii lui (deal, curs de apă etc.), permit reconstrucția naturală înainte de intervenția omului, crearea de unități mari pentru a proteja elementul rar care nu pot tolera presiunea atropică (Zăpârțan, 2014).

Protecția naturii în România are tradiție și este semnalată la începutul secolului al XIX lea prin sintezele lui Alex. Borza (1929), apoi la mijlocul secolului prin acțiuni de ocrotirea a resurselor naturale (Pop și Sălăgeanu, 1965) și continuă până în zilele noastre printr-o mulțime de lucrări, liste și cărți roșii elaborate de specialiștii din țară (Mohan et al., 1993; Cristea, 1995; Munteanu et al.,, 2003; Cristea și Denaeyre 2004).

Mărimea ariilor naturale se stabilește după criterii obiective-științifice, care să satisfacă cerințele biologice și ecologice din ecosistem, pentru a păstra structura și funcțiile lui, fiind necesară determinarea efectivului minim și optim viabil, pentru a stabilii suprafața necesară susținerii unor populații (Soran, 1993). Stabilirea mărimii spațiului ecologic la speciile de animale, se determină la nivelul individului iar prin extrapolare la nivelul populației, astfel: 1. evaluăm mărimea ariei de susținere a unui individ pe timp de un an; 2. aria minimă de supraviețuire a populației reprezentată de efectivul minim viabil; 3. ariile minime și optime de ocrotire a unei populații dintr-o specie dată.

Se pun întrebări legate de ce trebuie, unde și cum trebuie protejate speciile, ținând cont de criteriul unicității, al pericolului de extincție și al utilității (comunitățile cu valoare biologică mare au prioritate mai mare de conservare). Ariile protejate au fost create inițial pentru a conserva doar anumite specii: „megafauna carismatică” sau a speciilor vedetă; specii indicatoare care demonstrează starea ecosistemului (care asigură conservarea unor comunități întregi), ariile protejate sunt arii reprezentative pentru mai multe comunități biologice (Mohan și Ardelean, 2004). Apoi sistemul național de arii protejate include protecția mai eficientă a tipurilor majore de ecosisteme. Analiza gap cuprinde Sistemele Informaționale Geografice (GIS), folosind computerul pentru a integra multitudinea de date cu informații privind distribuția speciilor (Scott et al., 1991). Multe organizații au încercat să identifice areale cheie din lume „puncte fierbinți” cu mare diversitate și endemicitate și cu imediată amenințare a speciilor și distrugere a habitatelor. Au fost identificate 25 puncte fierbinți, pe 1,4% din suprafața Pământului (Mittermeier et al., 1999), majoritatea aflate în arealele pădurilor tropicale. S-a identificat apoi 17 țări cu biodiversitate ridicată (din 230), cca. 70% din diversitatea biologică a lumii, apoi grupuri indicatoare (păsări, plante etc.) pentru protecția arealelor complementare, selectate pentru numărul mare de astfel de specii pe care-l conțin și arii puțin afectate de om (datorită densității mici a populației umane), arealele naturale care trebuie să rămână sub control pentru a arăta generațiilor viitoare, care sunt comunitățile naturale cu influență antropică minimă (Bryant et al., 1997) .

2.3.1. Considerații privind ariile protejate din județul Bihor

În județul Bihor există peste 64 de zone protejate: rezervații naturale și monumente ale naturii stabilite până la data de 1 mai 2007 (Bavaru et al., 2007) în suprafață de 30.867 ha. din care cca. 30.545 ha. aparțin Parcului Natural Apuseni. Aceste rezervații și monumente ale naturii din județul Bihor sunt de natură: fie numai botanică, paleontologică, speologică, zoologică, geologică, fie mixte. Toate tipurile de arii protejate din județ sunt prezentate schematic după cum urmează:

Arii care adăpostesc și protejează elementul botanic din județ sunt prezentate în tabelul 9;

Ariile protejate mixte (botanice, faunistice, paleontologice, geologice etc.)

Arii umede din județul Bihor

Rarităților floristice din arii protejate ale județului Bihor cu valoare științifică de patrimoniu și ornamentală dar și situri de importanță comunitară, descrise în tabelul 10 în care este marcată valoarea cantitativă a elementelor botanice ce caracterizează structura de moment a situ-urilor.

Natura ariilor protejate din Bihor

Rezervațiile naturale cuprind întreg cadrul natural sau anumite elemente (floristice, faunistice sau geologice) ocrotite de lege, protejate pentru conservarea lor în ecositem, cu valoare științifică sau peisagistică. Ele pot fi: Botanice (floristice), cu totalitatea plantelor dintr-o regiune sau areal geografic și care formează flora regiunii sau a arealului și diferită funcție de altitudine, regiunea climatică existând astfel: floră alpină, tropicală, ecuatorială, mediteraneană, polară. Zoologice (faunistice) care cuprind toate viețuitoarele dintr-un areal sau regiunea geografică, cu: macrofauna (păsări, insecte, reptile, pești, mamifere) și microfauna (animale microscopice-protozoare). Mai pot fi Geologice; Speologice; Peisagistice; Rezervații mixte; Rezervații de zone umede și Rezervații de resurse genetice.

Tabelul 2.1. : Rezervații cu valoare botanică din județul Bihor

Sursa: proprie

Urmărind tabelul 2.1. remarcăm unele elemente botanice rare, care se întind pe o suprafață de 2 până la 15 ha., funcție de tipul de element botanic existent. Ariile fac parte din vegetația autentică, cu specii endemice din Carpați, specii rare, multe chiar protejate sunt dispărute.

Atenția ne este reținută de Pădurea cu narcise (Narcissus angustifolius) din Alparea (com. Oșorhei) și Gurbediu (com. Tinca), care se întind pe cca. 1 ha, ocrotite încă din 1971, specie vulnerabilă și aflată în atenția noastră pentru conservare. Paeonia officinalis L. ssp. Banaticus se adăpostește în Rezervația Defileul Crișului Negru (com. Șoim, sat Borz) și în Rezervația Dealului Păcău, care se întinde pe 12-15 ha. și care este protejată din 1981. Amintim apoi speciile de plante rare din fânațe (Izvoarele Crișului Pietriș și Valea Roșie) dar și specii de pășune (com. Șimian) rezervații de cca. 4-5 ha care adăpostesc flora autentică spontană de fânațe ancestrală, piemontană cu specii rare. Rezervația din Valea Iadei (Munții Remeți) care adăpostește liliacul transilvan (Syringa Josikaea), întinsă pe cca. 2 ha, arbust deosebit de ornamental, aflat în stare de risc dar aclimatizat până la poalele muntelui spre așezările omenești, înfrumusețând gospodăriile moților.

Tabelul 2.2. redă raritățile floristice din ariile protejate ale județului Bihor, cu denumirea populară întâlnită în zonă, localitatea unde se adăpostesc, cu gradul de vulnerabilitate stabilit de categoriile UICN, dar și teritorii care cuprind asociații de plante cu o mare valoare estetico-peisagistă, care trebuie păstrate integral și denumite de unii specialiști „Rezervații peisagistice” (Cristea et al., 1996).

Dintre specii prezentate în acest tabel remarcăm speciile experimentate în acest program prin cultură și înmulțire in vitro: Campanula rotundifolia ssp. Polymorpha (clopoțel) din Muntele Șes (sit SCI), VU = vulnerabilă ; Dianthus spiculifolius (serotinus)Transilvanicus (garofița), CP = critic periclitată; Drosera intermedia Hayne (plantă insectivoră), CP= critic periclitată; și specia Narcissus poeticus care este vulnerabilă și în același timp critic periclitată și care se întinde în două arii protejate Com. Oșorhei sat. Alparia și Com. Tinca sat Gurbediu pe cca. 3 ha.

Tabelul 2.2. Rarități floristice din unele arii protejate ale județului Bihor (Sit SCI= sit de importanță comunitară)

Sursa: proprie

Constatăm prezența unor grupe de plante ca endemice fie carpatine (Syringa Josikaea), panonice și europene (Pulsatilla pratense), dar și prezența unor specii botanice rare, decorative și chiar medicinale. Amintim câteva cu denumirea populară arhaică: bujorul banatic, nufărul termal, floare de colț, ghiocei, ghințură, omag, oițe, gladiole, ciclamen, brândușe, ferigi etc. cele mai multe dintre acestea fiind rare, vulnerabile și chiar critic periclitate. Harta 1 (ANEXĂ I.) redă poziționarea ariei protejate Muntele Șes – SIC, din care s-au ales speciile conservate ex situ.

Starea ariilor protejate din Bihor și nevoia de conservare a lor

Multe dintre ariile protejate ale rezervațiilor Parcului Natural Munții Apuseni (PNMA) s-au menținut în starea în care se găsesc astăzi, datorită programelor de conservare naționale și internaționale, a interesului silvicultorilor și a dragostei pentru acești munți a localnicilor. Regulamentul de funcționare a ariilor protejate interzice orice activitate care poate duce la degradarea sau modificarea aspectului inițial al peisajului și echilibrul ecologic. Circulația are loc numai pe drumuri și poteci marcate, copii sub 14 ani au acces numai însoțiți, persoanele fizice sau juridice trebuie să obțină o „Autorizație de acces” de la Ocolul Silvic. În regulament sunt stipulate unele restricții care nerespectate sunt sancționate conform legilor: interzis lăsarea urmelor de vizitare (ambalaje, hărți, obiecte etc.), inscripții pe arbori, stânci, construcții etc., colectarea plantelor, ruperea florilor și a fructelor, poluarea sau microdegradarea terenului, a solului, vegetației, apelor, lacurilor, distrugerea panourilor, indicatoarelor, marcajelor, construcțiilor etc.,.

Ariile protejate din județul Bihor sunt incluse în forma de ocrotire și protecție denumită „Parcul Natural Munții Apuseni” parc așezat în Centru și Estul Munților Apuseni (Carpaților Occidentali), în masivul BĂTRÂNA, incluzând trei județe: Cluj, Bihor și Alba (Harta 2 ANEXA I.) (Bavaru et al., 2007). Relieful Parcului Natural Munții Apuseni (PNMA) este domol cu vârfuri cu înălțime de abia 1.700m și se întinde pe 75.784ha, introdus în rețeau de ocrotire și conserva în 1990. Pe întinederea acestui parc natural se găsesc peste 60 de arii protejate cu diferite suprafețe unele ocrotite încă din 1955 cum ar fi: Ghețarul de la Scărișoare de 1ha, Cetățile Ponorului de cca 15ha și aria Valea Galbenii de peste 70ha (Mohan et al., 1993). Supraviețuirea speciilor în PNMA se datorează structurii carstice formate din: Peșteri peste 1000, ocrotite (Poliței, Urșilor, Coiba Mare și Mică, Ponor, Peștera Mare etc.); Avene: Tăul Negru, Grioapa Ruginoasa,, avenul cu peștera și ghețarul Scărișoara; Cetăți naturale spectaculare: Cetățile Ponorului, Cetățile Răsesei; Chei și Canioane: Cheile Albacului Gărdișoare ale Someșului: Valea Galbenei și Sighiștel. Zonele botanice si floristice de pe spațiul jud. Bihor sunt prezentate în tabelele 9 și 10, și cuprind suprafața pe care se întinde speciile, localitatea care adăpostește aria, natura ei și tipul de element botanic. Două dintre zonele protejate sunt declarate de mulți ani rezervații științifice: Cetățile Ponorului și Ghețarrul de la Scărișoara.

Caracteristicile PNMA, datorită climei reci și umede face ca vegetația și flora acestui parc să aibă forme circum-polare dar și carpato-balcanice, specii termofile, o mare bogăție de specii endemice, condițiile fac dificile acțiunile de conservare și protecție a zonei. Sunt descrise cca 1000 de taxoni de plante superioare, de origine diferită: 1. Relicte glaciare (Pedicularis limnogena, Swertina punctata, Carex pauciflora, Empetrum nigrum, Eriophorum virginatum, Andromeda polifolia); 2. Relicte terțiare: Syringa josikaea (doar în acest loc în țară), Veronica bacchofenii; 3. Endemite carpatice: Draba lasiocarpa, Saxifraga rocheliana și heucherifolia, Lathyrus halerstunii, Hieracium transilvanicum, Dianthus spiculifolius = garofița, Silene dubia, Aconitum firmum, Viola jooi etc.; 4. Specii rare pentru flora României: Monitia verna, Hesparis matronalis ssp. moniformis, Serratula lycopifolia, Avenula compressa, Salix aurata (Bavaru et al., 2007); 5. Vegetația de munte a etajelor inferioare ale pădurii este caracteristică speciilor de fagului; 6. Vegetația de munte a etajelor superioare ale pădurii: speciilor de molid și endemite cum ar fi Seseli gracilis și Thymus comosus, zonă cu pajiști superioare dominante fiind speciile de păiș-roșu și iarba-câmpului.

CAPITOLUL III. ÎNMULȚIREA IN VITRO A UNOR SPECII PERICLITATE DIN ARIILE PROTEJATE DIN BIHOR. SPECIILE LUATE ÎN STUDII : AREALUL DE RĂSPÂNDIRE ȘI ÎNCADRAREA SOZOLOGICĂ

Capitolul cuprinde rezultatele ceretărilor privind înmulțire in vitro a unor specii din arii și sit-uri protejate din Bihor, încadrate sozologic: Campanula rotundifolia L (specie R și VU din Muntele Șes); Drosera rotundifolia Huds. (specie CR, din Muntele Șes); Dianthus spiculifolius (speciei CR, din sit-urile Valea Galbenei și Piatra Bulzului) și Narcissus poeticus L (VU din Alparea-Bihor). Speciile s-au conservat prin înmulțire in vitro, stabilindu-se cel mai bun explant, mediu, moment al inoculării etc. Rezultatele au stabilit comportamentul speciilor in vitro sub raport a capacității de rgenerare, multiplicare și conservare în aceste condiții. S-a remarcat că conservarea speciilor din flora spontană in vitro asigură manifestarea principiului de totipotențialitate a celulelor vegetale în aceste condiții, caracteristică manifestată funcție de vârsta explantului, natura organului etc., fiecare specie cu capacitatea proprie de regenerare și multiplicare. Manifestarea totipotenței favorizează conservarea speciilor rare, periclitate și vulnerabile, care înmulțite in vitro pot fi salvate și pot asigura popularea ariei de origine.

Dispariția treptată a speciilor din flora țării noastre, a determinat specialiștii să manifeste interes pentru conservarea elementelor rare și a celor pe cale de dispariție. Formele de conservare (de orice natură), încep să fie privite și analizate cu interes. Inventarierea și încadrarea speciilor în categoriile de periclitare, în funcție de rata pierderilor este asigurată prin întocmirea unor liste și cărți roșii. Pentru flora României sunt cunoscute astfel de lucrări, dar amintim cea mai recentă și completă carte roșie a plantelor vasculare elaborată sub egida Academiei Române de Dihoru., Gh., Negrean., G. (2009), aceste lucrări stau la baza proiectelor de conservare ex situ și inițierea unor cercetări asupra taxonilor periclitați și vulnerabili urmărind obiectivele impuse de organismele europene și internaționale privind gestionarea mediului. CBD (Haga, 2002), din cadrul Convenției pentru Biodiversitate care susține cercetări în biologia conservării plantelor și importanța tuturor formelor de conservare a plantelor, inclusiv ex situ, care urmărește realizarea unor „rezerve” pentru a asigura și prin acest mod protecția plantelor periclitate (Cristea și Denaeyer, 2004). După raportul IUCN (2006) s-a stabilit că schimbările climatice au efect distructiv asupra speciilor de plante, ritmul dispariției lor este de 100 până la 1000 de ori mai mare decât ritmul natural (mai bine de 50% din specii au dispărut în ultimii 20 de ani), între anii 1996 și 2004 s-au introdus în listele roșii peste 8300 de specii vegetale cu diferite grade de vulnerabilitate (Sarasan et al., 2006).

Amintim acțiuni de ocrotire și protecție a naturii manifestate prin prezentarea unor cercetări minuțioase de teren asupra stării naturii (Cristea et al., 1996), prin constituirea de noi arii protejate speciale (Sârbu et al., 2007), prin evidențierea importanței rezervațiilor biogene pentru ocrotirea genofondului (Toniuc et al., 1994), care au la bază o mulțime de liste roșii ale plantelor din flora țării elaborate încă de la sfârșitul secolului trecut și până în zilele noastre, ținându-se cont de încadrarea sozologică a speciei (după categoriile IUCN), stabilindu-se statutul speciei, starea de periclitare la nivel global și al țării (Dihoru, 1992; Toniuc at al., 1992; Olteanu et al., 1994; Boșcaiu et al., 1994; Moldovan et al., 1994; Sîrbu și Chifu, 2003; Dihoru și Dihoru, 2005; Dihorul și Negreanu, 2009). Ideea conservării resurselor genetice prin orice formă nu poate fi decât benefică și este susținută de numeroși cercetători (Bajaj, 1986; Halmágyi și Butiuc-Keul, 2007; Cristea, 2010), natura acestor forme de conservare fiind privită și analizată cu mare interes (Fay, 1992; Bavaru et al., 2007; Laslo et al., 2011a).

În județul Bihor sunt cca 63 de arii protejate, botanice, speologice, faunistice, din zonele umede, geologice, peisagiste, rezervații de resurse genetice și mixte, număr stabilit până la data de 1 mai 2007 (Bavaru et al., 2007). Problema ariilor protejate din România și implicit a celor din județul Bihor este legată de modul cum sunt monitorizate, protejate și gestionate și nu de suprafața și de numărul lor, deci nu de valoarea cantitativă ci de valoarea calitativă a acțiunilor inițiate în aceste arii. Deși nu toate aceste arii de pe teritoriul țării au protecție efectivă, unele sunt în custodia primăriilor sau a Ocoalelor Silvice de unde este asigurată protecția, paza și gestionarea lor. Însă de cele mai multe ori protecția acestora lasă de dorit, fie din lipsă de fonduri, fie din lipsă de interes.

Speciile luate în studiu, arealul de răspândire și încadrarea sozologică. Speciile cercetate sunt: Campanula rotundifolia L. ssp. polimorpha, din Muntele Șes (sit SCI), specie R = rară și VU = vulnerabilă; Drosera rotundifolia Huds., din Muntele Șes (sit SCI), specie critic periclitată = CR; Dianthus spiculifolius, din Parcul Natural Muntii Apuseni specie critic periclitată = CR; Narcissus poeticus L din pădurea cu narcise (sat Alparea, com. Oșorhei), specie VU = vulnerabilă. Speciile fac parte din categoria elementelor floristice (rarități floristice) din unele rezervații de aceiași valoare din județul Bihor. Toate cele patru specii cercetate sunt cultivate in vitro în scopul multiplicării lor, stabilindu-se protocolul și tehnologia de înmulțire în relație cu epoca de inițiere a experimentului, natura și proveniența materialului vegetal și compoziția mediilor aseptice de cultură. Capitolele următoare redau cercetările legate de consevarea acestor specii.

3.1. Campanula rotundifolia L. ssp. polimorpha, rară (R) și vulnerabilă (VU)

În acest studiu s-a urmărit conservarea speciei Campanula rotundifolia L. care provine din sit-ul de importanță comunitară Muntele Șes, prin înmulțire in vitro, geoelement dacic întâlnit în Carpații Occidentali și împrejurimi (Harta 3 ANEXA I.), specie periclitată cu extincția (EN). Prin măsurile de conservare mai vechi specia a fost plasată în Parcul Național Munții Apuseni, în Carpați, în canalele din portul Hârșova, în recifele jurasice Cheia etc., dar și ex situ, în colecțiile Grădinilor Botanice, spațiu în care trebuie asigurat un control periodic al stării populației. Specia conservată de noi a provenit din Grădina Botanică a Universității din Cluj-Napoca (semințe și plante tinere). Campanula rotundifolia (syn. carpatica) ssp. polimorpha este prezentată pentru prima dată de Borza, 1923 și apoi descrisă de Morariu 1964, se întâlnește la limita a doua județe din Transilvania: Cluj si Bihor. Taxonomic este perenă (cu rizomi), genul Campanulaceae are câteva subspeci (subtaxoni): rotundifolia, carpatica, romanica (Hayeck, 1933, Flora RSR, 1952, Beldie, 1961, Rațiu și Ghergely, 1961, citați de Dihorul și Negreanu, 2009). Considerat geoelement cu populații sărace, dar în timp extins și în alte areale din țara noastră și din țările vecine se înmulțește din semințe dar și vegetativ prin despărțirea tufei mature după înflorire (spre toamnă), sau înainte de înflorire (primăvara timpuriu). Morfologic specia este un paleoendemit, element dacic (Toniuc, 1987, 2000), iar subspecia rotundifolia (Foto 3.1.a și b) studiată de noi pe lângă interes botanic are și valoare ornamentală, iar materialul peren se găsește și în colecțiile grădinilor botanice din unele țări europene .

Foto 3.1. Plante mamă de Campanula rotundifolia L, în diferite faze de vegetație și zone de protecție

a. b.

a= exemplar din Grădina Botanică; b= din rezervația bihoreană

Sursa: proprie

3.1.1. Tehnologia de înmulțire in vitro a speciei Campanula rotundifolia L

Conservare prin metode clasice a speciilor din flora spontană a întâmpinat unele greutăți datorate unor cauze, cum ar fi: catastrofe naturale, distrugerea colecțiilor de plante în urma atacului de boli etc. Astfel s-au căutat și alte metode de conservare (neconvenționale) cum ar fi cultura in vitro (în condiții controlate) pentru înmulțirea, stocarea și conservarea unor specii periclitate cu extincția (Witheres, 1990). Începuturile biotehnologiilor vegetale au avut implicație în multiplicare clonală rapidă a speciilor de importanță economică (Cachiță și Ardeleanu, 2007), mult mai târziu tehnica este privită ca mijloc de conservare a resurselor vegetale (Bajaj, 1986; Fay, 1992; Zăpârțan, 1995-1996; Cristea, 2010; Laslo et al., 2011b). Se știe că înmulțirea in vitro poate avea efecte traumatizante asupra celulelor și țesuturilor (Jain, 2001), cauzate de unii factori cum ar fi: metoda de cultură, natura balanței hormonală, tipul de explant, subculturile, natura speciei și starea ei fiziologică etc., pot să se implice în variabilitatea somaclonală (Larkin and Scowcroft , 1981).

Pot exista situații când aceiași factori nu sunt bariere în conservarea și înmulțirea materialului vegetal detașat de la speciile periclitate și nici piedică în stocarea materialului vegetal obținut in vitro (Cachiță et al., 2004), tehnica inițiază cultura in vitro și apoi găsește formula ideală (de mediu, de condiții de cultură etc.) pentru multiplicarea speciei in vitro (Butiuc-Keul et. al., 1996; Zăpârțan, 2001), stabilind etapele unui protocol de lucru în conservare prin acest mod a speciilor din flora spontană. După analiza genomică a plantelor obținute in vitro și după aclimatizarea ex vitro se poate repopula habitatele periclitate, după o consultare prealabilă cu specialiștii din rezervațiile naturale și din ariile protejate (Primack, 2002; Bavaru et al., 2007).

În aplicarea metodei de înmulțire in vitro a unor plante vasculare, s-a ținut cont de avantajele metodei pentru conservarea lor. Inițierea culturii la unele specii din flora spontană a fost posibilă folosind aproape toate țesuturile sau părțile din plantă sau noi tipuri de explante. La alte specii, inițierea culturii in vitro a fost posibilă doar din germoplasmă, din semințe germinate in vitro, din care se dezvoltă plantule de la care se detașează diferite explante (apex, meristem, nod, frunză, rădăcină etc.), de cele mai multe ori germinația in vitro necesită unele operații preliminare: tratarea semințelor (mecanic, chimic, fizic) pentru a favoriza germinația, tratament aplicat în funcție de natura seminței și vârstă. Fiecare tip de explant cultivat in vitro diferențiază prin propria capacitate de regenerare și multiplicare, afirmație susținută de rezultatele obținute la specii de plante spontane, de cercetători străini și de la noi (Cachiță, 1987; Zăpârțan et al., 1993; Ziv, 1989; Fay, 1992; Zăpârțan, 2001; Laslo, 2013).

Asupra formulei de mediu adoptate și modificate funcție de familia botanică și chiar funcție de diferite specii de plante, pentru creșterea țesuturilor in vitro au existat foarte multe preocupări și serioase contribuții la obținerea celei mai bune formule de mediu pentru reușita metodei. Amintim în tabelul 3.1., câteva astfel de formule de mare uzanță în timp, rețetele de mediu sunt utilizate la experimente de micromultiplicare, dar și la alte scopuri de utilizare a biotehnologiilor, la alte specii.

Tabelul 3.1. : Formule de mediu pentru impunerea „creșterii lente” a țesuturilor in vitro

Sursa : proprie

Mediul de cultură se alege funcție de natură speciei, de starea fiziologică a materialului vegetal, având o utilitate mai largă sau specifică, dar alese funcție de scopul urmărit. Medii mai frecvent utilizate sunt legate de anii 1942, 1956, 1971, în zilele noastre apărând formule cu compoziție îmbunătățită și cu specificitate pentru fiecare grup, gen sau familie de plante.

La mediile de bază după Murashige-Skoog-1962, Schenk-Hildebrandt-1972, Heller, White etc., se adaugă diferite balanțe hormonale funcție de specie și reacția ei in vitro. Pentru germinarea semințelor in vitro s-a folosit mediul MS1/2 (cu microelementele și macroelementele înjumătățite), cu sau fără cărbune vegetal (care favorizează alungirea neoplantulelor germinate in vitro). Sunt de asemenea specii care se comportă foarte bine in vitro pe medii simple MS1/2 cu regenerarea și multiplicarea lor. Prezența unor fitohormoni în mediul de cultură a dus la organogeneză, caulogeneză, multiplicare și chiar inițierea organelor de înmulțire in vitro (Butiuc-Keul, et al., 1996; Agud et al., 2013), evoluția depinzând de natura și concentrația fitohormonilor, precum și de epoca de prelevare.

3.1.2. Metodă, material și medii folosite în cultura in vitro a specie Campanula rotundifolia

Materialul vegetal poate fi alcătuit din organe de plantă sau părți din organe: frunze, porțiuni din frunză (teacă, limb, nervură, pețiol), tulpină, din care s-a detașat nod sau internod, rădăcină, inflorescență, organe de floare etc., luându-se în calcul încadrarea botanică a speciei. Sunt specii care se comportă foarte bine in vitro pe medii simple, cum este cazul speciei cercetate de noi (Campanula rotundifolia L): mediu MS1/2 (Mt.) cu concentrația microelementelelor și macroelementelelor înjumătățite sau pe MS cu concentrațiile întregi (V1) și pe care a avut loc regenerarea și multiplicarea satisfăcătoare sau chiar bună, funcție de natura țesutului și epoca de inoculare. La Campanula materialul vegetal a constat din boboc juvenil, detașat de la plantă matură, recoltat de la exemplare din liber (Foto 8.). Explantul, bobocul floral tânăr a avut dimensiunea de cca 0,5 cmØ, care după sterilizare prealabilă s-a inoculat întreg sau secționat longitudinal în 2 sau 4 secțiuni și s-a cultivat pe mediile specificate în tabelul 3.2.

Mediul de bază (MB) a fost format din macroelemente, microelemente și FeEDTA după SH (Shenk-Hildebrandt, 1972) și vitamine după MS (Murashige-Skoog, 1962). La acest mediu de bază s-au conceput variantele din tabelul 12, la care pe lângă mediu de bază s-a folosit o auxină (AIB = acid β indolil butiric, în două concentrație 0,5 și 1,0mg/l) și două citochinine (2iP = 2izopentiladenina; BA = benzilaminopurina, fiecare în trei concentrații: 0,5, 1,5 și respectiv 2,0 mg/l). Pentru un experiment corect și rezultate concludente s-au folosit două variante considerate oarecum de control: Mt = martorul, în comopoziția căruia a intrat doar macroelemente și microelemente după SH1/2 (dar înjumătățite) și FeEDTA + vitamine după MS și fără hormoni; V1 = considerat tot un mediu de control, format doar din mediul de bază (SH + vitamine MS) dar în concentrație întreagă a macroelementelor și microelementelor din mediu SH, mediu care de-a lungul experimentelor noastre, la alte specii de plante s-a dovedit satisfăcătoare; V2 = SH + vitamine MS + 0,5 mg/l AIB + 1,5mg/l 2iP, cu valori apropiate de V3; V3 = SH+vit. MS+ 1,05mg/lAIB + 2,0mg/lBA; V4 = SH + vitMS +0,5mg/l AIB + 0,5mg/l BA; V5 = SH + vit. MS +0,5mg/l AIB + 1,5mg/l BA ; V6 = SH + vit. MS + 1,0mg/l AIB + 2,0mg/l BA (după perioada de incubație s-a constat că explantul de boboc de clopoței pe variantele cu BA are evoluție superioară).

Tabel 3.2 Compoziția mediilor de cultură pentru înmulțirea in vitro a speciei Campanula rotundifolia L

Sursa : proprie

În multe experimente s-au folosit medii de cultură simple, în ideea de-a face cultura economicoasă, prin înlăturarea definitivă a regulatorilor de creștere din mediu, ori reducerea concentrației lor. S-a mai recurs la reducerea dozei de zaharoză și agar, ori la înlocuirea unor hormoni sintetici (scumpi), cu substanțe sintetizate la noi în țară, sau cu extracte naturale din plante sau organe de plante cu proprietăți stimulatoare (extract din germeni de porumb) care substituie prezența zeatinei (Butiuc, Keul și Zăpârțan, 1996); sau extract din laptele de cocos care favorizează alături de alți hormoni regenerarea plantulelor in vitro și embriogeneza somatică (Cachiță et al., 2006; 2009). Adausul de hormoni face ca succesul experimentului să fie asigurat (funcție de concentrație) dar tehnica de cultură in vitro să fie mai costisitoare economic, în această idee am folosit în experimentul de multiplicare in vitro a speciei din flora spontană Campanula rotundifolia L, concentrații mici care uneori s-au dovedit eficiente.

3.1.3. Rezultate și concluzii privind cultura in vitro a speciei Campanula rotundifolia

Tehnologia propagării și înmulțirii in vitro a speciilor spontane urmărește nu doar stabilirea unei tehnici de înmulțire ci și aspecte legate de procesele de creștere și dezvoltare in vitro a noilor plantule, deci organizarea completă a lor. Acest lucru se realizează prin urmărirea fazelor de organogeneză in vitro: caulogeneza, rizogeneza și filogeneza, corelația dintre aceste faze și evoluția plantulelor in vitro.

Tabelul 3.3. Capacitatea regenerativă in vitro a bobocului de Campanula rotundifolia L (după 50 zile)

Sursa : proprie

Observațiile privind reacția in vitro a explantului constând din boboc de Campanula rotundifolia L, s-au făcut după 50 de zile de incubare in vitro, iar media rezultatelor obținute este redată în tabelul 3.3., din care desprindem valoarea neo-plantulelor: media numărul de plant/explant și media lungimii plantulelor (cm); diferențierea sistemul radicular prin media numărului de rădăcini/ explant și media lungimii rădăcinilor (în cm); procentul de plantule regenerate, multiplicate și înrădăcinate in vitro.

Evoluția oricărui tip de explant sau specie, sub raportul organogenezei, a ratei de înmulțire in vitro și a procentului de aclimatizare a noilor plantule ex vitro, depinde de natura speciei, de compoziția mediului de cultură, tipul de explant, faza fiziologică a țesutului (vârsta plantei-mamă donatoare), perioada din an când are loc prelevarea țesutului etc. (Cachiță, 1987), fapt evidențiat în experimentele la Campanula rotundifolia. Procentul și capacitatea de regenerare a bobocului juvenil de campanula este situat între 12% și 88% funcție de compoziția variantelor de mediu, de lipsa, prezența și concentrația fitohormonilor.

Urmărind graficul 3.1. remarcăm capacitatea regenerativă care este de abia 12% pe Mt, probabil datorită înjumătățirii macro și microelementelor din mediu, și 45 % (un procent mai mare de trei ori) pe V1, cu macroelementele și microelementele în doze normale, ambele variante fără fitohormoni. Asocierea MB după SH cu vitamine MS duce la un procent bun de regenerare (cca. 45%), doza întregă de macro, microelemente și FeEDTA: pe celelalte variante cu fitohormoni, este între 60% și 88% (tabelul 3.3.): în prezența auxinei (AIB) și a benzilaminopurinei (BA) regenerarea este de peste 80%, pe concentrația mare atinge 90%; pe variantele cu 2 – izopentiladenină (2iP) regenerarea este mai mică dar ajunge și pe aceste variante la 70% pe V3 (SH+ vitamine MS+2 mg/l 2iP+ 1,0mg/lAIB).

Graficul 3.1. : Capacitatea regenerativă (%) a bobocului de Campanula rotundifolia L (după 50 zile)

Sursa : proprie

Capacitatea de multiplicare și regenerarea au în cazul bobocului de Campanula cultivat in vitro o evoluție asemănătoare (funcție de formula de mediu), cu diferențe valorice nesemnificative. Graficul 3.2. redă media procentuală a capacității regenerative, comparativ cu capacitatea de multiplicare a bobocului juvenil de Campanula rotundifolia L., după 50 de zile de cultură in vitro. Multiplicare cea mai bună are lor la concentrația mare de citochinine: de 83% în prezența a 2,0mg/l BA (pe V6), 72% pe mediul cu concentrație medie de 1,5mg/lBA (V5) și 70% pe mediul cu 2mg/l 2iP (V3). La doze mici de citochinine, multiplicarea este de 47 – 57%: iar pe variantele fără adaos fitohormonal de abia 15%. (graficul 3.2.). Considerăm că prezenta citochininelor în doză de 2mg/l este benefică pentru regenerare și multiplicarea boboc floral de Campanula cultivat in vitro obținându-se cel mai mare procent de plantule bine conformate și viguroase.

Graficul 3.2. : Capacitatea regenerativă comparactiv cu cea de multiplicare la Campanula rotundifolia( după 50zile)

Sursa : proprie

Media numărului de plante formate dintr-un explant de boboc atinge valorile cele mai mari pe variantele cu benzilaminopurină (BA): pe V6 = SH+vit.MS + 1,0mg/lAIB + 2,0mg/lBA cca. 31 de plantule/explant și pe V5 = SH+vit.MS +0,5mg/lAIB + 1,5mg/lBA, cca. 18 neoplantule/explant: pe variantele cu 2iP pe V3 (2,0mg/l2iP+ +1,0mg/lAIB+2mg) se formează numărul cel mai mare cca. 15 neo-plantule/explant (tabelul 3.3); pe variantele fără fitohormoni numărul este doar de 1-2 neo-plantule/explant (Mt, V1). Înrădăcinarea neoplantulelor de Campanula este condiționată de prezenta auxinei acidul β indolil butiric (AIB) în ambele concentrații. Pe variantele cu concentrație maximă de AIB (V3 și V6), procentul de înrădăcinare ajunge la 70% respectiv 92% (graficul 3.3.), asocierea dintre doza mare de citochinine (BA și 2iP/2mg/l) și doza mare de auxină(AIB-1mg/l) se dovedește benefică. Pe celelalte variante procentul de înrădăcinare este de 20-48%; pe proba martor (Mt.) neo-plantulele nu înrădăcinează de loc, iar pe V1 procentul de înrădăcinare ajunge la abia 8%.

Graficul 3.3. : Procent de înrădăcinare a neo-plantulelor de Campanula diferențiate in vitro(%, după 50 zile)

Sursa : proprie

Media numărului de rădăcini/explant cea mai mare, s-a obținut pe variantele cu auxină și citochinine: 2mg/l BA și 1mg/l AIB (V6 și V3). Graficul 3.4. redă media numărului de rădăcini de pe cele șapte variante din care se remarcă următoarele: pe V3 (MB+1,0mg/lAIB+2,0mg/l2iP) cu cca. 6 rădăcini/plantule, iar V6 (MB+1,0mg/lAIB+2,0mg/lBA) media numărului de rădăcini/explant crește de trei ori (cca. 17 rădăcini/plantulă): pe V5 (MB+0,5mg/lAIB+1,5mg/lBA) la 8 rădăcini/plantulă, pe celelalte variante media numărului de rădăcini este mult mai mici. Remarcăm efectul favorabil al combinației dintre dozele mari de BA și AIB asupra mediei numărului de rădăcini/plantulă. Pentru înrădăcinarea neo-plantulelor in vitro este necesară o auxine în concentrație modică (0,5 -1,0 mg/l), care va duce la obținerea unui număr mare de rădăcini viguroase, dispuse în mănunchi cu rol de-a mări capacitatea de aclimatizare ex vitro a neo-plantulelor.

Graficul 3.4. : Media numărului de rădăcini la Campanula după 50 zile de cultură in vitro

Sursa : proprie

Concluzionăm următoarele:

1. Conservarea in vitro a speciilor din flora spontană asigură obținerea unui număr mare de plante, în timp scurt, identice fenotipic și genotipic cu planta mamă: în inițierea culturii in vitro se pleacă de o singură plantă, sămânță, frunză, celulă, un apex, meristem, etc. (un explant), fără a compromite plantele din natură și așa puține, avantaj pentru protejarea plantelor în arealele lor;

2. Înmulțirea speciei Campanula rotundifolia L., ssp. polimorpha in vitro depinde de natura speciei, de compoziția mediului (natura și concentrația firohormonilor), vârsta plantei mamă, tipul de explant, faza fiziologică a țesutului și perioada când este prelevat explantul. Plantule complet organizate cu sistem radicular bun s-au obținut după cca. 50 de zile de cultură in vitro pe V3, V5 și V6, medii cu citochinine (BA, 2iP – 1,5 – 2 mg/l) și o auxină (AIB – 0,5 -1,0mg/l);

3. Bobocul de Campanula rotundifolia L a dovedit capacitatea regenerativă in vitro de 90% și de multiplicare de 80% pe medii cu doze mari de fitohormoni: după etapele premergătoare (protecție sub un clopot de sticlă, reglarea temperaturii, umidității și luminii funcție de speciei), plantele s-au aclimatizat în procent de 80% asigurând un material valoros cantitativ și calitativ;

4. Recomandăm conservarea plantelor de Campanula rotundifolia L, prin înmulțite in vitro, urmată de reconstrucția și popularea zonelor de unde specia a dispărut sau este periclitată, sau conservarea speciei prin menținerea ei într-un spațiu științific și peisagist (exp. Grădina Botanică).

Foto 3.2., 3.3., 3.4., 3.5., 3.6., 3.7. : Boboc de Campanula regenerat și multiplicat in vitro după 50 de zile

Foto. 3.2. Foto. 3.3.

Foto. 3.4. Foto. 3.5.

Foto.3.6. Foto.3.7.

Sursa : proprie

3.2. Înmulțirea in vitro a speciei DROSERA rotundifolia Huds. critic periclitată(CR)

Studiul are drept scop înmulțirea și conservarea in vitro a speciei Drosera rotundifolia Huds., din județul Bihor, aria protejată Muntele Șes (SCI= sit de importanță comunitară) din cadrul R.N.M.A. Genul Drosera cuprinde elemente circumboreale, geoelemente europene în habitat cenologic cu turbă, la noi este relict glaciar întâlnit numai în zone din Transilvania (unde devenit rară în urma amenajării unor pășuni). Arealul taxonilor de drosera se restrânge la limita de sud-est a Europei, iar în România în populații concentrate în Munții Gilău și împrejurimi, ca elemente izolate și în Rezervației Naturală Munții Apuseni (Boșcaiu et al., 1994). Speciile periclitate cu extincția din Transilvania au fost conservate ex situ: din Masivul Piatra Craiului (Blându și Holobiuc, 2008) și din Munții Gilău (Cristea et al., 2004), dar chiar și unii taxoni de drosera (alții decât rotundifolia, experimentată de noi) din Muntele Șes (jud. Bihor), inclusă în RNMA (Laslo, 2013). Se urmărește în final reconstrucția zonei de origine a Drosera rotundifolia, prin replantarea de plante viguroase, bine înrădăcinate în urma aclimatizării.

Amintim câteva cauze ale dispariției speciilor de plante, cum ar fi: diminuarea habitatelor, reducerea rezervelor naturale, degradarea mediului, scăderea potențialului biologic al populațiilor de plante etc.. Dispariția speciilor de plante pe glob, în ultimul timp s-a intensificat între 100 până la 1000 de ori (una din opt specii este amenințată cu extincția), datorită în principal activității antropice (Flora României, 1952-1974; IUCN, 2006). Statistica ultimilor cinci decenii a stabilit că au dispărut cca. 300.000 de plante (cca. 20-40% din flora de pe Glob este în declin). Nici în Europa situația speciile de plante amenințate nu este într-o stare bună, dar acestea sunt incluse în programe de restaurare și conservare in situ și ex situ, iar majoritatea taxonilor se află într-un program de minimă protecție (De Langhe, 1984).

În habitatele României numărul de specii vulnerabile și rare este mare datorită arealului continuu sau a limitei de areal (Cristea et al., 1996). Conservarea in situ presupune, planuri de monitorizare-protecție a habitatelor unde se găsesc speciile de plante periclitate (Cristea și Denaeyer, 2004), planuri de recuperare și chiar a unei singure specii prin activități de conservare ex situ (Bajaj, 1986). Acțiunile de conservare a florei autohtone sunt semnalate prin apariția unor publicații de interes național (Bavaru et al., 2007) și internațional privind conservarea biodiversității (Primack, 2002). În țara noastră informațiile asupra stării sozologice a speciilor îl asigură listele și cărțile roșii (Boșcaiu et al., 1994; Olteanu et al., 1994; Dihoru și Dihoru, 1994, etc.), care cuprind speciile periclitate din întreaga țară, elemente endemice pentru țară sau unele semnalate ca unicate (Opriș, 1990). La începuturile ei tehnica de micromultiplicare in vitro era folosită pentru clonarea unor specii economice și în obținerea unui material vegetal liber de boli și dăunători (Cachiță și Ardelean, 2009). Conservarea speciilor vulnerabile prin metode in vitro prezintă interes și a capătat amploare în ultimul timp (Engelman, 1997), experimentată inițial la speciile horticole și de curând speciile de plante din flora spontană (Fay, 1992). Avantajele sunt numeroase: pentru inițierea culturii este necesară o singură plantă, o sămânță, un singur explant (apex, meristem, boboc, porțiune din frunză, tulpină etc.), astfel exemplarele de plante nu vor fi afectate prin recoltare masivă (Agud, 2014). Conservarea in vitro la speciile rare, periclitate și endemice din țară a fost aplicate la un număr mare de taxoni care se înmulțesc clasic cu dificultate, la culturile fotoautotrofe in vitro, recoltate de la specii periclitate (Cristea, 2010) și chiar la unele endemite amenințate cu extincția (Zăpârțan, 2001).

Drosera rotundifolia Huds., este întâlnită numai în Transilvania (Harta 4 ANEXA I), în Munții Gilău, Muntele Mare, Izvoarele Șoimului în mlaștini din RNMA. Preocupările noastre legate de conservarea speciilor vulnerabile din ariile protejate ale județului Bihor au în vedere mai multe specii, considerate endemite pe teritoriul țării întâlnite doar în R.N.M.A, amintim specia Campanula carpatica (syn. Campanula rotundifolia), periclitată din Munții Apuseni (Agud, 2014). Rezultatele cercetărilor noastre au fost prezentate la conferințe și simpozioane, unde s-au ridicat aspecte legate de ariile protejate ale județului Bihor și modul cum am reușit conservarea ex situ unele elemente botanice periclitate cu extincția (Agud, 2015).

Metoda și materialul experimental la cultura in vitro a speciei Drosera rotundifolia Hunds.

Genul drosera prezintă interes științific ca raritate biologică și didactică, specii insectivore, la noi sunt conservate in situ în RNMA, din Carpații Occidentali și aclimatizate în grădini botanice cu un controlat periodic, gemoplasma și alte tipuri de țesuturi sunt stocată în bănci de gene (ca majoritatea speciilor periclitate). Cercetările noastre au urmărit conservarea și a altor taxoni de Drosera (anglica, intermedia,), folosind ca material vegetal semințe, sau porțiuni din plante, provenite de la Grădini Botanice din Cluj, de pe teren din M-ții Gilău (RNMA) . Drosera rotundifolia, s-a înmulțit in vitro din inflorescență tânără, boboc floral juvenil de 0,3-0,4mm Ø, recoltat de la plante mature din rezervație și cultivat pe mediu de bază MS (Murashige and Skoog, 1972) în variantele din tabelul 3.4. , cu doze moderate, chiar mici de fitohormoni și adausuri suplimentare pentru a realiza o tehnică economicoasă (fitohormonii sunt costisitori). Vo=MS1/2 cu macro. și micro.

Tabelul 3.4. : Mediu pentru înmulțirea in vitro a speciei Drosera rotundifolia Huds.)

Sursa : proprie

(MB=MS = Muraschige- Skoog; ANA = acid α naftil acetic; BA = benzil adenină; Z = zeatină

Elemente la jumătate: V1=MS (doză completă) +3g/lCV+825mg/lVH4NO3 (CV = cărbune vegetal), formulă eficienta la micropropagarea altor specii din flora spontană (Zăpârțan, 1994): V2= MS+0,5mg/lANA+1mg/lBA; și V3= MS+0,5mg/lANA+ 1mg/lZ, (cu aceiași auxină în aceiași doză și două citochinine): V4 = MS+0,5mg/lANA+5mg/lEP (extract germeni de porumb).

S-a urmărit micromultiplicarea in vitro a speciei via explant – boboc floral. După inocularea explantelor din boboc, flacoanele s-au păstrat în condițiile camerei de creștere, la o temperatură de 26oC și umiditateă de cca. 85%: durata iluminării a fost de 16ore lumină/ 24 de ore, iar intensitatea a variat funcție de natura explantului. În cazul explantului format din boboc floral juvenil se administrează întuneric în primele 4-5zile de la incubare pentru a favoriza inducția florală (la drosera este favorabil acest regim) și a induce organogeneza. Sunt specii care au nevoie în perioada de incubare de alt regim de lumină, temperatură și umiditate, caz în care se folosesc dulapuri climatizate capabile să asigure condițiile de temperatură și de fotoperioadă cerute.

3.2.3.Rezultate privind evoluția bobocului de Drosera rotundifolia in vitro

Evoluția speciei Drosera rotundifolia in vitro după 60 de zile de la cultura in vitro este prezentată în tabelul 3.5., care redă valorile procentuale și medii ale: capacității regenerative a explantelor (%), media numărului de plante/explant, % de înrădăcinare a neo-plantulelor, % de multiplicare și % de aclimatizare ex vitro a neo-plantulelor. Alte specii de drosera, pe variantele cu doze mari de citochinice (2 până la 5mg/l) au diferențiat calus embriogen care subcultivat a generat plantule, via-calus pentru obținerea de neo-plantule (metodă mai îndelungată): la unele variante însă calusul diferențiat la începutul culturii a stagnat un timp, apoi s-a precultivat pe medii proaspete și a diferențiat plantule (Laslo et al., 2013). În conservarea speciei Drosera rotundifolia in vitro am recurs la medii de cultură simple cu doze moderate de fitohormoni care au favorizat obiectivul urmărit de noi micromultiplicare (obținerea unui număr de plante), in vitro via – explant.

Tabelul 3.5. : Valorile parametrilor analizați după 60 de zile de cultură in vitro

Sursa : proprie

Din tabelul 3.5. remarcăm evoluția explantului de Drosera rotundifolia și diferențele valorice ale parametrilor funcție de compoziția mediului. Capacitatea de regenerare și multiplicare in vitro: atinge valorile maxime pe variantele cu fitohormoni dar și în prezența extractului de porumb: procentul de regenerare este situat între 35 -30% iar de multiplicare între 60-49%, valorile cele mai mari sunt atinse pe mediul cu zeatină (Z) pe V3, evoluția este redată semnificatv și în graficul 3.5.

Graficul. 3.5. :Capacitatea de regenerare și multiplicare a Bobocului (%) de Drosera rotundifolia Huds, cultivat in vitro

Sursa : proprie

Capacitatea de înrădăcinare și de aclimatizare este prezentată comparativ și desprindem concluzia că o neoplantulă cu un sistem radicular bine diferențiat are și capacitate superioară de aclimatizare (graficul 3.6.). Valoarea cea mai bună și în acest caz este pe mediu cu zeatină (V3): procentul de înrădăcinare de 35% iar de aclimatizare dublu (60%). Pe V2 cu BA valorile sunt bune de 30-45%, iar în prezența extractului din germeni de porumb (V4) sunt remarcabile de 30-40%. Procente de 20 – 30% se obține și pe martor (Vo și V1). Procentul și numărul de înrădăcinare mai mic/neo-plantulă influențează nefavorabil capacitatea de adaptare la trecere ex vitro.

Graficul. 3.6. :Capacitatea de înrădăcinare și aclimatizare a Bobocului de Drosera rotundifolia Huds cultivat in vitro

Sursa : proprie

Media numărului de neo-plantule/explant ajunge la 22 – 35 plantule/explant pe variantele cu citochinine (V2. V3) și de cca. 22 plantule/explant pe mediu cu EP (V4), procent bun, datorat efectului de citochinină naturală a extractului din germeni de porumb. Diferențiază 2 plantule/explant la Vo și de cca. 8 plantule/explant pe varianta cu adausuri suplimentare (V1). Graficul 3.7 redă media numărului de plantule de Drosera neoformate pe variantele experimentate.

Graficul 3.7. : Media numărului de neo-plantule de Drosera rotundifolia Huds, cultivat in vitro( după 60 de zile)

Sursa : proprie

3.2.4. Concluzii și recomandări

S-a urmărit conservarea speciei Drosera rotundifolia Huds., prin înmulțire in vitro, critic periclitată (CR), întâlnită doar în Transilvania, raritate și importanță științifico-didactic și decorativ. În micromultiplicarea in vitro a speciei Drosera rotundifolia Huds. via explant s-a urmărește obținerea plantulelor pe medii fără sau cu doze mici de fitohormoni, în prezența EP (extract de porumb), la un preț de cost convenabil.

Concluzii:

Evoluția bobocului de drosera este favorizată de prezența citochininelor în mediu în doză moderată: 1mg/l(BA și Z), combinată cu o auxină în doză mică 0,5mg/l (ANA): după 60 de zile de la inoculatea bobocul in vitro are loc: regenerarea după cum urmează: pe Vo, 25%: pe V1, 45%: iar pe V2 și V3 între 85% și 100% , iar pe V4(EP) este de 80% (graficul 3.5.).

Media numărului de neo-plantule ajunge la 22 – 35plantule/explant (pe variantele cu EP și citochinine, V2,3,4), pe Vo,1, în lipsa hormonilor, 2-8plantule/ explant (Fig. 13): un sistem radicular bine format se obține pe variantele cu citochinine (V2, V3) o masă de cca. 40-50 rădăcini/neo-plantulă, cu un procent de înrădăcinare de 30-35%, neoplantele bine înrădăcinate se aclimatizează în procent de 45- 60%. (graficul 3.6.)

Recomandăm pentru multiplicarea in vitro la Drosera rotundifolia prezența citochininelor în mediu, în doză moderată 1 mg/l (mai favorabilă este zeatina) și auxină în doză mică (0,5mg/l), pe care se formează un număr remarcabil de plantule complet organizate, bine înrădăcinate și care se aclimatizează 60%. Se recomandă de asemenea pentru o cultură economicoasă înlocuirea fitohormonilor cu EP (V4), cu evoluție bună la toți parametrii (80% -regenerare; 90% multiplicarea; 40% aclimatizare și obținerea unei medii de 22plantule/explant). După perioada de aclimatizare, plantulele pot fi plantate în aria de origine și urmărite periodic (în ideea reconstrucției ariei protejate de unde provine specia critic periclitată). Succesul tehnicii este asigurat prin obținereade neo-plantule via-explant, pe medii cu doze echilibrate de fitohormoni (sau fără), la un preț de cost scăzut. Obiectivul este atins și pe medii fără hormoni. (Foto.3.8.a-d, plante complet organizate), cu sistem radicular viguros care asigură aclimatizarea ex vitro în procent bun. În timp s-a monitoriza periodic evoluția plantulelor pe teren : procent de supraviețuire, aspect general, forma tufei a rozetei de frunze, formarea inflorescenței și legarea semințeșor etc. (Zăpârțan et al., 2013). Monitorizarea periodică a ”ariei reconstruite ecologic” asigură succesul conservării ex situ prin tehnici in vitro.

Foto 3.8. a-d: Imagini privind multiplicarea in vitro a speciei

Drosera rotundifolia Huds

a. b.

c. d.

3.3. Înmulțirea in vitro a speciei Dianthus spiculifolius , specie critic periclitată (CR)

Factorii de mediu acționează asupra plantelor și face ca acestea să supraviețuiască și să se echilibrează reciproc, însă dacă un factor devine predominant poate avantaja unele specii sau populații și dezavantaja altele (Dihoru și Negreanu, 2009), unele specii de plante devenind astfel rare sau sporadice fapt pentru care acestea prezintă mai mult interes pentru cercetători chiar dacă nu sunt endemite. Numărul de specii rare din România este mare (datorită arealului continuu) unele dintre ele aflându-se la limită de areal (Cristea et al., 1996, Bleahu, 2004, Baciu et al., 2006). Acțiunea de coservare a speciilor de plante aflate în pericol este de interes pentru societățile specializate non-guvernamentale, dar și pentru specialiștii conservatoriști din alte domenii, cum ar fi în cazul nostru prin biotehnologiile vegetale (Conferința ONU, 1992; Cachiță și Ardeleanu, 2009; Primack, 2001). Prin convenția de la Berna (1979) s-au luat măsuri de prevenire a unor pericole (de ecofilaxie) precum și unele privind dezvoltarea băncilor de gene (IBPGR, 1986; Bavaru et al., 2007). După IUCN, 2006 ritmul dispariției speciilor de plante pe glob este de 100 până la 1000 de ori mai intensificat, omul și activitatea lui fiind cauza principală a extincției lor (după IUCN una din 8 specii de plante este amenințată cu extincția). Se estimează că în ultimii 50 de ani au dispărut cca. 300.000 specii, iar un procent cuprins între 20-40% din flora mondială este în declin (Farusworth și Sahotra, 2008). La nivel european cca. 100 de specii din cele amenințate sunt incluse în programe de restaurare in situ, cu măsuri apoi de conservare și ex situ, iar cca. 35% din taxoni se află într-un program de minimă protecție (De Langhe, 1984; Maunder și Higgens, 1998). Conservarea in situ presupune, planuri de monitorizare-protecție a habitatelor unde se găsesc speciile de plante periclitate (Cristea, 2006; Domuța et al., 2013). Există planuri de recuperare chiar și a unei singure specii periclitate, precum și activitate de conservare ex situ (Bajaj, 1986; Halmagyi și Butiuc-Keul, 2007; Holobiuc, 2008).

Informația asupră stării sozologice a speciilor o dă elaborarea și reactualizarea „Listelor roșii” și a „Cărții roșii” (Olteanu et al., 1994; Dihoru și Dihoru, 1994; Boșcaiu et al., 1994; Dihoru și Negrean, 2009), care cuprind speciile periclitate din întreaga țară. Conservarea acestor specii prin metode neconvenționale, de exemplu in vitro prezintă un mare interes și are viitor (Engelman, 1997). Metoda a fost experimentată la speciile horticole dar și la elementele botanice cu valoare științifică din flora spontană (Engelman, 1991b; Fay, 1992; Laslo et al., 2011b). Avantajele acestei metode sunt numeroase dar insistăm asupra acelui avantaj că în inițierea culturii este necesară o singură plantă (Cachiță, 1987), o sămânță, un singur explant (vârful lăstarului, boboc floral, porțiune din frunză și tulpină etc.), astfel plante și așa puține, nu vor fi afectate de recoltarea lor din locul de origine (Zăpârțan, 1996; Zăpârțan și Butiuc. Keul , 2002). Cercetările privind tehnicile in vitro la speciile rare, periclitate și endemice din România, în scopul conservării lor au fost aplicate la un număr mare de specii (Zăpârțan, 2001), unele rezultate obținute au fost prezentate la simpozioane în țară și internaționale. Implicarea biotehnologiilor vegetale în înmulțirea unor specii de plante care se înmulțesc cu dificultăți prin metoda clasică, sunt mai vechi și continuate până în zilele de azi (Laslo, 2013). Domeniul s-a extins cuprinzând culturile fotoautotrofe in vitro la specii vulnerabile și periclitate (Cristea, 2010) și chiar la unii taxoni de Dianthus, rari și endemici (Cristea et al., 2004) amenințați de asemenea cu extincția.

Habitatul, arealul, biologia și taxonomia speciei Dianthus spiculifolius, luată în studiu pentru a fi conservată, a fost semnalată în flora României în 1953 (Prodan 1953), acum prezentă sporadic de-a lungul Someșului și a altor râuri, dar și în câteva puncte din Transilvania (PNMA), cele mai multe sit-uri în Bihor (sit-ul Valea Galbenei, Valea Sighiștelului și sit-urile denumite Piatra Bulzului, din jud. Bihor); dar și în Alba și Cluj: sit-urile Pietrele Albe, Platoul carstic Ocoale-Ghețari (Coldea et al., 2008). Geoelement cu statut sozologic de plantă critic periclitată, importanță științific prin faptul că este endemit daco – pontic cu areal restrâns și populații foarte sărace. Factorul limitativ este însăși arealul cu populații foarte sărace, protejată acolo unde se găsește în rezervații (Râpa Roșie) dar și conservată ex situ, în grădini botanice sau ca germoplasma în bănci de gene.

Conform documentelor legislației române Dianthus spiculifolius se găsește în asociații saxicole în sit-ul Piatra Bulzului (Bihor), ca specie rară de interes național în asociație cu alte specii (Oltreanu et al., 1994). De asemenea specia se afla și în sit-ul Valea Galbenei (com. Pietroasa jud. Bihor) cu diferite cenoze ierboase specifice etajului montan unde specia este rară și traiește în asociații cu alte specii rare și vulnerabile (Coldea et al., 2008). Habitatul din care face parte specia este de interes comunitar (Natura 2000), un habitat din pajiști calcifile alpine și subalpine, cu suprafețe restrânse la baza versanților stâncoși. Se aplică conservarea sitului calcaros în forma sa actuală și monitorizarea periodică a speciilor rare și vulnerabile din perimetrul sit-ului (Coldea et al., 2008), un management privind vulnerabilitatea la presiunea antropică cauzată de turismul necontrolat și datorat exploatării economice a calcarului.

3.3.1.Tehnologia de înmulțire in vitro a speciei Dianthus spiculifolius.

Material și metodă

Specia Dianthus spiculifolius, din flora spontană a României, critic periclitată (CR), s-a conservat și protejat prin înmulțire in vitro, raritate floristică de interes științifc, endemit daco – pontic, cu areal restrâns și populații sărace. Localizată în câteva sit-uri din PNMA (în județul Bihor, dar și Cluj, Alba). Exemplarele folosite pentru multiplicare provin din sit-urile Valea Galbenei si Piatra Bulzului din Bihor (PNMA). Unele speciile periclitate din Bihor și alte zonele învecinate au fost conservate in vitro cu succes , rarități din Piatra Craiului, Gilău (Cristea at. al., 2004; Blându și Holobiuc, 2007).

Materialul vegetal folosit pentru înmulțire in vitro a speciei Dianthus spiculifolius a fost format din țesut meristematic – apex: desprins de la lăstarii unei plante de garofiță (plantă mamă-donatoare) din aria protejată, aleasă cu mare grijă pentru a nu afecta zona, prezente sporadic în populații sărace. Detașarea lăstarului (de la planta din aria respectivă) s-a făcută în ziua momentului experimentului : pentru păstrarea proprietăților țesutului (Laslo et al., 2011a). Tipul de explant perioada din an când s-a inițiat experimentul și durata lui sunt cuprinse în tabelul 3.6.

Tabelul 3.6. : Explantul și mediile de cultură utilizate în muntiplicarea in vitro a speciilor luate în studiu

Sursa: proprie

După sterilizare materialul, apexul de Dianthus a fost inoculat pe medii echilibrate: mediu de bază MS (Murashige – Skoog, 1962), concepându-se câteva formule de mediu cu adaus hormonal și suplimentat cu alte substanțe specificate în tabelul 3.7.

Tabelul 3.7. : Formule de mediu utilizate pentru înmulțirea in vitro a speciilor din aria Muntele Șes

Sursa: proprie

(MS = Muraschige-Skoog; AIB = acid indolil butiric; BA = benzil adenină; Z = zeatină)

Condițiile de incubare a culturilor in vitro. Meristemele apicale după inoculare pe mediile aseptice s-au păstrat în condițiile camerei de creștere, la intensitate luminoasă de 16 ore lumină din 24 de ore, la temperatură de cca. 260C și umiditate cca. 80%. Lumina și intensitatea ei variază în funcție de scop și specie, utilizându-se lumină fluorescentă difuză cu intensitate de 2-10 klux, funcție de etapa de dezvoltarea a neoplantulelor, apoi se mai folosește lumină continuă sau amestecuri de lumină fluorescentă cu roșu-violet, necesară unor tipuri de inoculi pentru a induce organogeneza.

3.3.2. Rezultate și discuții

Flacoanele cu țesutul inoculat au fost păstrate în condițiile camerei de creștere și s-au făcut măsurători și observații privind: evoluția explantelor după cca. 45 – 50 zile de cultură in vitro, privind procentul de regenerare, multiplicare, înrădăcinare și aclimatizare, dar și numărul de plantule diferențiate/explant țesut apical (apex) de Dianthus. Tabelul 3.8. cuprinde valorile parametrilor: media numărului de plante, procent de regenerare, multiplicare și aclimatizare.

Tabelul 3.8. : Valorile parametrilor analizați la specia Dianthus cultivat in vitro (după 40-50 zile)

Sursa: proprie

Procesul de regenerare in vitro a țesutului detașat de la specia Dianthus spiculifolius, urmează ciclul biologic natural al speciei. Perioada favorabilă înmulțirii clasice a plantelor este primăvara timpuriu pentru perene sau anuale și toamna târziu pentru bulboase (Encyclopédie universelle, 1999), perioadă favorabile și evoluției culturii in vitro, dovedită la majoritatea speciilor din flora spontană cultivate in vitro (Zăpârțan, 2001).

Evoluția explantului din țesut apical (apex) de Dianthus spiculifolius la cultura in vitro. Regenerarea apexului are loc în procent de 98% (în prezența zeatinei) multiplicarea 98% chiar 100%. Graficul 3.8. prezintă comparativ capacitatea de regenerare și multiplicare in vitro după 45 – 50 de zile de cultură in vitro (remarcăm valorile ridicate pe mediile cu citochinine (V2 și V3), chiar în cadrul acestor variante există diferențe funcție de natura citochininei). În prezența zeatine (V3) valorile procentuale sunt foarte bune (regenerare de 98% și de multiplicare de chiar 100%), rezultatele justifică recomandarea noastră de a utiliza o citochinină în doze moderate (1,0mg/l): buna regenerare și multiplicare are loc pe toate variantele, funcție doza și natura fitohormonului.

Graficul 3.8. : Capacitatea de regenerare și multiplicare (%) a apexului de Dianthus spiculifolius (după 50 de zile)

Sursa: proprie

Aclimatizarea ex vitro este analizată în raport cu valoarea sistemului radicular diferențiat in vitro, cu cât sistemul radicular este mai viguros și procentul de aclimatizare este mai mare. Procentul bun de înrădăcinare de 23 – 25%, pe variantele cu citochinine (V2 și V3) aduce după sine și cel mai bun procent de aclimatizare de peste 50% (graficul 3.9.): constatăm relația direct proporțională dintre prezența auxinei chiar în doză mică de 0,5mg/l (auxina fiind implicată în formarea rădăcinilor) și valoarea sistemului radicular. Prezența și doza de citochinine, asociată cu capacitatea de formare a sistemului radicular, duce la un procentul superior de aclimatizare.

Graficul 3.9. : Procentul de aclimatizare a plantelor funcție de

valoarea sistemului radicular

Sursa: proprie

Media numărului de plantule diferențiate dintr-un explant apical de Dianthus este cuprinsă între 16 – 28 plantule/apex (graficul 3.10.) și la această specie, evoluția acestui parametru depinde de prezența sau absența citochininelor (de formula de mediu utilizată).

Graficul 3.10. : Media numărului de plante de Dianthus spiculifolius

diferențiate din apex (după cca. 50 de zile)

Sursa: proprie

Concluzii și recomandări

Conservarea prin înmulțire in vitro a speciilor din flora spontană, asigură manifestarea principiului de totipotențialitate a celulelor vegetale in vitro, caracteristică manifestată funcție de vârsta explantului (cu cât țesutul donator este mai tânăr și totipotența este mai mare): de natura organului (sămânță sau parte din plantă: rădăcină, frunză, etc.), fiecare cu capacitatea proprie de regenerare și multiplicare. Manifestarea totipotenței are loc și la celulele plantelor din flora sălbatică, fenomenul favorizând conservarea acelor specii rare, periclitate și vulnerabile și care înmulțite in vitro pot fi salvate și pot asigura extinderea lor în arealele de origine. La specia Dianthus spiculifolius în urma culturii in vitro s-au desprins câteva concluzii și recomandări, dar inițial rebuie stabilită cronologia și aria de proveniență a speciei pe care dorim să o înmulțim in vitro și păstrarea variabilității genetice a populației, apoi categoria sozologică în care se încadrează, asigurând în acest fel succesul reconstrucției habitatului de origine a speciei.

Foto 3.9. a-d Dianthus spiculifolius generat in vitro

a. b .

c. d.

Sursa: proprie

Concluzionăm că:

Cultura in vitro depinde de specie, de capacitatea de adaptare la condițiile in vitro, de capacitatea celulei de reluare a metabolismului, de natura, proveniența, vârsta explantului, capacitatea regenerativă a țesutului și perioada din an când se inițiază cultura;

Multiplicarea in vitro a speciei Dianthus este determinat de prezența citochininelor (Z și BA) în doză moderată (1mg/l, poate chiar mai mare) și o doză foarte mică de AIB-0,5mg/l;

Se recomandă urmărirea etapei finale, aclimatizarea ex vitro care este asigurată de valoarea neo-plantulele, de capacitatea lor de a diferenția un sistem radicular viguros, de parcurgerea etapele intermediare, care aduc un procent de supraviețuire bun în condițiile de libere.

3.4. Conservarea in vitro a speciei Narcissus poeticus L, specie vulnerabilă (VU)

Generalități privind biologia și răspândirea speciei în țara noastră. Genul Narcissus cuprinde plante cu bulbi, peste 40 de specii spontane răspândite în Sudul Europei (în regiunea mediteraneană) dar și în Caucaz, Asia până în China, Japonia: cu flori frumos colorate, port elegant, speciile au valoare decorativă și sunt cultivate și în parcuri și grădini (Săvulescu, 1966). La noi este răspândită în Cluj, Bihor, Brașov, Hunedoara etc., ca formă subspontană (Harta 5 ANEXA I.). Narcisuss poeticus L, narcisa albă (fam. Amarylidaceae), se găsește în arii denumite „poiene cu narcise” (cum este cea din Alparea, jud. Bihor, experimentată de noi). Cunoscută din antichitate are largă amplitudine ecologică la sol și amfitolerantă la Ph-ul lui (vegetează pe sol reavăn) și cerinte moderate la căldură (izoterme de 4,5oC-7,5oC). Bulbul ovoidal-sferic, florile albe tivite cu roșu, solitare, odorate (Fig.17), înflorește în aprilie-mai, fructul este o capsulă (Pârvu, 2004).

Importanță ca plantă meliferă, utilizată și în medicină, narcisa se cultivă și ca plantă ornamentală (rabate, rondouri solitarea sau în aranjamenajări florale). Tehnologia de cultură a speciilor rustice, speciei poeticus este asemănătoare tuturor bulboaselor (zambile, lalele etc.), care necesită plantarea în toamnă (pentru trecerea perioadei de vernalizare), la sfârșit de septembrie într-un sol fertil, la semi-umbră și într-o climă moderat-caldă.

Foto 3.10.Floare de narcisă albă

Sursa : Pârvu, 2004

Vegetează până primăvara, înflorește în aprilie, apoi organul de înmulțire, bulbul intră în repaus (se scoat din sol, în condiții de repaus până toamna când se replantează la loc dorit). Specia luată spre conservare ex situ datorită stării sozologice de vulnerabilă (Olteanu et al., 1994; Boșcaiu et al., 1994), Narcissus poeticus L provine din aria protejată „Pădurea cu narcise din Alparea (com Oșorhei)” jud. Bihor și s-a conservat prin înmulțire in vitro.

3.4.1.Considerații generale privind regenerarea și tuberizarea in vitro la speciile bulboase periclitate și vulnerabile

La speciile bulboase obținerea materialului vegetal de înmulțire, bulbii, joacă rol esențial în perpeturarea speciei. Pentru realizarea unor bulbi de calitate cu capacitate de înflorire, chiar și la cultura clasică specia trebuie să parcurgă o perioadă de temperaturi scăzute : etapa de vernalizare (Tampsett, 1980). Durata vernalizării ca factor major pentru desfășurarea procesului de creștere și înflorire, poate fi substituit prin tratamente chimice, fitohormoni, implicați în procesul diferențierii bobocilor florali (exp. GA3). Tratamentul cu giberelină (GA3) are scopul de-a înlocui vernalizarea și de a întrerupe repausul speciei (Yamagishi, 1993) pentru a induce înflorirea, GA3 a dat rezultate remarcabile aplicat bulbilor de Narcissus și Hyacinthus, forme horticole ( Zăpârțan, 1990).

Explantele din bulbi au indus diferențierea de bulbili in vitro la diferite specii de bulboase (din Liliaceae, Iridaceae, etc.), urmărindu-se regenerarea de bulbi. Rezultatele privind regenerarea la Lilium (Zăpârțan et al., 2000) și Fritillaria cultivate in vitro au dus la o cantitate sporită de material biologic (bulbili), față de metoda clasică pentru propagarea speciei (Zăpârțan, 1996c). Obținerea materialului săditor in vitro pornind de la lăstari crescuți din tuberculi de cartof ca o tehnică de mare interes pentru această specie de importanță economică, rezultatele depinzând de perioada din an când se face prelevarea, de cultivar, de balanța hormonală : de prezența unei citochinine (Agud et al., 2010), toate asigurând obținerea tuberculilor săditor la un preț de const scăzut, tehnica in vitro dovedindu-se economicoasă (Agud, 2011). În Europa un număr mare din speciile de plante amenințate sunt incluse în programe de monitorizare și conservare in situ, cu măsuri apoi de conservare și ex situ: cca. 35% din speciile rare, vulnerabile sau periclitate cu extincția se află într-un program de minimă protecție, incluse în planuri de recuperare, chiar și a unei singure specii, cu un anume statut sozologic și conservate ex situ ( Bajaj, 1986; Dihoru și Dihoru, 1994).

3.4.2. Tehnologia de multiplicare in vitro a speciilor bulboase și periclitate din flora sponatană

Biodiversitatea Terrei a suferit un declin de neimaginat între anii 1996 – 2004, fiind introduse în lista roșie peste 8.300 de specii de plante cu diferite grade de periclitare(Sarasan et al., 2006). Numeroase habitate naturale și populații de plante, datorită în principal activității omului au scăzut puternic ca număr. După unele date schimbările climatice au efect distructiv asupra biodiveristății, ritmul de dispariție al speciilor este de 100 până la 1000 de ori mai mare decât ritmul natural (IUCN, 2006), diversitatea biologică fiind permanent afectată (cca. 50% din specii au dispărut în ultimii 20 de ani) . Strategia Globală pentru Biodiversitatea Plantelor (CBD) elaborată la Haga în 2002, în cadrul Convenției pentru Biodiversitate a stabilit măsurile de conservare a patrimoniului natural vegetal, susține cercetări în domeniul ecologiei, sistematicii, taxonomiei, biologia conservării plantelor etc., stabilind protocoale de conservare a speciilor.

Metoda de înmulțire in vitro a unor plante are o mulțime de avantaje: se obține un număr mare de exemplare, identice sau aproximativ identice cu planta mamă, în timp relativ scurt și cu preț de cost scăzute; metoda, este unica metodă de înmulțire a plantelor care se înmulțesc numai asexuat; etc. Dezavantajul tehnicii îl constituie faptul că există pericolul reducerii diversității genofondului populației deoarece în refacerea populației se pornește de la un număr mic de genotipuri, apoi tehnica este mult mai costisitoare, necesită o dotare corespunzătoare și formare de specialiști. Metoda clasică de conservarea ex situ (colecții pe teren), are unele deficiențe care au făcut să crească interesul pentru conservarea in vitro, metoda devenind o certitudine, făcând legătură între metoda clasică și modernă, ambele completându-se reciproc. Deși la începuturile ei metoda era considerată doar o cale de multiplicare clonală rapidă a speciilor economice, după 1990 este privită ca mijloc de conservare a resurselor vegetale.

Pericolul dispariției specii sălbatice din România, a mărit interesul pentru conservarea lor prin orice forme, privite și analizate cu deosebită atenție și bazându-se pe liste și cărți roșii (Olteanu et al., 1994; Boșcaiu et al., 1994; Moldovan et al., 1994; Dihoru, 1992; Dihoru și Negrean, 2009), în care s-a ținut cont de categoria reală de periclitate, de rata pierderilor, de lărgirea ariilor protejate și de proiectele de conservare ex situ (cercetarea taxonilor considerați dispăruți și obiectivele impuse de organismele europene privind gestionarea resurselor naturale).

3.4.3. Materialul și metoda de înmulțire in vitro a speciei Narcissus poeticus L

Narcissus poeticus L, din aria protejată Alparea (com Oșorhei), Bihor, specie vulnerabilă (VU) a fost conservată prin înmulțire in vitro în laboratorul de Biotehnologii al Facultății de Protecția Mediului din Oradea.

Materialul vegetal utilizat la înmulțirea in vitro a speciei Narcissus poeticus L a constat dintr-o secțiune longitudinală de solz din bulbul, cu o porțiune de disc (porțiune, considerată zona cu cea mai mare capacitate de proliferare). După sterilizare explantele se inoculează pe mediile de cultură în poziție culcat.

Tabelul 3.9. Variantele de medii concepute pentru fiecare mediu de bază

Sursa: proprie

(MB = mediu de bază: A = aminoacidul glicină: MS = Murashige-Skoog; MSM=MS modificat: He = Heller; B5 = Gamborg)

Mediile de cultură utilizate pentru stimularea diferențierii de minibulbili in vitro la specia Narcissus poeticus L sunt prezentate în tabelul 3.9. și cuprind patru medii de bază (MB): MSModificat = după Murashige-Skoog +180mg/l glicină (Vom), din care s-a conceput variantele: V1m și V2m; MS = Murashige Skoog (Vo) cu variantele V1 și V2; He = după Heller + vit. MS (Ho), cu variantele H1, H2 și H3; B5 = după Gamborg(B5) + vit. MS (Bo), cu care s-au preparat aceleași variante de mediu ca în cazul MB după Heller (tabelul 3.9.). Prezența citochininelor în mediu în doză de 1,0 – 2,0 mg/l s-a dovedit eficiente la tuberizarea in vitro a unor soiuri de cartof autohtone și străine cultivate in vitro, în sensul obținerii unui material săditor de calitate și cantitate superioară (Agud et al., 2008). Asocierea unei concentrați mici de auxină (0,5mg/lAIB) cu o doză medie sau mai mare de citochinină, favorizează formarea unui sistem radicular viguros la specii de plante din flora spontană (Agud, 2014), iar la speciile cu bulbi amestecul de hormoni induce diferențierea bulbililor in vitro.

Bulbii donatori de explante s-au tratat cu frig în scopul substituirii perioadei de vernalizare. Durata tratamentului și valorile de temperatură aplicate sunt prezentate în tabelul 3.10., remarcăm patru perioade de tratament de 1, 2, 3 și 4 luni cu temperatură care descrește periodic de la 6oC până la 2-3oC, aplicate bulbililor și o apreciere subiectivă legată de capacitatea regenerativă, relevantă sub aspectul necesității unui tratament mai îndelungat cu frig (de peste trei luni). Condițiile de incubare in vitro: solzilor detașati din bulb și inoculați pe medii sunt menținuți o perioadă (4-5 zile) la întuneric, pentru stimularea diferențierii de minibulbili in vitro( Laslo et al., 2011b ) și pentru declanșarea inducția florală (Zăpârțan, 1992).

Tabelul 3.10.. Durata tratamentului cu frig (vernalizarea) și perioada din an când s-a prelevat apexul de Narcissus poeticus L

Sursa: proprie

Rezultate privind comportamentul in vitro a speciei Narcissus poeticus L

Observațiile s-au făcut după 3-4 luni de la inocularea in vitro a explantelor de Narcissus poeticus L și s-a urmărit evoluția explantului constând din secțiune de solz cu porțiune de disc, funcție de durata tratamentului cu frig, perioada din an când se aplică tratamentul, natura mediului de bază și a variantelor prezentate în tabelul 3.11.

La experiențele cu unele soiuri de Narcissus și Hyacinthus hybridus, tratamentul cu frig aplicat bulbilor într-o anume perioadă din an, s-a dovedit eficient în stimularea inducției florale și de substituire a frigului prin injectarea în bulb a unei soluții de GA3, ceea ce va înlocui frigul și va stimulat inducția florală, asigurând înflorirea soiurilor de bulboase (Zăpârțan, 1990). Evoluția explantului se poate raporta la perioada de frig aplicată, la doza de fitohormoni și mai puțin la natura mediului de bază.

Tabelul 3.11. Ritmul regenerării in vitro a speciei Narcissus poeticus L și evoluția explantului de Narcissus poeticus L, funcție de epoca de prelevare și inoculare

Sursa: proprie

Capacitatea regenerativă după o lună de frig la 5-6oC este modestă, 2-4% (pe V1mșiV2m), cu diferențierea a 1-2 frunze. Aminoacidul din mediu poate fi favorabil doar cu o durată mai mare de tratament cu frig la o temperatură mai scăzută. După 2 luni de tratament la cca. 4oC capacitatea regenerativă crește la 8-12% (graficul 3.11.), pe mediu cu 2,0mg/l BA (V2) unde apare și caulogeneza.

Graficul 3.11. Capacitatea regenerativă in vitro a explantului de Narcissus poeticus L, după cele patru perioade de tratament cu frig

Sursa: proprie

Evoluția explantului in vitro este în creștere după 3 luni de tratament a bulbilor cu frig la 2-3oC, capacitatea regenerativă ajungând la 30-40% pe mediile cu fitohormoni (H1 și H2), diferențindu-se cca. 2-3 bulbili/explant. Pe mediu pentru diferențierea calusului (H3) are loc formarea unui manșon de calus în jurul explantului de 2-3mm. După 4 luni de tratament la aceiași temperatură capacitatea regenerativă a explantului ajunge la 40-50% iar bulbificarea se intensifică. Graficul 3.11. prezintă evoluția explantului după cele patru perioade cu frig, din care remarcăm capacitatea regenerativă superioară pe variantele menținute la frig 3-4 luni și în prezența benziladeninei (H1, H2, B1 și B2).

Foto 3.11. a = diferențierea slabă după 2 luni de tratament cu frig; b = caulogeneza; c = diferențierea de calus; d = începe diferențiere de bulbili; e și f = diferențierea de bulbili după tratament 3-4 luni cu 2-3oC

a . b. c.

d. e. f.

Sursa: proprie

Concluzii și recomandări

Menționăm necesitatea tratamentului cu întuneric aplicat explantelor detașate din bulb și inoculate in vitro, în scopul stimularea diferențierii organelor de reproducere sau înmulțire (bulbi) în cazul speciilor din familiile tunbero-bulboase. Tratamentul cu frig la specia Narcissus poeticus L, reduce sau chiar elimină repausul profund al speciei (obligatoriu pentru inducția florală).

O lună de tratamentul cu frig este insuficientă, evoluție este lentă și doar în prezența fitohormonilor (Foto 3.11. a ). După 2 luni la 4oC capacitatea de regenerare crește, fiind semnală ușor și caulogeneza (Foto 3.11.b = formarea de funzulițe adevărate).

Tratamentul cu 2-3oC aplicat trei-patru luni, stimulează capacitatea regenerativă, care ajunge la 30-50%, cu diferențierea de cca. 3-4 bulbili/explant (Foto 3.11.c, d și f). Multiplicarea in vitro a speciei Narcissus poeticus L, după parcurgerea perioadei normale de vernalizare (natural sau tratament cu frig).

Experiențele trebuie să continue după parcurgerea vernalizării normale a bulbilor (în sol), cu testarea altor formule de mediu și cu alți fitohormoni (Z, 2iP, ANA etc.), chiar extracte naturale, pentru obținerea bulbilor in vitro, la un preț de cost redus.

Recomandăm perioadă mai mare de vernalizare sau tratament cu temperaturi scăzute, peste trei luni, doze mai ridicate de citochimnine, atât pentru proliferarea masei de calus embriogen cât și pentru diferențierea microbulbilor in vitro.

CAPITOLUL IV. ACLIMATIZAREA MATERIALULUI VEGETAL OBȚINUT IN VITRO PENTRU REAMENAJAREA SPAȚIULUI PROTEJAT

Aclimatizarea neoplantulelor obținute in vitro este cea mai importantă etapă, pentru a putea spune că tehnologia de înmulțire și conservare a speciilor in vitro este un real succes la speciile din flora spontană (și nu numai). În unitățile specializate în micropropagarea la plante și producerea de material săditor pe calea biotehnologiilor, rata multiplicarii (numărul de plante obținute in vitro) este asigurată de felul cum se desfășoară aclimatizarea plantelor la trecerea în liber (în câmp), la condițiile de viață originale (sau necontrolate, cum ne place să spunem). Capitolul stabilește protecolul de lucru privind thenologia de înmulțire in vitro, etapele care trebuiesc parcurse în aclimatizarea ex vitro a neo-plantulelor obținute la speciile spontane, din ariile sau sit-urile din jud. Bihor luate în studiu. S-a stabilit protoolul de conservare și de reconstrucție ecologică durabilă la speciile studiate, iar concluziile finale se axează pe protocolul de obținerea a plantelor din flora spontană in vitro.

4.1. Etape obligatoriu de parcurs în aclimatizarea materialului obținut in vitro

Pentru succesul transferului ex vitro un rol important îl are valoarea sistemul radicular, în acest sens starea neoplantulele obținute in vitro se poate afla în două situații: I. INRĂDĂCINATE, neoplantule complet conformate cu un sistem radicular viguros, corespunzător speciei; II. NEÎNRĂDĂCINATE, plantule sau lăstari diferențiați in vitro din țesut caulinar sau alt tip de țesut (exp. boboc sau organe din floare) fără rădăcini (Laslo, 2013). În prezentarea manifestărilor și problemelor care au apărut la trecerea ex vitro a neo-plantulelor obținute in vitro, aflate în oricare din cele două situații (înrădăcinate sau neînrădăcinate), m-am axat pe tatonările și constatările făcute de-a lungul timpului în experiențele întreprinse (Zăpârțan, 2001): pe rezultatele obținute atât la speciile din cultura mare (Agud et al., 2013), la speciile din flora spontană cu o anume stare sozologică (Agud, 2014; 2015) sau specii pomicole (Laslo, 2006) , rezultate pe care le-am făcut cunoscute la diferite conferințe, simpozioane și publicații (lucrări mai ample).

A. Neo-plantulele înrădăcinate, nu pun probleme la trecerea ex vitro dacă sunt urmărite cu atenție în primele 7-10 zile de la transferul lor și dacă se evită starea de șoc care poate să apară. Neo-plantulele obținute in vitro pot suferii anumite modificări morfofiziologice care creează starea de șoc, modificări cu variate manifestări, printre acestea amintim câteva în tabelul 4.1.

Tabelul 4.1. Cauze care duc la starea de șoc a neo-plantulelor obținute in vitro la trecerea ex vitro

Sursa: Sutter și Langhans, 1979

Procesul de aclimatizare a plantulelor la trecerea ex vitro, nu este un proces facil, depinzând de unele caracteristici fiziologice concrete a neo-plantulelor diferențiate in vitro: 1. calitatea neo-plantulelor, dacă s-a atins completa organizare a miniplantulelor, aspectul echilibrat între organele aeriene ale plantei (forma, lungimea și numărul tulpinilor; numărul, forma, culoarea și dispoziția sistemului folial, frunzele pe tulpini); 2. valoarea sistemului radicular, numărul și lungimea rădăcinilor diferențiate/ pantulă. La trecerea neoplantulelor în susbstratul de cultură, trebuie aplicată protecția împotriva deshidratării (un clopot de sticlă sau orice alt sistem transparent) deasupra plantulelor (primele 7-8 zile după scoaterea din vitro), acesta asigură o protecție și împotriva curenților de aer, temperaturii și luminii directe, echilibrând acești factori (Laslo et al., 2011a). Pentru înlăturarea pericolul de infecție din sol și din atmosferă, trebuie intervenit prin dezinfecția inițială a solului și chiar a plantulelor, prin tratament cu substanțe slab fitotoxice în concentrație mică (de exemplu 5-10mg/l tiram, TMTD), iar plantulele cu o soluție foarte diluată de fungicid (Boxus et al., 1995). Adaptarea plantulelor la noul regim de viață, în liber este sub influența umidității care trebuie să fie mai ridicată, a luminii a cărei intensitate trebuie să fie mai intensă și a condițiilor de perfectă sterilitate ( Jorge et al., 2000, citat de Cachiță, 2009).

Durata etapei de protecție sub clopot de sticlă, poate fii de cca. 3 săptămâni, iar aclimatizarea propriu-zisă până la chiar 4-5 luni, deci durata aclimatizării la unele specii poate ajunge la 4-5 luni. Se vehiculează și susține ideea că, neo-plantulele trebuie pregătite prealabil chiar în timpul vieții in vitro, prin administrarea unei intensități luminoase de 3-10 ori mai mare, pentru dezvoltarea anatomo-morfo-fiziologică normală a sistemului foliar a noilor plante(Murashige and Skoog, 1962). Apariția modificărilor de la nivelul sistemului folial apărut atât în camera de creștere, dar și la contactul cu condițiile din hotă (deși sterile) se datorează unor factori considerați obiectivi (natura speciei și starea fiziologică a neo-plantulelor, compoziția mediului, condițiile din camera de creștere etc.): starea precară a plantelor cerând rapid transferul în alte condiții pentru salvarea lor(Cachița et al., 2004). Se recomandă aplicarea tratamentelor antifungice sau chiar preparate cu micorize simbionte, care asigură o nutriție mai bună și reducerea stresului (Gianinazzi et al., 1989). Inocularea plantulelor pe un substrat cu micorize , prealabil plantării ex vitro (la vița de vie, pomi fructiferi, căpșuni etc.), duce la formarea unui sistem radicular caracteristic fiecărei specii bine dezvoltat și ramificat, bun pentru al doilea an de viață în liber(Rapparini et al., 1994). Posibilitatea aplicării irigațiilor succesive, iar la nivelul plantelor dezvoltate din tubercul și chiar tratamente foliare sunt benefice (Levy, 1985, citat de Cachița, 2004). Diferențierea tuberculilor de cartof in vitro și aclimatizarea acestora ex vitro depinde de starea fiziologică, de modul cum sunt respectate fazele aclimatizării, de natura populațiilor a soiurilor sau fenotipurilor înmulțit in vitro. Populațiile și soiuri autohtone au procent de aclimatizare dublu față de soiurile străine, care s-au adaptat mai greu la condițiile de la noi (Agud et al., 2013).

B. La trecerea ex vitro a neo-plantulelor neînrădăcinate in vitro trebuie controlat regimul termic în spațiu (sere, răsadnițe etc.), iar în substratul de plantare umiditatea, care nu trebuie să fie excesivă pentru a evita fenomenul de hipoxie (starea de anaerobioză), care ar duce la scădere capacității de înrădăcinare la transfer. Substratul poate fi din turbă, nisip, perlit sau vermiculit (roci expandante), iar prealabil, trebuie tratat împotriva agenților firopatogeni ai solului (Zăpârțan, 2001). Înrădăcinarea neoplantulelor, va avea loc în cca. o lună sau mai repede dacă este stimulată înrădăcinarea cu pudre sau soluții rizogene, cu rol în formarea rădăcinilor : exp. auxinele (Neamțu și Irunie, 1991). Efectul concentrației pudrelor sau a soluțiilor cu adaos auxinic asupra înrădăcinării, depinde de specie, natura substratului, fazele lunii (lună plină sau în creștere), când activitatea din țesut și procesele din plantă sunt intensificate (Zăpârțan, 1996).

Obținerea unui material sănătos in vitro (la speciile din flora spontană, la soiurile și speciile din cultura mare) asigură schimbul intern sau extern de plante obținute in vitro, care se bazează pe restricții care se impun între state și care asigură un schimb internațional are unele avantaje față de cel recoltat din liber. În Europa schimbul de material vegetal în general este bine reglementat, prin norme stabilite de fiecare stat membru al UE, deoarece odată cu creșterea schimbului de material vegetal se intensifică și preocuparea de găsire a unor soluții care să preîntâmpine introducerea unor agenți patogeni într-o altă țară (Martin și Pstman, 1999). Sănătății materialului obținut in vitro se poate realiza și prin folosirea markerilor moleculari pentru identificare și eliminarea infecțiilor (Ng. Et al., 1999).

Dorim să acordăm o atenție deosebită culturilor fotoautotrofe obținute in vitro, care au o capacitate de adaptare la trecerea plantelor la cultura ex vitro (Cristea, 2010), sunt cultivate pe medii lipsite de sursa de carbon și de sursa glucidică, într-o atmosferă îmbunătățită cu CO2 (dezvoltă exclusiv fotosintetic), chiar și fotosinteza și ametabolismul fotoautotrofelor sunt similare plantelor verzi din natură, având un statut de ceară epicuticulară foarte subțire (Sutter și Langhans, 1979). Față de culturile clasice in vitro, ele trec facil de la nutriția heterotrofă la nutriția fotosintetică având la bază unele avantaje majore : material liber de boli și dăunători, utilizarea luminii artificiale și explante mult mai mici ca dimensiune, de milimetrii (Kozai et al., 2000).

Rezultate preliminare privind speciile spontane experimentate

Acest subcapitol este conceput pentru a scoate în evidență relația dintre aspectul organizatoric al neo-plantulelor obținute in vitro și capacitatea lor de aclimatizare (exprimată procentual), cu referire specială la sistemul radicular, cunoscut ca aspect esențial în aclimatizare (Laslo et al., 2011). Astfel, am recurs la o sinteză prezentată în tabelul 4.2., care cuprinde unele variante de mediu experimentate la cultura celor patru specii conservate in vitro: Campanula rotundifolia L., din sit SCI – Muntele Șes; Dianthus spiculifolius, sit-rile Valea Glabenă și Piatra Bulzului, Drosera rotundifolia Huds. sit-ul Muntele Șes și Narcissus poeticus L aria protejată Poiana cu Narcise comuna Alparea (jud. Bihor) (Agud, 2014). Variantele luate în studiu comparativ și specificate în tabel au fost alcătuite din acele variante cu rezultatele cele mai concludente, comparându-le cu proba martor. Mai jos sunt prezentate rezultatele pe specii.

Tabelul 4.2. Capacitatea de aclimatizare in vitro la speciile experimentate raportată la valoarea sistemului radicular

Sursa: proprie

Campanula rotundifolia L. ssp. Polimorpha: sit Muntele Șes, specie rară (R)

Înmulțirea speciei Campanula rotundifolia L., in vitro este dependentă de natura speciei, de compoziția mediului de cultură (natura și concentrația firohormonilor), vârsta plantei mamă, tipul de explant, faza fiziologică a țesutul și perioada când este prelevat explantul. Urmărind tabelul 4.2. constatăm că pe varianta pe care s-a dezvoltat cel mai bun sistem radicular se obține și cel mai bun procent de aclimatizare. Experimentele pe această specie dar și pe altele confirmă stimularea diferențierii rădăcinilor pe medii cu auxină (AIA – la Campanula) și procentul bun de aclimatizare funcție de valoarea sistemului radicular (Agud, 2014).

Urmărind graficul 4.1. constatăm că la cultura in vitro a speciei Campanula rotundifolia procentul de aclimatizare are valori ceva mai mici la neoplantulele cu sistem radicular bun (70-90%) procentul de aclimatizare este semnalat doar la acestea și este de 27-35%, credem că pentru mărirea procentului de aclimatizare trebuie să intervenim în unele faze ale aclimatizării plantulelor (poate o protecție mai îndelungată sun clopot de sticlă și tratament la sol).

Graficul 4.1. Evoluția sistemului radicular comparativ cu capacitatea de aclimatizare (%) a neo-plantulelor de Campanula rotundifolia L

Sursa: Agud, 2014

4.2.2. Dianthus spiculifolius: sit Valea Glabenă și Piatra Bulzului, critic periclitată (CP)

Dianthus spiculifolius (Fam.Caryophyllaceae), specia care a făcut obiectul de cercetare în acest studiu experimentate provine din ariile protejate ale PNMA (situ-ri comunitare, din Bihor) și este specie critic periclitată (CR). Materialul vegetal folosit pentru înmulțire in vitro a speciei Dianthus spiculifolius a fost format din țesut meristematic – apex. Multiplicarea in vitro a speciei Dianthus spiculifolius este determinat de prezența în mediul de cultură a Z și BA în doză moderată (1mg/l) sau poate chiar mai mare și o doză foarte mică de auxină (AIB-0,5mg/l).

Aclimatizarea la condițiile ex vitro și la această specie este analizată în raport cu valoarea sistemului radicular diferențiat in vitro, cunoscut fiind că, cu cât sistemul radicular este mai viguros și procentul de aclimatizare este mai mare. Procentul cel mai bun de înrădăcinare de 23 respectiv 25%, pe variantele cu citochinine (V2 și V3) aduc după sine și cel mai bun procent de aclimatizare de peste 50% . Urmărind graficul 4.2. constatăm relația direct proporțională dintre prezența auxinei chiar în doză mică, AIB – 0,5mg/l (auxina fiind implicată în formarea rădăcinilor) și valoarea sistemului radicular (Cachiță, 1987). Doza moderată de citochinine, în combinație cu o auxină în concentrație mică, este asociată cu capacitatea de formare a sistemului radicular, ceea ce duce la un procentul superior de aclimatizare, situat între 44 – 52% (Agud, 2014) și redat sugestiv în graficul 4.2.

Graficul 4.2. Evoluția sistemului radicular comparativ cu capacitatea de aclimatizare (%) a neo-plantulelor de Dianthus spiculifolius

Sursa: proprie

Valorile procentului de aclimatizare obținute pe varianta de control (Vo) sunt scăzute, ca de fapt și procentul de neoplantule înrădăcinate (graficul 4.2.), putem astfel concluziona necesitatea prezenței fitohormonilor pentru o evoluție bună a speciei sub toate aspectele așa cum o confirmă și alte experimente la alte specii din flora spontană (Zăpârțan, 2001).

4.2.3. Drosera rotundifolia Huds: sit Muntele Șes, specie critic periclitată (CP)

În micromultiplicarea in vitro a speciei Drosera rotundifolia Huds. via explant (boboc), avantajul tehnicii fiind obținerea plantulelor pe medii cu doze echilibrate de fitohormoni și la un preț de cost convenabil (Laslo et al., 2011a). Evoluția bobocului de drosera este favorizat la toți parametrii urmăriți de prezența citochininelor în mediul MS în doză moderată de 1mg/l(BA și Z) în combinație cu o auxină în doză mică 0,5mg/l (ANA), stimulând atât capacitatea regenerativă cât și diferențierea sistemului radicular (tabelul 4.2.).

Procentul de aclimatizare la specia Drosera rotundifolia este cuprins între 50 -55%, pe variantele pe care s-a diferențiat un sistem radicular, de până la 30 – 35% pe variantă. Auxina în mediul de cultură (ANA) favorizează înrădăcinarea plantulelor de drosera și mărește procentul de aclimatizare, efectul auxinelor în înrădăcinare fiind cunoscut și la alte specii (Neamțu și Irimia, 1991). Graficul 4.3. prezintă procentul de înrădăcinare raportat la proba martor (Do), figură care marchează sugestiv și procentul de aclimatizare a speciei pe variantele cu fitohormoni (D1 și D2).

Graficul 4.3. Evoluția sistemului radicular comparativ cu capacitatea de aclimatizare (%) a neo-plantulelor de Drosera rotundifolia Huds

Sursa: proprie

4.2.4. Narcissus poeticus L., aria protejată „Pădurea cu narcise din Alparea", specie vulnerabilă (VU)

La specia Narcissus poeticus L s-a urmărit evoluția explantului constând din secțiune de solz cu porțiune de disc, funcție de durata tratamentului cu frig, perioada din an când se aplică tratamentul, compoziția mediului de bază și a variantelor hormonale concepute și prezentate în tabel 4.2. Este cunoscută necesitatea perioadei de vernalizare sau iarovizare aplicată speciilor bulboase pentru desăvârșirea inducției florale, înfloritului (Tampsett, 1980). În experiențele întreprinse la unele soiuri de narcissus și hyacinte etc., specii ornamentale (Narcissus și Hyacinthus hybridus), tratamentul cu frig aplicat bulbilor într-o anume perioadă din an, s-a dovedit eficient în stimularea diferențierii bobocului floral. De asemenea substituirea frigului prin injectarea în bulb a unei soluții de giberelină (GA3 în diferite concentrații) a substituit frigul și a stimulat inducția florală, asigurând înflorirea timpurie a soiurilor de bulboase experimentate (Zăpârțan, 1990).

Condițiile de incubare in vitro: în cazul acestor tipuri de explante la solzii detașați din bulb este necesară o perioadă de menținere a flacoanelor cu explante (cca. 4-5 zile) la întuneric (Zăpârțan, 2004)cu efect favorabil asupra regenerării și diferențierii de minibulbili in vitro (Laslo et al., 2011). Menționăm efectul condițiilor de incubare in vitro aplicate explantelor din boboc tânăr detașată de la inflorescența speciei Clivia miniata și a tratamentului cu întuneric pentru inducția florală (Zăpârțan, 1992).

Experimentele s-au inițiat pe mediu de bază după Gamborg (B5), pe mediu fără hormoni (Bo) și pe variantele cu hormoni B1 și B2 (tabel 4.2.), pe care s-a diferențiat cca. 3-4 bulbili/explant de cca. 2-4 mm, până la 0,7cm Ø, material care asigură capacitatea de aclimatizare și înmulțire a speciei de 30-35%, funcție de mărimea bulbului și parcurgerea fazelor de aclimatizare. Graficul 4.4 prezintă capacitatea regenerativă a speciei Narcissus poeticus L, în raport cu formarea bulbilor in vitro, material vegetal de înmulțire și aclimatizare ex vitro.

Graficul 4.4. Capacitatea regenerativă în raport cu formarea bulbililor in vitro la specia Narcissus poeticus L., material vegetal de înmulțire, aclimatizat ex vitro

Sursa: proprie

4.3. Metode de conservare a speciilor de plante in situ și ex situ

Conform datelor Uniunea Internațională de Conservare a Naturii, 2006 (UICN), ritmul dispariției speciilor pe glob este de 100 până la 1000 de ori mai alert decât cel natural: factorul antropic făcând ca una din 8 specii de plante să fie amenințate cu extincția (Uniunea Internațională de Conservare a Naturii, 2006). Pentru Europa din 1998 cca. 100 de specii amenințate sunt incluse în programe de restaurare in situ, cu măsuri de conservare ex situ, iar cca. 35% din taxoni se află într-un program de minimă protecție. Conferința asupra biodiversității (Rio de Janeiro, 1992) stabilește principiile și strategiile de conservare atât in situ cât și ex situ (tabelul 4.3.).

Tabelul 4.3. Strategii și principii de conservare ex situ

Sursa : Conferința asupra biodiversitții de la Rio de Janeiro, 1992

Conservarea „in situ”, la locul de origine, se considera că numai aici specia își desfășoară normal ciclul biologic, ”este singura posibilitate reală de a proteja speciile de plante periclitate și de a conserva comunitățile biologice și ecosistemele din care fac parte” (Boșcaiu, 1985), considerată soluția optimă în strategiile de conservare. Conferința asupra biodiversității de la Rio presupune: planuri de management (localizarea spațiului și caracterizarea planului), monitorizarea (metode și tehnici de utilizare în monitorizare), protecție a habitatelor unde se găsesc speciile de plante rare și vulnerabile, planuri de recuperare chiar și a unei singure specii periclitate, acțiuni de reconstrucție ecologică.

Conservarea ex situ în afara habitatelor naturale (Grădini Botanice, spații verzi amenajate, bănci de gene, laboratoare de culturi de țesuturi și colecții de plante in vitro), unde se reduce pericolul extincției; cu strategii care asigură readaptarea și reconstrucția ecologică a ariei și a speciei periclitate. Sistemele de conservare „ex situ” sunt:

A. în Colecții tematice (în Grădini Botanice; Institute de Cercetări) Colecții: de lucru: active și de bază (pentru conservare pe termen lung). Dezavantajul: volum mare de muncă de spațiu și consum de energie (Engelamn și Engels, 2006).

Grădinile botanice au rol de autoritate recunoscută în determinarea plantelor și în acțiunile de conservare. În țară sunt trei mari Grădini Botanice pe lângă Universități (Cluj-Napoca, Iași și București), în ordinea înființării și importanței științifice. Acțiunile de conservare ex situ au și rol educativ, de înființare de colecții de plante, având în vedere nu numai filogenia speciilor, dar și colecții de plante de importanță economică (agricole, silvice etc.), medicinală, aromate, condimente etc. La începutul înființării lor grădinile botanice aveau în custodie ariile protejate și rezervații naturale din regiunile apropiate (Cristea, 1995).

B. „Băncile de gene” (Conservatoare de germoplasmă și de țesuturi și celule de plante) includ semințe, fructe, celule și țesuturi in vitro, embrioni etc. conservate sau criostocate (la -198oC), la temperaturii joase (Halmágyi și Keul, 2007). În băncile de gene se găsesc culturi : ortodoxe = care se pot dezhidrata ușor și rezistă la temperaturi până la -20oC recalcitrante = care nu rezistă la temperaturi scăzute ; liofilizate = care pot fi păstrate la temperaturi negative numai după o perioadă de tratament cu crioprotectori și deshidratare în vid: se poate realiza pe termen lunga la -196oC, pe termen scurt la -70 : -100oC, și temporar la 1-9oC.

Sunt adevărate colecții de semințe (germoplasmă), de aceia se mai numesc și „bănci de semințe” și cuprind atât plante sălbatice cât și cultivate. Activitatea băncilor se desfășoară prin colectarea de semințe de la speciile de interes economic și nu numai (depinde de spațiul băncii), specii periclitate etc., unde sunt depozitate perioade lungi de timp, la temperatură și umiditate redusă, după perioada de păstrare, trebuie să aibă putere de germinație. După CGIAR , în lume sunt peste 50 de „Bănci de Gene” de semințe organe, țesuturi, coordonate de acest grup. Conservarea în aceste condiții ridică unele probleme: nu este suportată de specii „recalcitrante” cu putere de germinație mică (săptămâni, zile, ore) și specii care nu tolerează temperaturile negative (Halmágyi și Keul, 2007).

C. Culturi „in vitro” (laboratoare de Biotehnologii a Institutelor de cercetare, Centre de cercetare și învățământ, universități). Prin micromultiplicare in vitro, în condiții controlate și pe medii de cultură aseptice echilibrate, cu avantajul obținerii unui număr mare de plante identice cu planta mamă, pornind de la un organ, secțiune de organ, țesut, celulă, calus, meristem etc. Dar și cu dezavantaje: pregătirea unui personal calificat, existența unei baze materiale: care pot fi diminuate prin găsirea unor metode simple de obținere in vitro a materialului vegetal și prin numărul mare de exemplare (de ordinul sutelor) care se poate obține (Ronse , 1990).

Sistemului de conservare a speciilor de plante prin metode neconvențională de micropropagare in vitro este o preocupare de mare interes, cu o multitudine de avantaje dar și dezavantaje (Cachiță, 1987). În programul de conservare a plantelor in vitro trebuie ținut cont de anumite condiții sau aspecte cu influență determinantă în succesul tehnologiei, legate de: natura și valoarea biologică a speciei, tipul de tehnică aleasă, logistica necesară (baza materială, aparatură și materialele necesare, personal cu studii superioare și medii specializat în domeniu etc., măsuri pentru succesul metodei, ca de exemplu asigurarea unui grad de rentabilitate la aplicarea metodei (Zăpârțan, 2001).

Procesul de micropropagare, de microînmulțire sau înmulțire in vitro, din perspectiva conservării materialului vegetal, a speciilor periclitate prin această tehnică se poate defini „ca o formă de înmulțire vegetativă, proces de stimulare a diferențierii țesutului sau explantului, care asigură obținerea unui material vegetativ superior ca număr și aspect, față de alte procedee de înmulțire clasice, bine cunoscute”. Tehnica prezintă avantaje multiple dat și un număr mic și nesemnificative de dezavantaje, realizându-se pe mai multe căi.

Protocolul de lucru pentru înmulțirea plantelor in vitro

Înmulțirea in vitro a speciilor din flora spontană în scopul conservării lor și repopulării habitatelor naturale, urmărește obținerea unui număr mare de plantule într-un timp relativ scurt, identice fenotipic și genotipic cu planta mamă pe care dorim să o conservăm și de la care s-a prelevat țesutul (Laslo et al., 2011a). Pentru inițierea culturii, se poate folosi un singur explant (o plantă mamă, o sămânță, o frunză, un apex, un meristem, o celulă etc.), fără a fi compromise plantele din natură și așa puține (Laslo et al., 2011b). Fiecare organ din plantă: sămânță sau parte din plantă (rădăcină, frunză, tulpină, floare etc.), are capacitate proprie de regenerare și multiplicare (Agud, 2014).

Cercetările au dovedit că speciile spontane rare, periclitate și vulnerabile se pretează la înmulțirea in vitro. De reținut faptul că specia cultivată in vitro, trebuie să aibă stabilită exact aria de proveniența, cunoașterea categoriei sozologice în care se încadrează, cronologia și arealul de răspândire a speciei, asigură succesul repopulării locului de origine sau a unui spațiu arhitectural peisagist.

Succesul tehnicii de cultură in vitro a plantelor depinde de specie, de capacitatea ei de adaptare la condițiile in vitro și de reluare a metabolismul. Natura, proveniența plantei, vârsta explantului, capacitatea regenerativă a țesutului și perioada din an când se inițiază cultura, joacă rol esențial în reușita tehnicii, iar factorii microclimatici din camera de creștere, trebuie reglați după cerințele speciei (Cristea et al., 2004).

În conservarea speciilor de plante superioare, semnalul de alarmă asupră stării sozologice a lor îl dau „listele” și „Cărțile roșii (Boșcaiu et al., 1994), care cuprind speciile periclitate după categoriile UINC, și care trebuie actualizate periodic. Starea sozologică a speciei joacă rol esențial, fapt pentru care listele și cărțile roșii a plantelor sunt adevărate mărturii a nevoii de conservare a elementului botanic rar și periclitat cu extincția (Olteanu et al., 1994).

Operațiuni ale etapelor de micropropagare.

Fiecare etapă a procesului de propagare in vitro conține operațiuni specifice sau intervenții atât în etapa premergătoare cât și la celelalte etape de inoculare, incubare, subcultură, transfer, aclimatizare etc. Deosebim două grupe mari de operații, fiecare cu faze sau etape în desfășurare (Cachiță, 1987):

Operații necesare înaintea începerii procesului de lucru la masa de suflat aer steril (hota). În aceste operații sunt incluse în principal pregătirea sticlăriei de laborator necesară, prin sterilizarea acesteia. Spălarea vaselor pentru mediu, clătirea cu apă bidistilată împachetarea lor în alufolie și introducerea la condițiile de etuvă, odată cu strilizeazarea vasele de laborator, borcane, pipete, etc.,

Operații premergătoare procesului de micropropagare. Inițial începerii declanșării etapelor de multiplicare in vitro se pregărește camera sterilă, hota (cu aer steril) prin dezinfectare cu spirt. În masa hotei se introduc vasele cu mediile de cultură, instrumentarul (bistriu, pense, anse, etc.), vasele (orice vas de care avem nevoie), Petri, borcanele cu apă sterilă și alte vase pentru evacuarea apei rezultate de la clătirea materialului vegetal dezinfectat, tampoane de vată, sisteme de acoperire a flacoanelor cu mediu etc. Instrumentarul se dezinfectează prin flambare până la roșu înainte și chiar după sterilizarea materialului vegetal (Zăpârțan, 2001).

Tabelul 4.4. Fazele generale ale micromultiplicării (înmulțirii) vegetale

Sursa : proprie

Operațiile generale (care se pot schimba după caz) în procesul de micropropagare, modul și ordinea operațiilor sunt prezentate în tabelul 4.4. Tabelul 4.4 prezintă cele 8 etape generale care trebuie urmate la o cultură vegetală înmulțită in vitro. Fiecare dintre etape necesită o prezentare mai amplă fapt pentru care se insistă asupra substanțelor chimice sterilizatoare (dezinfecției), concetrația și durata tratamentului. Substanțele folosite sunt: hipoclorit de calciu și natriu în conc. de 2-10% (5-30min.); apă oxigenată 10-12%; apă bromată cca. 2% (10-15 min.); azotat de argint 1% (30min); clorură mercurică 1% (2-10min)și antibiotice 4-40mg/l (30-60min) (Street, 1977). În afara substanțelor amintite se pot folosi cu succes clorura de var, cloramină, recomandându-se tatonări inițiale, pricind concentrația și durata tratamentului funcție de specie (Margara, 1982).

Figura 4.1. SCHEMA micropropagării in vitro la plantele vasculare

Sursa : ( Cachița et al., 2004)

Generalități privind reconstrucția ecologică a ariilor protejate

Monitorizarea biodiversității ariilor protejate stabilește starea lor și un plan de refacere prin reconstrucție ecologică a acestor zone, pentru a ajuta ecosistemele să intre în funcțiile și dinamica lor normală. Reconstrucție ecologică ca proces natural a fost definită la sfârșitul secolului trecut de S.E.R., care consideră acțiunea „Procesul de modificare intenționată a unui areal pentru crearea unui ecosistem definit, autohton, istoric în scop de a reface structura, funcțiile, diversitatea și dinamica specifică ecosistemului”. Principiile care stau la baza reconstrucției ecologice sunt prezentate în tabeul 4.5.

Tabelul 4.5. Principiile reconstrucției ecologice

Sursa : Cairns și Heckman, 1996

Reconstrucției ecologice are ca scop redarea funcțiilor inițiale ale ecosistemului, pentru care se aplică monitorizarea biodiversității ariilor protejate afectate de factorii meteo-climatici externi, dar și de cei antropici. Astfel, specialiștii vor contribui la refacerea habitatelor și ecosistemelor degradate (Daiy, 1995). Acțiunile de conservare a biodiversității uneori intră în conflict cu necesitățile reale ale omenirii, așa că specialiștii recunosc importanța dezvoltării economice și durabile a resurselor, cu o mulțime de avantaje (exp. creșterea locurilor de muncă) cu minimizarea impactului asupra mediului și cu îmbunătățirea organizării în exploatarea mediului (Vădineanu, 1998).

Priorități în conservarea și reconstrucția ecologică a ariilor protejate pentru durabilitatea lor

Prioritar în conservare este prevenirea extincției speciilor: prin reducerea periclitării speciilor pe întreg arealul; prin protejarea speciilor reprezentate singure a genului sau familiei; prin monitorizarea familiilor sau genurilor monotipice (conservate cu prioritate față de cele politipice); prin protejarea în ordinea priorității speciilor (periclitate, vulnerabile și apoi rare); ca și speciile cu distribuție restrâns-limitată trebuie monitorizate chiar dacă nu sunt periclitate (conform normelor IUCN/UNEP/WWF din 1980). Ariile protejate inițial au fost create pentru a conserva doar anumite specii care demonstrau starea ecosistemului, ariile protejat sunt arii reprezentative pentru mai multe comunități biologice, iar sistemul național de arii protejate asigură protecția mai eficientă prin includerea tipurilor majore de ecosisteme. Convenția de la Berna (1979) a luat măsuri concrete pentru cercetarea și înmulțirea speciilor rare, măsuri de prevenire a unor pericole sub îndrumarea UICN (Maunder și Higgens, 1998), precum și unele măsuri neconvenționale adoptate de statele europene ulterior prin dezvoltarea băncilor de gene.

În România pe lângă înființarea de arii protejate, publicații, conferințe etc., în scopul conservării naturii, amintim și acțiuni științifico–sintetice, care constau în elaborarea și reactualizarea „listelor roșii” și a „Cărții roșii” (Dihoru și Negranu, 2009), care cuprind speciile periclitate din România și o mulțime de monografii ale speciilor care cad în sfera de activitate a sozologiei, cu anumit statut de periclitare, prezentate prin econografii, hărți corologice, ordonarea alfabetică a taxonilor: sunt adevărate lucrări academice a specialiștii din domeniu.

Folosirea categoriilor UICN a evidențiat existența pe glob a unui număr de cca. 60.000 de specii de plante amenințate și cuprinse în listele roșii de plante. Încă din 1994 IUCN, stabilește un criteriu de clasificare a speciilor de plante, bazat pe posibilitatea riscului la extincție, prezentând cele trei categorii și evaluarea lor cantitativă (Regan et al., 2000): Specii amenințate în fază critică: cu un procent de dispariție de 50% în următorii 10 ani sau ultimile 3 generații (în caz de durată mai mare de viață); Specii amenințate: cu o probabilitate de 20% dispariție (într-o perioadă de 20 ani sau cinci generații); Specii vulnerabile: cu 10% probabilitatea de dispariție în ultima 100 de ani (IUCN, 1994b). O specie devine vulnerabilă în majoritatea țărilor europene, deși este sub protecție oficială (fiind deja pe lista roșie a speciilor în pericol), totuși se află într-un declin continuu (Primack, 2002). În stabilirea acestor categorii se prevede că speciile vor fi reduse la 80%, la fel ca și speciile care conțin un număr foarte mic de indivizi. Informațiile primite au stabilit categoriile sociologice de pe teritoriu țării noastre, încadrarea taxonomică a acestor categorii fiind lovite de o oarecare subiectivitate.

Aspecte de reconstrucție ecologică a ariilor protejate luate în studiu (jud. Bihor)

În abordarea acestui aspect de referim cu precădere la speciile experimentate și care au fost conservate prin tehnica de micromultiplicae in vitro. Amintim speciile și arealele de unde a provenit planta mamă donatoare de explant pentru inițierea culturii in vitro: Campanula rotundifolia L., din sit SCI – Muntele Șes, explantul a constat din boboc tânăr detașat de la planta mamă din situ-ul Muntele Șes; Dianthus spiculifolius, de la care s-a detașat apex (vârf vegetativ de creștere) de la planta mamă din ariile: sit-rile Valea Glabenă și Piatra Bulzului, Drosera rotundifolia Huds. s-a multiplicat in vitro pornind de la boboc juvenil recoltat de la plante mamă mature din sit-ul Muntele Șes; Narcissus poeticus L s-a înmulțit in vitro din bulb matur tratat cu temperaturi scăzute recoltat din Poiana cu Narcise comuna Alparea (Agud, 2014). Plantulele formate s-au obținut printr-un protocol care a urmărit exact etapele de regenerare și multiplicare a neo-plantulelor in vitro.

CONCLUZII

PRIVIND CONDITIILE DE CULTURA IN VITRO SI DE ACLIMATIZARE EX VITRO

Conservarea in vitro a speciilor din flora spontană asigură obținerea unui număr mare de exemplare, identice fenotipic și genotipic cu planta mamă donatoare de explant, succesul tehnicii depinde de specie, capacitatea de adaptare la noile condiții, capacitatea de reluare a metabolismul, natura, proveniența și vârsta explantului, capacitatea regenerativă a țesutului (care este legată de perioada din an când se inițiază cultura). Factorii din camera de creștere și valorile lor: intensitatea luminii, temperatura, umiditatea, trebuie reglați în funcție de cerințele normale ale speciei;

A. Campanula rotundifolia. Bobocul de Campanula a dovedit capacitatea regenerativă in vitro foarte bună de 90% și de multipilicare de peste 80% pe medii cu concentrații mari de fitohormoni.

După etapele de protecție , cu reglarea factorilor de temperatură, umiditate și lumină funcție de nevoile speciei, aclimatizarea plantelor a depins de valorile sistemul radicular: la o înrădăcinare de peste 90%, aclimatizarea este de 35%, considerată cea mai bună pe mediul cu fitohormoni (C2) și de 27% pe C1. Procentul de aclimatizare considerat relativ mic depinde de natura speciei : ce influențează și alți parametrii urmăriți in vitro (Pospišilová et. all, 1999);

B. Dianthus spiculifolius. Etapa finală a procesului de aclimatizarea ex vitro este asigurată de valoarea plantulelor, capacitatea lor de a diferenția un sistem radicular viguros, de parcurgerea etapele intermediare, care aduc un procent de supraviețuire în condiții libere cât mai bun;

La specia Dianthus spiculifolius procentul de aclimatizare depășește 50% pe mediile cu zeatină (V3) din plante cu un sistem radicular diferențiat în procent de abia 15%, dar multe ca număr și viguroase : în prezența BA și adaus de NH4NO3, aclimatizare atinge 44% .

C. Drosera rotundifolia. Multiplicarea cu succes a speciilor de Drosera în general și a celei de Drosera rotundifolia in vitro în special are loc pe mediu de bază MS simplu sau cu adaus de citochinine : Z și BA (Cristea, 2010);

Procentul de înrădăcinare este de 30-35% pe medii doar cu o doză mică de auxină (cca. 0,5%), care asigură o aclimatizare de 50-55% pe mediile cu: 0.5mg/l ANA + 1,0mg/l BA (D1) și 0.5mg/l ANA + 1,0mg/l Z (D2).

D. Narcissus poeticus L. Menționăm rolul și necesitatea tratamentului cu întuneric și frig aplicat explantelor detașate din bulb și inoculate in vitro, în scopul stimulării diferențierii organelor de reproducere: frigul este implicat în reducerea sau chiar eliminarea repausului profund (pentru inducția florală). O lună de tratamentul cu frig s-a dovedit insuficient: după 2 luni cu frig la 4oC capacitatea creștere, fiind semnală și caulogeneza (formarea de funzulițe adevărate).

Tratamentul cu 2-3oC aplicat trei-patru luni, stimulează capacitatea regenerativă, care ajunge la 30-60%, cu diferențierea de bulbili în procent de 30-60% (mai mare pe mediu cu concentrația mare de BA, mediul B2), cca. 3-6 bulbili/explant.

Procentul de aclimatizare la cele trei specii: Campanula rotundifolia, Dianthus spiculifolius, Drosera rotundifolia este prezentat comparativ în graficul 4.5. Cel mai mic procent de aclimatizare raportat la proba martor este obținut la Campanula rotundifolia (C. ro.) de 24%, urmat de Dianthus spiculifolius în procent de 35% și de 37% la Drosera rotundifolia. Procentul la Narcissus poëticus L, se datorează bulbili formați care se aclimatizează în procent de 100%: la această specie trebuie să găsim formula de mărire a numărului de bulbili folosind pe viitor sistemul de robotizare : la bulbii de gladiole și alte specii bulboase (Ziv, 1989) în reactoare speciale cu mediu a materialului vegetal.

Graficul 4.5. Procentul de aclimatizae la speciile conservate in vitro

Sursa : proprie

(C. ro.= Campanula rotundifolia; D. Sp. = Dianthus spiculifolius; Dr. Sp. = Drosera rotundifolia; N. Po. = Narcissus poeticus)

RECOMANDĂRI

Recomandăm conservarea ex situ, a plantelor de Campanula rotundifolia L, Dorosera rotundifolia, Dianthus spiculifolius și Narcissus poeticus L prin înmulțire in vitro pentru reconstrucția și popularea zonelor de unde specia este amenințată (ariile din jud. Bihor), plantarea unui spațiu arhitectural (în Grădina Botanică), acțiuni asigurate de plante viguroase, înrădăcinate, după etapele de aclimatizare (protecție de razele directe ale soarelui, umiditate moderată de sol și atmosferă etc.).

Recomandăm multiplicarea in vitro a speciei Narcissus poeticus L, după parcurgerea perioadei normale de vernalizare (natural sau tratament cu frig de cca. trei luni) și doze mai ridicate de citochinine, pentru diferențierea unui număr mare de microbulbili in vitro, ceea ce va asigura materialul vegetal de plantare la speciile bulboase. Folosirea unor sisteme robotizate și computerizate pentru obținerea de performanțe în multiplicarea bulbililor in vitro, rămâne încă un obiectiv de studiu pentru specialiștii în domeniu (Cachiță et al., 2004).

BIBLIOGRAFIE

Agud, E., (2014), "Vulnerable and protected endemic species from the protected areas of Bihor County. Their conservation through in vitro multiplication", Internati. Symp. "Risk factors for environment and food safety" & "Natural resources and sustainable development", în: Analele Universității din Oradea, Fascicula: Protecția Mediului,vol.XXIII, Ed. Univ. Oradea; pp.553-565,

Agud E., (2014) " Campanula rotundifolia L. species endangeres with extinction, conserved through in vitro techniques ", în: Analele Universității din Oradea, Fascicula : Protecția Mediului,vol.XXIII, Ed. Universității din Oradea ,pp.565-577,

Agud, E.M., Laslo, V., Zăpârțan, M., (2013), Factors with diferentiated implication in the in vitro minituberizațion at some potato varieties (Solanum tuberosum L.), în: Book of Abst., UAB-B.E.N.A. Intern. Congres Environmental Engineering and Sustainable Development, Alba-Iulia,

Agud, E., Zăpârțan, M., and Laslo V., (2013), The influence of the moment of sampling of the potato meristem over the in vitro regeneration and differentiation capacity, in: The XII International Symposium Prospects for the 3-rd. millennium Agriculture, Cluj-Napoca, la 26-28 September Abstract vol II, 102,

Agud Eliza, (2011), "Economical methods of in vitro tuberization at Solanum Tuberosum L Variety", în: Analele Universității din Oradea, Fascicula : Protecția Mediului,vol.XVI B, Ed. Univ. Oradea,

Agud Eliza, Cap Z., Zăpârțan M.,(2010), " The aspects concerning in vitro tuberring at the potatoe varieties", în: Analele Universității din Oradea, Fascicula : Protecția Mediului,vol.XV, Ed. Universității din Oradea, pp. 7-13,

Agud, E., Savatti M., Zăpârțan M., (2008), "The Growth Hormones Involved in the In Vitro Tuberisation of Some Potato Cultivars", în : Analele Univ. Oradea, Fascicula : Protecția Mediului,vol.XIII, Ed. Univ. din Oradea, pp. 1-5,

Ardeleanu G., Ardeleanu, D., Leș G., (2008)„Știința mediului și dezvoltarea durabilă”, Editura Daya, Satu – Mare,

Bajaj. YPS., (1986), In vitro preservation of genetic resources. IAEA-SM-282/66 Vienna,

Banciu, C., A. Brezeanu, M. Paucă-Comănescu., (2006), Reactivitatea in vitro a speciei vulnerabile Crocus flavus Weston, Micropropagarea speciilor vegetale, în: Lucrările celui de al XV lea Simp. Nați. de Culturi de Țesuturi și Celule Vegetale, Iași, p. 50-59,

Barbier, E. B., (1993), Valuation of environmental resources and impact in developing countries. În: E.K. Turner (ed.) Sustainable Environ. Economics and Management, Belhaven Press, NY,

Baskin Y., (1997), The Work of Nature: how the Diversity of Live Sustains Us, Island Press.,Washington, D. C.,

Bavaru A., Godeanu S., Butnaru G și Bogdan A., (2007), Diversitatea și ocrotirea naturii, Editura Academiei Române București,

Băltăceanu D., Dumitrașcu M., Ciupitu D., (2003), România. Ariile naturale protejate. Editura Academiei Române,

Berca, M. ( 1998), Teoria gestionării mediului și a resurselor naturale, Ed., Grand Buc.,

Blându, R., I. Holobiuc, (2006), Armeria maritima ssp. Alpina – ex situ conservation using in vitro techniques, Acta Universitans Cibiniensis, Univ. Lucian Blaga, Sibiu,

Blându, R., I. Holobiuc, (2007), Contributions in ex situ conservation of rare plants from Piatra Craiului massif using biotechnology, Conference Proceedings The 1st International Conferance Enviironment – Natural Sciences – Food Industrx in European Context Ensfi 2007, 1st edition, p. 483-788,

Blîndu Rodica., Holobiuc Irina (2008), Conservarea ex situ a speciilor de plante din lista roșie a plantelor superioare în România, în: Biotehnologii vegetale pentru secolul XXI; Lucrările celui de al XVI – lea Simp. Nați. de Cult. de Țesut. și Cel. Veget., București, Iunie 2007. Ed. RISOPRINT, Cluj – Napoca pp. 153 -168,

Bleahu M., (2004), Arca lui Noe în sec. XXI. Ariile protejate și protecția naturii, Ed. Național, București,

Boșcaiu, N., Gh. Coldea, C. Horeanu, (1994), Lista roșie a plantelor vasculare dispărute, periclitate, vulnerabile și rare din flora României, Ocrot. Nat. Med. Înconj., 38 (1); p. 56,

Botnariuc, N. 2005, Evoluția sistemelor biologice supraindividuale, Ed. Acad. Ro. Buc,

Boxus, P., Jemmali, A., Piéron, S., (1995), Micromultiplication végétative-la micropropagation in: Biotehnology végétales, Ed. Demarly; Y., Picard, E., Boxus, P., CNED; Inst., de Rennes, France; p. 5-116,

Brown, L., Sachs, A., Platt, A., Bright, C., Flavin, C., Roodman, D.M., Gardner, G., Kane, H., Abramovitz, J., Postel, S., (2001), Probleme globale ale omenirii. Starea lumii. Ed. Tehnică, București,

Bryant D., Nelson D., Tangley L., (1997), The Last Frontier Dorests: Ecosystems and Economies on the Edge. Word Resurces Institut, Washington, D.C,

Butiuc-Keul, A, Zăpârțan, M., (1996), Influence of natural maize extract upon the organogenesis in vitro in some flowery species, Iliev I., Zhelei, P., Aleksandrov, P (eds). IPPS in Bulgaria – Sec. Scientific Confer. Sheek and Share, Ed. Sofia, pp. 19 – 27,

Butiuc -Keul, A., (2006), Marcheri moleculari utilizați în genetica și biotehnologiile vegetale, Editura Mega, Cluj – Napoca,

Cachiță, C.D, (1987), Metodele in vitro la plantele de cultură, Ed. CERES, Cluj – Napoca, pp. 30-42,

Cachiță, C D., (2006), Micropropagarea speciilor de interes economic prin utilizarea de dispozitive automate sau de roboți. Micropropagarea speciilor vegetale. Lucrările celui de al XV – lea Simp. Național de Culturi de Țesuturi și Celule Vegetale, Iași p. 1 – 14,

Cachiță, D., Deliu, C., Racosz, L., (2004). Tratat de biotehnologii vegetale, Vol I, Ed. Dacia, Cluj-Napoca,

Cachiță., D.. Ardeleanu, A., (2009), Tratat de biotehnologie vegetală, Vol. II., Ed. Dacia, Cluj,

Caroll, C.R, (1992). Ecological management of sensitive natural areas, in: P.L. Fiedler și S.K. jain (eds.) Conservation Biology: The Theory ans Practice of Nature Conservațion, Preservation and management, Chapman and Hall, NY.,

Chernela, J., (1987), Endangered ideologies: Tukano fishing taboos, Cult Survuval Quarterly, 11,

Cogălniceanu D., (1999) „Managementul capitalului natural”, Ed. Ars. Docendi, București,

Cogălniceanu D., (2003), Biodiversity, Verlag Kessel, Remagen,

Coldea, Ghe., Fărcaș, S., Ciobanu, M., Hurdu, B., Ursu, T., (2008), Diversitatea floristică și fitocenotică a principalelor situri protejate din Parcul Natural Apuseni,

Cox, P. Elmqvist, T., (1987), Ecocolonialism and indigenous – controlled rainforest preserves in Samoa. Ambio 26,

Cristea, M., (1985), Conservarea genetică a plantelor și agricultura, Editura Academiei RSR, București, pp. 58,

Cristea, M., (1988), Evaluarea și utilizarea resurselor genetice vegetale, Ed. Academiei RSRomâne, București, pp. 200-214,

Cristea M., (2006), Biodiversitatea, Ed. CERES, București,

Cristea, V., et all. (1996), Ocrotirea naturii și Protecția Mediului în România, Ed. UnivPress., Cluj – Napoca, p. 365,

Cristea, V., S. Denaeyer., J.P. Herremans., I, Goia., (1996), Ocrotirea naturii și Protecția Mediului în România, Ed. University Press., Cluj – Napoca, p. 365,

Cristea, V., Denaeyre (2004), De la Biodiversitate la OGM-uri, Ed. EIKON, Cluj-Napoca, pp. 66-57,

Cristea, Victoria., M. Miclăuș, M. Pușcaș., C. Deliu, (2004), Conservative micropropagation of some endemic or rare species from the Dianthus L. genus. In: In vitro Cult. and Hortic. Breeding, Fifth IV CHB Symposium Biotehnology, as therorz and Practice in Horticulture, p. 3-13,

Cristea, Victoria., M. Miclăuș, M. Pușcaș., C. Deliu, A. Halmagyi., (2004), The micropropagation of some endemic or rare taxa from Gilău, M-tele Mare massif. Contrib. Bot., XXXIX, Cluj – Napoca, p. 201-209,

De Langhe, EAL., (1984), The rol of in vitro techniques in germoplasm conservation. In: Holden, JHW., Williams, JT., (eds.), Crop Genetic Resources: Conservation and Evaluation, Allen and Unwin, London, pp. 131-137,

Dihoru, Ghe., Alexandrina, Dihoru, (1994), Plante rare, periclitate și endemice din flora României – Lista roșie. Acta Bot. Hort. București, pp. 173-197,

Dihoru, Gh., Negranu, G., (2009), Lista roșie a plantelor vasculare din România, Ed. Acad. Ro.,

Domuța, C. (coord.), Brejea, R., Șandor, Maria, Domuța, Cr., Borza, Ioana, Timar, A., Vușcan., A., Ciobanu, Gh., Csep, N., Ciobanu, Cornelia., Bucureanu, Elena, Zăpârțan, Maria, Curilă, M., Romocea, Tamara, Sarca, Gh., Laslo, V., Pantea, Emilia, Samuel, Alina, Oneț, Aurelia, Oneț, C., Șerban, Eugenia, Costea, Monica, Gîtea, M., Agud, Eliza, Bodog, Marinela, Jude, E., Cozma, Alina (2013), "Monitoringul mediului: lucrări practice", Ed. Universității din Oradea, Oradea ISBN : 978-606-10-0993-0, 607p.,

Engelman, F., (1997), In vitro conservation methods. În: Callow, JA., FordțLoyd BV, Nrwbury, HJ., (eds.) Biotehnology and Plant Genetic Resources, pp. 120-160,

Engelamn, F., Engels, JMM., (2006), Botanic gardens and agricultural genebanks: building on complementary strengths for mor effective global conservation of plant genetic resources. PGR Newletter, 13l pp. 50-54,

Enescu V., (2002),Silvicultură durabilă, Ed.AGRIS, redacția revistelor agricole, București,

Farusworth, E., (Lead Author), Sahotra Sarkar (Topic Editor). (2008), Conservation and management of rare plant species. in: Encyclopedia of Earth. Eds. Culter J. Cleveland (Washington, D.C., Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment).Published in the Encyclopedia of Earth Ahgust 28, 2007; Retrieved January 16,

Fay, M.F., Muir, H.J., (1990), The role of micropropagation in the conservations of european plants, Conservation Techniques, in Botanic G. Koenigstein, Koeltz Scientific Book,

Fay, M.F., Redwood, G.N., (1990), Micropropagation of rare specie at the Royal Botanic Gardens, Kew. Abstract VII-th Internat. Congres of Plant Tissue and Cell Cutire Amsterdam, 66:99,

Fay, M.F., (1992), Conservarea of rare and endagered plants using in vitro methods. In vitro cell. Dev. Biol., 28, pp. 1-4,

Forman R. T., (1995), Land Mosaics: The ecology of Landscapes and regions, Cambridge Univ. Press, NY,

Gianinazzi, S., Gianianzzi-Pearson, V., Trouvelot, A., (1989), Potentialities and procedures for the use of endomycorrhizas with special emphasis and high values crops. In: Biotehnologii of Fungi for Improving Plant Growth (ed. Whipps and Lumdesn), Cambridge Univ. Press. Cambridge, (England), 41-4,

Giurăscu, C., (1976), Istoricul pădurilor românești din cele mai vechi timpuri și până astăzi., Ed. II a CERES, București,

Godeanu, S., Paraschiv G., (2005), Compendiu de lucrări de ecologie aplicată. Ed. Bucura Mond, București,

Halmágyi A., Butiuc-Keul, (2007),Conservarea resurselor genetice vegetale, Ed. Todesco, Cluj-Napoca, 2-4,

Harribey, J., M., (1998), Le developpement soutenable, Ed. Economica Paris,

Holobiuc, I., Blîndu, R., (2006), Improvement of the micropropagation and in vitro medium – term preservation of some rare Dianthus species, Contribuții Botanice, 42 (2)Cluj, pp. 143-151,

Holobiuc, I., Blîndu, R., (2006- 2007), In vitro culture introduction for ex situ conservation of some rare plant species, Romanian Journal of Biology. Plant Biology, Volumes 51-51(1), București, pp. 13 – 23,

Iancu, A., (1976), „Creșterea economică și mediul înconjurător”, Ed. Polirom, București,

Ionel A., Manoliu, Al., Zanoschi, V., (1986), Conservarea și ocrotirea plantelor rare, Ed. Ceres, București,

Iușan, C., (2011), Monografia Parcului Național Munții Rodnei (Rezervație a Biosferei). Editura Todesco, Cluj-Napoca,

Krishnan, P. N., Seeni S., (1994), Rapid micropropagtion of Woodfordiia fruticosa (L) Kurtz (Lythraceae), a rare medicinal plant, in: Plant Cell Reports 14, Sp-Verlag, 55-58,

Jain, S., (2001), Tissue culture-derived variation in crop improvement, Euphytica, 118,

Kozai, T., Kubota, C., Zobayed, S., Nguyen, Q. T., Afreen-Zobayed, F., Heo, J., (2000), Photoautotrophic micropropagation. În: Proc. Of Workshop on Contamination and Aclimatization management in Plant cel land Tissue Culture,. Bangkok,

Larkin PJ., and Scowcroft, WR., (1981), Somaclonal variation – a novel source of variability from cell cultures for plant improvement. Theor. Appl. Genet., 60, 190-200,

Laslo, V., Vicaș, S., Agud, E., Zăpârțan, M., (2011a), "Methods of conservation of the plant germplasm. In vitro techniques", în: Analele Univ. Oradea, Fas. P.M, vol.XVI B, Ed. Univ. Oradea,

Laslo, V., Zăpârțan, M., Agud., E., (2011b), "In vitro conservation of certain endangered and rare species of Romanian spontaneons flora", în: Analele Univ. din Oradea, Fasc. P. M.,vol. XVI A, Ed. Univ. Oradea,

Laslo, V., (2013), Biotehnologii vegetale și aplicațiile lor. Editura Universității din Oradea,

Laslo, V., (2006), Micromultiplicarea la cais, Ed. Universității din Oradea,

Laslo, V. Zăpârțan, M. Agud, E., (2013), "The in vitro reaction of the Drosera intermedia Hayne species, a critically endangered species of Romanian flora", International Symposia "Risk factors for environment and food safety" & "Natural resources and sustainable development", în: Analele Univ. Oradea, Fascicula : Protecția Mediului,vol.XXI, Ed. Univ. Oradea, 23-31,

Le, C., Thomas, D., Tschuy F., Derron, M., Gmtr, P., Moret, J. L., Baumann, R., (2000)., In vitro culture of Anagallis tenella (L) Murray in Bot. Gard Microp. News Vol.2 (4) Aug., Kew p. 54-57,

Lee, T. C., Jusaltis M., (2000)., Micropropagation of Haloragis eyreans Orch. (Haloragaceae) in Bot. Gard. Microprop. News Volume 2 (4), August 2000, Kew, 50-52,

Lubchenco, și col., (1991), The sustenabele biosphere initiative: in Ecological research agenda, Ecology, 72,

Mann C.C., Plummer M. L., (1993), The high cost of biodiversity, Science 294,

Manoleli D., Găldeanu N., Cogălniceanu D., Nistor M., (2004), Raport de evaluare tematică privind implementarea CNDB. Ed. Focus Multimedia, Buc.,

Martin, R.R., Pstman, J.D., (1999), Phytosanitary aspects of plant germoplasm conservation. In: Benson E.E., (ed.) Plant Conservation Biotehnology, Zaylor and Francis Lrd. London, 63-82,

Melinte I., Mladin, E, manoleli, D., Blujdea, V., Fenton D., Șerban, R., Zisu D., Cogălniceanu, D., Vlădescu G., Nistor M., Găldean N., Cruțu G., (2005), – Raport final privind implementarea Convenției de la Rio (UNFCCC, UNCCD, UNCBD),

Mercier, H., Kerbauy, G.B., (1993), Micropropagation of Dyckia macedoi an endangered endemic brazilian bromeliad, Bot. Gar Micropop. News (Kew), 1 (6), 70-72,

Mohan Gh., Ardeleanu A., Georgescu M., (1993), Rezervații și monumente ale naturii din România, Ed. Scaiul, București,

Mohan G., Ardelean, A, (2004), Dicționar encyclopedic de biologie, Ed. All Educ., Buc.,

Munteanu, D., Mihăilescu, S., Coldea, Ghe., (coordon.), (2003), Parcuri naționale, naturale și rezervații ale Biosferei din România, Ed. Min. APAM, București, 

Murashige, T., Skoog, F., (1962), a revised medium for rapid growth and bioassay with tabacco tissue culture, Pysiol. Plant., 15, 374-497,

Ng, S.Y. C., Mantell, S.H., Ng, N. Q., (1999), Biotehnology in germoplasm management of Cassava and Yams, in: Benson E.E., (ed.) Plant Conservation Biotehnology, Zaylor and Francis Lrd. London, 179 – 209,

Neamțu, G., Irunie, F., (1991), Fitoregulatorii de creștere. Ed CERES, București

Noss, R.F., (1992), Essay: Issues of scale in conservation biology, in: Fiedler and Jain (edit.) Conservation Biology, Conseravation, Preservation and Management. Campman and Hall, N.Y.,

Oltean M., Negrean, G., Popescu, A., Roman, N., Dihoru, G., Sandală, V., Mihăilescu, S., (1994), Lista roșie a plantelor superioare din România, Studii Sinteze Documentații de Ecologie, Academia Română, Institutul de Biologie București, pp.16, 24, 28, 31,

Opriș., T., (1990), Plante unice în peisajul rămânesc, Editura Sport-Turism, București,

Pârvu, C., (2004), Enciclopedia plantelor- plante din flora României, Vol. III, Ed. Thenică. București, pp. 496-503,

Peterfi S., Filipașcu, A., Boșcaiu N., (1974), Resursele naturale și ocrotirea naturii în România. Sargetia, ser. Sci. nat., Deva,

Pop, E., Sălăgeanu, N., (1965), Monumente ale naturii din România, Ed. Meridiane, București,

Pop C-L., (2009), Ecologie și conservarea biodiversității, Ed. Risoprint, Cluj-Napoca,

Primack, R.H., (2002),Conservarea diversității biologice, Ed. tehnică, București (traducere),

Primack R.B., (1998b), Monitoring rare plant, Plant Talk 12, 29-35,

Puia, I., Soran, S., Carlier, L., Rotar, I., Vlahova, M., (2001), Agroecosisteme și ecodezvoltare, Editura AcademicPress, Cluj-Napoca,

Reagan H. M., Colyvan M., Burgman M.A. (2000), A proposal for fuzzy International Union for Conservation of Nature (IUCN) categories and criteria, Biological Conservation 92,

Ristoiu, T., Ristoiu D., (2004), Elemente de ecologie, Editura U.T. Press, Cluj – Napoca,

Ristoiu, T., Ristoiu D., (2003), Ecologie – aplicată, Ed. Univ. Thenice-Press, Cluj-Napoca,

Rojanschi V., Bean Fl., Grigore Fl., Ioan I., (2006), Cuantificarea dezvoltării durabile, Ed. Econ., Buc.,

Ronse , A., (1990) In vitro culture at National Botanic Garden of Belgium, in: Bot. Gardens, Micropop. New (Kew) 1, 2 Dec. 14-16,

Sarasan, V., Cripps, R., Ramsay, MM., Atherton, C., McMichen, M., Prendergast, G., Rowntree, J.K., (2006), Conservation in vitro of threstened plants – progress în the past decade. In vitro Cellular and Developmental Biol. – Plant, 42, 206-214,

Sârbu A (coord.), (2007), Arii speciale pentru protecția și conservarea plantelor din România, Ed. Victor, B., București,

Sârbu, I., Chifu, T., (2003), Lista roșie a plantelor vasculare din Moldova, Memoriile Secș. Șt., Acad Română, 4 (24), 131-151,

Schenk, R., Hidebrandt, AC., (1972), Medium and techniques for education growth of monocotyledonous and dicocotyledonous plant cell cultures., Can., Ju., Bot., 50,199-204,

Scott J. M., Csuti B., Davis F., (1991), Cap analiysis : An aplication of GIS for wildlife species. In Decker, Krasny, Goff, Smith și Cross (eds.)., Challenges in the Conservation of Biological Resources: A Practitioner’s Guide, pg. 167-179. Westview Press, Boulder,

Seeni, A., (1990), Micropropagation of some rare planta t the Tropical Botanic Garden and research Institute Trivardum India, Bot. Graden Microp. News, (Kew), 1, 16-19,

Soran, V., Bândiu, C., Munteanu D., (1993), Criteria for establishment of minimal and optimal areas of an effective constancy of forest ecosystems , Rev. Pădurilor, nr. 108,

Soran, V., Puia, I., Ardeleanu, A., Maior, C., (2001), Ecologie umană, Ed. „V. Goldiș”, Arad,

Stork, N.E., Samways, M.J., (1995), Inventorying and monitoring of biodiversity, in: Heywood W.H., (Ed.) Global Biodiversity Assessment. Cambridge Univ. Press,

Sutter, E., Langhans, R.W., 1979, Epicuticular wax formation an carnation plantlets regenerated from shoot tip culture, J. Amer. Hort. Soc., 104 (4),

Tampsett, A.A., (1980), Advancing and retarding flowering of narcissus Grand Soleil, in: Acra Hort., 109, pp. 57-63,

Toniuc N., Oltean, M., Romanca, G., Zamfir, U., (1992) List of protected areas in Romania (1932-1991), Revista: Ocrotirea Naturii Mediului Înconjurător, nr.36, 1,

Toniuc, N., Purcelean, L., Boșcaiu, N., (1994), Rezervații biogenetice și importanța lor pentru conservarea genofondului, Ocrot. Nat. Med. Înconj., 38, 2: 107-113,

Van de Veer, D., Pierce, C., (1994), The Environmental Ethics and Policy Book: Philodophy, Ecology, Economics, Wadsworth Publishing Company, Belmont, CA.,

Vădineanu A., (1998), Dezvoltarea durabilă. Vol. I. Teorie și practică. Ed. Univ. din București,

Vădineanu A., (1999), Dezvoltarea durabilă. Vol. II Mecanisme și instrumente, Ed. U. Buc.,

White, PS, (1996), In search of the conservation garden, Public Garden, 11(2),

Western D., Wright R. M., Strum S. C. (eds.), (1994), Natural Connections: Perspectives in Community-Based Conservation, Islland Press, Washington, D.C,

Withers, LA.,(1990a), In vitro tehnic for the conservation of crop germoplasm. National Conference on Plant and Animal Biotechnology, Nairobi, Kenya, 5-27,

Withers, LA., (1990b), Tissue culture in the conservation of plant genetic resources. International workshop on tissuew culture for the conservation of biodiversity and plant genetic resources, Kuala-Lumpur, pp. 1-25,

Zăpârțan, M., Deliu, C., (1994), Conservations of endemic, rare and endangered species in the Romanian flora using in vitro methods Lilium martagon Kerner., in: Proceeding of the 8-th Nati. Sympo. of Industrial Microbiology and Biotechology, Bucharest, 423-426,

Zăpârțan, M., (1995), Specii endemice rare și ocrotite, conservarea prin tehnici in vitro (Dianthus spiculifolis Scur), Analele Univ. Oradea, Biologie, an II, 42-49,

Zăpârțan, M., (1996), Rolul culturii de țesuturi in conservarea unor specii rare pentru salvarea și extinderea lor în cultură, în: Contribuții Botanice, 1995-1996, p. 217-221,

Zăpârțan, M., (1996), Conservarea of Leontopodium alpinum using in vitro techniques in Romania., in: Bot. Garden Microprop. New (Kew), 2. 26-29,

Zăpârțan, M., (1996), „In vitro regeneration and organogenesis in the species Fritillaria imperialis (L) „Aurora” in: Intrenational plant propagatiors Society, IPPS in: Bulgaria – Second Scientific Conferice, 57. Octombr Ed. Seek Y Share., p.120-127,

Zăpârțan, M, (1996), Rolul culturilor de țesuturi în conservarea unor specii rare pentru salvarea și extinderea lor în cultură, Contrib. Bot. Cluj – Napoca,

Zăpârțan, M., (1997), Fritillaria meleagris (L) – specie rară și vulnerabilă conservată prin tehnici de cultură in vitro in: Cachiță-Cosma d., Ardelean., Crăciun C., (eds.), Ed. Vasile Goldiș,

Zăpârțan, M, (2001), Conservarea florei spontane prin înmulțire in vitro. Ed. ALC MEDIA GROUP, Cluj,

Zăpârțan M., Butiuc. Keul A., (2002), „ In vitro multiplication and callus induction of Syringa josikaea Jacq. endemic taxa from Romanian flora, în Contribuții Botanice, XXXVII, 2002, Grădina – Botanică „Alexandru Borza” Cluj – Napoca,

Zăpârțan, M., Laslo, V., Agud, E., (2014), Ariile protejate formă de conservare a biodiversității, Ed. EIKON / CARTEA ARDELEANĂ, Cluj-Napoca,

Zedler, J. B., (1996), Ecological issues in wetland mitigation: An introduction to the forum. Ecological Aplication 6: 33-37,

Zonneveld I. S., Forman R.T.,(eds.), (1990), Changing Landscopes: An Ecological Perspective. Springe – Verlag, N.Y.,

*** Conferința ONU de la Rio de Janeiro, 1992,

***Convenția asupra biodiverstsității; Rețeaua ecologică „Natura 2000” ,

*** UNEP:United Nation Environmental Programme,

*** WWF: World Wildlife,

*** Lista Roșie UICN (http://www.iucnredlist.org),

*** Encyclopédie universelle des 15.000 de plantes, 1999, Editor Christopher Brickell, en association avec la Royal Hort. Soc., Editura LAROUSSE-BORDAS, 1999

***The Nature Conservancy, 1996,

***Global Environmental Facility (GEF); Banca Mondială și agențiile ONU,

*** Summitul de la Lisabona, 1997,

***Rețeaua ecologică „NATURA 2000”,

*** Flora, R.P.R. T, Savulescu (ed.)., de la Vol. I – 1952., Vol. – XIII, 1974,

*** IBPGR, 1974 = Comitetul International pentru Resurse Genetice vegetale (International Board for Plant Genetic Resources), organsm neguvernamental autonom, înființat în 1974 cu sediul în capitala Italiei, Roma,

*** IBPGR, 1983 = Advisory Committee on in vitro storage, Report of the First Meeting, International Board for Plant genetic Resources, Rome,

***Parteneriatele de acest tip sunt în creștere datorită căilor de finanțare oferite de Global Environmental Facility (GEF), de Banca Mondială și de agențiile ONU,

***2003, Parcuri naționale, Naturale și Rezervații ale Biosferei din România, Editura Ministerului Agriculturii, Pădurilor, Apelor și Mediului București,

*** Regia Națională a Pădurilor ROMSILVA, 2004, Pădurile României, Parcuri Naționale și Parcuri Naturale, București,

*** Lgile din țară care asigură funcționarea ariilor protejate: Legea 5/2000, 462/2001 HG230/03,

***http://www:areas.com;http://www.iucnredlist.org; http://www.plantaeuropa.org/ ,

*** Wikipedia: Muntele Șes, Sit de importanță comunitară,

*** Programului „Omul și Biosfera” elaborate în 1984 de UNESCO: creează rețeaua de Rezervații ale Biosferei care nu este inclusă în UICN dar acceptată pe plan internațional,

*** BOTANICA – Encyclopédie de botanique et d`horitculture, plus de 10.000 plantes du monde entier (Ed. Könemann) Cologne, 1997, pp. 184-186,

(http://www.natureserve.org/aboutUs/PressReleases/IUCN_Red_List_release.pdf),

(http://www.bgci.org.uk/files/7/0/global_strategy.pdf),

http://www.iucnredlist.org/info/2007RL_Stats_Table%202.pdf ,

(http://www.natureserve.org/aboutUs/PressReleases/IUCN_Red_List_release.pdf,

http://.bbc.co.uk/nature/environment/conservationnow/global/biodiversity/page2.shtml

www.PlantConservationDay;http://www.bgci.org.uk/files/7/0/global_strategy.pdf,

http://www.iucnredlist.org/info/2007RL_Stats_Table%202.pdf.

ANEXA I. HĂRȚI

Harta 1. Aria protejată Muntele ȘES, sit comunitar

Harta 2. Parcul Natural Munții Apuseni(PNMA)

Sursa : (Bavara și col., 2007)

Harta 3. Harta cu răspândirea speciei

Campanula rotundifolia L. (syn. Carpatica), pe teritoriul Românie

Sursa: Dihoru și Negreanu 2009

Harta 4. Aria de răspândire a speciei

Drosera rotundifolia Huds. pe suprafața României

Sursa: Dihoru și Negreanu 2009

Harta 5. Răspândirea speciei Narcissus poeticus L

Sursa: Flora României Vol. XI, 1866

Harta nr. 6. Harta ariilor protejate din România

Sursa: Cristea și Denaeyer, 2004

PLANȘA I. Campanula rotundifolia L. ssp. polimorpha: sit SCI – Muntele Șes (R)

Sursa: proprie

PANȘA II. Dianthus spiculifolius : sit-rile V. Glabenă și P. Bulzului, critic periclitată (CP)

Sursa: proprie

PLANȘA III. Drosera rotundifolia Huds: sit SCI – Muntele Șes, specie critic periclitată (CP)

Sursa: proprie

PLANȘA IV. Narcissus poeticus L., aria protejată „Pădurea cu narcise din Alparea (com. Oșorhei), specie vulnerabilă (VU)

Sursa: proprie

ANEXA II. Legislația românească privind conservarea ariilor protejate

Schimbările în legislația românească privind protecția și conservarea resurselor naturale au căpătat amploare după anul 1990, când cu un an mai târziu se înființează Ministerul Mediului, iar după un alt an (1992) Ministerul Apelor Pădurilor și Protecției Medilui (prin Hotărârea de Guvern nr. 792), care avea printre obiective și crearea de arii protejate și gestionarea, monitorizarea și conservarea patrimoniului natural al parcurilor naturale și naționale existente. Apoi în 1993 prin Legea 82 completată cu hotărârea nr. 248/1994 încep să se înființeze „Rezervațiile Biosferei” incluse și pe listele UNESCO. Încă din 1990 Delta Dunării este înscrisă pe lista patrimoniului natural mondial ca Rezervație a zonei umede. Rezervația Pietrosu mare – masivul Retezat încă din 1980 a fost declarată Rezervație a Biosferei.

Inventarierea corectă a ariilor protejate din țara noastră s-a publicat abia în 1992 și cuprindea: 586 de obiective, dintre care:

12 Parcuri Naționale + cele trei rezervații ale Biosferei;

2 Parcuri Naturale: Grădiște de munte-Cioclovina și Porțile de Fier;

572 de Rezervații naturale, în care sunt incluse toate acele rezervații care aveau interes județian (Toniuc et al., 1992). Dintre toate aceste obiective majoritatea (cca.68%) aveau suprafața sub 100 de ha, fiind totuși considerate rezervații (Conform normelor UICN).

Urmează legea 137/1995 care abrogă legile anterioare care stabișețte cadrul general al protecției mediului în România: în art. 54 al Legii 137 este stipulat că „ariile protejate declarate până la data intrării în vigoare a prezentei legi își păstrează calitatea”, urmată de reinventarierea ariilor protejate din România și stabilirea unor liste (unele cu scăpări) care au stat la baza înființării fiecărei rezervații. Legea mai prevdea și aspecte de „Protecția resurselor naturale și conservarea biodiveristății” și chiar „protejarea unor specii de organisme rare, amenințate cu dispariția, conservarea biodiveristății și instituirea de arii protejate, precum și unele măsuri de protecție a mediului prioritare, față de altele”. Legea specifică și responsabilitatea autorităților centrale de-a a elabora, actualiza și difuza periodic „Cartea roșie a speciilor” și „Catalogul ariilor protejate și al monumentelor naturii”, dar prevede și sancțiuni în caz de încălcare a ei. Cu un an mai târziu MAPșiPM elaborează „Strategia națională și planul de conservare a diversității biologice cu utilizarea durabilă a componentelor biodiversității”, strategia prezintă o listă de arii protejate care atinge un număr de 569 de arii protejate.

Abia în anul 1996 putem vorbi de arii protejate încadrate corect în categoriile UICN prin lucrarea elaborată de Cristea, V și colab. 1996. Acest colectiv consideră că alături Masivul Retezat și Delta Dunării funcționează ca un Parc Național, o zonă umedă „Rezervație a Biosferei” Autorii stabilesc următoarele arii, zone sau teritorii cu următoarea denumire și cu urnătorul număr:

11 „Parcuri naționale” cu statut provizoriu și 2 Parcuri Naturale;

46 de Rezervații științifice și 372 rezervații naturale de natură diferită (botanice, speologice, zoologice, forestiere, paleontologice;

18 zone care cuprind asociații de plante cu o mare valoare esteico-peisagistă, păstrate integral și denumite „Rezervații peisagistice”;

„Monumente ale naturii” care adăpostesc peste 150 de arbori seculari autohtoni sau exotici, cca, 25 cormofite și cca. 30 vertebrate (Cristea et al., 1996).

La începutul acestui secol apare „Legea aprobării Planului de amenajare a teritoriului național”, legea nr.4/2000 elaborată de MLPAT (Ministerul Lucrărilor Publice și Amernajării teritoriului). La anexele I-IV ale legii sunt elaborate de către specialiștii Academiei Române în colaborare cu cercetărorii din domeniu liste de protecție printre care: 17 Parcuri naturale și naționale de cca. 1.056.363 ha și 826 arii protejate întinse pe o suprafață de 107.109,23 ha, (cca. 5,16 din teritoriul țării fiind protejat prin lege). În ultimul timp aceste liste au fost verificate pe terne și unele se pare că nu mai există (după aproximativ 15 ani) și deci trebuisc scoase din evidență, apoi unele nu sunt încadrate corect în categoriile UICN (expl. Delta Dunării este inclusă în categoria Parc natural).

Problema ariilor protejate din România este legată de modul cum sunt monitorizate, protejate și gestionate, nu de suprafața acestora și de numărul lor. Deci nu toate aceste arii au protecție efectivă, unele fiind în custodia primăriilor unde protecția, paza și gestionarea lor lasă de dorit, fie din lipsă de fonduri, fie din lipsă de interes., dar marile rezervații, mai ales cele ale Biosferei (Delta, Retezat, Rodna) au protecție integrală efectivă.

În ordine cronologică este elaborată Legea 462/2001 privind protecția ariilor naturale protejate, conservarea habitatelor naturale a florei și faunei splbatice. Legea stabilește un management exact al eficientizării ariilor protejate și a monumentelor naturii din România. Hotărârea de Guvern 230/2003, Ordinul nr. 552/2003, Hotărârea de Guvern 1267/2003 a Ministerului Agriculturii, Pădurii, Apelor și Mediului(acest minister din 2007 se numește Ministerul Mediului și Dezvoltării Durabile), cu privire la ariile protejate, sunt acte normative care vin să delimitează Rezervațiile Biosferei, Parcurile naționale și naturale și elaborează hărți în care sunt specificate exact normele de administrare a ariilor protejate. În Europa România se plasează pe locul 26 (din 36 de țări) sub aspectul rezervațiilor care sunt cca. 157 ca număr întinse pe cca. 100 de ha (cca. 4,6% din suprafața țării).

ORDIN nr. 1.964 din 13 decembrie 2007privind instituirea regimului de arie naturala protejata a siturilor de importanta comunitara, ca parte integranta a retelei ecologice europene Natura 2000 in Romania