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2025-05-15T21:51:32Z

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{{Taxobox
| Taxon_Name = Acker-Schmalwand
| Taxon_WissName = Arabidopsis thaliana
| Taxon_Rang = Art
| Taxon_Autor = [[Carl von Linné|(L.)]] [[Gustav Heynhold|Heynh.]]
| Taxon2_Name = Schaumkressen
| Taxon2_WissName = Arabidopsis
| Taxon2_Rang = Gattung
| Taxon3_LinkName = nein
| Taxon3_WissName = Camelineae
| Taxon3_Rang = Tribus
| Taxon4_Name = Kreuzblütler
| Taxon4_WissName = Brassicaceae
| Taxon4_Rang = Familie
| Taxon5_Name = Kreuzblütlerartige
| Taxon5_WissName = Brassicales
| Taxon5_Rang = Ordnung
| Taxon6_Name = Eurosiden II
| Taxon6_Rang = ohne
| Bild = Arabidopsis thaliana sl10.jpg
| Bildbeschreibung = Acker-Schmalwand (''Arabidopsis thaliana'')
}}

Die '''Acker-Schmalwand''' (''Arabidopsis thaliana''), auch '''Schotenkresse''' oder '''Gänserauke''' genannt, ist eine [[Art (Biologie)|Pflanzenart]] der Gattung [[Schaumkressen]] (Arabidopsis) in der [[Familie (Biologie)|Familie]] der [[Kreuzblütler]] (Brassicaceae). Sie ist in Eurasien relativ weit verbreitet und gilt in der [[Landwirtschaft]] als [[Unkraut]].

== Beschreibung ==
[[Datei:Arabis thaliana Sturm6.jpg|mini|links|Illustration]]
[[Datei:Arabidopsis thaliana sl18.jpg|mini|links|Die Frucht ist quer zur Scheidewand abgeflacht, wovon sich der deutsche Gattungsname ableitet.]]
[[Datei:Arabidopsis thaliana inflorescencias.jpg|mini|Oberster Bereich eines noch schirmtraubigen Blütenstandes mit den vierzähligen Blüten]]

=== Vegetative Merkmale ===
Die Acker-Schmalwand ist eine unscheinbare, niedrige, [[Einjährige Pflanze|einjährige]] oder zweijährige [[krautige Pflanze]], die Wuchshöhen von bis 60 Zentimetern erreicht.<ref name="Markgraf1958" /> Die [[Wurzel (Pflanze)|Wurzel]] ist hell gelblich, spindelförmig und reich verästelt. Die Stängel sind aufrecht, einfach oder verzweigt und im unteren Teil von waagrecht abstehenden Haaren rau, und oberwärts kahl.<ref name="Markgraf1958" />

Die Stängel sind spärlich beblättert. Die rosettig angeordneten [[Blattstellung#Grundblätter|Grundblätter]] sind länglich bis spatelförmig mit stumpfem oberem Ende. Sie sind ziemlich rasch in den Blattstiel verschmälert. Die Grundblätter sind meist gezähnt, die Stängelblätter dagegen meist ganzrandig. Die Grundblätter sind auf der Fläche mehr oder weniger reichlich mit gabeligen Haaren besetzt, gegen den Blattgrund sind und am Blattstiel sind es meist einfache Wimperhaare. Die Stängelblätter sind sitzend, lanzettlich bis fast linealisch mit spitzem oberem Ende, fast kahl oder auf der Unterseite mit gegabelten Haaren und am Rand mit vereinzelten Sternhaaren besetzt.<ref name="Markgraf1958" />

=== Generative Merkmale ===
Die Blüten sind einem [[Trugdolde|trugdoldigen]], später dicht [[Traube|traubigen]] [[Blütenstand]] angeordnet. Die abstehenden Blütenstiele sind 2 bis 5 Millimeter lang.<ref name="Markgraf1958" />

Die zwittrige [[Blüte]] ist 2 bis 4 Millimeter groß. Die vier [[Kelchblatt|Kelchblätter]] sind aufrecht, länglich, 1,5 bis 1,8 Millimeter lang und gegen das obere Ende weiß hautrandig. Die vier weißen [[Kronblatt|Kronblätter]] sind bei einer Länge von 2 bis 4 Millimetern schmal-keilförmig mit gerundetem oberen Ende. Die längeren [[Staubblatt|Staubblätter]] weisen fast die Länge der Kronblätter auf.<ref name="Markgraf1958" />

Die aufrechten oder abstehenden Fruchtstiele sind dünn und 5 bis 11 Millimeter lang. Die [[Schote (Frucht)|Schotenfrüchte]] sind 10 bis 20 Millimeter lang. Der sehr kurze [[Griffel (Botanik)|Griffel]] endet in einer breiten und kurzen zweilappigen [[Narbe (Botanik)|Narbe]]. Die Samen sind etwa 0,5 Millimeter lang und braun.<ref name="Markgraf1958" />

Die [[Chromosomenzahl]] beträgt 2n = 10.<ref name="Oberdorfer2001" />

[[Datei:Arabidopsis thaliana distribution.svg|mini|Verbreitungskarte (grün ist ursprüngliches Verbreitungsgebiet, blau ist Gebiet neophytischer Verbreitung)]]

== Vorkommen ==
Die Acker-Schmalwand ist natürlich in den gemäßigten Klimazonen der Nordhalbkugel der [[Alte Welt|Alten Welt]] weit verbreitet. Das natürliche Gesamtverbreitungsgebiet reicht von Nordafrika zum Indischen Subkontinent und von ganz Europa über Sibirien bis ins östliche Asien. Es gibt Fundortangaben für [[Algerien]], [[Libyen]], [[Marokko]], [[Tunesien]], [[Libanon]], [[Syrien]], [[Iran]], [[Zypern]], [[Türkei]], [[Russland]], [[Kasachstan]], [[Tadschikistan]], [[Usbekistan]], [[Armenien]], [[Aserbaidschan]], [[Georgien]], [[Afghanistan]], [[Indischer Subkontinent]], [[Nepal]], [[China]], [[Japan]], [[Korea]], [[Irland]], [[Vereinigtes Königreich]], [[Dänemark]], Schweden, Norwegen, südliches Finnland, Belgien, Niederlande, [[Deutschland]], [[Österreich]], [[Schweiz]], [[Italien]], die ehemalige [[Tschechoslowakei]], [[Ungarn]], [[Polen]], [[Belarus]], die Baltischen Staaten, [[Republik Moldau]], die [[Ukraine]], Albanien, Bulgarien, ehemaliges [[Jugoslawien]], [[Rumänien]], [[Griechenland]], [[Frankreich]], [[Portugal]] und [[Spanien]].<ref name="GRIN" /> In vielen Teilen der Welt mit gemäßigtem Klima ist die Acker-Schmalwand ein [[Neophyt]].<ref name="GRIN" />

Die Acker-Schmalwand wächst typischerweise in der Ackerbegleitflur, gerne auf offenen sandigen Böden oder in lockeren Magerrasen. Sie ist in Mitteleuropa ein sogenannter [[Apophyt]], da die ursprünglich auf trockenen Waldgrenzstandorten heimische Art auf [[anthropogen]]e Standorte wechselte, als in Mitteleuropa vor etwa 7000 Jahren Wälder durch Menschen gerodet wurden, um Platz für Äcker zu schaffen. Diese Standorte waren offen und wurden regelmäßig gestört, womit sie der Acker-Schmalwand optimale Lebensbedingungen boten. Die Acker-Schmalwand ist eine Charakterart der Ordnung Sedo-Scleranthetalia, kommt aber auch in Gesellschaften des Verbands Aperion oder des Unterverbands Digitario-Setarienion vor.<ref name="Oberdorfer2001" /> Die Art kommt bei [[Pontresina]] in Höhe von 1920 Meter und im [[Kanton Wallis]] bei 2000 Meter Meereshöhe vor.<ref name="Markgraf1958" />

Die ökologischen [[Zeigerwerte]] nach [[Elias Landolt (Botaniker)|Landolt]] [[et al.]] 2010 sind in der [[Schweiz]]: Feuchtezahl F = 2 (mäßig trocken), Lichtzahl L = 4 (hell), Reaktionszahl R = 3 (schwach sauer bis neutral), Temperaturzahl T = 3+ (unter-montan und ober-kollin), Nährstoffzahl N = 3 (mäßig nährstoffarm bis mäßig nährstoffreich), Kontinentalitätszahl K = 4 (subkontinental).<ref name="InfoFlora" />

== Ökologie ==
Die Acker-Schmalwand ist einjährig, winterannuell (bis zweijährig). Sie wurzelt bis zu 40 Zentimeter tief.<ref name="Oberdorfer2001" /> Die Blüten sind kleine „Nektar führende Trichterblumen“. Wegen ihrer Unscheinbarkeit ist der Insektenbesuch nur spärlich, stattdessen erfolgt zu 99 Prozent Selbstbestäubung. Trotzdem ist auch die Fremdbestäubung durch solitäre Bienen, Zweiflügler und [[Fransenflügler|Blasenfüße]] bedeutungsvoll. Die Blütezeit reicht von April bis Mai, kann aber als typisches Ackerwildkraut auch noch später blühen.<ref name="Düll 2011" />

Die Schoten sind nach der Blüte verlängert und enthalten 20 bis 30 langlebige Samen als Lichtkeimer. Da die Samenschale bei Nässe kurze Klebfäden produziert, ist eine Klebausbreitung der Samen möglich sowie eine unabsichtliche Ausbreitung durch den Menschen mit Erde. Die Schoten selbst sind Windstreuer. Die Fruchtreife beginnt ab Juni.<ref name="Düll 2011" />

== Systematik und Forschungsgeschichte ==
Im 16. Jahrhundert wurde die Acker-Schmalwand von [[Johannes Thal]], dessen Namen sie im [[Epitheton#Biologie|Artepitheton]] trägt, zum ersten Mal beschrieben. Er fand sie im [[Harz (Mittelgebirge)|Harz]] und nannte sie ''Pilosella siliquosa''. Seitdem wurde diese Art mehrfach umbenannt. Mehrere Varietäten wurden beschrieben, aber derzeit wird keiner davon ein taxonomischer Wert zugesprochen.

Das [[Basionym]] ''Arabis thaliana'' {{Person|L.}} wurde von [[Carl von Linné]] in ''[[Species Plantarum]]'' Tomus 2, S. 665 [[Erstbeschreibung|erstveröffentlicht]],<ref name="SpPl" /> wobei der Namensbestandteil ''Arabis'' die Pflanze den [[Gänsekressen]] (''Arabis'') zuordnete. [[Gustav Heynhold]] stellte 1842 die Gattung ''[[Schaumkressen|Arabidopsis]]'' mit dieser Art als [[Typus (Nomenklatur)|Typusart]] unter dem heute gültigen Namen ''Arabidopsis thaliana'' auf (''Arabidopsis'' = „an die Arabis erinnernd“).<ref name="Heynhold" /> Weitere [[Synonym (Taxonomie)|Synonyme]] für ''Arabidopsis thaliana'' {{Person|(L.) Heynh.}} sind: ''Arabidopsis thaliana'' var. ''apetala'' {{Person|O.E.Schulz}}, ''Arabidopsis thaliana'' var. ''brachycarpa'' {{Person|Andr.}}, ''Arabidopsis thaliana'' var. ''genuina'' {{Person|Briq.}}, ''Arabis pubicalyx'' {{Person|Miq.}}, ''Arabis zeyheriana'' {{Person|Turcz.}}, ''Conringia thaliana'' {{Person|Rchb.}}, ''Crucifera thaliana'' {{Person|(L.) E.H.L. Krause}}, ''Hesperis thaliana'' {{Person|(L.) Kuntze}}, ''Phryne gesneri'' {{Person|Bubani}}, ''Sisymbrium bellidifolium'' {{Person|Poir.}}, ''Sisymbrium thalianum'' {{Person|(L.) Gaudin}}, ''Sisymbrium thalianum'' {{Person|(L.) J.Gay & Monnard}}, ''Stenophragma thalianum'' {{Person|(L.) Čelak.}}<ref name="GRIN" /><ref name="tropicos" />

[[Datei:Arabidopsis-Pflanzen.jpg|mini|Modellorganismus: Acker-Schmalwand (''Arabidopsis thaliana'') Versuchspflanzen im Gewächshaus.]]
[[Datei:Arabidopsis-epiderm-stomata.jpg|mini|Elektronenmikroskopische Aufnahme der [[Epidermis (Pflanze)|Epidermis]] mit [[Stomata]]]]
[[Datei:Arabidopsis-epiderm-and-trichome-2.jpg|mini|Elektronenmikroskopische Aufnahme der [[Epidermis (Pflanze)|Epidermis]] mit [[Trichom]]]]

== Als Modellorganismus in der Biologie ==
Die Acker-Schmalwand wurde bereits in den 1940er Jahren als [[Modellorganismus]] in der [[Genetik]] etabliert („die [[Drosophila melanogaster|Fruchtfliege]] der Botanik“). 1943 wurde von [[Friedrich Laibach]] die Möglichkeit beschrieben, ''Arabidopsis'' als Modellpflanze einzusetzen. Die vollständige [[DNA-Sequenzierung|Sequenzierung]] wurde im Jahr 2000 [[Liste von sequenzierten eukaryontischen Genomen|abgeschlossen]].<ref name="Genome" /> Die Vorteile, die die Pflanze als Modellorganismus bietet, sind beispielsweise:
* Sie hat ein relativ kleines, [[Diploidie|diploides]] [[Genom]] von 135 [[Basenpaar|Mbp]].<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.arabidopsis.org/portals/genAnnotation/gene_structural_annotation/agicomplete.jsp |titel="Genome Assembly" |werk= |hrsg="The Arabidopsis Information Resource" |datum= |abruf=2020-12-01 |sprache=en}}</ref> Das Genom besteht vorwiegend aus codierenden DNA-Sequenzen.
* Sie hat nur fünf [[Chromosom]]enpaare (2n = 10), von denen bereits detaillierte Karten erstellt werden konnten.
* Sie hat einen kurzen [[Lebenszyklus (Biologie)|Generationszyklus]] von nur acht Wochen (von der Keimung des Samens bis zu seiner Reife).
* Sie lässt sich auf relativ kleinem Raum einfach kultivieren.
* Die Fähigkeit zur [[Selbstung]] vereinfacht die Erzeugung von [[Homozygot|homozygoten]] Pflanzen.
* Es sind bereits viele Mutanten bekannt, die in den [[Biobank|Stock-Centern]] bestellt werden können. Deren Langzeitaufbewahrung als Samen ist ausgesprochen einfach.
* Es können genetische Manipulationen durchgeführt werden, z. B. [[Transformation (Genetik)|Transformation]] durch ''[[Agrobacterium tumefaciens]]''.<ref>{{Literatur |Autor=A. M. Lloyd, A. R. Barnason, S. G. Rogers, M. C. Byrne, R. T. Fraley |Titel=Transformation of Arabidopsis thaliana with Agrobacterium tumefaciens |Sammelwerk=[[Science]] |Band=234 |Nummer=4775 |Datum=1986-10-24 |ISSN=0036-8075 |Seiten=464–466 |DOI=10.1126/science.234.4775.464 |PMID=17792019}}</ref>
* ''Arabidopsis'' repräsentiert die Physiologie höherer Pflanzen gut (Beispiel Lichtphysiologie).

Die Acker-Schmalwand dient unter anderem als Gegenstand der Forschung über die [[circadiane Rhythmik]] bei Pflanzen.<ref>{{Literatur |Autor=Esther Yakir, Dror Hilman, Yael Harir and Rachel M. Green |Titel=Regulation of output from the plant circadian clock |Sammelwerk=FEBS Journal |Band=274 |Datum=2006 |Seiten=335}}</ref>

Am 12. Mai 2022 gab die [[NASA]] bekannt, dass Samen von Arabidopsis thaliana erfolgreich in Proben [[Mond#Regolith|lunaren Regoliths]] gekeimt und gewachsen waren. Obwohl die Pflanzen erfolgreich gekeimt und zu Sämlingen herangewachsen waren, waren sie nicht so robust wie Exemplare, die als Kontrollgruppe in vulkanischer Asche gewachsen waren. Außerdem zeigten die Experimente auch einige Variationen bei den Pflanzen, die im Regolith gewachsen waren, abhängig von der Entnahmequelle der Proben. A. Thaliana, die in Regolithproben von [[Apollo 12]] und [[Apollo 17]] gezüchtet wurden, waren robuster als diejenigen, die aus Proben von [[Apollo 11]] stammten.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.nasa.gov/feature/biological-physical/scientists-grow-plants-in-soil-from-the-moon |titel=NASA-funded study breaks new ground in plant research |datum=2022-05-12 |hrsg=[[NASA]] |abruf=2022-05-13 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20220512172110/https://www.nasa.gov/feature/biological-physical/scientists-grow-plants-in-soil-from-the-moon |archiv-datum=2022-05-12 | sprache=en}}</ref>

== Weblinks ==
{{Commons|Arabidopsis thaliana|Acker-Schmalwand (''Arabidopsis thaliana'')}}
* {{NCBI|id=3702}}
* {{FloraWeb|512}}
* {{BIB|512}}
* Thomas Meyer: [http://www.blumeninschwaben.de/Zweikeimblaettrige/Kreuzbluetler/arabidopsis.htm#Acker-%20Schmalwand Datenblatt mit Bestimmungsschlüssel und Fotos bei ''Flora-de: Flora von Deutschland'' (alter Name der Webseite: ''Blumen in Schwaben'')].
* [http://www.arabidopsis.org/ The Arabidopsis Information Resource (TAIR) - Informationen zum Genom, zu Genen und Mutanten.]
* [https://bioone.org/journals/the-arabidopsis-book/issues ''The Arabidopsis Book'' - bis 2019 ständig aktualisiertes Internetlehrbuch über ''Arabidopsis''.]

== Literatur ==
* Ihsan A. Al-Shehbaz: ''Arabidopsis.'' In: {{BibISBN|9780195318227|Seiten=450|URL=http://www.efloras.org/florataxon.aspx?flora_id=1&taxon_id=200009201| Kapitel=''Arabidopsis thaliana'' |Linktext=online}} (Abschnitte Beschreibung, Verbreitung und Systematik)
* Tai-yien Cheo, Lianli Lu, Guang Yang, Ihsan Al-Shehbaz, Vladimir Dorofeev: ''Brassicaceae.'' In: {{BibISBN|0915279932|Seiten=120|URL=http://www.efloras.org/florataxon.aspx?flora_id=2&taxon_id=200009201|Kapitel=''Arabidopsis thaliana''|Linktext=online}} (Abschnitt Beschreibung)
* {{Literatur
|Autor=Saiyad Masudal Hasan Jafri
|Titel=Flora of West Pakistan 55: Brassicaceae
|Verlag=Stewart Herbarium, Gordon College (u. a.)
|Ort=Rawalpindi
|Datum=1973
|Seiten=268
|Online=[http://www.efloras.org/florataxon.aspx?flora_id=5&taxon_id=200009201 online]}} (Abschnitt Beschreibung)

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="Oberdorfer2001">
{{BibISBN|3800131315|Seite=476}}
</ref>
<ref name="tropicos">
{{Tropicos|ID=4100258|WissName=Sisymbrium loeselii}}
</ref>
<ref name="GRIN">
{{GRIN|ID=3769|WissName=Arabidopsis thaliana}}
</ref>
<ref name="SpPl">
Carl von Linné: ''Species Plantarum.'' Band 2, Lars Salvius, Stockholm 1753, S. 665 ({{Digitalisat|1=http://www.biodiversitylibrary.org/openurl?pid=title:669&volume=2&issue=&spage=665&date=1753}}).
</ref>
<ref name="Heynhold">
Friedrich Holl, Gustav Heynhold: ''Flora von Sachsen. Beschreibung der im Königreiche Sachsen, dem Herzogthume Sachsen preußischen Antheils, den Großherzoglich und Herzoglich Sächsischen Landen Ernestinischer Linie, den Herzoglich Anhaltischen, Fürstlich Schwarzburgischen und Fürstlich Reussischen Landen wildwachsenden und allgemein angebauten Pflanzen, mit besonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung in der Pharmacie, Technologie und Dekonomie etc.'' Band 1, Nr. 2, Justus Naumann, Dresden 1842, S. 538 [http://reader.digitale-sammlungen.de/de/fs1/object/display/bsb10301826_00196.html (online)].
</ref>
<ref name="Düll 2011">
{{BibISBN|9783494014241|Seiten=103–104}}
</ref>
<ref name="Genome">
The Arabidopsis Genome Initiative: ''Analysis of the genome sequence of the flowering plant Arabidopsis thaliana.'' In: ''Nature.'' Band 408, Nr. 6814, 14. Dezember 2000, S. 796–815, [[doi:10.1038/35048692]].
</ref>
<ref name="InfoFlora">
{{InfoFlora|ID=1004340|WissName=Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.|Abruf=2022-04-29}}
</ref>
<ref name="Markgraf1958">[[Friedrich Markgraf]]: ''Arabidopsis''. In [[Gustav Hegi]]: ''Illustrierte Flora von Mitteleuropa''. 2. Auflage, Band IV, Teil 1, Seite 120–123. Verlag Carl Hanser, München 1958.</ref>
</references>

[[Kategorie:Kreuzblütengewächse]]
[[Kategorie:Modellorganismus]]
[[Kategorie:Organismus mit sequenziertem Genom]]

Acker-Schmalwand - Versionsgeschichte

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