Acker-Schmalwand

Die Acker-Schmalwand (Arabidopsis thaliana) wird auch Schotenkresse genannt und ist eine relativ häufige Pflanzenart aus der Familie der Kreuzblütler (Brassicaceae). Im sechzehnten Jahrhundert wurde sie von Johannes Thal zum ersten Mal beschrieben und trägt dessen Namen im Epitheton. Er fand sie im Harz und nannte sie Pilosella siliquosa. Seitdem wurde sie mehrfach umbenannt, bis es bei der jetzigen Version von Carl von Linné blieb.

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Pflanzenbeschreibung

Die Acker-Schmalwand ist eine unscheinbare, niedrige, einjährige, krautige Pflanze, die Wuchshöhen von bis 30 Zentimetern erreicht. Es ist eine Rosettenpflanze und ihr Stängel ist rund. Die Blätter am Grund sind meist gezähnt, die Stängelblätter dagegen meist ganzrandig. Sie blüht weiß und die Hauptblütezeit ist von April bis Mai. Die Blüten werden zwei bis vier Millimeter groß. Die Pflanze besitzt zudem Schotenfrüchte, die 10 bis 20 mm lang werden können. Sie wurzelt bis 40 Zentimeter tief.

Verbreitung

Die Acker-Schmalwand ist in den gemäßigten Klimazonen auf der ganzen Welt verbreitet. Sie wächst typischerweise in der Ackerunkrautflur, gerne auf offenen sandigen Böden oder in lockeren Magerrasen.

Diese Pflanzenart ist in Mitteleuropa ein sogenannter Apophyt, da die ursprünglich auf trockenen Waldgrenzstandorten heimische Art auf anthropogene Standorte wechselte, als in Mitteleuropa vor etwa 7.000 Jahren Wälder durch Menschen gerodet wurden, um Platz für Äcker zu schaffen. Diese Standorte waren offener als die meisten natürlichen und sie wurden regelmäßig gestört und boten damit der Acker-Schmalwand optimale Lebensbedingungen.

Arabidopsis thaliana als Modellorganismus in der Biologie

Die Acker-Schmalwand hat keine Bedeutung für die Landwirtschaft, aber sie wurde seit den 1940er Jahren als Modellorganismus in der Genetik etabliert. 1943 wurde von Friedrich Laibach die Möglichkeit beschrieben, Arabidopsis als Modellpflanze einzusetzen. Die Vorteile, die die Pflanze bietet, sind beispielsweise:

• Sie hat ein relativ kleines Genom von 125 Megabasen, dessen Sequenzierung im Jahr 2000 abgeschlossen wurde. Das Genom besteht vorwiegend aus kodierenden DNA-Sequenzen.
• Sie hat nur 5 Chromosomenpaare (2n = 10), von denen bereits detaillierte Karten erstellt werden konnten.
• Sie hat einen kurzen Generationszyklus von nur acht Wochen (von der Keimung des Samens bis zur Reife der Samen).
• Sie lässt sich auf relativ kleinem Raum einfach kultivieren.
• Es sind bereits viele Mutanten bekannt, die in den Stock-Centern bestellt werden können. Deren Langzeitaufbewahrung als Samen ist ausgesprochen einfach.
• Es können genetische Manipulationen durchgeführt werden, z.B. Transformation durch Agrobacterium tumefaciens.
• Arabidopsis repräsentiert die Physiologie höherer Pflanzen gut (Beispiel Lichtphysiologie).

Anwendung bei der Räumung von Landminen

Dänische Wissenschaftler arbeiten an einer genetisch veränderten Acker-Schmalwand zur Erleichterung der Räumung von Landminen. Die Blätter dieser Pflanzen verfärben sich nach 3 bis 6 Wochen an den Standorten, an denen Landminen Stickstoffdioxid in den Boden gasen, von grün nach rot. Das Verfahren ist zwar noch in der Entwicklung, doch zeigt es vielversprechende Ansätze.