{"id":87798,"date":"2026-03-26T19:00:00","date_gmt":"2026-03-26T18:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/?p=87798"},"modified":"2026-03-30T13:57:52","modified_gmt":"2026-03-30T11:57:52","slug":"evolution-im-zeitraffer-wie-sich-die-ackerschmalwand-anpasst-oder-ausstirbt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/aktuelles.uni-frankfurt.de\/en\/forschung\/evolution-im-zeitraffer-wie-sich-die-ackerschmalwand-anpasst-oder-ausstirbt\/","title":{"rendered":"Evolution im Zeitraffer: Wie sich die Ackerschmalwand anpasst \u2013 oder ausstirbt"},"content":{"rendered":"

In einem bislang einzigartigen Feldexperiment hat ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Goethe-Universit\u00e4t, der University of California, Berkeley, und dem CNRS Montpellier die evolution\u00e4re Anpassung der Ackerschmalwand Arabidopsis <\/em>thaliana an verschiedensten Klimazonen von den Alpen bis zur Negevw\u00fcste untersucht. An weltweit 30 Standorten s\u00e4ten die Teammitglieder die Pflanzen aus, beobachteten deren Entwicklung und werteten genetische Ver\u00e4nderungen aus. Das Ergebnis: Viele Arabidopsis<\/em>-Populationen passten sich rasch den Klimaverh\u00e4ltnissen an \u2013 einige jedoch starben aus. Die Ergebnisse zeigen, wie genetische Vielfalt das \u00dcberleben von Populationen sichert.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

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\"Lehrt
Lehrt uns, dass genetische Vielfalt das \u00dcberleben sichert: die Ackerschmalwand, Arabidopsis <\/em>thaliana. \u00a9 Niek Scheepens, Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Das gro\u00dfe Experiment startete im Herbst 2017 mit 360 kleinen Plastikr\u00f6hrchen, in denen sich eine Mischung aus Samen der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana<\/em> befand, einer unscheinbaren, einj\u00e4hrigen Pflanze mit kleinen, wei\u00dfen Bl\u00fcten. Die R\u00f6hrchen wurden an 30 verschiedene Orte in West- und Nordeuropa, dem Mittelmeerraum und den USA verschickt, wo sie von den Biologinnen und Biologen eines weltweiten Netzwerks in je zw\u00f6lf jeweils rund ein Viertel Quadratmeter gro\u00dfe Beete einges\u00e4t wurden und dort zw\u00f6lf Arabidopsis<\/em>-Populationen bildeten, die mit ihren Samen das Fortbestehen im jeweils kommenden Jahr sicherten. Bis zu f\u00fcnf Jahre lang dokumentierten die Forscherinnen und Forscher das Wachsen und Gedeihen der Pflanzen und nahmen j\u00e4hrlich Gewebeproben f\u00fcr genetische Analysen. Ihr gemeinsames Ziel: die Evolution der Pflanzen nachzuvollziehen, die sich an so unterschiedliche Standorte anpassen mussten.<\/p>\n\n\n\n

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\"In
In je zw\u00f6lf Beeten von einem Viertel Quadratmeter Fl\u00e4che wuchsen die Ackerschmalwandpflanzen. \u00a9 Niek Scheepens, Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Mit dem Aufbau des Netzwerks \u201eGenomics of Rapid Evolution in Novel Environment\u201c \u2013 kurz GrENE-net \u2013 hatte 2016 Niek Scheepens, Professor f\u00fcr evolution\u00e4re Pflanzen\u00f6kologie an der Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt, gemeinsam mit Dr. Fran\u00e7ois Vasseur vom franz\u00f6sischen Centre d\u2019\u00c9cologie Fonctionelle et \u00c9volutive in Montpellier und Prof. Mois\u00e9s Exp\u00f3sito-Alonso von der University of California in Berkeley begonnen.<\/p>\n\n\n\n

Die Pflanzenproben aus den ersten drei Jahren wurden nun vom US-amerikanischen Team genetisch analysiert. Das Ergebnis: In den meisten Klimazonen \u00fcberlebten die Populationen und passten sich an die Umweltbedingungen an. Sichtbar wurde das durch Millionen \u00c4nderungen in der Gesamtheit ihrer Gene, dem Genom. Dabei waren die genomischen Ver\u00e4nderungen h\u00e4ufig in allen zw\u00f6lf Populationen eines Standorts statistisch \u00e4hnlich, und Standorte mit \u00e4hnlichem Klima wiesen \u00e4hnliche genetische Ver\u00e4nderungen auf und betrafen etwa Gene, die die Trockentoleranz oder die Bl\u00fctezeit beeinflussen.<\/p>\n\n\n\n

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\"Jedes
Jedes Jahr w\u00e4hrend der Bl\u00fcte wurden von allen Pflanzen Gewebeproben f\u00fcr die genetische Analyse genommen. \u00a9 Niek Scheepens, Goethe-Universit\u00e4t Frankfurt<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Scheepens kommentiert: \u201eBeide Ergebnisse zeigen, wie das Klima offenbar einen evolution\u00e4ren Selektionsdruck aus\u00fcbt und die Auswahl solcher Gene und Genvarianten beg\u00fcnstigt, die die Pflanze besser an das Klima anpassen.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Einige Ackerschmalwand-Populationen, meist an besonders hei\u00dfen und trockenen Standorten, waren jedoch nach den drei Jahren ausgestorben, und ihre Beete blieben kahl. Dem gingen, wie die Genomanalysen jetzt zeigten, starke genetische Schwankungen voraus, und die 12 Populationen entwickelten sich nicht alle in dieselbe Richtung. Scheepens: \u201eIn diesen Populationen gab es offenbar zuf\u00e4llige Ver\u00e4nderungen als Folge einer am Ende doch recht kleinen Population in einem Beet. Statt einer erfolgreichen Anpassung hat hier also die sogenannte \u201agenetische Drift\u2018 \u00fcberwogen.\u201c<\/p>\n\n\n\n

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\"Die
Die Standorte waren klimatisch verschieden und reichten vom Gebirge bis zur W\u00fcste. \u00a9 Jean-Gabriel Valay, Jardin du Lautaret<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
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Evolutions\u00f6kologe Niek Scheepens fasst zusammen: \u201eMit diesem Experiment k\u00f6nnen wir der Evolution sozusagen live \u00fcber die Schulter schauen. Es zeigt uns: Evolution\u00e4re Anpassung kann sehr rasch verlaufen, sofern ausreichende genetische Vielfalt vorhanden ist. Daher k\u00f6nnen seltene Pflanzen mit kleinen Populationen und entsprechend geringer genetische Vielfalt nur schlecht mit Ver\u00e4nderungen wie dem Klimawandel umgehen. Insgesamt ist unser Experiment ein eindringlicher Appell f\u00fcr den Erhalt der Biodiversit\u00e4t ganz allgemein: Vielfalt sichert \u00dcberleben!\u201c<\/p>\n\n\n\n

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Publikation:<\/strong>
Xing Wu, Tatiana Bellagio, Yunru Peng, Lucas Czech, Meixi Lin, Patricia Lang, Ruth Epstein, Mohamed Abdelaziz, Jake Alexander, Carlos Alonso- Blanco, Heidi Lie Andersen, Modesto Berbel, Joy Bergelson, Oliver Bossdorf, Liana Burghardt, Mireille Caton- Darby, Robert Colautti, Carolin Delker, Panayiotis G. Dimitrakopoulos, Kathleen Donohue, Walter Durka, Gema Escribano- Avila, Steven J. Franks, Felix B. Fritschi, Alexandros Galanidis, Alfredo Garcia-Fern\u00e1ndez, Ana Garc\u00eda- Mu\u00f1oz, Elena Hamann, Allison Hutt, Jos\u00e9 M. Iriondo, Thomas E. Juenger, Stephen R. Keller, Karin Koehl, Arthur Korte, Pamela Korte, Alexander Kutschera, Carlos Lara-Romero, Laura Leventhal, Daniel Maag, Arnald Marcer, Mart\u00ed March- Salas, Juliette de Meaux, Bel\u00e9n M\u00e9ndez-Vigo, Javier Morente-L\u00f3pez, Timothy C. Morton, Zuzana M\u00fcnzbergova, Anne Muola, Hanna Akiko Nomoto, Meelis P\u00e4rtel, F. Xavier Pic\u00f3, Brandie Quarles- Chidyagwai, Marcel Quint, Niklas Reichelt, Agnieszka Rudak, Johanna Schmitt, Gregor Schmitz, Merav Seifan, Basten L. Snoek, Remco Stam, Marc Stift, John R. Stinchcombe, Mark A. Taylor, Peter Tiffin, Ir\u00e8ne Till-Bottraud, Anna Traveset, Jean- Gabriel Valay, Martijn Van Zanten, Vigdis Vandvik, Cyrille Violle, Detlef Weigel, Maciej W\u00f3dkiewicz, Fran\u00e7ois Vasseur, J. F. Scheepens, Moises Exposito- Alonso. Rapid adaptation and extinction in synchronized outdoor evolution experiments of Arabidopsis. <\/strong>Science (2026) https:\/\/doi.org\/10.1126\/science.adz0777<\/a><\/p>\n\n\n\n

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Hintergrundinformationen<\/strong>: Website des Projekts GrENE-net \u2192<\/a><\/p>\n\n\n\n

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Weitere Informationen<\/strong>
Prof. Dr. J.F. Niek Scheepens
Evolution\u00e4re \u00d6kologie der Pflanzen
Institut f\u00fcr \u00d6kologie, Evolution und Diversit\u00e4t
Fachbereich Biowissenschaften
Goethe University Frankfurt
Tel. +49 (0)69 798-42132
Scheepens@bio.uni-frankfurt.de<\/a>
https:\/\/www.bio.uni-frankfurt.de\/96381923\/J_F__Niek_Scheepens<\/a><\/p>\n\n\n\n

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