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Kompaktlexikon der Biologie: Trockentoleranz

Trockentoleranz, Trockenresistenz, Dürreresistenz, die Fähigkeit von Pflanzen, Dürreperioden zu überdauern. Die T. ist zum Teil genetisch fixiert und durch Umweltbedingungen beeinflussbar. Die Anzucht von Sämlingen unter trockenen Bedingungen beispielsweise führt zu einer erhöhten T. der Pflanze, ständige optimale Wachstumsbedingungen dagegen zu einer verminderten Resistenz.

Die höchste Form der T. kommt bei vielen Thallophyten vor: Sie können ohne Schaden zu nehmen, vollkommen austrocknen. Thallophyten zählen zu den poikilohydrischen Pflanzen, die ihren Wasserhaushalt nicht selbsttätig regeln können, sondern als Quellkörper ihren Wasserhaushalt der angrenzenden Umgebung passiv anpassen. Austrocknungsfähig sind viele Bakterien, Algen und Flechten (Lichenes), manche Pilzmycelien und diverse Moose (Bryophyta). Bei den Kormophyten sind Sporen, Pollen und Samen oft trockenresistent. Selbst vegetative Organe wie Blätter und Sprossachse sind bei manchen Farnpflanzen (z.B. dem Milzfarn Ceterach officinarum, Leptosporangiatae), manchen Gesneriaceae und einigen Vertretern der Scrophulariaceae sowie manchen südamerikan. Gräsern austrocknungsresistent. Unter den Gymnospermae sind jedoch keine austrocknungsresistenten Arten bekannt. Auf physiologischer Ebene zeigt sich die T. in einem erhöhten Wasserbindungsvermögen des Protoplasmas und einem erhöhten osmotischen Wert.

Die meisten Kormophyten sind homoiohydrisch, d.h., sie können ihren Wasserhaushalt aktiv regeln. Dies geschieht durch eine Steuerung der Transpiration über die Stomata. Ihre plasmatische T. ist meist weniger ausgeprägt als bei den Thallophyten, dafür erreichen die Kormophyten ihre T. durch bestimmte morphologische Besonderheiten. So entwickeln viele einen xeromorphen Typus mit Reduktion der transpirierenden Oberfläche, Sukkulenz, Ausbildung dicker Wachs- und Cuticulaschichten zum Einschränken des Wasserverlustes und z.T. Ausbildung eines verstärkten Wurzelsystems. Dieses ist entweder sehr flach und ausgedehnt und kann im Extremfall die Nebelfeuchte nutzen (z.B. Welwitschia mirabilis in der Namib-Wüste) oder im Gegenteil besonders tiefwurzelnd. Bei manchen Arten kann das Wurzelsystem bis zu sechs Mal länger sein als der oberirdische Spross (z.B. beim Feld-Mannstreu Eryngium campestre, Apiaceae). Der Wirkungsbereich des Wurzelsystems kann durch Mykorrhiza noch zusätzlich erweitert werden. Andere Maßnahmen zum Schutz vor einem erhöhten Wasserverlust sind das Falten oder Einrollen der Blätter oder deren Abwurf in Dürrezeiten. (Xerophyten)

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  • Die Autoren

Redaktion:
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Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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