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Lexikon der Biologie: Hitzeresistenz

Hitzeresistenz w, Temperaturresistenz, Fähigkeit eines Organismus, Einwirkungen hoher Temperaturen ohne bleibende Schäden zu überstehen ( vgl. Tab. ). 1) Botanik: Hitzeempfindlich (ca. 45 °C) sind die meisten submersen Wasserpflanzen, viele eukaryotische Algen und manche pathogene Bakterien und Viren. Pflanzen trockenheißer Standorte (Dürre) ertragen nach entsprechender Abhärtung Temperaturen bis 60 °C; dies scheint die obere Grenze der plasmatischen Resistenz (Austrocknungsfähigkeit) der hochorganisierten Pflanzenzelle zu sein. Dagegen ertragen manche thermophile Prokaryoten (Archaebakterien, Bakterien, Cyanobakterien, Extrembiotope, extremophile Bakterien) wesentlich höhere Temperaturen; einige wachsen sogar über 100 °C (thermophile Bakterien). Die Temperaturresistenz Höherer Pflanzen folgt im allgemeinen einem Jahresgang – mit einem Maximum während der Vegetationsruhe und einem Minimum während der aktiven Wachstumszeit. Auch innerhalb eines Organismus sind jeweils die physiologisch aktivsten Gewebeteile am stärksten gefährdet. Wegen der wichtigen Rolle der Transpirationskühlung treten Hitzeschäden bei Pflanzen im Freiland nur bei großer Wasserknappheit auf und sind deshalb von Trockenschäden gewöhnlich nicht zu unterscheiden. Es handelt sich dabei in erster Linie um Membranschäden und Stoffwechselstörungen infolge der Hitze-Denaturierung thermolabiler Enzyme. Bei CAM-Pflanzen, die ihre Transpiration tagsüber stark herabgesetzt haben, wird die Hitzeresistenz aufgrund der großen Menge an gespeichertem Malat (Apfelsäure) begrenzt. Arten, die in trockenheißen Gebieten vorkommen, zeigen daher einen besonders wirksamen Abbau des Malats. Pflanzenstreß. 2) Zoologie: Bei Tieren bzw. deren Geschlechtsprodukten oder Dauerstadien die Fähigkeit, weit über der normalen Entwicklungstemperatur liegende Wärmegrade unbeschadet zu überstehen. Hitzeresistenz ist häufig verbunden mit der aktiven Vermeidung ungünstiger Umgebungstemperaturen, z.B. durch Eingraben (Ringelwürmer, Weichtiere, Gliederfüßer, kleine Säuger), Nachtaktivität, Ausrichtung der Körperlängsachse zu Sonne und Wind (Leguane) oder Aufsuchen von Schatten (Vögel). Hinzu kommen morphologische Anpassungen, wie Haar- bzw. Federlänge und -färbung. Physiologische Mechanismen der Hitzeresistenz sind Erniedrigung des Metabolismus, Anstieg der Verdunstungsrate, Ästivation oder Dormanz. Anabiose, Endosporen, heat-shock-response, Streß, Streßproteine, Temperaturanpassung.

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