Extremophile Organismen und an extreme Umweltbedingungen angepasste Organismen

Extremophile Organismen sind an Umweltbedingungen angepasst, unter denen die überwiegende Mehrzahl der Pflanzen und Tiere nicht leben kann. Extreme Umweltbedingungen herrschen in heißen Schwefelquellen, in der Tiefsee, in Wüsten sowie in den Polargebieten und in höheren Gebirgslagen vor, wobei die beiden letzteren Ökosysteme durch extreme Temperaturen und Temperaturschwankungen, hohe Sonneneinstrahlung und monatelange Schneebedeckung gekennzeichnet sind. Mikroskopische Süßwasseralgen (Schneealgen), welche Schneefelder und Gletscherflächen rot oder grün färben können, sind Beispiele für Organismen, die unter extremen Umweltbedingungen leben können.

Zu den extremophilen Organismen kann man auch die Gruppe der austrocknungstoleranten Organismen zählen, die ungünstige Bedingungen im ausgetrockneten Zustand überleben können. Flechten sind typische Vertreter dieser Gruppe, die in höheren alpinen Zonen bzw. in polaren Gebieten bis zu 80% der Vegetation ausmachen können. Andere Vertreter der austrocknungstoleranten Pflanzen sind die sogenannten resurrection plants, die an Trockenstandorten im scheinbar verdorrten Zustand monatelang ohne Wasser überleben können. Austrocknungstoleranz prägt auch das Stadium der Samenruhe in etwa 90% der höheren Pflanzen; solche austrocknungstolerante Samen werden als orthodox bezeichnet. Im Gegensatz dazu sind rekalzitrante Samen austrocknungssensitiv und können nicht mit konventionellen Methoden in Genbanken oder in den Lagerhallen der Saatgutindustrie gelagert werden.

Solche extreme Lebensformen sind oft besonders starkem Stress und Schwankungen der Umweltbedingungen unterworfen. Wir interessieren uns dafür, welche biochemischen Mechanismen der Stresstoleranz und im besonderen Maße der extremen Stresstoleranz zu Grunde liegen. Besonderes Interesse gilt den orthodoxen Samen von Höheren Pflanzen, Flechten, den resurrection plants sowie Pflanzen, die an extreme Ökosysteme wie den hochalpinen Bereich angepasst sind.