Physiologische Grundlagen der Schwermetallresistenz Enzymaktivitäten und organische Säuren

Angiospermen und Bryophyten, die in schwermetallreichen Boden und Wassern wachsen, haben eine spezifische physiologische Resistenz nur gegen jene Schwermetalle erworben, die im Substrat des Stand ortes reichlich vorhanden sind (Ernst 1974). Der Resistenzmecha nismus, der zwischen den einzelnen Schwermetallen unterscheiden kann, ist nicht in den Schwermetallaufnahmemechanismen gegeben; denn bezliglich der Ionenaufnahme besteht kein Unterschied zwi schen schwermetallresistenten und nicht-resistenten Pflanzen (Ernst 1972, Mathys 1973). Auch die Verteilung der Schwermetalle innerhalb der Pflanzenorgane ist unabhangig von der Hohe der Schwermetallresistenz (Ernst 1969, 1974, Mathys 1973). Deshalb sind die von Turner (1970) diskutierten Unterschiede in der Schwermetallkumulation der Wurzelzellwande eben so wie in der Kationenumtauschkapazitat hochstens Teilaspekte der Schwermetall toleranz, zumal in den Blattern bei steigenden Schwermetallgehal ten die Bedeutung der Zellwand fur eine Regulation des Schwerme tallhaushaltes gering wird (Ernst 1969, 1975, Mathys 1973). Vor allem wird das Phanomen der spezifischen protoplasmatischen Re sistenz schwermetalltoleranter Arten nicht erklart (Gries 1966, Rlither 1967, Ernst 1972b, 1974). Die Anreicherung von Schwerme tallen in den Vakuolen setzt einen Transport dieser Elemente durch das Plasma in einer solchen Art voraus, daB es zu keinen Interaktionen mit schwermetallsensitiven Strukturen kommen kann. Als physiologische Grundlagen der Schwermetallresistenz kommen zwei Moglichkeiten in Betracht: 1. die Evolution schwermetallresistenter Enzyme, 2. die Umsteuerung des Stoffwechsels einiger Metabolite. Basierend auf den Befunden von Horii et al.