Augalų atsparumą sausrai gali veikti keli mechanizmai, tačiau būdinga viena augalų grupė išnaudoti tai leidžia gyventi žemo vandens sąlygomis ir net sausringuose pasaulio regionuose, tokiuose kaip dykuma. Šie augalai vadinami Crassulacean rūgščių apykaitos augalais arba CAM augalais. Keista, bet daugiau nei 5% visų kraujagyslių augalų rūšių naudoja CAM kaip savo fotosintezės kelią, o kiti prireikus gali parodyti CAM aktyvumą. CAM nėra alternatyvus biocheminis variantas, o veikiau mechanizmas, leidžiantis tam tikriems augalams išgyventi sausringose vietose. Faktiškai tai gali būti ekologinė adaptacija.
CAM augalų pavyzdžiai, be jau minėtų kaktusų (šeima Cactaceae), yra ananasai (Bromeliaceae šeima), agavos (Agavaceae šeima) ir net kai kurios rūšys Pelargonija (pelargonijos). Daugelis orchidėjų yra epifitai ir CAM augalai, nes vandens pasisavinimas priklauso nuo jų šaknų.
CAM augalų istorija ir atradimai
CAM augalų atradimas buvo pradėtas gana neįprastu būdu, kai romėnai atrado tą augalą jų racione naudojami lapeliai buvo kartaus skonio, jei buvo nuimami ryte, bet nebuvo tokie aitrūs, jei derlius nuimamas vėliau diena. Mokslininkas, vardu Benjaminas Heyne'as, tą patį pastebėjo 1815 m., Ragaudamas
Bryophyllum calycinum, augalas Crassulaceae šeimoje (vadinasi, šiam procesui pavadintas „Crassulacea rūgšties metabolizmas“). Kodėl jis valgė augalą, neaišku, nes jis gali būti nuodingas, tačiau jis, matyt, išgyveno ir paskatino tyrinėti, kodėl taip atsitiko.Tačiau prieš keletą metų šveicarų mokslininkas Nicholas-Theodore de Saussure parašė knygą Perrašo „Chimiques sur la Vegetation“ (Augalų cheminiai tyrimai). Jis laikomas pirmuoju mokslininku, dokumentavusiu CAM buvimą, kaip jis rašė 1804 m kad augalų mainų, tokių kaip kaktusas, dujų mainų fiziologija skyrėsi nuo plonųjų augalų augalų.
Kaip veikia CAM augalai
CAM augalai skiriasi nuo "įprastų" augalų (vadinamų C3 augalai) kaip jie fotosintetinamas. Įprastos fotosintezės metu gliukozė susidaro, kai anglies dioksidas (CO2), vanduo (H2O), šviesa ir fermentas, vadinamas Rubisco dirba kartu kurdamas deguonį, vandenį ir dvi anglies molekules, turinčias po tris anglies junginius (vadinasi, vardas C3). Tai iš tikrųjų neefektyvus procesas dėl dviejų priežasčių: mažo anglies kiekio atmosferoje ir mažo afiniteto „Rubisco“ CO2. Todėl augalai turi pagaminti didelį kiekį „Rubisco“, kad „sugriebtų“ kiek įmanoma daugiau CO2. Deguonies dujos (O2) taip pat veikia šį procesą, nes bet kokį nepanaudotą „Rubisco“ oksiduoja O2. Kuo didesnis deguonies dujų lygis augale, tuo mažiau jame yra „Rubisco“; todėl mažiau anglies yra įsisavinamos ir paverčiamos gliukoze. C3 augalai su tuo susidoroja išlaikydami savo stomata atidarykite dienos metu, kad surinktų kuo daugiau anglies, nors proceso metu jie gali prarasti daug vandens (perpilant).
Dykumoje esantys augalai negali palikti savo žandikaulio dienos metu, nes jie praras per daug vertingo vandens. Augalas sausoje aplinkoje turi sulaukti viso vandens, kurį gali! Taigi, ji turi kitaip elgtis su fotosinteze. CAM augalams reikia atidaryti stomatą naktį, kai yra mažesnė tikimybė, kad vanduo praras transpiracijos būdu. Naktį augalas vis tiek gali absorbuoti CO2. Ryte iš CO2 susidaro obuolių rūgštis (atsimenate karčią skonį, kurį paminėjo Heyne?), O rūgštis dekarboksilinama (suskaidoma) iki CO2 per dieną uždarosios stomos sąlygomis. Tada CO2 per reikalingą angliavandenį paverčiamas Kalvino ciklas.
Dabartiniai tyrimai
Vis dar tiriami smulkūs CAM duomenys, įskaitant jo evoliucijos istoriją ir genetinį pagrindą. 2013 m. Rugpjūčio mėn. Ilinojaus universitete, Urbana-Champaign, vyko C4 ir CAM augalų biologijos simpoziumas. galimybė naudoti CAM augalus biokuro gamybos žaliavoms ir toliau išaiškinti biokuro gamybos procesą ir raidą KUMŠTELIS.