先日の記事で塩類集積を起こした土でスベリヒユが繁茂していたという内容を記載した。
スベリヒユを調べてみると、C4回路とCAM回路といった周りの草とは異なる光合成をしていたということがわかった。
この話を進める上で、C4とCAMについて知る必要があるため触れておく。
逆順になるけれども、まずはCAM回路について。
そもそもCAMとは何か？というと、ベンケイソウ型有機酸代謝のことでCrassulacean Acid Metabolism の頭字語をとってCAMと略す。
CAM型を採用している植物とそうでない植物の違いは？というと、はじめにどのような植物がCAM型であるかをピックアップしてみる。
CAM型光合成で有名なのは砂漠で生息するサボテンだろう。
土壌(砂)中には水分が少なく、空気は乾燥しているというのが、サボテンの生息する地域の大きな特徴になる。
日本の大半の植物が行っているC3型の光合成を先に見ておくと、
※青い矢印が水の蒸散 オレンジの矢印が二酸化炭素の取り込み
植物は光合成を行っている時に、葉の裏側にある気孔を開き、葉の中にある水を蒸散させつつ、二酸化炭素を取り込む。
この二酸化炭素から葉で受光したエネルギーを利用して糖を合成する。
この気孔を開いて二酸化炭素を取り込むというのは、砂漠に生息するサボテンにとって死活問題となる。
なぜならば、気孔を開いた時点で葉の中の水分が急激に蒸散してしまうからだ。
これを解決する為に、サボテンは日中は光合成で水から電子を取り出すだけに徹底して、
比較的湿気が高くなる夜間に気孔を開き、二酸化炭素を取り込んで活用する。
このように光が必要な作用と不必要な作用を完全に切り分けして光合成を行うことをCAM型光合成(CAM回路)と呼ぶ。
この話を冒頭の
スベリヒユに当てはめてみても、土壌の塩類集積は夜間に塩類の濃度や湿気は軽減されるはずだから、その時に気孔を開いて二酸化炭素を取り込んで糖を合成する。
日中は水から電子を取り出す明反応に徹底とすれば、他の植物よりも塩類集積に強いということは納得できる。
関連記事
