Метаболизм по типу толстянковых (САМ) позволяет растениям выживать в условиях засухи
Многие растения, живущие на очень сухих и часто жарких территориях, выработали стратегию не только для выживания в периоды суровой засухи, но и для фотосинтеза в этих условиях. Суккулентное декоративное растение каланхоэ и кактусы являются примерами таких растений, так же, как и эпифиты тропических лесов, к которым относится примерно половина представителей семейства орхидных. Эти растения решили проблему потери воды при фотосинтезе тем, что они открывают устьица только ночью, когда воздух прохладный и сравнительно влажный. Через открытые устьица ночью СО2 входит и фиксируется в форме кислоты, которая хранится до следующего дня, когда она распадается с образованием СО2 Этот СО2 вступает в цикл Кальвина, который теперь может работать при закрытых устьицах. На рисунке 8.16 представлена принципиальная схема этого процесса. Обратите внимание на схожесть этой схемы со схемой на рисунке 8.9. Она отличается от схемы С4-метаболизма только тем, что карбоксилирование и декарбоксилирование разделены во времени, а не в пространстве. Поскольку этот тип метаболизма был впервые обнаружен в семействе Crassulaceae (толстян-ковые) и включает в себя этап запасания кислоты, он был назван САМ[1].
СООН Н-С-ОН Яблочная кислота i ВАКУОЛЬ н-с-н I СООН Оксалоацетат----? Малат Малат ФЕП НОЧЬ СО2—? RubisCO Пируват ДЕНЬ Рис. 8.16. Приципиальная схема САМ-метаболизма Первые наблюдения, связанные с САМ-метаболизмом, были сделаны в начале XIX столетия. В 1804 г. французский ученый де Соссюр наблюдал выделение кислорода стеблями кактуса Opuntia на свету в отсутствие СО2. Он заключил, что эти растения расходуют свои собственные органические вещества для получения СО2 который далее ассимилируется. Английский джентльмен Бенджамин Хейн заметил в своем саду в Индии, что листья популярного декоративного растения Bryophyllum calycinum имеют травяной вкус вечером, в то время как утром они кислые, как щавель. Он нашел свое наблюдение столь любопытным, что после возвращения в Англию в 1813 году изложил его в письме в Лин-неевское Королевское Общество.
