Постоји неколико механизама на раду иза толеранције на сушу код биљака, али једна група биљака има начин искористити што му омогућава да живи у условима ниске воде па чак и у сушним регионима света као што су пустиња. Ове биљке се називају биљке за метаболизам крессулацеан киселине, или биљке ЦАМ. Изненађујуће, преко 5% свих врста васкуларних биљака користи ЦАМ као свој фотосинтетски пут, а остале могу показати активност ЦАМ када је то потребно. ЦАМ није алтернативна биохемијска варијанта, већ механизам који омогућава одређеним биљкама да преживе у сушним подручјима. То може, у ствари, бити еколошка прилагодба.
Примери ЦАМ биљака, поред поменутог кактуса (породица Цацтацеае), су ананас (породица Бромелиацеае), агава (породица Агавацеае), па чак и неке врсте Пеларгонијум (геранијуми). Многе орхидеје су епифити, а такође и биљке ЦАМ, јер се за апсорпцију воде ослањају на своје ваздушне коријене.
Историја и откриће ЦАМ биљака
Откривање ЦАМ биљака започело је на прилично необичан начин када су Римљани открили ту биљку лишће кориштено у њиховој прехрани имало је горко окус ако је убрано ујутро, али није било тако горко ако је касније убрано дан. Научник по имену Бењамин Хеине примијетио је исту ствар 1815. године док је кушао
Бриопхиллум цалицинум, биљка из породице Црассулацеае (отуда и назив „метаболизам киселе киселине“ за овај процес). Зашто је јео биљку нејасно је јер може бити отровно, али очигледно је преживео и подстакао истраживање зашто се то дешава.Међутим, неколико година пре тога, швајцарски научник по имену Ницхолас-Тхеодоре де Сауссуре написао је књигу под називом Тражи Цхимикуес сур ла Вегетатион (Хемијско истраживање биљака). Сматра се првим научником који је документовао присуство ЦАМ-а написао 1804 да се физиологија размене гаса у биљкама као што је кактус разликовала од оне у биљкама танког облика.
Како раде ЦАМ биљке
ЦАМ биљке се разликују од "обичних" биљака (тзв Ц3 биљке) како они фотосинтетизирати. У нормалној фотосинтези глукоза настаје када угљен диоксид (ЦО2), вода (Х2О), светло и ензим звани Рубисцо ће радити заједно на стварању кисеоника, воде и два молекула угљеника који садрже по три угљеника (отуда и име Ц3). Ово је заправо неефикасан процес из два разлога: ниски нивои угљеника у атмосфери и ниски афинитет који Рубиско има према ЦО2. Због тога биљке морају да производе високе нивое Рубисца да „уграбе“ онолико ЦО2 колико могу. Гас кисеоника (О2) такође утиче на овај процес, јер било који неискориштени Рубисцо оксидује О2. Што је већи ниво кисеоника у биљци, мање је Рубисца; према томе, мање угљеника се асимилира и претвара у глукозу. Ц3 биљке се с тим баве задржавањем стомата отворите током дана како бисте сакупили што више угљеника, иако могу изгубити пуно воде (транспирацијом) у току процеса.
Биљке у пустињи не могу оставити своје стомаке отворенима током дана, јер ће изгубити превише драгоцене воде. Биљка у сушном окружењу мора да задржи сву воду коју може! Дакле, мора се с фотосинтезом бавити на другачији начин. ЦАМ биљке треба да отварају стомаке ноћу када постоји мања вероватноћа губитка воде путем транспирације. Постројење и даље може да уноси ЦО2 ноћу. Ујутру, из ЦО2 се формира јабучна киселина (сећате се горког укуса који је Хеине споменуо?), А киселина се током дана декарбоксилира (разграђује) на ЦО2 у затвореним условима стомака. ЦО2 се затим претвара у потребне угљене хидрате преко Цалвин циклус.
Тренутно истраживање
И даље се врше истраживања на ситним детаљима ЦАМ-а, укључујући његову еволуцијску историју и генетску основу. У августу 2013. на Универзитету у Илиноису у Урбана-Цхампаигн одржан је симпозијум о биологији Ц4 и ЦАМ биљака, на адресу могућност употребе ЦАМ постројења за сировине за производњу биогорива и даље расветљавање процеса и еволуције ЦАМ.