¿Los patrones metabólicos de C3, C4 y CAM reflejan las condiciones climáticas?

Se denominan plantas C3 porque el primer compuesto orgánico fabricado en la fotosíntesis tiene 3 átomos de carbono y en el tipo C4 tiene 4 átomos de carbono. Un grupo más pequeño pertenece a las plantas CAM denominado así por la combinación del C3 y C4 a este pertenecen algunos cactus y plantas suculentas.
Se estima que el 85 % de las plantas superiores son del tipo C3 (casi todas las arbóreas). El otro 15 % de las plantas son del tipo C4 que en su mayoría son hierbas tropicales.
Las plantas de tipo C3 requieren menos energía para realizar la fotosíntesis, por esto cuando hay concentraciones elevadas de CO2 estas plantas se ven favorecidas con respecto a las plantas de tipo C4. Por el contrario cuando la concentración de CO2 es baja, aumentan las de tipo C4, ya que poseen un mecanismo de concentración de CO2 que las favorece.
En las plantas C4 como el maíz se cierran los estomas en los días cálidos y secos, pero el nivel de CO2 no desciende tanto en su interior porque estas plantas fijan el doble de carbono en dos tipos de células fotosintéticas (células del mesófilo y las células ubicadas en la cubierta del macizo). Mediante esta vía, las plantas C4 con estomas pequeños, pierden menos agua y fabrican más glucosa que las plantas C3 cuando los días son cálidos luminosos y secos.
En las plantas CAM (Metabolismo del ácido crasulacean) que viven en el desierto se observa una adaptación para la fijación de carbono. Por la noche las células del mesófilo realizan un ciclo C4, almacenan Malato sus hasta el próximo día cuando sus estomas se cierran. Después el Malato libera CO2 que entra en las reacciones del ciclo de Calvin en las mismas células. De esta manera se realiza la fotosíntesis sin pérdida de agua.
Las diferencias metabólicas y de gasto energético entre plantas C3, C4 y CAM son debidas a una respuesta ambiental. Cada uno de estos tipos se desarrolla en climas diferentes, y cada uno representa una adaptación a ese clima. Entonces los patrones metabólicos si reflejan las condiciones climáticas de donde habitan. CAM y C4 son tipos de plantas adaptadas a vivir en ambientes cálidos y áridos las primeras y cálidos pero más húmedos las segundas. En estos ambientes la apertura de estomas para dejar circular el aire y así poder fijar el CO2 les supondría perdidas de agua, de ahí que las C4 y CAM utilicen mecanismos de acumulación de CO2 que les permitan evitar esas pérdidas de agua.

Referencias biliográficas
Starr T 2004, Biología la unidad y diversidad de la vida, Thomsom, México