植物は日光による光合成を行うことで、空気中の二酸化炭素をデンプンに変え、栄養として利用します。サボテンやアロエなど乾燥が厳しい場所に生育する植物はCAM植物と言われ、多くの植物とは一味違った光合成の仕組みを持っています。
光合成は「カルビン・ベンソン回路(C3回路)」というシステムによって行われます。このシステムは太陽光を利用しているので、多くの植物は日中に気孔と呼ばれる葉の表面の穴を開いて二酸化炭素を取り込もうとします。しかし、乾燥した場所では、暑い日中に気孔を開くと体内の水分もどんどん蒸発してしまいます。
そこでCAM植物がどうしているかというと、夜に気孔を開いています。CAM植物にはカルビン・ベンソン回路とは別に、二酸化炭素を一時保管するための回路(C4回路)を持っています。
夜に吸収した二酸化炭素をいったんリンゴ酸という物質に変えて保管し、日が昇ると再び二酸化炭素に戻して使うことが出来ます。
CAM植物の光合成の仕組みを表した図