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Durante el verano, las plantas sufren el calor extremo y la falta de agua, pero durante este período la acecha un enemigo mayor: la fotorrespiración.

Las plantas, en su proceso de fotosíntesis (la fabricación de compuestos orgánicos con la luz como fuente de energía) incorporan carbono a partir del dióxido de carbono y eliminan como subproducto oxígeno.

Las hojas, para que sus cloroplastos (las organelas intracelulares donde se realiza la fotosíntesis) puedan intercambiar gases, deben abrir sus estomas, pequeños poros en su estructura. Pero en el verano extremo, abrir los poros implica perder mucha agua, y la planta cierra sus estomas para evitar la deshidratación. Aquí es el momento en donde se desencadena el problema.

Con los estomas cerrados, la concentración de dióxido de carbono disminuye dentro de la hoja y aumenta la de oxígeno. Este último se une a las enzimas que fijan el dióxido de carbono y se inicia un proceso conocido como fotorrespiración, durante el cual la planta consume sus propias reservas de glúcidos y luego muere.

Pero en la evolución de los vegetales, aparecieron nuevas estructuras que resolvieron este problema. Un grupo de plantas, conocidas como C4, desarrolló dos tipos distintos de cloroplastos: unos, en el mesófilo (el tejido del medio de la hoja), y otros, en células adyacentes a los sistemas de conducción. Los primeros utilizan parte del  sistema común de fotosíntesis (conocido como C3) y le entregan a los segundos una molécula de cuatro carbonos (de allí el nombre de C4). Aun con los estomas cerrados, con poco dióxido y mucho oxígeno,  evitan la fotorrespiración y sobreviven.

La mayoría de las gramíneas o pastos son un ejemplo de plantas C4 y esto les ha permitido colonizar ambientes más áridos. Pero algunas fueron más allá, como las plantas crasas y los cactus. Estas plantas, conocidas como CAM, están adaptadas a climas calurosos y áridos permanentes. En ellas, los estomas se abren de noche, evitando la evaporación y fijando el dióxido de carbono en la oscuridad. Los productos de estas reacciones son guardados en vacuolas (gotas de reserva dentro de las células) y durante el día, con los estomas cerrados, se completa la fotosíntesis,

Las plantas CAM y C4 gastan mayor energía en sus sistemas más complejos y crecen menos, pero prosperan en ambientes que les son vedados a las plantas comunes.

Foto: Florencia Cesio