光合成の間、植物は二酸化炭素と水から砂糖を作るために太陽からのエネルギーを使います。 しかしながら、温度が上昇するにつれて、光合成はほとんどの植物においてますます非効率的になり、そして暑い時期にそれらの生産性を劇的に減少させる。 C4植物 - これは開花植物のわずか3パーセントを占める - は、暑い時期でも効率を維持することを可能にする代替の光合成手段を開発した。 引退したハーバード大学の生物学教授John W. Kimballによると、C4種の数が少ないにもかかわらず、彼らは陸上で光合成の4分の1を実行している。
一般的なトウモロコシはC4の光合成を通して熱と輝く太陽に耐えます。サトウキビ
大部分の植物の光合成効率 - 光エネルギーを化学エネルギーに変換して成長と生活プロセスを促進する速度 - は1〜4パーセントの範囲で、高い値は栽培作物に属します。 C4植物のサトウキビは、約7パーセントの光合成効率を示します。これは、地球上で記録されている最も高い自然発生の光合成効率レベルの1つです。 植物のさまざまな部分でプロセスを分離することによって、光合成のエネルギーの無駄の一部を排除するC4光合成は、サトウキビの効率を説明します。 サトウキビは熱帯地方に見られるC4植物の多くの例の1つを例示しています。
サトウキビコーン
ほとんどのC4植物は熱帯で栽培されていますが、そこでは一定の熱がそれらに適応的な優位性を与えていますが、西部の世界で最も身近な作物もC4光合成を使います。 確かに、C4の光合成はトウモロコシの作物としての成功の一部を占めています。 オンタリオ州の穀物農家によると、トウモロコシの収量は他のほとんどの穀物の2倍であり、トウモロコシ植物も年間平均2倍の温帯林を生み出しています。 他の作物は長い日中に落ち、真夏の高熱のためにエネルギーを合成する能力が低下するため、C4光合成によってトウモロコシは効率的なエネルギー生産を続けることができ、最も過酷な条件でも植物を成長させることができます。
コーン
カクタス
大部分のC4植物は、高熱が非効率を引き起こすことができない植物の異なる部分で光合成プロセスを分離することによって機能します。 しかしながら、サボテンは、効率を最大にしそして水分損失を最小にするために一日の異なる時間に光合成プロセスを行うＣ４光合成の形態を使用するＣＡＭ植物と呼ばれるＣ４植物のグループに属する。 夜になると、サボテンは葉の穴をあけて、光合成に必要な二酸化炭素が入ります。 日中に開けられた場合、これらの孔はまたそこから水が蒸発するので水の大きな損失を説明する。 夜間は、水分の損失はわずかです。 サボテンはC4の光合成経路を経て、細胞内に産物を蓄積します。 太陽が昇り、気温が上昇するにつれて、サボテンは葉の毛穴を塞ぎ、保存されたC4製品を使って光合成プロセスを完了します。
カクタス
