Die Photosynthese

Auch bei der Photosynthese haben sich die Kakteen eine Besonderheit einfallen lassen. Denn der „normale“ C3-Zyklus verbraucht sehr viel Wasser. In diesem Zyklus sind die Spaltöffnungen tagsüber geöffnet um CO₂ aufzunehmen.

Bei den Kakteen kommt der CAM-Zyklus zum Einsatz. CAM bedeutet Crassulacean Acid Metabolism und kommt daher, dass dieser Photosynthese-Weg als erstes bei den Crassulaceae entdeckt wurde. Jedoch wurde der CAM-Zyklus von mehreren Pflanzenfamilien unabhängig entwickelt.

Bei dem CAM-Zyklus werden die Spaltöffnungen nachts geöffnet, denn zu dieser Zeit ist die Verdunstung durch die niedrigeren Temperaturen und höhere Luftfeucht nicht so hoch wie am Tag. Da die Pflanze nachts, durch das fehlende Sonnenlicht, keine Photosynthese betreiben kann muss das Kohlendioxid gespeichert werden. Dies geschieht durch ein Enzym, die Speicherung erfolgt in Apfelsäure. Am Tag wird die Apfelsäure wieder aufgespalten und das CO₂ wird in der Pflanzenzelle freigegeben.

Durch diesen Weg der Photosynthese können über 90% des Wasserverbrauches eingespart werden. Jedoch benötigt er auch mehr Energie wie der „normale“ Photosynthese-Weg. So würde eine Pflanze mit dem C3-Weg bei ausreichend Wasser und Sonnenlicht schneller wachsen wie eine CAM Pflanze bei den gleichen Bedingungen.

Es gibt auch bei den Kakteen einige Ausnahmen. So zum Beispiel Rhipsalis und Epiphyllum beide Gattungen können zwischen den Photosynthese-Wegen wechseln. Pereskia betreibt an ihren Blättern den C3-Zyklus und an der Stammrinde den CAM-Weg.