En el reino vegetal pueden distinguirse tres grandes grupos de plantas con características fisiológicas, morfológicas y bioquímicas específicas, cuyo proceso fotosintético también es diferente. Me refiero a las plantas tipo C3, C4 y CAM, cada una de las cuales está adaptada a ambientes específicos.
¿Cuándo se descubrieron los modelos fotosintéticos de las plantas?
El descubrimiento de los modelos fotosintéticos de las plantas es el resultado de varios avances científicos que ocurrieron a lo largo de los siglos. La primera comprensión profunda sobre la fotosíntesis surgió en el siglo XVII, cuando los científicos comenzaron a notar la relación entre la luz solar, el dióxido de carbono y el oxígeno en las plantas. Sin embargo, los modelos específicos de la fotosíntesis, como los ciclos C3, C4 y CAM, se descubrieron mucho más tarde, durante el siglo XX.
Uno de los primeros modelos en ser comprendido fue el ciclo de Calvin, identificado en los años 1950 por el bioquímico Melvin Calvin y sus colegas. Este modelo fotosintético describe cómo las plantas capturan el dióxido de carbono y lo utilizan para producir azúcares durante la fase oscura de la fotosíntesis. Calvin usó técnicas de rastreo de carbono para descubrir las reacciones químicas que ocurren dentro del ciclo, por lo que recibió el Premio Nobel en 1961. Este ciclo es común en la mayoría de las plantas y se denomina fotosíntesis C3, debido a que el primer producto estable de la fijación del carbono es una molécula de tres carbonos.
A mediados del siglo XX, se descubrió otro modelo fotosintético en ciertas plantas que crecen en ambientes cálidos y secos, como el maíz y la caña de azúcar. Este modelo, conocido como fotosíntesis C4, se caracteriza por una mayor eficiencia en la captación de dióxido de carbono, lo que permite a estas plantas mantener una alta tasa de fotosíntesis incluso en condiciones de estrés ambiental. La fotosíntesis C4 fue descrita en detalle durante los años 1960, cuando se observó que estas plantas habían desarrollado un mecanismo adicional que les permitía minimizar la pérdida de agua y reducir la fotorespiración.
Finalmente, el modelo CAM (metabolismo ácido de las crasuláceas) fue descubierto en las plantas suculentas y otras especies que viven en climas extremadamente áridos. Este tipo de fotosíntesis fue identificado a mediados del siglo XX y se distingue porque las plantas abren sus estomas por la noche para absorber dióxido de carbono, evitando la pérdida de agua durante el día. Durante el día, el dióxido de carbono se utiliza para la fotosíntesis, lo que permite que estas plantas sobrevivan en condiciones de calor intenso y poca disponibilidad de agua.
Estos modelos fotosintéticos reflejan la adaptación evolutiva de las plantas a diferentes condiciones ambientales, y su descubrimiento ha permitido una comprensión más profunda de cómo las plantas gestionan los recursos esenciales para su supervivencia.