Crassulaceenzuurmetabolisme (CAM) is een CO2-concentrerend mechanisme dat wordt geselecteerd als reactie op droogte in terrestrische habitats, en, in aquatische milieus, op omgevingsbeperkingen van koolstof. Het bewijsmateriaal voor de aanwezigheid ervan in vijf genera van aquatische vaatplanten, waaronder Isoe??tes, Sagittaria, Vallisneria, Crassula, en Littorella, wordt besproken. Aanvankelijk werd aquatische CAM door sommigen als een oxymoron beschouwd, maar sommige aquatische soorten zijn voldoende gedetailleerd bestudeerd om definitief te kunnen zeggen dat ze CAM-fotosynthese bezitten. CO2-concentratiemechanismen in fotosyntheseorganen vereisen een barrière voor lekkage; zo hebben C4-planten op het land verkurkte bundelschedecellen en CAM-planten op het land een hoge huidmondjesweerstand. In aquatische CAM-planten is de voornaamste barrière tegen CO2-weglekken de extreem hoge diffusieweerstand van water. Dit, in combinatie met de put die wordt gevormd door de grote intercellulaire gasruimte, genereert overdag CO2(Pi) dat vergelijkbaar is met dat van terrestrische CAM-planten. CAM draagt bij aan het koolstofbudget door zowel netto koolstofwinst als koolstofrecycling, en de omvang van beide wordt beïnvloed door het milieu. Aquatische CAM-planten leven op plaatsen waar de fotosynthese mogelijk beperkt wordt door koolstof. Veel van deze planten leven in matig vruchtbare ondiepe tijdelijke poelen waar extreme diële schommelingen in de beschikbaarheid van koolstof voorkomen. CAM-planten zijn in staat om te profiteren van de verhoogde CO2-niveaus tijdens de nacht in deze habitats. Dit geeft hen een concurrentievoordeel ten opzichte van niet-CAM-soorten die overdag een tekort aan koolstof hebben en ten opzichte van soorten die energie verbruiken voor het membraantransport van bicarbonaat. Sommige aquatische CAM-planten komen voor in zeer onvruchtbare meren, waar extreme koolstofbeperking en licht belangrijke selectieve factoren zijn. Uit een compilatie van rapporten over diële veranderingen in titreerbare zuurgraad en malaat blijkt dat 69 van de 180 soorten ’s nachts een significante accumulatie vertonen, hoewel er bewijsmateriaal wordt gepresenteerd dat CAM in sommige soorten uitsluit. Er wordt geconcludeerd dat vergelijkbare delen van de aquatische en terrestrische flora CAM-fotosynthese hebben ontwikkeld. Aquatische isoëten (Lycophyta) vertegenwoordigen de oudste lijn van CAM-planten en cladistische analyse ondersteunt een oorsprong voor CAM in seizoensgebonden wetlands, van waaruit het zich heeft verspreid naar oligotrofe meren en naar terrestrische habitats. Terrestrische soorten uit de gematigde zone delen veel kenmerken met amfibische voorouders, die in hun tijdelijk terrestrisch stadium functionele huidmondjes produceren en overschakelen van CAM naar C3. Veel lacustriene Isoe??tes hebben de fenotypische plasticiteit van amfibische soorten behouden en kunnen zich aanpassen aan een luchtomgeving door de ontwikkeling van huidmondjes en de overschakeling op C3. Bij sommige neotropische alpiene soorten zijn de aanpassingen aan het lacustriene milieu echter genetisch gefixeerd en deze constitutieve soorten slagen er niet in huidmondjes te produceren of CAM te verliezen wanneer ze kunstmatig in een luchtmilieu worden gehouden. De hypothese is dat neotropische lacustriene soorten wellicht een oudere oorsprong hebben en terrestrische soorten hebben voortgebracht, die de meeste kenmerken van hun aquatische voorouders hebben behouden, waaronder astomateuze bladeren, CAM en sediment-gebaseerde koolstofvoeding.