C4 植物在演化上是否具有同一起源？

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術語：C4類二氧化碳固定（英語：C4 carbon fixation）是植物的三種碳固定方式之一，因為第一個可觀察得到的產物是一個四碳化合物，人們就命名其為C4類碳固定。

類似的，具有景天酸代謝途徑的植物是起源於共同祖先還是分別演化呢？植物與綠藻、紅藻以及褐藻細胞中的葉綠體是否具有同一起源？

很明確的說，C4植物不但不具有同一起源，而且獨立起源了數十次之多。
最為明確的例子是，C4植物的分布不具有同源性。很多植物類群中，既有C3植物，也存在C4植物，並且還有C3-C4過渡植物。這就表明C4不具有單一的起源，而是在不同科屬的植物中獨立起源的。

整個被子植物中C4植物的分布情況，紅色為C4植物。

藜科植物中C4植物分布，紅色為C4類型，黑色為C3類型，藍色為C3-C4過渡類型

目前通過分析，估算出C4植物大約經歷了66次獨立起源。由於C4植物主要是為了適應高溫、高光照、乾旱等導致的低CO2濃度環境，因此C4植物的起源地區也集中於中低緯度地區。這些起源中心分布於北美、南美、亞洲西部、中東-東非、非洲南部以及大洋洲北部等6個區域。

所以和動物中眼睛的多次獨立起源一樣，C4同化能力也是多次獨立起源的。這可以看做是生命對環境適應的一種廣義上的「趨同」。