لا يمكن للنباتات البقاء على قيد الحياة في الظلام الدامس. تستخدم جميع النباتات ، باستثناء القليل منها الذي يعيش على كائنات أخرى ، عملية تسمى التركيب الضوئي للحصول على الطاقة التي تحتاجها. الغالبية العظمى من النباتات التغذية الذاتية- تتغذى بنفسها وتتطلب ضوء الشمس للبقاء على قيد الحياة. تنتج الطاقة في عضيات متخصصة داخل خلاياها تسمى البلاستيدات الخضراء. في معظم النباتات ، تتركز البلاستيدات الخضراء في الأوراق.
تلعب فترات الظلام اليومية دورًا في نمو النباتات ، حيث أن جميع النباتات لها ساعة بيولوجية خلوية يسمى إيقاع الساعة البيولوجية: يؤدي الضوء وغياب الضوء إلى عمليات مختلفة في استقلاب النبات ونموه و سلوك.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
تعتمد الغالبية العظمى من النباتات على الضوء للنمو ؛ لا يمكنهم العيش في ظلام دامس. ومع ذلك ، فإن دورات وأطوال اليوم تلعب دورًا مهمًا في نمو النبات.
النباتات غير الضوئية: غيرية التغذية
النباتات التي تعيش على كائنات أخرى هي الاستثناء وليس القاعدة. هذه النباتات غيرية التغذية وليس لديهم البلاستيدات الخضراء. لذلك ، فهم لا يصنعون المواد التي يحتاجون إليها لاستخدامها من الشمس. من الناحية النظرية ، هذا يعني أن هذه النباتات يمكن أن تنمو في ظلام دامس. غالبًا ما توجد في ظروف الإضاءة المنخفضة مثل تلك الموجودة في أرض الغابة.
كان يعتقد في السابق أن بعض النباتات يمكن أن تعيش على المواد المتحللة وحدها ، وكان يطلق على هذه النباتات فطريات مترممة. ومع ذلك ، فقد تم اكتشاف أن كل هذه النباتات لها علاقة تكافلية أو طفيلية مع الفطريات ، وبالتالي يُطلق عليها بشكل أكثر ملاءمة غيرية التغذية. تحصل الأنابيب الهندية ، على سبيل المثال ، على طاقتها من الفطريات ، والتي بدورها تحصل على طاقتها من جذور الأشجار. النباتات غير المتجانسة الأخرى هي طفيليات مباشرة على النباتات. Squawroot هو طفيلي على جذور البلوط الأحمر ، على سبيل المثال.
على الرغم من أن هذه النباتات لا تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، إلا أنها تعتمد في النهاية على النباتات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي للحصول على كل طاقتها. لذلك بينما يمكنهم أن ينمووا في الظلام ، فإن الكائنات المضيفة المنتجة للطاقة الخاصة بهم لا تستطيع ذلك.
نباتات التمثيل الضوئي: ذاتية التغذية
تنتج الغالبية العظمى من الأنواع في المملكة النباتية الوقود الذي تحتاجه من الشمس مع مدخلات من المعادن والمواد من الهواء والتربة والماء. ومع ذلك ، فإن كمية ضوء الشمس التي تحتاجها النباتات متغيرة للغاية.
تميل النباتات ذات الأوراق العريضة الكبيرة إلى أن تكون من مناطق استوائية دافئة ورطبة ذات شمس فوقية ثابتة وغير متقلبة على مدار العام. قد تكون أيضًا نباتات موجودة في أرضية الغابة في المناطق المعتدلة حيث تنمو أوراقًا كبيرة لالتقاط أكبر قدر ممكن من الإشعاع الشمسي في ظروف الإضاءة المنخفضة.
تميل النباتات ذات الأوراق الصغيرة إلى أن تكون من مناطق أحيائية أكثر برودة أو جفافاً. تفقد أشجار المناطق المعتدلة أوراقها كل عام حيث تقصر ساعات النهار ، لذا فإن أوراقها أصغر للحفاظ على الطاقة. مع وفرة ضوء الشمس في الصحراء ، تتخذ "الأوراق" الموجودة على الصبار شكل إبر تحمي المياه الثمينة بالداخل من المستهلكين في البيئة. يقوم الصبار بعملية التمثيل الضوئي ، ولكن معظم هذا النشاط يحدث في السيقان بدلاً من الإبر.
في المناطق الأحيائية المعتدلة ، يمكن أن تكون كمية ضوء الشمس شديدة ، مما يؤدي إلى بعض أنماط النمو المتطرفة في النباتات المنزلية. على الرغم من درجات الحرارة المنخفضة ، غالبًا ما تنتج ألاسكا رقماً قياسياً من القرع والملفوف خلال موسم النمو القصير بسبب أيام الشمس الطويلة للغاية في منتصف الليل في الصيف.
استقلاب النبات والإيقاعات اليومية
في حين أن جميع النباتات تحتاج إلى ضوء الشمس بشكل ما للبقاء على قيد الحياة ، فإن لديها عمليات التمثيل الغذائي التي تستمر في الظلام. أحد الأمثلة على عملية مستقلة عن الضوء هو دورة كالفين ، حيث يتم التقاط الكربون و يتم تحويلها إلى طاقة مخزنة باستخدام الطاقة المخزنة من تفاعلات التمثيل الضوئي الأخرى أثناء اليوم. آخر هو التنفس ، حيث يتم دمج الأكسجين مع الطعام المخزن لجعله قابلاً للاستخدام. عادة ما تنتج النباتات الأكسجين أثناء النهار بسبب تفاعلات التمثيل الضوئي وتستخدم الأكسجين في الليل بسبب التنفس.
بسبب إيقاعاتها اليومية الداخلية ، بينما يكون الظلام ، تتوقع النباتات قدوم الفجر وتستعد له على المستوى الخلوي قبل أن يتم تحفيز البلاستيدات الخضراء بالضوء.
باختصار ، يلعب الظلام دورًا مهمًا في نمو النبات ، ويؤثر على توزيع البلاستيدات الخضراء ، وشكل الأوراق ، وأنماط النمو ومدة الدورات اليومية.