Растенията не могат да оцелеят в пълен мрак. Всички растения, с изключение на няколко, които живеят върху други организми, използват процес, наречен фотосинтеза, за да получат необходимата им енергия. По-голямата част от растенията са автотрофи—Те се самозахранват и се нуждаят от слънчева светлина, за да оцелеят. Те произвеждат енергия в специализирани органели вътре в клетките си, наречени хлоропласти. В повечето растения хлоропластите са концентрирани в листата.
Ежедневните периоди на тъмнина имат роля в растежа на растенията, тъй като всички растения имат клетъчен биологичен часовник наречен циркаден ритъм: Светлината и липсата на светлина задействат различни процеси в метаболизма на растенията, растежа и поведение.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
По-голямата част от растенията зависят от светлината, за да растат; те не могат да живеят в пълен мрак. Циклите и продължителността на деня обаче играят важна роля за растежа на растенията.
Нефотосинтезиращи растения: хетеротрофи
Растенията, които живеят върху други организми, са по-скоро изключение, отколкото правило. Тези растения са
По-рано се смяташе, че някои растения могат да оцелеят само от разлагаща се материя и тези растения бяха наречени сапрофити. Открито е обаче, че всички тези растения имат симбиотична или паразитна връзка с гъбички и следователно са по-правилно наречени мико-хетеротрофи. Индийските тръби например получават енергията си от гъби, които от своя страна получават енергията си от корените на дърветата. Други хетеротропни растения са паразити директно върху растенията. Squawroot е паразит в корените на червения дъб, например.
Въпреки че тези растения не се фотосинтезират сами, те в крайна сметка зависят от растенията, които правят фотосинтеза за цялата си енергия. Така че докато самите те могат да растат в тъмнина, техните организми-организми-гостоприемници не могат.
Фотосинтезиращи растения: Автотрофи
По-голямата част от видовете в растителното царство произвеждат необходимото им гориво от слънцето с влагане на минерали и материя от въздуха, почвата и водата. Количеството слънчева светлина, от което се нуждаят растенията, обаче е силно променливо.
Растенията с големи широки листа обикновено са от топли и влажни тропически райони със стабилно, колебливо целогодишно слънце. Те също могат да бъдат растения, които съществуват в горското дъно на умерени региони, където растат големи листа, за да улавят възможно най-много слънчева радиация при условия на слаба светлина.
Растенията с малки листа обикновено са от по-хладни или по-сухи биоми. Дърветата с умерена зона губят листата си всяка година, тъй като светлата част от деня се съкращава, така че листата им са по-малки, за да пестят енергия. С изобилието от слънчева светлина в пустинята, "листата" на кактусите имат формата на игли, които защитават ценната вода вътре от потребителите в околната среда. Кактусите правят фотосинтез, но по-голямата част от тази дейност се извършва в стъблата, вместо в иглите.
При умерените биоми количеството слънчева светлина може да бъде екстремно, което води до някои екстремни модели на растеж в домашните растения. Въпреки по-хладните температури, Аляска често произвежда рекордни тикви и зеле през краткия вегетационен период поради изключително дългите полунощни слънчеви дни през лятото.
Растителен метаболизъм и циркадни ритми
Докато всички растения се нуждаят от слънчева светлина в някаква способност, за да оцелеят, те имат метаболитни процеси, които продължават в тъмнина. Един пример за независим от светлината процес е цикълът на Калвин, при който въглеродът се улавя и преобразува се в съхранена енергия, използвайки енергия, която се съхранява от други фотосинтетични реакции по време на Денят. Другото е дишането, при което кислородът се комбинира със складираната храна, за да стане полезна. Растенията обикновено произвеждат кислород през деня поради фотосинтетични реакции и използват кислород през нощта поради дишането.
Поради вътрешните си циркадни ритми, докато е тъмно, растенията очакват настъпването на зората и се подготвят за нея на клетъчно ниво, преди техните хлоропласти да бъдат стимулирани от светлината.
Накратко, тъмнината играе важна роля в растежа на растенията, като влияе върху разпределението на хлоропласта, формата на листата, моделите на растеж и продължителността на ежедневните цикли.