Les plantes ne peuvent pas survivre dans l'obscurité totale. Toutes les plantes, à l'exception de quelques-unes qui vivent d'autres organismes, utilisent un processus appelé photosynthèse pour obtenir l'énergie dont elles ont besoin. La grande majorité des plantes sont autotrophes- ils s'auto-alimentent et ont besoin de soleil pour survivre. Ils produisent de l'énergie dans des organites spécialisés à l'intérieur de leurs cellules appelées chloroplastes. Dans la plupart des plantes, les chloroplastes sont concentrés dans les feuilles.
Les périodes quotidiennes d'obscurité ont un rôle à jouer dans la croissance des plantes, car toutes les plantes ont une horloge biologique cellulaire appelé rythme circadien: la lumière et l'absence de lumière déclenchent différents processus dans le métabolisme, la croissance et la comportement.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
La grande majorité des plantes dépendent de la lumière pour pousser; ils ne peuvent pas vivre dans l'obscurité totale. Cependant, les cycles et la durée du jour jouent un rôle important dans la croissance des plantes.
Plantes non photosynthétiques: hétérotrophes
Les plantes qui vivent sur d'autres organismes sont l'exception plutôt que la règle. Ces plantes sont hétérotrophes et n'ont pas de chloroplastes. Par conséquent, ils ne créent pas les matériaux dont ils ont besoin à partir du soleil. En théorie, cela signifie que ces plantes pourraient pousser dans l'obscurité totale. On les trouve souvent dans des conditions de faible luminosité telles que celles trouvées sur un sol forestier.
On pensait autrefois que certaines plantes pouvaient survivre uniquement avec de la matière en décomposition, et ces plantes étaient appelées saprophytes. Cependant, il a été découvert que toutes ces plantes ont une relation symbiotique ou parasitaire avec les champignons et sont donc plus correctement appelées myco-hétérotrophes. Les tuyaux indiens, par exemple, tirent leur énergie des champignons, qui à leur tour tirent leur énergie des racines des arbres. D'autres plantes hétérotropes sont des parasites directement sur les plantes. La squawroot est un parasite des racines du chêne rouge, par exemple.
Bien que ces plantes ne fassent pas la photosynthèse elles-mêmes, elles dépendent en fin de compte des plantes qui font la photosynthèse pour toute leur énergie. Ainsi, alors qu'eux-mêmes peuvent se développer dans l'obscurité, leurs organismes hôtes producteurs d'énergie ne le peuvent pas.
Plantes photosynthétiques: Autotrophes
La grande majorité des espèces du règne végétal produisent le carburant dont elles ont besoin à partir du soleil avec des apports de minéraux et de matière provenant de l'air, du sol et de l'eau. Cependant, la quantité de lumière solaire dont les plantes ont besoin est très variable.
Les plantes avec de grandes feuilles larges ont tendance à provenir de zones tropicales chaudes et humides avec un soleil aérien constant et non fluctuant toute l'année. Il peut également s'agir de plantes présentes sur le sol forestier des régions tempérées où elles poussent de grandes feuilles pour capter autant de rayonnement solaire que possible dans des conditions de faible luminosité.
Les plantes à petites feuilles ont tendance à provenir de biomes plus frais ou plus secs. Les arbres des zones tempérées perdent leurs feuilles chaque année à mesure que les heures de clarté diminuent, de sorte que leurs feuilles sont plus petites pour conserver l'énergie. Avec l'abondante lumière du soleil dans le désert, les "feuilles" des cactus prennent la forme d'aiguilles qui protègent la précieuse eau à l'intérieur des consommateurs de l'environnement. Les cactus font la photosynthèse, mais la plupart de cette activité a lieu dans les tiges au lieu des aiguilles.
Dans les biomes tempérés, la quantité de lumière solaire peut être extrême, ce qui entraîne des schémas de croissance extrêmes chez les plantes domestiques. Malgré les températures plus fraîches, l'Alaska produit souvent des citrouilles et des choux qui battent des records pendant la courte saison de croissance en raison des journées extrêmement longues du soleil de minuit en été.
Métabolisme végétal et rythmes circadiens
Alors que toutes les plantes ont besoin de la lumière du soleil dans une certaine mesure pour survivre, elles ont des processus métaboliques qui se poursuivent dans l'obscurité. Un exemple de processus indépendant de la lumière est le cycle de Calvin, dans lequel le carbone est capturé et convertie en énergie stockée en utilisant l'énergie stockée à partir d'autres réactions photosynthétiques pendant le jour. Un autre est la respiration, où l'oxygène est combiné avec la nourriture stockée pour la rendre utilisable. Les plantes produisent généralement de l'oxygène pendant la journée en raison de réactions photosynthétiques et utilisent de l'oxygène la nuit en raison de la respiration.
En raison de leurs rythmes circadiens internes, alors qu'il fait noir, les plantes anticipent l'arrivée de l'aube et s'y préparent au niveau cellulaire avant que leurs chloroplastes ne soient stimulés par la lumière.
En bref, l'obscurité joue un rôle important dans la croissance des plantes, influençant la distribution des chloroplastes, la forme des feuilles, les schémas de croissance et la durée des cycles quotidiens.