Biljke ne mogu preživjeti u totalnoj tami. Sve biljke, osim nekolicine koje žive na drugim organizmima, koriste proces koji se naziva fotosinteza kako bi dobile potrebnu energiju. Velika većina biljaka jesu autotrofi—Se samohrane i trebaju sunčevu svjetlost da bi preživjeli. Oni proizvode energiju u specijaliziranim organelama unutar svojih stanica zvanim kloroplasti. U većini biljaka kloroplasti su koncentrirani u lišću.
Dnevna razdoblja tame imaju ulogu u rastu biljaka, jer sve biljke imaju stanični biološki sat nazvan cirkadijalni ritam: Svjetlost i odsutnost svjetlosti pokreću različite procese u biljnom metabolizmu, rastu i ponašanje.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Velika većina biljaka ovisi o svjetlu za rast; ne mogu živjeti u potpunoj tami. Međutim, ciklusi i duljine dana igraju važnu ulogu u rastu biljaka.
Nefotosintetizirajuće biljke: Heterotrofi
Biljke koje žive na drugim organizmima prije su iznimka nego pravilo. Ove biljke su heterotrofi a nemaju kloroplaste. Stoga materijale koje trebaju koristiti ne stvaraju od sunca. U teoriji to znači da bi ove biljke mogle rasti u potpunom mraku. Često ih se može naći u uvjetima slabog osvjetljenja, poput onih na šumskom tlu.
Prije se mislilo da neke biljke mogu preživjeti samo raspadajući materijom, a te su biljke i nazivane saprofiti. Međutim, otkriveno je da sve ove biljke imaju simbiotski ili parazitski odnos s gljivicama i stoga se ispravnije nazivaju miko-heterotrofi. Indijske cijevi, na primjer, energiju dobivaju od gljivica, a one pak iz korijenja drveća. Ostale heterotropne biljke paraziti su izravno na biljkama. Squawroot je parazit na korijenima crvenog hrasta, na primjer.
Iako se ove biljke ne fotosintetiziraju same, u konačnici ovise o biljkama koje fotosintetiziraju svu svoju energiju. Dakle, iako oni sami mogu rasti u tami, njihovi organizmi domaćini koji proizvode energiju ne mogu.
Biljke za fotosintezu: autotrofi
Velika većina vrsta u biljnom carstvu gorivo koje im je potrebno proizvode od sunca, unoseći minerale i tvari iz zraka, tla i vode. Količina sunčeve svjetlosti koja je potrebna biljkama vrlo je promjenjiva.
Biljke s velikim širokim lišćem obično potječu iz toplih i vlažnih tropskih područja s postojanim, nestalnim tokom cijele godine suncem iznad glave. Mogu biti i biljke koje postoje na šumskom dnu umjerenih područja gdje uzgajaju veliko lišće kako bi ulovile što više sunčevog zračenja u uvjetima slabog osvjetljenja.
Biljke s malim listovima obično potječu iz hladnijih ili suhih bioma. Stabla umjerenog pojasa svake godine gube lišće kako se svjetlosni sati skraćuju, tako da im je lišće manje radi uštede energije. Uz obilnu sunčevu svjetlost u pustinji, "lišće" na kaktusima ima oblik iglica koje štite dragocjenu vodu iznutra od potrošača u okolišu. Kaktusi rade fotosintezu, ali većina ove aktivnosti odvija se u stabljikama umjesto u iglicama.
U umjerenim biomima količina sunčeve svjetlosti može biti ekstremna, što rezultira nekim ekstremnim obrascima rasta domaćih biljaka. Unatoč hladnijim temperaturama, Aljaska često proizvodi rekordne bundeve i kupusnjače tijekom kratke sezone rasta zbog izuzetno dugih ponoćnih sunčanih dana ljeta.
Biljni metabolizam i cirkadijski ritmovi
Iako je svim biljkama sunčeva svjetlost potrebna za preživljavanje, one imaju metaboličke procese koji se nastavljaju u mraku. Primjer procesa neovisnog o svjetlu je Calvinov ciklus, pri čemu se ugljik hvata i pretvorena u uskladištenu energiju pomoću energije koja je pohranjena iz drugih fotosintetskih reakcija tijekom dan. Drugo je disanje, gdje se kisik kombinira sa uskladištenom hranom kako bi postala korisna. Biljke obično proizvode kisik tijekom dana zbog fotosintetskih reakcija, a noću koriste kisik zbog disanja.
Zahvaljujući svojim unutarnjim cirkadijalnim ritmovima, dok je mrak, biljke predviđaju zoru i pripremaju se za nju na staničnoj razini prije nego što njihove kloroplaste stimulira svjetlost.
Ukratko, tama igra značajnu ulogu u rastu biljaka, utječući na raspodjelu kloroplasta, oblik lišća, obrasce rasta i trajanje dnevnih ciklusa.