Augalai negali išgyventi visiškoje tamsoje. Visi augalai, išskyrus keletą, kurie gyvena ant kitų organizmų, naudojasi fotosintezės procesu, kad gautų jiems reikalingą energiją. Didžioji dauguma augalų yra autotrofai—Jie maitinasi patys ir jiems išgyventi reikia saulės šviesos. Jie gamina energiją savo ląstelių viduje esančiuose specializuotuose organelėse, vadinamuose chloroplastais. Daugumoje augalų chloroplastai yra susitelkę lapuose.
Kasdieniniai tamsos periodai turi reikšmės augalų augimui, nes visi augalai turi ląstelių biologinį laikrodį vadinamas paros ritmu: Šviesa ir šviesos nebuvimas sukelia skirtingus augalų metabolizmo, augimo ir elgesys.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Didžioji dauguma augalų priklauso nuo šviesos augimo; jie negali gyventi visiškoje tamsoje. Tačiau dienos ciklai ir trukmė vaidina svarbų vaidmenį augalų augime.
Nefotosintezuojantys augalai: heterotrofai
Augalai, kurie gyvena iš kitų organizmų, yra veikiau išimtis nei taisyklė. Šie augalai yra heterotrofai ir neturi chloroplastų. Todėl jie nesukuria medžiagų, kurias reikia naudoti nuo saulės. Teoriškai tai reiškia, kad šie augalai gali augti visiškoje tamsoje. Jie dažnai būna esant silpnam apšvietimui, pavyzdžiui, miško paklotėje.
Anksčiau buvo manoma, kad kai kurie augalai gali išgyventi vien iš pūvančios medžiagos, ir šie augalai buvo vadinami saprofitai. Tačiau buvo atrasta, kad visi šie augalai turi simbiotinį ar parazitinį ryšį su grybais, todėl yra tinkamiau vadinami mikoheterotrofai. Pavyzdžiui, indiški vamzdžiai gauna energiją iš grybų, kurie savo ruožtu gauna energiją iš medžių šaknų. Kiti heterotropiniai augalai yra parazitai tiesiai ant augalų. Squawroot yra, pavyzdžiui, raudonojo ąžuolo šaknų parazitas.
Nors šie augalai nesintezuoja patys, jie galiausiai priklauso nuo augalų, kurie fotosintezuoja visą savo energiją. Taigi, nors jie patys gali augti tamsoje, jų energiją gaminantys organizmai - negali.
Fotosintezuojantys augalai: autotrofai
Didžioji dauguma augalų karalystės rūšių pagamina jiems reikalingą kurą iš saulės, naudodama mineralus ir medžiagas iš oro, dirvožemio ir vandens. Augalams reikalingos saulės šviesos kiekis yra labai įvairus.
Augalai su dideliais plačiais lapais dažniausiai būna iš šiltų ir drėgnų atogrąžų zonų, kur ištisus metus saulės spinduliai yra pastovūs, nesvyruojantys. Tai taip pat gali būti augalai, egzistuojantys vidutinio klimato regionų miško paklotėse, kur jie užaugina didelius lapus, kad prastos šviesos sąlygomis sulaikytų kuo daugiau saulės spindulių.
Augalai su mažais lapais dažniausiai būna iš vėsesnių ar sausesnių biomų. Vidutinės klimato juostos medžiai kasmet praranda lapus, nes dienos šviesos valandos trumpėja, todėl jų lapai yra mažesni, kad būtų taupoma energija. Kai dykumoje gausu saulės šviesos, kaktusų „lapai“ yra adatų pavidalo, apsaugantys brangų vandenį nuo aplinkos vartotojų. Kaktusai fotosintezuoja, tačiau didžioji šios veiklos dalis vyksta stiebuose, o ne spygliais.
Vidutinio klimato biomose saulės spindulių kiekis gali būti labai didelis, o tai lemia tam tikrus naminių augalų augimo modelius. Nepaisant vėsesnės temperatūros, Aliaskoje dažnai gaminami rekordiniai moliūgai ir kopūstai per trumpą vegetacijos sezoną dėl itin ilgų vidurnakčio saulės dienų vasarą.
Augalų metabolizmas ir paros ritmai
Nors visiems augalams išgyventi reikia tam tikros saulės šviesos, tačiau medžiagų apykaitos procesai tęsiasi tamsoje. Vienas nuo šviesos nepriklausomo proceso pavyzdys yra Kalvino ciklas, kai anglis yra surenkama ir paverčiama sukaupta energija, naudojant energiją, kuri sukaupta kitų fotosintezės reakcijų metu diena. Kitas yra kvėpavimas, kai deguonis derinamas su saugomu maistu, kad jis būtų tinkamas naudoti. Paprastai augalai gamina deguonį dėl fotosintezės reakcijų, o naktį naudoja deguonį dėl kvėpavimo.
Dėl savo vidinio paros ritmo, kol tamsu, augalai numato aušros atėjimą ir tam pasiruošia ląstelių lygyje, kol jų chloroplastai nebus stimuliuojami šviesos.
Trumpai tariant, tamsa vaidina svarbų vaidmenį augant augalą, darant įtaką chloroplastų pasiskirstymui, lapų formai, augimo modeliams ir dienos ciklų trukmei.