Planten kunnen niet overleven in totale duisternis. Alle planten, met uitzondering van een paar die leven van andere organismen, gebruiken een proces genaamd fotosynthese om de energie te krijgen die ze nodig hebben. De overgrote meerderheid van de planten zijn autotrofen
-ze voeden zichzelf en hebben zonlicht nodig om te overleven. Ze produceren energie in gespecialiseerde organellen in hun cellen, chloroplasten genaamd. In de meeste planten zijn chloroplasten geconcentreerd in de bladeren.

Dagelijkse duistere perioden spelen een rol bij de groei van planten, omdat alle planten een biologische klok hebben die een circadiaans ritme wordt genoemd: licht en de afwezigheid van licht trigger verschillende processen in plantmetabolisme, groei en gedrag.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

De overgrote meerderheid van planten is afhankelijk van licht om te groeien; ze kunnen niet in volledige duisternis leven. De cycli en lengtes van de dag spelen echter een belangrijke rol bij de plantengroei.

Niet-fotosynthetiserende planten: heterotrofe

Planten die van andere organismen leven, zijn eerder uitzondering dan regel. Deze planten zijn heterotrofen en hebben geen chloroplasten. Daarom maken ze niet de materialen die ze nodig hebben om te gebruiken tegen de zon. In theorie betekent dit dat deze planten in volledige duisternis kunnen groeien. Ze worden vaak aangetroffen in omstandigheden met weinig licht, zoals die op een bosbodem.

Vroeger werd gedacht dat sommige planten alleen konden overleven bij rottende materie, en deze planten heetten saprofyten
. Er is echter ontdekt dat al deze planten een symbiotische of parasitaire relatie hebben met schimmels en daarom beter "myco-heterotrophs" worden genoemd. Indiase pijpen halen hun energie bijvoorbeeld uit schimmels, die op hun beurt hun energie verkrijgen uit boomwortels. Andere heterotrofe planten zijn parasieten die direct op planten voorkomen. Squawroot is bijvoorbeeld een parasiet op de wortels van de rode eik.

Hoewel deze planten zelf niet fotosynthetiseren, zijn ze uiteindelijk afhankelijk van planten die fotosynthetiseren voor al hun energie. Dus terwijl ze zelf in het donker kunnen groeien, kunnen hun energieproducerende gastheerorganismen dat niet.

Fotosynthetiserende planten: Autotrophs

De overgrote meerderheid van soorten in het plantenrijk produceert de brandstof die ze nodig hebben van de zon met toevoer van mineralen en materie uit lucht, bodem en water. De hoeveelheid zonlicht die planten nodig hebben, is echter zeer variabel.

Planten met grote brede bladeren zijn meestal afkomstig uit warme en natte tropische gebieden met een stabiele, niet-schommelende zon het hele jaar door. Het kunnen ook planten zijn die bestaan ​​op de bosbodem van gematigde streken waar ze grote bladeren laten groeien om zoveel mogelijk zonnestraling te vangen bij weinig licht.

Planten met kleine bladeren zijn meestal van koeler of droger biomen. Gematigde zonebomen verliezen hun bladeren elk jaar als de uren met daglicht korter worden, zodat hun bladeren kleiner zijn om energie te besparen. Met het overvloedige zonlicht in de woestijn, nemen de "bladeren" op cactussen de vorm aan van naalden die het kostbare water binnenin beschermen tegen consumenten in de omgeving. Cactussen doen fotosynthese, maar het grootste deel van deze activiteit vindt plaats in de stengels in plaats van de naalden.

In gematigde biomen kan de hoeveelheid zonlicht extreem zijn, wat resulteert in extreme groeipatronen in huisplanten. Ondanks de koelere temperaturen produceert Alaska tijdens het korte groeiseizoen vaak recordbrekende pompoenen en kool als gevolg van de extreem lange dagen van de middernachtzon in de zomer.

Metabolisme van planten en circadiaanse ritmen van

Terwijl alle planten hebben zonlicht nodig om te overleven, ze hebben stofwisselingsprocessen die zich in het donker voortzetten. Een voorbeeld van een lichtonafhankelijk proces is de Calvin-cyclus, waarbij koolstof wordt gevangen en omgezet in opgeslagen energie met behulp van energie die gedurende de dag wordt opgeslagen uit andere fotosynthetische reacties. Een andere is ademhaling, waarbij zuurstof wordt gecombineerd met opgeslagen voedsel om het bruikbaar te maken. Planten produceren overdag meestal zuurstof door fotosynthetische reacties en gebruiken 's nachts zuurstof als gevolg van de ademhaling.

Vanwege hun interne circadiane ritmen, terwijl het donker is, anticiperen planten op het aanbreken van de dag en bereiden zich voor op een cellulair niveau voordat hun chloroplasten worden gestimuleerd door licht.

Kortom, duisternis speelt een belangrijke rol bij plantengroei, met invloed op de chloroplastverdeling, bladvorm, groeipatronen en de duur van de dagelijkse cycli.