Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Rośliny bez fotosyntezy: heterotrofy
- Urządzenia do fotosyntezy: autotrofy
- Metabolizm roślin i rytmy okołodobowe
Rośliny nie mogą przetrwać w całkowitej ciemności.Wszystkie rośliny, z wyjątkiem kilku, które żyją na innych organizmach, wykorzystują proces zwany fotosyntezą, aby uzyskać potrzebną im energię. Zdecydowana większość roślin to autotrofy—Jest samozasilające i wymagają światła słonecznego, aby przetrwać. Wytwarzają energię w wyspecjalizowanych organellach w swoich komórkach zwanych chloroplastami. W większości roślin chloroplasty są skoncentrowane w liściach.
Codzienne okresy ciemności mają do odegrania rolę we wzroście roślin, ponieważ wszystkie rośliny mają biologiczny zegar komórkowy zwany rytmem okołodobowym: Światło i brak światła wyzwalają różne procesy metabolizmu, wzrostu i zachowania roślin.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Ogromna większość roślin zależy od światła; nie mogą żyć w całkowitej ciemności. Jednak cykle i długości dnia odgrywają ważną rolę we wzroście roślin.
Rośliny bez fotosyntezy: heterotrofy
Rośliny żyjące na innych organizmach są raczej wyjątkiem niż regułą. Te rośliny są heterotrofy i nie mają chloroplastów. Dlatego nie tworzą materiałów, których potrzebują do użycia od słońca. Teoretycznie oznacza to, że rośliny te mogą rosnąć w całkowitej ciemności. Często występują w warunkach słabego oświetlenia, na przykład na dnie lasu.
Wcześniej uważano, że niektóre rośliny mogą przetrwać tylko na rozkładającej się materii i rośliny te zostały nazwane saprofity. Jednak odkryto, że wszystkie te rośliny mają symbiotyczny lub pasożytniczy związek z grzybami i dlatego są bardziej odpowiednio nazywane myko-heterotrofy. Na przykład indyjskie rury czerpią energię z grzybów, które z kolei czerpią energię z korzeni drzew. Inne rośliny heterotropowe to pasożyty bezpośrednio na roślinach. Squawroot to na przykład pasożyt na korzeniach czerwonego dębu.
Chociaż rośliny te same się nie fotosyntetyzują, ostatecznie są zależne od roślin, które wykonują fotosyntezę dla całej swojej energii. Tak więc, podczas gdy oni sami mogą rosnąć w ciemności, ich organizmy produkujące energię nie mogą.
Urządzenia do fotosyntezy: autotrofy
Ogromna większość gatunków w królestwie roślin produkuje potrzebne im paliwo ze słońca dzięki zawartości minerałów i materii z powietrza, gleby i wody. Ilość światła słonecznego, której potrzebują rośliny, jest jednak bardzo zmienna.
Rośliny o dużych, szerokich liściach zwykle pochodzą z ciepłych i wilgotnych obszarów tropikalnych ze stałym, nie zmieniającym się przez cały rok górnym słońcem. Mogą to być również rośliny, które występują na dnie lasu w regionach o klimacie umiarkowanym, gdzie wyrastają duże liście, aby wychwycić jak najwięcej promieniowania słonecznego w warunkach słabego oświetlenia.
Rośliny o małych liściach zwykle pochodzą z chłodniejszych lub bardziej suchych biomów. Drzewa strefy umiarkowanej tracą co roku liście wraz z upływem godzin dziennych, więc ich liście są mniejsze, aby oszczędzać energię. Przy obfitym świetle słonecznym na pustyni „liście” na kaktusach przybierają formę igieł, które chronią cenną wodę przed konsumentami w otoczeniu. Kaktusy wykonują fotosyntezę, ale większość tych czynności odbywa się w łodygach zamiast igieł.
W umiarkowanych biomach ilość światła słonecznego może być ekstremalna, co powoduje pewne ekstremalne wzorce wzrostu u roślin domowych. Pomimo niższych temperatur, Alaska często produkuje rekordowe dynie i kapusty podczas krótkiego sezonu wegetacyjnego ze względu na wyjątkowo długie letnie dni o północy.
Metabolizm roślin i rytmy okołodobowe
Podczas gdy wszystkie rośliny potrzebują światła słonecznego, aby przetrwać, mają procesy metaboliczne, które trwają w ciemności. Jednym z przykładów procesu niezależnego od światła jest cykl Calvina, w którym węgiel jest wychwytywany i przetwarzany w energię zgromadzoną za pomocą energii magazynowanej z innych reakcji fotosyntetycznych w ciągu dnia. Innym jest oddychanie, w którym tlen jest łączony z przechowywaną żywnością, aby była użyteczna. Rośliny zwykle wytwarzają tlen w ciągu dnia z powodu reakcji fotosyntetycznych i zużywają tlen w nocy z powodu oddychania.
Dzięki swoim wewnętrznym rytmom dobowym, podczas gdy jest ciemno, rośliny przewidują nadejście świtu i przygotowują się do niego na poziomie komórkowym, zanim ich chloroplasty zostaną pobudzone przez światło.
Krótko mówiąc, ciemność odgrywa znaczącą rolę we wzroście roślin, wpływając na rozkład chloroplastów, kształt liści, wzory wzrostu i czas trwania cykli dziennych.