Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Nicht photosynthetisierende Pflanzen: Heterotrophen
- Photosyntheseanlagen: Autotrophen
- Pflanzenstoffwechsel und zirkadiane Rhythmen
Pflanzen können in völliger Dunkelheit nicht überleben.Alle Pflanzen, mit Ausnahme einiger weniger, die von anderen Organismen leben, nutzen einen Prozess namens Photosynthese, um die Energie zu gewinnen, die sie benötigen. Die überwiegende Mehrheit der Pflanzen sind Autotrophen- Sie ernähren sich selbst und benötigen Sonnenlicht, um zu überleben. Sie produzieren Energie in speziellen Organellen, den sogenannten Chloroplasten. In den meisten Pflanzen sind Chloroplasten in den Blättern konzentriert.
Tägliche Perioden der Dunkelheit spielen eine Rolle für das Wachstum von Pflanzen, da alle Pflanzen eine zellbiologische Uhr haben, die als circadianer Rhythmus bezeichnet wird: Licht und das Fehlen von Licht lösen unterschiedliche Prozesse im Pflanzenstoffwechsel, -wachstum und -verhalten aus.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die überwiegende Mehrheit der Pflanzen ist auf Licht angewiesen, um zu wachsen. Sie können nicht in völliger Dunkelheit leben. Die Zyklen und Längen des Tages spielen jedoch eine wichtige Rolle für das Pflanzenwachstum.
Nicht photosynthetisierende Pflanzen: Heterotrophen
Pflanzen, die von anderen Organismen leben, sind eher die Ausnahme als die Regel. Diese Pflanzen sind Heterotrophen und haben keine Chloroplasten. Daher erzeugen sie nicht die Materialien, die sie für die Verwendung durch die Sonne benötigen. Theoretisch bedeutet dies, dass diese Pflanzen in völliger Dunkelheit wachsen könnten. Sie sind häufig bei schlechten Lichtverhältnissen zu finden, wie sie auf einem Waldboden zu finden sind.
Früher glaubte man, dass einige Pflanzen von zerfallender Materie allein überleben könnten, und diese Pflanzen wurden genannt Saprophyten. Es wurde jedoch festgestellt, dass alle diese Pflanzen eine symbiotische oder parasitäre Beziehung zu Pilzen haben und daher besser genannt werden Myco-Heterotrophen. Indische Pfeifen beziehen ihre Energie beispielsweise von Pilzen, die wiederum ihre Energie von Baumwurzeln beziehen. Andere heterotrope Pflanzen sind Parasiten direkt an Pflanzen. Squawroot ist beispielsweise ein Parasit an den Wurzeln der roten Eiche.
Obwohl sich diese Pflanzen nicht selbst photosynthetisieren, sind sie letztendlich auf Pflanzen angewiesen, die für ihre gesamte Energie Photosynthese betreiben. Während sie selbst in der Dunkelheit wachsen können, können ihre Energie produzierenden Wirtsorganismen dies nicht.
Photosyntheseanlagen: Autotrophen
Die überwiegende Mehrheit der Arten im Pflanzenreich produziert den von der Sonne benötigten Brennstoff mit Mineralien und Stoffen aus Luft, Boden und Wasser. Die Menge an Sonnenlicht, die Pflanzen benötigen, ist jedoch sehr unterschiedlich.
Pflanzen mit großen, breiten Blättern stammen in der Regel aus warmen und feuchten tropischen Gebieten mit einer ganzjährig gleichmäßigen, nicht schwankenden Sonne. Sie können auch Pflanzen sein, die auf dem Waldboden von gemäßigten Regionen existieren, wo sie große Blätter wachsen lassen, um bei schlechten Lichtverhältnissen so viel Sonnenstrahlung wie möglich einzufangen.
Pflanzen mit kleinen Blättern stammen in der Regel aus kühleren oder trockeneren Biomen. Bäume in gemäßigten Zonen verlieren jedes Jahr ihre Blätter, wenn die Tageslichtstunden kürzer werden. Daher sind ihre Blätter kleiner, um Energie zu sparen. Mit dem reichlich vorhandenen Sonnenlicht in der Wüste nehmen die "Blätter" der Kakteen die Form von Nadeln an, die das kostbare Wasser im Inneren vor Verbrauchern in der Umwelt schützen. Kakteen machen Photosynthese, aber der größte Teil dieser Aktivität findet in den Stängeln statt, anstatt in den Nadeln.
In gemäßigten Biomen kann die Menge an Sonnenlicht extrem sein, was in einheimischen Pflanzen zu extremen Wachstumsmustern führt. Trotz der kühleren Temperaturen produziert Alaska in der kurzen Vegetationsperiode aufgrund der extrem langen Mitternachtssonntage im Sommer oft rekordverdächtige Kürbisse und Kohlpflanzen.
Pflanzenstoffwechsel und zirkadiane Rhythmen
Während alle Pflanzen Sonnenlicht in gewisser Weise benötigen, um zu überleben, haben sie Stoffwechselprozesse, die sich in der Dunkelheit fortsetzen. Ein Beispiel für einen lichtunabhängigen Prozess ist der Calvin-Zyklus, bei dem Kohlenstoff mithilfe von Energie, die während des Tages aus anderen Photosynthesereaktionen gespeichert wird, eingefangen und in gespeicherte Energie umgewandelt wird. Eine andere ist die Atmung, bei der Sauerstoff mit gelagerten Nahrungsmitteln kombiniert wird, um sie verwendbar zu machen. Pflanzen produzieren normalerweise tagsüber Sauerstoff aufgrund von Photosynthesereaktionen und verbrauchen nachts Sauerstoff aufgrund der Atmung.
Aufgrund ihrer inneren circadianen Rhythmen, während sie dunkel sind, antizipieren Pflanzen die Morgendämmerung und bereiten sich auf zellulärer Ebene darauf vor, bevor ihre Chloroplasten durch Licht stimuliert werden.
Kurz gesagt, die Dunkelheit spielt eine wichtige Rolle für das Pflanzenwachstum und beeinflusst die Chloroplastenverteilung, die Blattform, die Wachstumsmuster und die Dauer der täglichen Zyklen.