Επιδράσεις του ορατού και υπεριώδους φωτός
Η ζωή δεν θα μπορούσε να υπάρξει στη Γη χωρίς φως από τον Ήλιο. Τα φυτά χρησιμοποιούν την ενέργεια των ακτίνων του Ήλιου στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης για την παραγωγή υδατανθράκων και πρωτεϊνών, οι οποίες χρησιμεύουν ως βασικές οργανικές πηγές τροφής και ενέργειας για τα ζώα. Το φως έχει μια ισχυρή ρυθμιστική επίδραση σε πολλά βιολογικά συστήματα. Οι περισσότερες από τις ισχυρές υπεριώδεις ακτίνες του Ήλιου, οι οποίες είναι επικίνδυνες, απορροφώνται αποτελεσματικά από την ανώτερη ατμόσφαιρα. Σε μεγάλα υψόμετρα και κοντά στον Ισημερινό, η ένταση της υπεριώδους ακτινοβολίας είναι μεγαλύτερη από ό, τι στο επίπεδο της θάλασσας ή στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη.
Το υπεριώδες φως πολύ μικρού μήκους κύματος, κάτω από 2200 angstroms, είναι πολύ τοξικό για τα κύτταρα. στο ενδιάμεσο εύρος, η μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα θανάτωσης στα κύτταρα είναι περίπου 2600 angstroms. Τα νουκλεϊκά οξέα του κυττάρου, από τα οποία αποτελείται γενετικό υλικό, απορροφούν έντονα τις ακτίνες σε αυτήν την περιοχή. Αυτό το μήκος κύματος, άμεσα διαθέσιμο σε ατμούς υδραργύρου, ξένον ή λαμπτήρες τόξου υδρογόνου, έχει μεγάλη αποτελεσματικότητα για τον μικροβιοκτόνο καθαρισμό του αέρα.
Δεδομένου ότι η διείσδυση του ορατού και υπεριώδους φωτός στους ιστούς του σώματος είναι μικρή, συνεπάγονται μόνο τα αποτελέσματα του φωτός στο δέρμα και στην οπτική συσκευή. Όταν το περιστατικό φως ασκεί τη δράση του στο δέρμα χωρίς επιπλέον εξωτερικούς παράγοντες προδιάθεσης, οι επιστήμονες μιλούν για εγγενή δράση. Αντιθέτως, ένας αριθμός χημικών ή βιολογικών παραγόντων μπορεί να ρυθμίσει το δέρμα για δράση του φωτός. Αυτά τα τελευταία φαινόμενα ομαδοποιούνται υπό φωτοδυναμική δράση. Το ορατό φως, όταν χορηγείται μετά από θανατηφόρες δόσεις υπεριώδους, είναι ικανό να προκαλέσει ανάκτηση των κυττάρων που εκτίθενται. Αυτό το φαινόμενο, που αναφέρεται ως φωτοανάκτηση, οδήγησε στην ανακάλυψη διαφόρων ενζυματικών συστημάτων που είναι ικανά να αποκαταστήσουν τα κατεστραμμένα νουκλεϊκά οξέα στα γονίδια στην κανονική τους μορφή. Είναι πιθανό οι μηχανισμοί φωτοανάκτησης να λειτουργούν συνεχώς σε ορισμένα φυτά που εκτίθενται στην άμεση δράση του ηλιακού φωτός.
Η επιφάνεια της Γης προστατεύεται από τις θανατηφόρες υπεριώδεις ακτίνες του Ήλιου από τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, τα οποία απορροφούν πολύ υπεριώδες, και από μόρια του όζοντος στη στρατόσφαιρα, τα οποία απορροφούν το μεγαλύτερο μέρος της εγγύς υπεριώδους. Ωστόσο, πιστεύεται ότι ένας ενζυματικός μηχανισμός που λειτουργεί στα κύτταρα του δέρματος των ατόμων επιδιορθώνει συνεχώς τη βλάβη που προκαλείται από τις υπεριώδεις ακτίνες στα νουκλεϊκά οξέα των γονιδίων. Πολλοί επιστήμονες πιστεύουν ότι οι χλωροφθοράνθρακες που χρησιμοποιούνται σε προϊόντα ψεκασμού αερολύματος και σε διάφορες τεχνικές εφαρμογές καταστρέφουν τη στιβάδα του στρατοσφαιρικού όζοντος, εκθέτοντας έτσι τα άτομα σε πιο έντονη υπεριώδη ακτινοβολία στο επίπεδο του εδάφους.
Υπάρχουν κάποιες ενδείξεις που δείχνουν ότι όχι μόνο η συνολική ένταση φωτός αλλά και οι ειδικές συνθέσεις έχουν διαφορικά αποτελέσματα στους οργανισμούς. Για παράδειγμα, στις κολοκύθες, το κόκκινο φως ευνοεί την παραγωγή ανθισμένων λουλουδιών και το μπλε φως οδηγεί στην ανάπτυξη φυλλωμάτων λουλουδιών. Η αναλογία των γυναικών προς τα αρσενικά στα guppies αυξάνεται από το κόκκινο φως. Το κόκκινο φως φαίνεται επίσης να επιταχύνει τον ρυθμό πολλαπλασιασμού ορισμένων όγκων σε ειδικά στελέχη ποντικών. Η ένταση του προσπίπτοντος φωτός επηρεάζει την ανάπτυξη οργάνων ανίχνευσης φωτός. τα μάτια των πρωτευόντων που εκτρέφονται σε απόλυτο σκοτάδι, για παράδειγμα, έχουν καθυστερήσει πολύ στην ανάπτυξη.
