Wpływ światła widzialnego i ultrafioletowego
Życie nie mogłoby istnieć na Ziemi bez światła słonecznego. Rośliny wykorzystują energię promieni słonecznych w procesie fotosyntezy do produkcji węglowodanów i białek, które służą jako podstawowe organiczne źródła żywności i energii dla zwierząt. Światło ma silny wpływ regulujący na wiele układów biologicznych. Większość niebezpiecznych promieni ultrafioletowych Słońca, które są niebezpieczne, jest skutecznie absorbowana przez górną atmosferę. Na dużych wysokościach i w pobliżu równika intensywność promieniowania ultrafioletowego jest większa niż na poziomie morza lub na szerokościach północnych.
Światło ultrafioletowe o bardzo krótkiej długości fali, poniżej 2200 angstremów, jest bardzo toksyczne dla komórek; w zakresie pośrednim największa skuteczność zabijania komórek wynosi około 2600 angstremów. Kwasy nukleinowe komórki, z których składa się materiał genetyczny, silnie absorbują promienie w tym regionie. Ta długość fali, łatwo dostępna w lampach rtęciowych, ksenonowych lub wodorowych, ma dużą skuteczność w bakteriobójczym oczyszczaniu powietrza.
Ponieważ penetracja światła widzialnego i ultrafioletowego w tkankach ciała jest niewielka, konsekwencją jest jedynie wpływ światła na skórę i aparat wzrokowy. Kiedy światło padające wywiera swoje działanie na skórę bez dodatkowych zewnętrznych czynników predysponujących, naukowcy mówią o wewnętrznym działaniu. W przeciwieństwie do tego, wiele chemicznych lub biologicznych czynników może uwarunkować skórę pod działaniem światła; te ostatnie zjawiska są pogrupowane według działania fotodynamicznego. Światło widzialne, podawane po śmiertelnych dawkach ultrafioletu, może powodować odzyskanie odsłoniętych komórek. Zjawisko to, określane mianem odnowy biologicznej, doprowadziło do odkrycia różnych układów enzymatycznych zdolnych do przywracania uszkodzonych kwasów nukleinowych w genach do ich normalnej postaci. Prawdopodobne jest, że mechanizmy fotoodkrywania działają w sposób ciągły w niektórych roślinach narażonych na bezpośrednie działanie promieni słonecznych.
Powierzchnia Ziemi jest chroniona przed śmiercionośnym promieniowaniem ultrafioletowym Słońca przez górne warstwy atmosfery, które pochłaniają ultrafiolet i dalekie promienie ultrafioletowe, a także cząsteczki ozonu w stratosferze, które pochłaniają większość promieniowania ultrafioletowego. Mimo to uważa się, że mechanizm enzymatyczny działający w komórkach skóry osób nieustannie naprawia uszkodzenia spowodowane przez promieniowanie ultrafioletowe kwasów nukleinowych genów. Wielu naukowców uważa, że chlorofluorowęglowodory stosowane w produktach aerozolowych w aerozolu oraz w różnych zastosowaniach technicznych wyczerpują stratosferyczną warstwę ozonową, narażając w ten sposób ludzi na intensywniejsze promieniowanie ultrafioletowe na poziomie gruntu.
Istnieją pewne dowody wskazujące, że nie tylko ogólne natężenie światła, ale także specjalne kompozycje mają zróżnicowany wpływ na organizmy. Na przykład w dyniach czerwone światło sprzyja produkcji kwiatów słupkowych, a niebieskie światło prowadzi do rozwoju kwiatów prążkowanych. Stosunek samic do samców w gupikach zwiększa się na czerwonym świetle. Czerwone światło wydaje się również przyspieszać tempo proliferacji niektórych nowotworów u specjalnych szczepów myszy. Intensywność padającego światła ma wpływ na rozwój narządów światłoczułych; na przykład oczy naczelnych hodowane w całkowitej ciemności są znacznie opóźnione w rozwoju.
