تأثيرات الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية
الحياة لا يمكن أن توجد على الأرض بدون ضوء من الشمس. تستخدم النباتات طاقة أشعة الشمس في عملية البناء الضوئي لإنتاج الكربوهيدرات والبروتينات ، والتي تعمل كمصادر عضوية أساسية للغذاء والطاقة للحيوانات. للضوء تأثير تنظيمي قوي على العديد من الأنظمة البيولوجية. تمتص معظم أشعة الشمس القوية والأشعة فوق البنفسجية ، وهي خطرة ، بشكل فعال في الغلاف الجوي العلوي. عند الارتفاعات العالية وبالقرب من خط الاستواء ، تكون شدة الأشعة فوق البنفسجية أكبر مما هي عليه عند مستوى سطح البحر أو عند خطوط العرض الشمالية.
الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي القصير جدًا ، تحت 2200 أنجسترومس ، شديدة السمية للخلايا ؛ في المدى المتوسط ، تكون أكبر فعالية قتل على الخلايا حوالي 2600 أنجستروم. الأحماض النووية في الخلية ، التي تتكون منها المادة الوراثية ، تمتص الأشعة بشدة في هذه المنطقة. هذا الطول الموجي ، المتاح بسهولة في بخار الزئبق ، مصابيح الزينون ، أو قوس الهيدروجين ، له فعالية كبيرة لتنقية الهواء من مبيدات الحشرات.
بما أن اختراق الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية في أنسجة الجسم صغير ، فإن آثار الضوء على الجلد وعلى الأجهزة البصرية هي فقط نتيجة لذلك. عندما يمارس الضوء الساقط تأثيره على الجلد بدون عوامل مؤهبة خارجية إضافية ، يتحدث العلماء عن عمل جوهري. على النقيض من ذلك ، قد يقوم عدد من العوامل الكيميائية أو البيولوجية بتكييف الجلد لعمل الضوء ؛ يتم تجميع هذه الظواهر الأخيرة تحت تأثير ديناميكي ضوئي. الضوء المرئي ، عندما يعطى بعد جرعات قاتلة من الأشعة فوق البنفسجية ، قادر على التسبب في استعادة الخلايا المكشوفة. وقد أدت هذه الظاهرة ، التي يشار إليها باسم الاكتشاف الضوئي ، إلى اكتشاف أنظمة إنزيمات مختلفة قادرة على استعادة الأحماض النووية التالفة في الجينات إلى شكلها الطبيعي. من المحتمل أن آليات الاستكشاف الضوئي تعمل بشكل مستمر في بعض النباتات المعرضة للعمل المباشر لأشعة الشمس.
إن سطح الأرض محمي من الأشعة فوق البنفسجية الفتاكة للشمس بواسطة الطبقات العليا من الغلاف الجوي ، التي تمتص الأشعة فوق البنفسجية البعيدة ، وجزيئات الأوزون في الستراتوسفير ، التي تمتص معظم الأشعة فوق البنفسجية القريبة. ومع ذلك ، يُعتقد أن آلية إنزيمية تعمل في خلايا جلد الأفراد تعمل باستمرار على إصلاح الضرر الذي تسببه الأشعة فوق البنفسجية للأحماض النووية للجينات. يعتقد العديد من العلماء أن مركبات الكربون الكلورية فلورية المستخدمة في منتجات رش الأيروسول وفي التطبيقات التقنية المختلفة تستنفد طبقة الأوزون الستراتوسفيرية ، مما يعرض الأشخاص إلى أشعة فوق بنفسجية أكثر كثافة على مستوى الأرض.
هناك بعض الأدلة التي تشير إلى أنه ليس فقط شدة الضوء الشاملة ولكن أيضًا التراكيب الخاصة لها تأثيرات مختلفة على الكائنات الحية. على سبيل المثال ، في القرع ، يفضل الضوء الأحمر إنتاج أزهار المدقات ، ويؤدي الضوء الأزرق إلى تطوير أزهار صفائحية. يتم زيادة نسبة الإناث إلى الذكور في أسماك الغابي عن طريق الضوء الأحمر. يبدو أن الضوء الأحمر يسرع أيضًا معدل انتشار بعض الأورام في سلالات خاصة من الفئران. شدة الضوء الساقط لها تأثير على تطوير أجهزة استشعار الضوء. أعين القرود المرباة في ظلام دامس ، على سبيل المثال ، متخلفة كثيرا في التطور
