Effecten van zichtbaar en ultraviolet licht
Zonder licht van de zon zou er geen leven op aarde kunnen zijn. Planten gebruiken de energie van de zonnestralen in het fotosyntheseproces om koolhydraten en eiwitten te produceren, die dienen als organische basisbronnen voor voedsel en energie voor dieren. Licht heeft een krachtige regulerende invloed op veel biologische systemen. De meeste sterke ultraviolette stralen van de zon, die gevaarlijk zijn, worden effectief geabsorbeerd door de bovenste atmosfeer. Op grote hoogte en nabij de evenaar is de ultraviolette intensiteit groter dan op zeeniveau of op noordelijke breedtegraden.
Ultraviolet licht met een zeer korte golflengte, minder dan 2200 angstrom, is zeer giftig voor cellen; in het tussenliggende bereik is de grootste moordeffectiviteit op cellen ongeveer 2600 angstrom. De nucleïnezuren van de cel, waaruit genetisch materiaal is samengesteld, absorberen in dit gebied sterke stralen. Deze golflengte, gemakkelijk verkrijgbaar in kwikdamp-, xenon- of waterstofbooglampen, heeft een grote doeltreffendheid voor kiemdodende zuivering van de lucht.
Aangezien penetratie van zichtbaar en ultraviolet licht in lichaamsweefsels klein is, zijn alleen de effecten van licht op de huid en op het visuele apparaat van belang. Wanneer invallend licht zijn werking op de huid uitoefent zonder extra externe predisponerende factoren, spreken wetenschappers van intrinsieke werking. Daarentegen kunnen een aantal chemische of biologische middelen de huid conditioneren voor lichtwerking; deze laatste verschijnselen zijn gegroepeerd onder fotodynamische actie. Zichtbaar licht kan bij toediening na dodelijke doses ultraviolet licht de blootgestelde cellen herstellen. Dit fenomeen, fotorecovery genoemd, heeft geleid tot de ontdekking van verschillende enzymsystemen die in staat zijn om beschadigde nucleïnezuren in genen in hun normale vorm te herstellen. Het is waarschijnlijk dat fotorecovery-mechanismen continu actief zijn in sommige planten die worden blootgesteld aan de directe werking van zonlicht.
Het aardoppervlak wordt beschermd tegen de dodelijke ultraviolette stralen van de zon door de bovenste lagen van de atmosfeer, die ver ultraviolet absorberen, en door ozonmoleculen in de stratosfeer, die het meeste van het bijna ultraviolette absorberen. Toch wordt aangenomen dat een enzymatisch mechanisme dat in de huidcellen van individuen werkt, voortdurend de schade herstelt die wordt veroorzaakt door ultraviolette stralen aan de nucleïnezuren van de genen. Veel wetenschappers zijn van mening dat chloorfluorkoolwaterstoffen die worden gebruikt in spuitbussen en in verschillende technische toepassingen de stratosferische ozonlaag aantasten, waardoor personen worden blootgesteld aan intensere ultraviolette straling op grondniveau.
Er zijn aanwijzingen dat niet alleen de algehele lichtintensiteit, maar ook speciale composities verschillende effecten hebben op organismen. Zo bevordert rood licht bij pompoenen de aanmaak van pistillaatbloemen en leidt blauw licht tot de ontwikkeling van staminaatbloemen. De verhouding van vrouwtjes tot mannetjes bij guppy's wordt verhoogd door rood licht. Rood licht lijkt ook de proliferatiesnelheid van sommige tumoren in speciale muizenstammen te versnellen. De intensiteit van invallend licht heeft invloed op de ontwikkeling van lichtgevoelige organen; de ogen van primaten die in volledige duisternis zijn grootgebracht, zijn bijvoorbeeld veel achtergebleven in ontwikkeling.
