Efek cahaya tampak dan ultraviolet
Kehidupan tidak akan ada di Bumi tanpa cahaya dari Matahari. Tumbuhan memanfaatkan energi sinar matahari dalam proses fotosintesis untuk menghasilkan karbohidrat dan protein, yang berfungsi sebagai sumber makanan dan energi organik dasar bagi hewan. Cahaya memiliki pengaruh pengatur yang kuat pada banyak sistem biologis. Sebagian besar sinar ultraviolet kuat dari Matahari, yang berbahaya, secara efektif diserap oleh atmosfer bagian atas. Pada ketinggian tinggi dan dekat Khatulistiwa, intensitas ultraviolet lebih besar daripada di permukaan laut atau di lintang utara.
Sinar ultraviolet dengan panjang gelombang sangat pendek, di bawah 2200 angstrom, sangat beracun bagi sel; dalam kisaran menengah, efektivitas pembunuhan terbesar pada sel adalah sekitar 2600 angstrom. Asam nukleat sel, yang terdiri dari bahan genetik, sangat menyerap sinar di wilayah ini. Panjang gelombang ini, tersedia dalam uap merkuri, xenon, atau lampu busur hidrogen, memiliki efektifitas besar untuk pemurnian germicidal di udara.
Karena penetrasi cahaya tampak dan ultraviolet dalam jaringan tubuh kecil, hanya efek cahaya pada kulit dan pada alat visual yang menjadi konsekuensi. Ketika cahaya datang memberi efek pada kulit tanpa faktor predisposisi eksternal tambahan, para ilmuwan berbicara tentang tindakan intrinsik. Sebaliknya, sejumlah agen kimia atau biologis dapat mengkondisikan kulit untuk tindakan cahaya; fenomena terakhir ini dikelompokkan dalam aksi fotodinamik. Cahaya tampak, bila diberikan dengan dosis ultraviolet mematikan, mampu menyebabkan pemulihan sel-sel yang terpapar. Fenomena ini, disebut sebagai photorecovery, telah mengarah pada penemuan berbagai sistem enzim yang mampu mengembalikan asam nukleat yang rusak dalam gen ke bentuk normal mereka. Besar kemungkinan mekanisme pemulihan photor terus beroperasi di beberapa pabrik yang terkena aksi langsung sinar matahari.
Permukaan Bumi dilindungi dari sinar ultraviolet mematikan Matahari oleh lapisan atas atmosfer, yang menyerap ultraviolet jauh, dan oleh molekul ozon di stratosfer, yang menyerap sebagian besar ultraviolet dekat. Meski begitu, diyakini bahwa mekanisme enzimatik yang beroperasi di sel-sel kulit individu terus memperbaiki kerusakan yang disebabkan oleh sinar ultraviolet ke asam nukleat gen. Banyak ilmuwan percaya bahwa klorofluorokarbon yang digunakan dalam produk semprot aerosol dan dalam berbagai aplikasi teknis menghabiskan lapisan ozon stratosfer, sehingga membuat orang terkena radiasi ultraviolet yang lebih intens di permukaan tanah.
Ada beberapa bukti yang menunjukkan bahwa tidak hanya intensitas cahaya keseluruhan tetapi juga komposisi khusus memiliki efek diferensial pada organisme. Misalnya, dalam labu, lampu merah lebih menyukai produksi bunga pistillate, dan cahaya biru mengarah pada pengembangan bunga staminate. Rasio betina dan jantan di guppy meningkat oleh lampu merah. Lampu merah juga muncul untuk mempercepat laju proliferasi beberapa tumor pada galur khusus tikus. Intensitas cahaya insiden memiliki pengaruh pada perkembangan organ penginderaan cahaya; mata primata yang dipelihara dalam kegelapan total, misalnya, banyak terbelakang dalam perkembangan.
