Luce e vita

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Dal punto di vista fisico, la differenza tra radiazioni visibili e radiazioni invisibili, così netta per l’occhio umano, è dovuta solo a pochi nanometri di lunghezza d’onda o, in altre parole, a una piccola quantità di energia. Come può essere che questa minuscola parte dello spettro elettromagnetico sia responsabile della visione, della regolazione ritmica giornaliera di molte attività biologiche, del ripiegarsi delle piante verso la luce e, inoltre, della fotosintesi da cui dipende la vita? È una coincidenza straordinaria che tutte queste attività biologiche dipendano dalle stesse lunghezze d’onda?

Per George Wald, un esperto delle relazioni tra “luce e vita” la risposta è no in quanto, se la vita esistesse in qualche altra parte dell’Universo, dipenderebbe molto probabilmente dalla stessa banda dello spettro elettromagnetico. Wald basa questa ipotesi su due fatti. Per prima cosa, gli esseri viventi sono costituiti da grosse molecole complesse mantenute in particolari configurazioni e da legami idrogeno e da altri legami deboli. Radiazioni con energia appena superiore alla radiazione viola romperebbero questi legami distruggendo così la struttura e la funzione delle molecole; le molecole di DNA, per esempio, sono particolarmente vulnerabili a tali effetti. Radiazioni con lunghezza d’onda inferiore ai 200 nanometri, cioè con energia ancora maggiore, allontanerebbero gli elettroni dagli atomi.

D’altra parte, luce con lunghezze d’onda maggiori di quelle della banda del visibile, cioè con meno energia della luce rossa, è assorbita dall’acqua, che costituisce la componente più abbondante di tutti gli esseri viventi sulla Terra. Quando questa luce raggiunge le molecole, la sua energia aumenta il loro movimento, aumentando il calore, ma non prova cambiamenti delle loro configurazioni elettroniche. Soltanto le radiazioni comprese nell’ambito della luce visibile hanno la proprietà di “eccitare” le molecole, cioè di far passare gli elettroni a livelli di energia più alti, e di produrre quindi cambiamenti chimici e biologici.

La seconda ragione per cui la banda visibile dello spettro elettromagnetico è stata “scelta” dagli esseri viventi è semplicemente perché essa corrisponde a ciò che è disponibile. La porzione più cospicua delle radiazioni solari che raggiungono la Terra è compresa in quest’ambito: la maggior parte delle lunghezze d’onda di energia maggiore è schermata dall’ossigeno e dall’ozono presenti nell’atmosfera, mentre molte delle radiazioni infrarosse sono trattenute dal vapore acqueo e dall’anidride carbonica prima di raggiungere la superficie terrestre.

Questo è un esempio di ciò che è definito “l’idoneità dell’ambiente”: l’adattabilità dell’ambiente alla vita e della vita al mondo fisico sono perfettamente correlate.

Se non fosse così la vita non potrebbe esistere!