Ультрафиолет. Красота, польза и опасность
Солнечное излучение не ограничивается тем, что мы видим. Помимо видимой, высокоэнергетической части спектра, существует ультрафиолетовое коротковолновое излучение, которое, проходя сквозь атмосферу Земли, попадает на её поверхность.
Ультрафиолет может быть полезен: например, он способствует выработке витамина D. Но из-за высокой энергичности он может быть чрезвычайно опасен. В его силах — нарушить структуру ДНК, и он способен одарить не только загаром, но и ожогом, а в худшем случае — раком кожи.
Ультрафиолет. Красота, польза и опасность
Раз в наше время ультрафиолет представляет опасность для обитателей Земли, у физиков к биологам назрел серьезный вопрос. Ведь нам известно, что три с половиной миллиарда лет назад, в период зарождения жизни, Солнце хоть и было тусклее в видимой части спектра, в ультрафиолетовой части оно светило намного ярче. 3,5 миллиарда лет назад Юное Солнце представляло собой парадокс. По сравнению с нынешним светилом, его свечение было на 30% менее ярким, однако было полно смертельного ультрафиолета.
Ядро вращалось намного быстрее, из-за чего электромагнитный нагрев ещё больше раскалял плазму на поверхности. В свою очередь, плазма излучала больше энергии, но не в видимых частотах, а в более высоких, создавая рентгеновские и ультрафиолетовые волны. Пока первые организмы обустраивались в своём влажном доме, юное блеклое Солнце изо всех сил пыталось усложнить им жизнь.
Мы прибыли к одной из вершин Медного Каньона, на высоту две тысячи двести метров. И сейчас я вновь сниму показания. На датчике 260. Если помните, когда мы были на уровне моря, датчик тоже показывал где-то 260. Несмотря на то, что Солнце уже не в зените, и ультрафиолет проходит через атмосферу большей толщины, чем ранее, всё это компенсируется низкой плотностью воздуха.
Сейчас я получаю больше радиации, чем получал бы в это же время на уровне моря. Ученые предполагают, что первым живым организмам приходилось иметь дело именно с такими дозами радиации. Ведь в те времена Солнце производило намного больше ультрафиолетового излучения. Поэтому можно с уверенностью сказать, что эти обстоятельства ставили под угрозу развитие первых созданий.
Жизнь раскрасила наш дом во все цвета радуги: в зеленый и голубой, красный и желтый, оранжевый и фиолетовый. И все эти оттенки жизни определяются тем, как она реагирует на свет. Солнечный свет представляет собой «поток» из частиц света, так называемых фотонов, обладающих разными энергиями и дождем проливающихся на поверхность Земли.
Голубой цвет несут фотоны с высокими энергиями, красный цвет — фотоны с низкими, а все промежуточные цвета радуги — это тоже фотоны с разными диапазонами энергий. Соус мы видим красным, потому что в нем содержатся пигменты, поглощающие голубые фотоны, испускаемые Солнцем. Красные же, отскакивая от поверхности, попадают человеку в глаз — именно поэтому мы видим соус красным.
В случае с зеленым чили красные фотоны взаимодействуют, общаются с пигментами в соусе, в то время как зеленые фотоны, смешавшись с голубыми, попадают мне на сетчатку, из-за чего соус чили я вижу зеленым.
Пигменты наделяют мир цветом. Планета окрашена генами, отточенными миллиардами лет эволюции. Одни цвета предупреждают об опасности. Другие — приглашают к опылению. Пигменты — это порожденный эволюцией инструмент защиты от ультрафиолетового излучения.
