Ossigeno, Luce e Vita costituiscono un paradigma: non ci sarebbe vita sulla Terra, almeno nella forma in cui noi la conosciamo, in assenza di ossigeno e di luce solare. La vita, sin dai suoi albori, è storia di relazione con l’ambiente e, dunque, di rapporto tra viventi, ossigeno e luce.
Il Sole, la sorgente della luce che irradia la Terra, è una stella di dimensioni medio-piccole costituita principalmente da idrogeno ed elio: è classificato come “nana gialla” di tipo spettrale G2V, dove “G2” indica che la stella ha una temperatura superficiale di 5 777 K (5 504 °C), caratteristica che le conferisce un colore bianco, estremamente intenso e cromaticamente freddo, che può apparire giallognolo a causa della diffusione luminosa nell’atmosfera terrestre, e “V” (5 in numeri romani) indica che il Sole, come la maggior parte delle stelle, si trova in in una lunga fase di equilibrio stabile in cui l’astro fonde, nel proprio nucleo, l’idrogeno in elio. Questo processo genera un’enorme quantità di energia emessa nello spazio sotto forma di radiazioni elettromagnetiche (radiazioni solari), flusso di particelle (vento solare) e neutrini. La radiazione solare, emessa come luce visibile ed infrarossi, consente la vita sulla Terra in quanto fornisce l’energia necessaria ad attivare i principali meccanismi che ne stanno alla base.
L’ossigeno iniziò a formarsi sulla Terra circa 3.500 milioni di anni fa, come sottoprodotto della reazione di fotosintesi dei cianobatteri: è il terzo elemento più abbondante dell’universo, dopo idrogeno ed elio. In forma di diossido di ossigeno (O2), gas incolore e inodore, costituisce il 20,8% dell’atmosfera terrestre e legato ad altri elementi è l’elemento chimico più comune della crosta terrestre, rappresentandone circa il 47% della massa.
Ossigeno e luce sono indispensabili alla vita ma, al contempo, condizionano gli organismi viventi che debbono adattare il loro metabolismo ad operare in presenza di radiazioni luminose ed in condizioni pro-ossidanti. Per le sue caratteristiche chimiche, infatti, l’ossigeno è un elemento implicato in processi di ossidazione, reazioni caratterizzate da un trasferimento di elettroni tra una specie chimica che si “ossida” ed un’altra che si “riduce”. Anche la luce è un fenomeno che scaturisce da un trasferimento di elettroni che passano da uno stato di eccitazione ad uno più stabile, da un orbitale atomico più esterno ad un’altro più prossimo al nucleo.
L’azione di luce ed ossigeno può originare fenomeni noti come “ossidazione” e “foto-ossidazione” cui il pensiero comune attribuisce, a primo impatto, effetti negativi: l’ossidazione dei metalli, l’irrancidimento dei grassi alimentari, la degradazione delle opere d’arte, sono indiscutibilmente fenomeni di deterioramento dovuti alla loro azione. Tuttavia, ben altre considerazioni scaturiscono se si considera l’azione della luce e dell’ossigeno nell’ambito dei processi biochimici e metabolici: la fotosintesi clorofilliana e la respirazione mitocondriale sono processi cruciali per la vita degli organismi terrestri e sono, a loro volta, processi che dipendono strettamente dalla disponibilità di luce e ossigeno e che hanno alla base un flusso di elettroni.
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