La clorofilla e altri pigmenti fotosintetici (chiamati fitopigmenti) hanno spettri distinti che mostrano quali lunghezze d'onda della luce assorbono per eseguire la fotosintesi. La clorofilla assorbe maggiormente la luce nella regione blu, ma ha anche un forte assorbimento in alcune parti dello spettro ultravioletto. Le luci nere emettono luce ultravioletta e possono avere effetti diversi sulla crescita delle piante.
Spettro UV
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Le luci nere emettono radiazioni ultraviolette nella regione UVA (da 320 a 400 nanometri di lunghezza d'onda) e nella regione UVB (da 290 a 320 nanometri). La clorofilla nelle piante è fortemente assorbente dalle radiazioni UVA a lunghezza d'onda più lunghe. Tuttavia, forti radiazioni UV possono candeggiare i fitopigmenti Diversi tipi di luce UV possono avere effetti diversi su diversi tipi di piante.
Mutazione
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La luce UV, in particolare UVB, può causare mutazioni del DNA chiamate dimeri di timina. Questo è un danno reversibile al DNA che di solito viene automaticamente corretto in presenza di luce bianca. Le piante che crescono sotto luci nere senza luce bianca possono essere dannose per le piante.
Pigmenti diversi
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Le piante usano prevalentemente la clorofilla a per la fotosintesi Tuttavia, anche altri pigmenti sono usati per aiutare nella fotosintesi e anche come pigmenti fotoprotettivi, come si vede chiaramente nei molti colori delle foglie delle piante d'appartamento che sono disponibili dai coltivatori. Le piante con diversi pigmenti possono reagire in modo diverso alla crescita sotto un nero luce. I principali tipi di pigmenti fotosintetici sono clorofille e carotenoidi. Esistono centinaia di diversi tipi di questi fitopigmenti e si trovano in diverse specie in decine di migliaia di combinazioni diverse.
Crescita differenziale
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Le piante coltivate alla luce nera possono reagire modificando i rapporti o le quantità dei loro diversi fitopigmenti. Ad esempio, i carotenoidi possono essere arricchiti o impoveriti a seconda della specie e della lunghezza d'onda della luce UV a cui sono esposte le piante. Arricchire composti come i carotenoidi può rendere la pianta più nutriente.
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Più del 97 percento di tutta la luce UV viene filtrata naturalmente nell'atmosfera superiore prima che raggiunga la Terra. Quasi tutta la luce UV che raggiunge la Terra è UVA. Le piante che crescono in condizioni di luce nera possono essere interessanti ma è certamente diverso dalle condizioni in cui verrebbero le piante in natura. Perché specie diverse reagiscono in modo diverso alla luce UV e persino a diverse lunghezze d'onda della luce UV, è impossibile dire come una specie reagirebbe a una certa lunghezza d'onda della luce UV.I ricercatori hanno scoperto, ad esempio, che la crescita delle piante è sostanzialmente aumentata rimuovendo la luce UV dalle fonti di luce bianca.