Jesteśmy organizmami poznającymi otaczający nas świat przede wszystkim wzrokowo – polegamy więc zmysłowo głównie na „analizie” promieniowania elektromagnetycznego w zakresie widzialnym. Zmysł wzroku jest zresztą chyba najbardziej rozpowszechnionym sposobem poznawania świata.
Promieniowanie elektromagnetyczne z widzialnego zakresu widma jest też podstawą fotosyntezy – procesu, za pomocą którego rośliny produkują cukry wykorzystując energię fotonów światła. Wydaje się, że ewolucja bardzo mocno powiązała organizmy żywe z promieniowaniem widzialnym (oraz jego najbliższymi „sąsiadami” – istnieją organizmy, np. niektóre owady czy ptaki, które potrafią zobaczyć bliski ultrafiolet). Wiemy jednak, że jest to tylko bardzo niewielki wycinek całego spektrum promieniowania elektromagnetycznego docierającego do Ziemi. Dlaczego więc ewolucja nie wykorzystała fal radiowych, produkowanych zarówno przez Słońce jak i bardziej odległe (ale i też radiowo „jaśniejsze”) kosmiczne źródła promieniowania?
Promieniowanie widzialne a radiowe
Podstawową różnicą, jaka istnieje między promieniowaniem widzialnym i radiowym jest niesiona przez nie energia. Pojedynczy foton promieniowania niesie energię wprost proporcjonalną do jego częstotliwości. Oznacza to, że fotony promieniowania w zakresie fal radiowych niosą energię od kilku do kilkunastu rzędów wielkości mniejszą (ok. miliona razy do tysięcy trylionów razy mniejszą!) niż fotony światła widzialnego.
Energia taka nie jest zbyt użyteczna – potrafi ona co najwyżej wprawić cząsteczki w ruch drgający (czyli ogrzać złożoną z nich substancję) ale nie jest ona wystarczająca do tego, by wzbudzać elektrony w cząsteczkach i atomach, wrzucając je na wyższe poziomy energetyczne. Takie przeskakiwanie elektronów jest kluczowym elementem procesów związanych z widzeniem czy absorpcją światła w fotosyntezie – ewolucja wykorzystała więc najbardziej energetycznie „wydajną” widzialną część widma promieniowania elektromagnetycznego: wystarczającą do wzbudzenia elektronów w cząsteczkach biologicznych, ale jednocześnie mniej energetycznie zasobną od znacznie potężniejszego promieniowania UV, X czy gamma, niosącego dość energii by cząsteczki biologiczne po prostu zniszczyć.
Dodatkowym problemem promieniowania radiowego jest jego niewielkie natężenie w naturalnym środowisku – oczywiście jeśli pominiemy sztuczne, stworzone przez człowieka jego źródła. Cała energia naturalnie docierającego do Ziemi w ciągu jednego roku promieniowania radiowego jest wielokrotnie mniejsza niż energia wpadająca do oka człowieka w czasie kilku sekund spoglądania na zachodzące słońce.
Z ewolucyjnego punktu widzenia wykorzystanie promieniowania radiowego byłoby więc bardzo nieefektywne: niosłoby ono bardzo niewiele informacji, a każde, nawet niewielkie zaburzenie jego intensywności wprowadzałoby ogromny błąd w działaniu zmysłów opartych na falach radiowych. Oczywiście istniałby sposób na efektywniejsze wykorzystanie takich fal.
Wykorzystanie fal radiowych
Podobnie jak my, chcąc zbadać kosmiczne źródła fal radiowych, staramy się je zbierać możliwie jak największymi radioteleskopami (lub ich sieciami obejmującymi całą planetę) – tak organizm chcący wykorzystać fale radiowe musiałby osiągać gigantyczne rozmiary, po to tylko by zarejestrować odpowiednią ilość energii płynącej z radiowej części spektrum. Ewolucja, optymalizując koszty „konstrukcji” organizmów, prawdopodobnie nigdy nie znalazłaby się nawet w pobliżu takiego rozwiązania biologicznego.
Na koniec warto wspomnieć o jeszcze jednej cesze promieniowania radiowego. Fale radiowe bez problemu przenikają przez większość tkanek i przeszkód terenowych. Oznacza to, że nie niosą zbyt wiele potencjalnie użytecznej informacji o ukształtowaniu terenu czy rozmieszczeniu innych osobników w przestrzeni.
Promieniowanie świetlne stosunkowo łatwo „zasłonić” – co doskonale wykorzystuje nasze oko. Jego konstrukcja – ze źrenicą przepuszczającą tylko światło wpadające z określonej strony – pozwala na łatwą ocenę kierunku padania światła. Ma to kluczowe znacznie np. w ocenie odległości do źródła pokarmu czy w ucieczce przed drapieżnikiem w miejsca gorzej oświetlone.
Z ewolucyjnego punktu widzenia zakres widzialny spektrum promieniowania elektromagnetycznego okazał się po prostu bardziej „praktyczny”.