In der Geschichte der Melatoninforschung hat man sich fast ausschließlich auf die nächtliche Melatoninproduktion in der Zirbeldrüse konzentriert, die für den zirkadianen Rhythmus des Melatonins im Blut und im Liquor verantwortlich ist. Da Melatonin in der Zirbeldrüse hauptsächlich nachts produziert und ausgeschüttet wird, wird es als chemischer Ausdruck der Dunkelheit bezeichnet. Die Bedeutung der anderen Melatoninquellen wurde bisher kaum beachtet. Nach den derzeitigen Erkenntnissen gibt es bei Wirbeltieren mindestens vier Melatoninquellen, die zum Melatoninpool des gesamten Körpers beitragen. Dazu gehört Melatonin, das (1) von der Zirbeldrüse, (2) von extrapinealen Zellen, Geweben und Organen, (3) von der Mikrobiota der Haut, des Mundes, der Nase, des Verdauungstraktes und der Vagina sowie (4) von Melatonin aus der Nahrung produziert wird. Diese verschiedenen Melatoninquellen weisen unterschiedlich regulierte Mechanismen für die Melatoninsynthese auf. Sichtbares Licht, das auf die Netzhaut trifft, oder ein intensiver körperlicher Reiz können den nächtlichen Melatoninspiegel in der Zirbeldrüse unterdrücken; im Gegensatz dazu gibt es Beispiele, bei denen der extrapineale Melatoninspiegel bei starker körperlicher Betätigung im Tageslicht, das den gesamten Bereich der NIR-Strahlung enthält, erhöht ist. Die kumulative Wirkung aller Zellen, die vermehrt extrapineales Melatonin produzieren, reicht aus, um die Schweißkonzentration zu erhöhen, und möglicherweise, wenn die Exposition andauert, auch die zirkulierenden Werte. Die vorübergehenden Erhöhungen von Schweiß- und Plasmamelatonin unterstützen die Annahme, dass extrapineales Melatonin eine Produktionskapazität hat, die weit über das hinausgeht, was von der Zirbeldrüse produziert werden kann, und dass es zur Aufrechterhaltung der interzellulären Homöostase verwendet wird und auf schnelle Veränderungen der ROS-Dichte reagiert. Die potenziellen Regulierungsmechanismen von Nahinfrarotlicht (NIR) auf die Melatoninsynthese werden hier im Detail diskutiert. In Verbindung mit der Entdeckung hoher Melanopsinwerte in den meisten Fettzellen und deren Reaktion auf Licht werden Theorien, die sich auf die Zirbeldrüse stützen, weiter in Frage gestellt. Während die regulatorischen Prozesse, die mit dem aus der Mikrobiota stammenden Melatonin zusammenhängen, derzeit unbekannt sind, scheint es eine Wechselwirkung zwischen dem vom Wirt und dem aus der Mikrobiota stammenden Melatonin zu geben.