Це тварини, здатні до фотосинтезу
Комаха синтезує каротиноїди - клас пігментів, які відіграють важливу роль у метаболізмі тварин загалом (не тільки у комах), беручи участь у зоровій функції, зростанні кісток, синтезі вітамінів.
До цього часу вважалося, що тварини можуть отримувати необхідні каротиноїди лише із зовнішніх джерел - поїдаючи водорості, гриби та рослини, здатні природним чином синтезувати ці сполуки.
Але біологи з Університету Арізони виявили в 2010 році, що комаха, яка називається горохова попелиця, може самостійно синтезувати каротиноїдні пігменти. Генетична таємниця цієї здатності? Ген гриба дістався до клітин попелиці і був скопійований, ставши частиною геному комахи.
Після цього відкриття біолог Ален Робішон з Інституту ім. Софії Агробіотех у Франції хотів з’ясувати, чому комаха синтезує такі речовини, які з метаболічної точки зору є дуже дорогими, пов’язаними з великим споживанням клітинної енергії.
Каротиноїди відповідають за колір тіла комах, і дослідники виявили, що ці комахи можуть змінювати колір залежно від умов навколишнього середовища.
В оптимальних умовах попелиця синтезує середню кількість пігментів і забарвлюється в оранжевий колір. При низьких температурах комахи мають більш високий рівень каротиноїдів і мають зелений колір. У районах з обмеженими ресурсами попелиця майже позбавлена пігментів і виглядає білою.
Французькі дослідники вимірювали рівень АТФ (аденозинтрифосфату) в організмі комах, це метод вимірювання передачі енергії в живих організмах, оскільки АТФ є речовиною, яка бере участь в енергетичних процесах на клітинному рівні.
Результати були несподіваними: зелена попелиця мала більше АТФ, ніж біла, а помаранчева попелиця синтезувала більше АТФ під впливом світла, ніж у темряві. Згодом фахівці витягували та очищали каротиноїди з тіла попелиці, демонструючи, що ці речовини поглинають світло та беруть участь у передачі енергії.
Усі ці результати дозволяють припустити, що синтезовані каротиноїдні пігменти можуть сприяти фотоіндукованому переносу електронів - тобто активації метаболічних реакцій за рахунок постачання енергії від світла.
Тому попелиця використовує енергію сонячного світла у власному обміні речовин.
Однак вчені кажуть, що необхідні подальші дослідження, щоб переконатися, що попелиця має подібні можливості до фотосинтезу. Вони висунули гіпотезу, що ці потужності можуть бути резервною системою, яка використовується в періоди екологічного стресу.