Учёные заподозрили тлю в способности к фотосинтезу

Оранжевые и зелёные насекомые вместе. Самая большая красно-рыжая особь в верхней части снимка производит на свет потомство

Оранжевые и зелёные насекомые вместе. Самая большая красно-рыжая особь в верхней части снимка производит на свет потомство
(фото 2010, Charles Hedgcock R.B.P.)

Биологи давно считают тлю довольно необычным насекомым. Она может рождаться уже беременной, а некоторые самцы появляются на свет лишенные рта, чтобы умереть сразу после спаривания.

Два года назад исследователи из университета Аризоны открыли, что гороховая тля (Acyrthosiphon pisum) может производить растительные пигменты каротиноиды — вещества, окрашивающие в красный, оранжевый и жёлтый цвет томаты и морковь.

Работа, опубликованная на этой неделе в журнале Scientific Reports, сообщает о ещё одном удивительном свойстве этих существ. Французские учёные предположили, что тля способна к фотосинтезу.

Энтомолог Ален Робишон (Alain Robichon) и его коллеги из Агробиотехнологического института Софии (L'Institut Sophia Agrobiotech) предполагают, что каротиноиды тли поглощают световые волны и передают их на клеточные АТФ, вещества, участвующие в производстве энергии.

Эта схема используется растениями и водорослями, а также некоторыми грибами и бактериями. Науке известен только один похожий способ получения энергии животным: морской слизняк (Elysia chlorotica) способен, поедая зелёные водоросли, "высасывать" их хлоропласты и пользоваться ими для преобразования солнечной энергии в процессе фотосинтеза.

В новом исследовании учёные попытались выяснить, для чего тля вырабатывает такие затратные для метаболизма химические вещества, как каротиноиды.

От содержания этих пигментов напрямую зависит окраска насекомого. Так, при низкой температуре его максимальная концентрация обеспечивает тле зелёный цвет. При комфортных условиях выращивания и температуре 22 градуса по Цельсию насекомое приобретает оранжевый цвет. При высокой плотности колонии ресурсов на всех не хватает, и минимальное содержание каротиноидов приводит к тому, что тля становится белой.

Исследователи замерили количество аденозинтрифосфата (АТФ) у особей разного цвета. Оказалось, что у зелёных особей содержание АТФ было гораздо выше, чем у белых. А у оранжевых насекомых, в организме которых наблюдается промежуточная концентрация каротиноидов, количество АТФ увеличивалось, когда они находились на свету, и уменьшалось в темноте.

Ещё одним доводом в пользу версии о способности тли к фотосинтезу служит то, что каротиноиды образуют слой на глубине от 0 до 40 микрометров под кутикулой насекомых. Это оптимальное расположение для захвата солнечной энергии.

Сами учёные считают, что, несмотря на полученные результаты, требуется провести ещё много исследований, чтобы сделать окончательный вывод, доказать, что тля способна к фотосинтезу.

"Производство энергии является наименьшей проблемой для этих насекомых, — говорит Нэнси Моран (Nancy Moran) из Йельского университета, автор исходной работы об обнаружении каротиноидов в организме тли. – В их рационе так много сахара, что они не способны использовать его полностью. Совершенно не понятно, зачем им нужен фотосинтез".

По версии французских исследователей, энергия солнца может использоваться насекомыми в качестве резервной, например, во время перехода на новые растения.