Sophia Antipolis (Francie) - Výroba energie ze slunce byla vždy spojována zejména s rostlinami a řasami, méně často pak s některými bakteriemi a houbami.
Jedna říše však dlouho chyběla - živočichové.
Poté, co se ukázalo, že mořský plž Elysia chlorotica je schopný vyrábět energii ze slunce pomocí chloroplastů získaných z řas, které tento živočich konzumuje, ukazují i závěry vědců z francouzského Sophia Agrobiotech Institute, že v přírodě opravdu téměř žádné pravidlo neplatí vždy.
Výsledky týmu Alaina Robichona publikované v Scientific Reports totiž ukazují, že některé mšice - malinký a z mnoha pohledů bizarní hmyz - disponují starobylým metabolickým systémem, který jim, podobně jako rostlinám, umožňuje zpracovat energii ze slunečního záření a využít ji k tvorbě adenosintrifosfátu - ATP.
Tato molekula funguje v tělech všech organismů jako jakési univerzální energetické platidlo, využívané v drtivé většině dějů, v nichž dochází ke spotřebě energie.
Laicky řečeno funguje tak, že jako úložiště energie slouží vazby mezi adenosinem a fosfáty. S odštěpením každého fosfátu je možné získat energii potřebnou k tomu, aby proběhla jiná reakce energii spotřebovávající - například když se "staví" bílkoviny nebo DNA.
Nalezený systém však nefunguje na bázi chlorofylu, ale barevných látek zvaných karotenoidy.
Dlouho se přitom mělo za to, že vlastní tvorba těchto látek je doménou pouze výše zmíněných skupin organismů.
Díky houbám
Karotenoidy
Karotenoidy jsou souhrnným označením pro skupinu asi šesti nebo sedmi stovek látek, jež jsou rozpustné v tucích a které jsou vytvářeny rostlinami, fotosyntetizujícími bakteriemi nebo řasami.
Jedná se o barevné látky - pigmenty - které své producenty zbarvují do odstínů červené, oranžové nebo žluté barvy; v závislosti na jejich typu a množství.
Pro člověka, který je musí přijímat v potravě, jsou důležité například jako zdroj vitamínů (karotenoid beta-karoten obsažený například v mrkvi, je provitamínem A - lidské tělo je tedy schopné tuto látku přeměnit na vitamín A), jako antioxidanty či látky důležité pro správnou funkci imunitního systému.
V roce 2010 však v časopise Science vyšel článek, jenž přinesl překvapivé a nečekané zjištění - totiž že i v dědičné informaci mšic lze nalézt geny pro některé enzymy, umožňující karotenoidy vyrábět (v případě zmíněného mořského plže to potvrdila až studie v časopise Molecular Biology and Evolution z letošního června).
Zmíněný článek v Science přinesl i pravděpodobné vysvětlení původu těchto genů - vědci předpokládají, že se do mšic dostal přenosem (například pomocí nějakého viru) z hub. Mšice jsou tak jedinými živočichy, kteří jsou schopní si karotenoidy sami vyrábět.
Množství karotenoidů u mšic v Robichonově laboratoři záviselo na teplotě, v jaké byly chovány.
Mšice na květině i jako květina
Vědci tak byli schopní získat tři typy mšic - zelené s nejvyšším množstvím těchto látek, oranžové se střední hodnotou a bílé, téměř bez barviv.
Následné měření množství energetického platidla ATP potom ukázalo, že zelené, na karotenoidy nejbohatší mšice, vyráběly nejvíce těchto molekul, oranžové méně a bílé téměř žádné.
Zbývalo tak ještě ukázat, zda je toto množství závislé na světle, nebo ne. Rozdíly mezi tmou a světlem opravdu přinesly výrazné rozdíly v hladinách těchto látek.
Vědci tak mají v ruce několik indicií naznačujících, že mšice jsou skutečně schopné, podobně jako rostliny, fotosyntetizovat.
K čemu to všechno?
Nicméně zbývá pořád dost nezodpovězených otázek, zejména proč by vlastně mšice takový systém potřebovaly.
"Tvorba energie se zdá být tím nejmenším z problémů, které mšice mohou mít. Jejich potrava je extrémně bohatá na cukry, z nichž většinu ani nemohou využít," řekla genetička Nancy Moranová, jež stála u objevu z roku 2010, pro Nature News.
Maria Capovillová v návaznosti na tuto otázku spekuluje o možnosti, že podobný záložní zdroj energie může sloužit v době, kdy musí mšice čelit nějakému stresu z okolí - například nedostatku v době, kdy se stěhují na jinou rostlinu.
