Η μελίγκρα είναι το πρώτο ζώο στο οποίο ανακαλύπτεται υποτυπώδης μηχανισμός φωτοσύνθεσης.
Σύμφωνα με την ανακάλυψη, που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Scientific Reports, η μελίγκρα όπως φαίνεται δεν τρέφεται μόνο με τους χυμούς μιας τριανταφυλλιάς, αλλά και από τη λιακάδα.
Η φωτοσύνθεση, η διαδικασία που αξιοποιεί την ενέργεια του ήλιου για την παραγωγή σακχάρων από διοξείδιο του άνθρακα και νερό, είναι χαρακτηριστικό των φυτών, των κυανοβακτηρίων και λίγων ειδών μυκήτων.
Όλοι αυτοί οι οργανισμοί παράγουν καροτενοειδή, ουσίες με έντονα χρώματα που αποτελούν εξαρτήματα του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Μάλιστα πολλά ζώα, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου, προσλαμβάνουν φυτικά καροτενοειδή μέσω της διατροφής και τα χρησιμοποιούν για τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και τη σύνθεση ορισμένων βιταμινών.
Η πρώτη έκπληξη ήρθε το 2010, όταν ανακαλύφθηκε ότι οι αφίδες, όπως λέγονται επιστημονικά τα διάφορα είδη μελίγκρας, μπορούν να συνθέτουν καροτενοειδή από μόνες τους, αντί να τα προσλαμβάνουν με τη διατροφή τους.
Στο Αντίμπ της Γαλλία, ο εντομολόγος Αλέν Ρομπισόν του Ινστιτούτου Αγροβιοτεχνολογίας θέλησε να διερευνήσει γιατί αυτά τα μικροσκοπικά έντομα χρειάζονται να δαπανούν τόση ενέργεια για να παράγουν τα δικά τους καροτενοειδή.
Ο ερευνητής μελέτησε τη μελίγκρα του μπιζελιού Acyrthosiphon pisum, της οποίας το χρώμα οφείλεται σε καροτενοειδή μόρια και αλλάζει ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Τα πειράματα έδειξαν ότι οι πράσινες μελίγκρες, οι οποίες συνθέτουν περισσότερα καροτενοειδή, παρουσιάζουν υψηλότερα επίπεδα ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη), ενός μορίου που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά και αποθήκευση ενέργειας σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.
Αντίθετα, οι άσπρες μελίγκρες, οι οποίες δεν παράγουν σχεδόν καθόλου καροτενοειδή, παρουσίαζαν τα ελάχιστα επίπεδα ATP, ένδειξη μειωμένης παραγωγής ενέργειας.
Ενδιάμεσα επίπεδα ATP παρουσίαζαν οι πορτοκαλί μελίγκρες, οι οποίες παρουσίαζαν και ενδιάμεσα επίπεδα καροτενοειδών. Το εντυπωσιακό όμως ήταν ότι, οι συγκεντρώσεις του ATP στις πορτοκαλί μελίγκρες αυξάνονταν όταν τα έντομα τοποθετήθηκαν κάτω από φως, και μειώθηκαν όταν τα έντομα επιστράφηκαν στο σκοτάδι.
Περαιτέρω εργαστηριακές μετρήσεις έδειξαν αργότερα ότι η ενέργεια που χρειαζόταν για τη σύνθεση επιπλέον ATP προερχόταν από τη φωτεινή ακτινοβολία που απορροφούσαν τα καροτενοειδή κοντά στην επιφάνεια του σώματος των εντόμων.
Παρ’ όλα αυτά, ο μοριακός μηχανισμός που επιτρέπει στις αφίδες να φωτοσυνθέτουν παραμένει εντελώς άγνωστος, και οι ερευνητές παραδέχονται ότι τα ευρήματά τους θα πρέπει να επιβεβαιωθούν και να επεκταθούν με νέες έρευνες.
Παραμένει εξάλλου ασαφές γιατί οι αφίδες χρειάζονται τη φωτοσύνθεση, δεδομένου ότι μπορούν να βρουν στα φυτά όλα τα σάκχαρα που χρειάζονται. Μια πιθανή εξήγηση που προτείνουν οι ερευνητές είναι ότι η μελίγκρα παράγει σάκχαρα με τη βοήθεια του ήλιου σε περιόδους στρες, όπως για παράδειγμα όταν μεταναστεύει από το ένα φυτό στο άλλο
Η φωτοσύνθεση, η διαδικασία που αξιοποιεί την ενέργεια του ήλιου για την παραγωγή σακχάρων από διοξείδιο του άνθρακα και νερό, είναι χαρακτηριστικό των φυτών, των κυανοβακτηρίων και λίγων ειδών μυκήτων.
Όλοι αυτοί οι οργανισμοί παράγουν καροτενοειδή, ουσίες με έντονα χρώματα που αποτελούν εξαρτήματα του φωτοσυνθετικού μηχανισμού. Μάλιστα πολλά ζώα, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου, προσλαμβάνουν φυτικά καροτενοειδή μέσω της διατροφής και τα χρησιμοποιούν για τη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος και τη σύνθεση ορισμένων βιταμινών.
Η πρώτη έκπληξη ήρθε το 2010, όταν ανακαλύφθηκε ότι οι αφίδες, όπως λέγονται επιστημονικά τα διάφορα είδη μελίγκρας, μπορούν να συνθέτουν καροτενοειδή από μόνες τους, αντί να τα προσλαμβάνουν με τη διατροφή τους.
Στο Αντίμπ της Γαλλία, ο εντομολόγος Αλέν Ρομπισόν του Ινστιτούτου Αγροβιοτεχνολογίας θέλησε να διερευνήσει γιατί αυτά τα μικροσκοπικά έντομα χρειάζονται να δαπανούν τόση ενέργεια για να παράγουν τα δικά τους καροτενοειδή.
Ο ερευνητής μελέτησε τη μελίγκρα του μπιζελιού Acyrthosiphon pisum, της οποίας το χρώμα οφείλεται σε καροτενοειδή μόρια και αλλάζει ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Τα πειράματα έδειξαν ότι οι πράσινες μελίγκρες, οι οποίες συνθέτουν περισσότερα καροτενοειδή, παρουσιάζουν υψηλότερα επίπεδα ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη), ενός μορίου που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά και αποθήκευση ενέργειας σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.
Αντίθετα, οι άσπρες μελίγκρες, οι οποίες δεν παράγουν σχεδόν καθόλου καροτενοειδή, παρουσίαζαν τα ελάχιστα επίπεδα ATP, ένδειξη μειωμένης παραγωγής ενέργειας.
Ενδιάμεσα επίπεδα ATP παρουσίαζαν οι πορτοκαλί μελίγκρες, οι οποίες παρουσίαζαν και ενδιάμεσα επίπεδα καροτενοειδών. Το εντυπωσιακό όμως ήταν ότι, οι συγκεντρώσεις του ATP στις πορτοκαλί μελίγκρες αυξάνονταν όταν τα έντομα τοποθετήθηκαν κάτω από φως, και μειώθηκαν όταν τα έντομα επιστράφηκαν στο σκοτάδι.
Περαιτέρω εργαστηριακές μετρήσεις έδειξαν αργότερα ότι η ενέργεια που χρειαζόταν για τη σύνθεση επιπλέον ATP προερχόταν από τη φωτεινή ακτινοβολία που απορροφούσαν τα καροτενοειδή κοντά στην επιφάνεια του σώματος των εντόμων.
Παρ’ όλα αυτά, ο μοριακός μηχανισμός που επιτρέπει στις αφίδες να φωτοσυνθέτουν παραμένει εντελώς άγνωστος, και οι ερευνητές παραδέχονται ότι τα ευρήματά τους θα πρέπει να επιβεβαιωθούν και να επεκταθούν με νέες έρευνες.
Παραμένει εξάλλου ασαφές γιατί οι αφίδες χρειάζονται τη φωτοσύνθεση, δεδομένου ότι μπορούν να βρουν στα φυτά όλα τα σάκχαρα που χρειάζονται. Μια πιθανή εξήγηση που προτείνουν οι ερευνητές είναι ότι η μελίγκρα παράγει σάκχαρα με τη βοήθεια του ήλιου σε περιόδους στρες, όπως για παράδειγμα όταν μεταναστεύει από το ένα φυτό στο άλλο
http://www.agronews.gr
