Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Škůdci na sluneční pohon: Mšice provádějí fotosyntézu, naznačuje výzkum

  6:08aktualizováno  6:08
Francouzští biologové jsou možná na stopě prvního hmyzu, který dokáže využívat energii ze Slunce stejně jako rostliny. Živočichem s nezvyklou vlastností mají být mšice.

Kyjatka hrachovitá z čeledi mšicovitých, druh, na kterém výzkum francouzských vědců probíhal | foto: Shipher Wu via PLoS Biology

Francouzští vědci Maria Capovillová a Alain Robichon se podle všeho ocitli buď na stopě překvapivého objevu, nebo ve velmi neortodoxní slepé uličce. V časopisu Scientific Reports zveřejnili článek, který naznačuje (ovšem nedokazuje), že v těle jednoho druhu mšic by mohlo docházet k fotosyntéze. Tedy k využití slunečního záření na výrobu energie, které je základem metabolismu rostlin či řas.

Překvapivé tvrzení má svůj původ ve starší studii z roku 2010. Tehdy francouzský tým naměřil podle článku v časopisu Science v tělech mšic neobvyklé množství barviv karotenoidů. Látky z této skupiny jsou známé pro antioxidační účinky a jsou důležité pro zrak. Živočichové si je ale v těle nevyrábí a musí ho získat od skutečných výrobců, třeba rostlin nebo hub, které je využívají při fotosyntéze.

Mšice kyjatka hrachová je ovšem výjimka. Jak vědci zjistili, karotenoidy si sama vytváří v těle. Geny s návodem na jejich výrobu získal tento druh patrně od hub, není ale jasné jak. Nebylo by to ovšem poprvé, protože k přenosu genů mezi druhy dochází i bez přispění genetických inženýrů. U bakterií je to úplně běžné, u vyšších živočichů vzácné, ale možné.

Výjimečnost mšic je v tomto ohledu poměrně logická. Pijí výhradně rostlinou mízu a v té zřejmě příliš mnoho karotenoidů není, říkají francouzští vědci. Zároveň jim ale takové obecné vysvětlení nestačilo, a tak se rozhodli na tuto otázku podívat podrobněji. Zřejmě proto, že karotenoidy slouží při fotosyntéze, vědci prověřovali i možnost, že mšice "jedou" na Slunce.

Při pokusech si vyšlechtili mšice-albíny bez barviva v těle, a pak je porovnávali s běžnými zástupci tohoto druhu. Při srovnání s běžnými mšicemi s pigmentem našli skutečně zajímavý rozdíl: běžné mšice mají na světle v těle více molekul ATP, které slouží všem organismům jako vnitřní energetická "měna". Pokud mšice uzavřeli ve tmě, u hmyzu s pigmentem se množství ATP snížilo. U jedinců bez pigmentu žádný rozdíl odborníci nezjistili.

Vědci opatrně naznačují, že karotenoidy by tedy mohly sloužit jako součást nějakého mechanismu k výrobě energie ze slunečního záření. Zároveň ale sami autoři upozorňují, že nepopsali celý proces fotosyntézy. Ten vyžaduje ještě poměrně velké množství dalších kroků a ty studie nezkoumala. Ale za zveřejnění i tento částečný výsledek rozhodně stál.

Kromě toho dnes vědci musí publikovat neustále, aby prokázali, že mají nárok na financování. Pokud tedy nejde o výsledek, který by bylo možné patentovat a který musí být držen v tajnosti, nemohou často čekat až do úplného završení práce.

Mravenec odebírá ze zadečku mšice tekutinu obsahující nestrávené cukry z její

Mravenec odebírá ze zadečku mšice tekutinu obsahující nestrávené cukry z její stravy. Právě produkce tohoto sladkého nektaru je důvod, proč mravenci mšice "chovají". Navíc fakt, že mšice mají ve vlastní potravě více energie, než dokáží zpracovat, vyvolává otázku, k čemu by vlastně fotosyntézu mohly potřebovat.

První, ale jen mezi svými

Pokud se fotosyntéza u mšic prokáže, šlo by o první hmyz, který umí provádět fotosyntézu. Ale ne prvního živočicha. Primát v tomto směru drží plž Elysia chlorotica.

Tento drobný mořský živočich v těle sbírá chloroplasty z kořisti. Ty by ale dlouho nevydržely, a tak si plž vyrábí vlastní chlorofyl a další látky nutné pro fungování chloroplastů. Je v tom tak úspěšný, že při dostatečném osvětlení umí přežít jenom z fotosyntézy.

Velmi blízké soužití s rostlinami má i mexický mlok axolotl. Jeho vajíčka zrají v rosolovitém obalu, který je chrání před vyschnutím. Sliz ale také zpomaluje pronikání kyslíku k vajíčkům. Pro zárodky ho tak vyrábí řasa, která za něj na oplátku dostává oxid uhličitý a dusíkaté sloučeniny, který embrya vylučují jako odpad.

V roce 2010 si však Ryan Kerney z Dalhousiovy univerzity v kanadském Halifaxu všiml, že zelený není jen sliz, ale i samotné zárodky axolotlů. Ukázalo se, že některé buňky axolotlů ukrývají drobné řasy. Mnohdy přímo sousedí s mitochondriemi, které pro buňky vyrábějí energii. Buňky zvířete tak přímo využívají kyslík a jiné látky, které v řasách vznikají při fotosyntéze.

Je to unikátní spolupráce. Vědci dlouho považovali za nezpochybnitelnou pravdu, že imunitní systém obratlovců cizí biologická tělíska v buňce vždy zuřivě napadá, a v embryích tedy žádná cizí tělíska být nemůžou. Ale tato spolupráce je evidentně tak výhodná, že mloci a řasy na dogmata nehledí.

Jestli by mohla fotosyntéza přinášet mšicím něco tak zásadního, aby se do ní opravdu pustily, to nevíme. Možná by fotosyntéza mohla pomáhat přežít stěhování z rostliny na rostlinu, kdy se mšice musí obejít bez potravy, navrhla v rozhovoru pro časopis Nature Nancy Moranová z Yaleovy univerzity. Ale to je jen odhad.

Přesněji na to může odpovědět jen další výzkum. Pokud na něj Maria Capovillová a Alain Robichon dostanou další peníze.



Témata: Cukr, Nature, Slunce

Nejčtenější

Vyřešil jsem nejslavnější záhadu, tvrdí devadesátiletý britský matematik

Britský matematik Michael Atiyah (2018)

Britsko-libanonský matematik Michael Atiyah tvrdí, že našel důkaz jednoho z nejslavnějších nevyřešených matematických...

Zelená Sahara, o hodinu delší den a rozpad Afriky. Co čeká naši planetu?

Budoucnost

Na základě současných poznatků dokážou vědci odhadnout, co se stane v daleké budoucnosti. Připravili jsme pro vás výběr...



Lákavá návnada. Jak se ruská agentka přibližovala k Trumpovi

Marija Butinová (19. 7. 2018)

Vyšetřování vlivu Moskvy na poslední americké volby se dostalo k zajímavému odhalení. Ruská agentka se podle něj...

Pohozeni v jednom hrobě. Po 400 letech vracíme dívce a chlapci tvář

Odhalení podoby dvou chlapců a devčete

Na začátku byla náhoda. Stavba rodinného bazénu u domku v Táboře odhalila kosterní pozůstatky tří lidí. V těchto dnech,...

Po 50 letech se poletí k Měsíci, vesmírným turistou bude japonský miliardář

Prvním vesmírným turistou, který se vydá na oběžnou dráhu kolem Měsíce, bude...

Prvním vesmírným turistou, který se vydá na oběžnou dráhu kolem Měsíce, bude japonský miliardář Júsaku Maezawa....

Další z rubriky

Nejzábavnější vědecká studie roku: I naprosté nemehlo může tancovat

Studie „Everybody dance now“ ukazuje způsob, jak počítačově automaticky...

Jak byste vypadali, kdybyste uměli tancovat? Američtí vědci vytvořili systém, který dokáže kohokoli, alespoň tedy na...

O krok blíže k empatickému počítači. Jak dokáže luštit lidské emoce?

O krok blíže dokonalému humanoidovi vnímajícímu emoce

Vědci z univerzity MIT roky pracují na softwaru, který dokáže rozpoznat lidské emoce. Přesněji, zda jsou pozitivní,...

Oblouková lampa je výhodnější než žárovka. Jak to viděli před sto lety

Veliký elektrický reflektor o svítivosti 80 000 svíček na světové výstavě v...

Rozmach elektrického osvětlení na přelomu 19. a 20. století znamenal pro veřejnost, která s elektřinou měla málo...

Najdete na iDNES.cz