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 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.
