來自《自然》雜誌
蚜蟲的生物學特性十分奇特：它們一出生就可能懷孕，雄性有時甚至沒有嘴，導致它們在交配後不久便死亡。 本週釋出的一項研究表明，除了上述這些不同尋常的特性之外，蚜蟲可能還能夠捕獲陽光，並將太陽能用於新陳代謝。
蚜蟲在動物中是獨一無二的，它們能夠合成稱為類胡蘿蔔素的色素。許多生物體依賴這些色素來實現各種功能，例如維持健康的免疫系統和製造某些維生素，但所有其他動物都必須透過飲食來獲取這些色素。法國索菲亞·安提波利斯索菲亞生物技術研究所的昆蟲學家阿蘭·羅比雄及其同事認為，在蚜蟲中，這些色素可以吸收太陽的能量，並將其傳遞給參與能量產生的細胞機制1。
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雖然這種能力在動物中前所未有，但在其他生物界中卻很常見。植物和藻類，以及某些真菌和細菌，也能夠合成類胡蘿蔔素，並且在所有這些生物體中，這些色素都構成光合作用機制的一部分。
自制能量收集器
羅比雄和他的團隊從 2010 年的一項發現2中獲得啟發，該發現表明在蚜蟲體內發現的高含量類胡蘿蔔素是自身產生的。因此，他們著手研究昆蟲為何要製造如此代謝成本高昂的化學物質。
類胡蘿蔔素是蚜蟲色素的來源，蚜蟲的顏色決定了哪些捕食者能夠看到它們。羅比雄實驗室蚜蟲的體色受環境條件的影響，寒冷的環境偏愛綠色蚜蟲，最佳條件產生橙色蚜蟲，而當種群數量龐大且面臨資源有限時，則會出現白色蚜蟲。
當研究人員測量蚜蟲體內 ATP（所有生物體能量轉移的“貨幣”）的水平時，結果令人震驚。含有高含量類胡蘿蔔素的綠色蚜蟲產生的 ATP 明顯多於幾乎不含這些色素的白色蚜蟲。此外，當橙色蚜蟲（含有中等含量的類胡蘿蔔素）被放置在光照下時，ATP 產量增加，而當它們被移至黑暗中時，ATP 產量則下降。
研究人員繼續碾碎橙色蚜蟲並提純其類胡蘿蔔素，證明正是這些提取物可以吸收光線並傳遞能量。
該文章的作者之一，索菲亞研究所的另一位昆蟲學家瑪麗亞·卡波維拉堅稱，在科學家能夠確定蚜蟲確實進行光合作用之前，還需要進行更多的工作，但這些發現無疑提出了這種可能性。
胡蘿蔔素分子在動物體內的排列方式為這一假設增加了分量。這些色素在昆蟲角質層下 0-40 微米深的範圍內形成一層，使其處於捕獲陽光的理想位置。
耶魯大學西黑文分校的昆蟲遺傳學家南希·莫蘭負責最初發現蚜蟲具有類胡蘿蔔素生產基因，她指出，仍有許多問題尚未解答。“能量產生似乎是蚜蟲最不擔心的問題——它們的飲食中富含過量的糖分，其中大部分它們都無法利用，”她說。
這就引出了一個問題，即蚜蟲為何需要進行光合作用。但卡波維拉推測，類似電池的備用系統可能在環境壓力時期為它們提供幫助，例如當它們遷移到新的寄主植物時。