Вивчаючи біологію комах у 8 класі, учні найменше звертають увагу на непомітних, безформенних, неприємних на погляд комах ряду Рівнокрилих – попелиць. Всі більше знають про них із особистого життя, особливо, коли у більшій чи меншій мірі стикаються з ними на присадибних ділянках, на городах, у садах, у парках і просто у дикій природі. 

Різноманітні види попелиць, як її ще називають - тлі, є не лише злісними шкідниками сільськогосподарських культур, але й переносниками вірусних хвороб рослин, соками яких вони живляться. Рослини з попелицями слабшають, їхні листки втрачають зелений колір, після чого сохнуть і врешті гинуть. Втрати урожаю від попелиць настільки значні, що господарі витрачають великі кошти на їх знищення. 

Вважають, що ці комахи окупували всю планету. Вони оселяються майже на всіх рослинах, з кожним роком розширяючи всій ареал. Крім того, вони здатні спокійно зимувати на кімнатних і парникових рослинах, також на овочах, складених на зберігання у сховищах. Деякі види мурах переносять восени яйця попелиць у мурашник, щоб ті перезимували у безпечному місці при сприятливій температурі і вологості.

Цікаво, але факт:

-Англійські вчені підрахували, що сукупна маса попелиць на всіх стадіях розвитку, які знаходяться на 4 га плантації цукрового буряка складає близько 50 кг. 

-Поруч із хімічними засобами боротьби на сьогоднішній день використовують сонечок.

-Попелиці виділяють медову росу, яке є улюбленим лакомством мурах і, навіть, бджіл, що слугує їм сировиною для вироблення меду.  

-В теплих краях попелиці, що паразитують на грушах можуть за один рік вивести 30 поколінь. 

-В кінці ХХ ст. вчені з’ясували, що тля може мати і корисне значення, тому що надлишок цукрів у зелених частинах рослин негативно впливає на процес фотосинтезу. Тому висмоктуючи, надлишок цукру тля сприяє прискоренню цього процесу, а падаюча на грунт медова роса стає джерелом азоту. 

Отже, ніхто не вважає їх привабливими, хоча попелиці одні з небагатьох комах чомусь можуть змінювати своє забарвлення, і тому у своїй біології вони мають дещо цікаве і з першого погляду зовсім незрозуміле. 

Біологія попелиці дивовижна: самиці можуть народжуватись вагітними, а у самців може не бути рота, внаслідок чого вони вмирають невдовзі після спарювання. До цього списку аномалій можна додати і нещодавнє дослідження, яке показало, що попелиці можуть також вловлювати сонячне світло і використовувати отриману енергію в цілях метаболізму.

Попелиця унікальна серед тварин завдяки здатності синтезувати пігменти під назвою «каротиноїди». Багато істот використовують їх з різною метою, наприклад, підтримка здоров'я імунної системи і синтез деяких вітамінів, але всі тварини, за винятком попелиці, змушені отримувати каротиноїди з їжі. Ентомологи з Софійського агробіотехнологічного інституту вважають, що у попелиці цей пігмент може також поглинати енергію сонця і передавати її в клітинні структури, які відповідають за виробництво енергії. В той час як це явище не має прецедентів серед тварин, воно є абсолютно буденним в інших царствах живих організмів. Рослини та водорості, а також деякі гриби і бактерії також синтезують каротиноїди, і у всіх цих організмів пігменти являються частиною механізму фотосинтезу.

Ґрунтуючись на відкритті, зробленому в 2010 році, за яким високий рівень каротиноїдів, виявлений у попелиці, явище власного походження, ентомологи вирішили з'ясувати, для чого ці комахи виробляють такі складні з точки зору метаболічних процесів хімічні речовини. Каротиноїди відповідають за пігментацію попелиць, а колір комах визначає, які саме хижаки можуть їх бачити. На колір тіла лабораторної попелиці в дослідженнях впливали умови навколишнього середовища: низькі температури сприяли появі зеленого забарвлення попелиці, за оптимальних умов пігментація ставала помаранчевою, а в умовах обмежених ресурсів великі популяції попелиці ставали білими.

Коли дослідники виміряли у попелиць рівень АТФ – показник передачі енергії у всіх живих істот – результати були вражаючими. Зелена попелиця з високим рівнем каротиноїдів виробляла значно більше АТФ, ніж біла, практично позбавлена цього пігменту. Більше того, рівень АТФ зростав, коли помаранчеві комахи, які містять середній рівень каротиноїдів, поміщались під світло, і знижувався при переміщенні комах в темряву.

Вчені препарували помаранчеву попелицю і очистили від каротиноїдів, щоб упевнитись, що саме ці фрагменти пігменту могли вбирати світло і стали причиною додаткового виробництва енергії.

Ентомологи із Софійського інституту наголошують, що необхідно виконати ще багато роботи до того, щоб упевнитись, що попелиця дійсно демонструє процеси фотосинтезу, але результати нинішнього дослідження чітко вказують на таку можливість. Спосіб розташування молекул каротину у попелиці доводить цю гіпотезу. Пігменти формують шар товщиною від 0 до 40 мікрометрів глибоко в кутикулі комахи, що є чудовим місцем розташування для уловлювання сонячного світла. 

Генетики Єльського університету (США) також проводили оригінальні дослідження про наявність генів для продукування каротиноїдів у попелиць. Їхній висновок цікавий: «Судячи з усього, виробництво енергії – найменша проблема попелиць; їх дієта і без того перевантажена цукром, більшу частину якого комахи не можуть використовувати». Цей факт піднімає питання, для чого попелиці потрібен фотосинтез, тому вчені вважають, що енергетичний резерв допомагає комахам під час екологічного стресу, наприклад, в ході міграції до нової рослини-хазяїна.

Все це досить цікаво і пояснює факт пристосування попелиць до виживання на планеті.