以來，科學家始終認為(wei) ，通過飲食是動物獲取所需胡蘿卜素的*來源。沒有文字記載說動物能夠靠自身的能力生產(chan) 或製造胡蘿卜素。

　　然而，美國亞(ya) 利桑那大學研究人員新公布的研究成果改變了人們(men) 的觀點，他們(men) 發現，一種名為(wei) 豌豆蚜蟲的昆蟲能夠生產(chan) 製造自身所需的基本營養(yang) 成分——胡蘿卜素。負責研究工作的是亞(ya) 利桑那大學生態和進化生物學教授南希·莫蘭(lan) ，主要合作者包括化學和生物化學係研究專(zhuan) 家泰勒·賈爾沃。

　　莫蘭(lan) 表示，從(cong) 雞蛋黃的黃色，到蝦和三文魚的粉色，再到火烈鳥、西紅柿、胡蘿卜、柿子椒和金盞花粉色等，這些顏色的背後均是胡蘿卜素在“作祟”，人們(men) 從(cong) 胡蘿卜素的廣泛分布中，不難明白它實際上存在於(yu) 生命的各個(ge) 角落。

　　莫蘭(lan) 和同事通過在實驗室中培養(yang) 豌豆蚜蟲，了解到了它們(men) 是如何獲得生產(chan) 胡蘿卜素的能力的。她表示，研究小組的發現源於(yu) 實驗室中發生一次幸運的意外以及其他科學家zui近完成的豌豆蚜蟲基因組測序工作。

　　豌豆蚜蟲的英文學名為(wei) Acyrthosiphon pisum，它們(men) 的顏色有紅色和綠色兩(liang) 種。豌豆蚜蟲為(wei) 無性係動物，“母親(qin) ”直接繁殖“女兒(er) ”，而“女兒(er) ”與(yu) “母親(qin) ”具有相同的遺傳(chuan) 特征。

　　2007年，莫蘭(lan) 和同事在實驗室中發現紅色係豌豆蚜蟲神奇地繁殖出黃綠色的後代時，知道這是豌豆蚜蟲的基因發生突變的結果。他們(men) 將新生的黃綠色豌豆蚜蟲稱為(wei) Y係，並將它們(men) 在實驗室作為(wei) “寵物”培養(yang) ，認為(wei) 也許某天會(hui) 有機會(hui) 了解顏色出現如此變化的真正原因。

　　豌豆蚜蟲體(ti) 內(nei) 存在著共生菌（symbiotic bacteria）。這些共生菌生活在豌豆蚜蟲體(ti) 內(nei) 特殊的細胞中，並從(cong) 母係豌豆蚜蟲直接傳(chuan) 遞給其後代。共生菌為(wei) 豌豆蚜蟲提供了至關(guan) 重要的營養(yang) 。如果蚜蟲的共生菌死亡，那麽(me) 蚜蟲也就隨之而滅。

　　莫蘭(lan) 研究豌豆蚜蟲和細菌體(ti) 係長達數0年，知道有3種主要的共生菌並不生產(chan) 胡蘿卜素。此外，她十分清楚，豌豆蚜蟲並不從(cong) 它們(men) 的食物中獲取胡蘿卜素，因為(wei) 豌豆蚜蟲是通過吸取植物韌皮部樹液來獲得所需食物的，而樹液本身胡蘿卜素貧乏，並且蚜蟲體(ti) 內(nei) 的胡蘿卜素與(yu) 植物中的並不相同。

　　2009年底，在豌豆蚜蟲全部的DNA測序完成並為(wei) 研究人員共享後，莫蘭(lan) 決(jue) 定利用這些基因序列尋找豌豆蚜蟲的胡蘿卜素基因。由於(yu) 有機物利用相同的生物合成途徑獲取胡蘿卜素，因此莫蘭(lan) 和同事認為(wei) 可以直接尋找豌豆蚜蟲的胡蘿卜素基因。

　　在豌豆蚜蟲基因組測序中，研究人員分析的是紅色豌豆蚜蟲，它們(men) 帶有額外的胡蘿卜素基因副本，這使得研究人員很容易地找到了導致豌豆蚜蟲呈紅色的基因。隨後，莫蘭(lan) 和同事的工作就是了解紅豌豆蚜蟲額外的胡蘿卜素基因副本到底是來自豌豆蚜蟲的DNA，還是來自少見的共生菌，或是因樣品被真菌所汙染的結果。

　　研究發現，從(cong) 豌豆蚜蟲中除掉共生菌並沒有改變其後代的顏色，這意味著共生菌並不是蚜蟲紅色的來源。然而，通過追蹤紅色、綠色以及2007年獲得的黃綠色豌豆蚜蟲的家係，證明顏色變化符合孟德爾遺傳(chuan) 特征，這表明導致豌豆蚜蟲呈紅色的DN段是豌豆蚜蟲DNA的組成部分。

　　莫蘭(lan) 和同事發現的豌豆蚜蟲遺傳(chuan) 特征與(yu) 其他研究小組的結果吻合，該研究認為(wei) ，自然界豌豆蚜蟲具有兩(liang) 種顏色的原因在於(yu) 紅色豌豆蚜蟲更易受到寄生蜂的影響，而綠色豌豆蚜蟲更容易受到其天敵如瓢蟲的影響。

　　解釋疑團zui終的關(guan) 鍵在於(yu) 該基因片段從(cong) 何而來。研究人員發現，蚜蟲體(ti) 中特殊的編譯胡蘿卜素代碼的DN段不同於(yu) 細菌的胡蘿卜素基因，但與(yu) 某些真菌（fungus）的胡蘿卜素基因相同。莫蘭(lan) 認為(wei) ，事實上是一種真菌基因進入了蚜蟲的體(ti) 內(nei) 並被複製，雖然在兩(liang) 種微生物之間發生基因轉移十分常見，但是一種真菌的功能性基因作為(wei) 一種動物的DNA卻是人們(men) 遇見。

　　莫蘭(lan) 表示，蚜蟲和病原菌類（pathogenic fungi）之間的關(guan) 聯也許使得基因轉移成為(wei) 可能。或許這隻是一個(ge) 十分罕見的事例。然而，按照迄今為(wei) 止的基因組研究獲得的結論，單一的事例通常是廣為(wei) 存在事物的一個(ge) 寫(xie) 照。新的發現表明生物體(ti) 和它們(men) 基因組隨著時間的推移發生交織，並以不同的方式融合。看來，不同的基因組和生物體(ti) 以及家係之間的差異比人們(men) 想象中的要小許多。

　　動物存在許多需求，反映出的是先輩基因的喪(sang) 失。這是人們(men) 的飲食需要多種氨基酸和維生素的原因。過去，人們(men) 認為(wei) 沒有動物能夠重新獲得這些已喪(sang) 失的能力。但是，豌豆蚜蟲的事例表明，它的確獲得了生產(chan) 自己所需化合物的能力。