Έκπληκτοι οι βιολόγοι του πανεπιστημίου της Αριζόνα Νάνσυ Μόραν και Τάιλερ Τζάρβικ, μελετώντας ορισμένα είδη εντόμων, παρατήρησαν ότι ένα ήδη γνωστό έντομο, η αφίδα, ή μελίγκρα, είχε την ασυνήθιστη ικανότητα να φωτοσυνθέτει ακριβώς όπως τα λουλούδια και τα δέντρα.
Φωτοσύνθεση ονομάζεται η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι μικροοργανισμοί μετασχηματίζουν τη φωτεινή ενέργεια σε χημική, μετατρέποντας το διοξείδο του άνθρακα και το νερό σε οξυγόνο και σε ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις, κυρίως υδατάνθρακες.
Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης βασίζεται σε μια ομάδα χρωστικών ουσιών που ονομάζονται καροτενοειδή, πολύτιμων για την ανάπτυξη της όρασης, των οστών και την παραγωγή βιταμινών.
Η ιδιότητα της φωτοσύνθεσης μέχρι σήμερα εντοπιζόταν μόνο στους φυτικούς οργανισμούς, στα κυανοβακτήρια και σε λίγα είδη μυκήτων
Όπως παρατήρησαν οι Μόραν και Τζαρβικ, η μελίγκρα φτιάχνει μόνη της τα καροτενοειδή, όπως τα φυτά, χάρη σε ένα γονίδιο μύκητα το οποίο έχει ενσωματώσει.
Ο εντομολόγος Αλέν Ρομπισόν του Ινστιτούτου Αγροβιοτεχνολογίας "Sophia" της Γαλλίας ανακάλυψε επίσης ότι οι αφίδες του μπιζελιού (Acyrthosiphon pisum) αλλάζουν χρώμα ανάλογα με το περιβάλλον.
Στις άριστες συνθήκες, οι αφίδες παράγουν μια μέση ποσότητα καροτενοειδών με αποτέλεσμα να γίνονται πορτοκαλί, το χειμώνα, παράγουν υψηλές ποσότητες και γίνονται πράσινα, ενώ σε άλλες περιοχές με περιορισμένες συγκεντρώσεις καροτενοειδών, ελλείψει της χρωστικής, γίνονται άσπρα.
Το χρώμα βασίζεται στα επίπεδα του ATP, ενός μορίου που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά και αποθήκευση ενέργειας σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Οι πράσινες μελίγκρες παρουσιάζουν υψηλότερα επίπεδα, ενώ μικρότερα επίπεδα ATP παρουσίαζαν οι πορτοκαλί μελίγκρες.
Οι συγκεντρώσεις του ATP στις πορτοκαλί μελίγκρες αυξάνονταν όταν τα έντομα τοποθετήθηκαν κάτω από φως, και μειώθηκαν όταν τα έντομα επιστράφηκαν στο σκοτάδι. Αυτό συνέβη διότι η ενέργεια που χρειαζόταν για τη σύνθεση επιπλέον ATP προερχόταν από τη φωτεινή ακτινοβολία που απορροφούσαν τα καροτενοειδή κοντά στην επιφάνεια του σώματος των εντόμων.
Ο μοριακός μηχανισμός που επιτρέπει στις αφίδες να φωτοσυνθέτουν παραμένει εντελώς άγνωστος, καθώς και το γιατί οι αφίδες χρειάζονται τη φωτοσύνθεση, από τη στιγμή που μπορούν να βρουν στα φυτά όλα τα σάκχαρα που χρειάζονται, αλλά οι ερευνητές υποθέτουν πως η φωτοσύνθεση χρησιμοποιείται απο τις αφίδες, όταν οι περιβαλλοντικές συνθήκες, δυσκολεύουν την επιβίωσή τους