Як бджолине жало впорскує отруту: вчені вперше показали моторошний механізм
Жало медоносної бджоли здатне продовжувати вводити отруту навіть після того, як відокремилося від тіла комахи. Дослідники вперше безпосередньо зафіксували, як працює цей механізм, і з'ясували, що він нагадує мініатюрний насос із двома поршнями.
Про це повідомляє Science Alert.
Високошвидкісні камери зафіксували, як жало проникає в прозорий гель, що імітує людську шкіру, а його внутрішні структури почергово рухаються та проштовхують отруту всередину. Відео допомогло науковцям детально розібратися в роботі механізму, який досі не спостерігали безпосередньо.
Як жало вводить отруту без бджоли
У медоносних бджіл (Apis mellifera) жало має зазубрини, які допомагають йому закріпитися в шкірі. Коли бджола жалить людину або іншу тварину, жало часто застрягає, відривається від тіла комахи й продовжує працювати автономно.
Підписуйтеся на наші соцмережі
Дослідники з'ясували, що основну роль у цьому процесі відіграє механізм, який вони назвали мікронасосом із подвійним поршнем.
Усередині жала розташовані дві гострі рухомі структури — ланцети. Вони почергово просуваються вперед і відтягуються назад, допомагаючи жалу проникати глибше в тканину. Кожен ланцет з'єднаний із гнучким клапаном у потовщеній частині жала.
Клапани працюють почергово: один рухається вниз, просуваючи відповідний ланцет, тоді як інший відтягується назад. Коли вони проходять повз один одного, їхня форма змінюється, що дає змогу підтримувати рух рідини в одному напрямку.
Так жало не лише проникає в тканину, а й забезпечує безперервне надходження отрути з отруйного мішечка. Увесь механізм компактний і здатний працювати без нервових сигналів від тіла бджоли.
Чим цей механізм відрізняється від звичайного насоса
Науковці порівнюють бджолине жало з технічними пристроями для перекачування рідини. Наприклад, звичайний шприц використовує один поршень, який рухається всередині циліндра. Натомість жало має дві рухомі структури, які працюють узгоджено, допомагаючи підтримувати потік отрути.
За словами ентомологині Фіорелли Рамірес-Есківель із австралійського Університету Маккуорі, особливість механізму полягає у формі клапанів. Вони діють як гнучкі поршні, що рухаються в протилежних напрямках і дають змогу безперервно перекачувати рідину.
Раніше вчені знали, що отруйний мішечок бджоли з'єднаний із камерою, у якій розташовані клапани. Проте точний принцип їхньої роботи залишався незрозумілим. Нові спостереження дали змогу вперше побачити, як ці структури взаємодіють під час введення отрути.
Чи можна використати відкриття в медицині
На думку дослідників, принцип роботи бджолиного жала може стати джерелом ідей для створення компактних пристроїв, призначених для точного введення або перекачування рідин.
Подвійний поршневий механізм поєднує невеликий розмір, автономну роботу та здатність підтримувати безперервний потік. Ці властивості можуть бути корисними під час розроблення медичного обладнання або інструментів для лабораторних досліджень.
Однак поки що це лише потенційний напрям застосування. Дослідження описує біологічний механізм, а не готову технологію для медицини.