Пчелиное жало оказалось автономным двухпоршневым микронасосом

Ученые выяснили, по какому принципу работает жало медоносной пчелы после того, как оно отделяется от тела насекомого. Оказалось, что оно действует как сложный микронасос с двумя поршнями, способный самостоятельно впрыскивать яд. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Макроснимок жала медоносной пчелы, застрявшего в прозрачном геле. Хорошо видны зазубренные стилеты и мешочек с ядом.

Механизм удалось изучить с помощью высокоскоростной съемки: пчелы жалили прозрачный гель, который имитировал кожу, а процесс фиксировала камера. Запись показала, что два зазубренных стилета жала поочередно движутся вперед и назад, как лезвия сабельной пилы, все глубже проникая в ткань. Оторвавшееся от пчелы жало, снабженное собственными мышцами и нервной тканью, способно автономно работать от 30 секунд до двух минут.

Стилеты действуют как поршни в единой насосной камере. Пока один из них выталкивает яд, второй втягивает новую порцию из ядовитого мешочка. Такая схема обеспечивает непрерывную подачу токсина. Чтобы подтвердить свои выводы, исследователи из Университета Маккуори в Австралии создали по данным микрокомпьютерной томографии увеличенную рабочую 3D-модель насоса.

Авторы статьи считают, что этот необычный и эффективный механизм может найти применение в медицине и микрогидродинамике. По такому принципу можно создавать малоинвазивные микронасосы, например, для дозированной доставки лекарств.

Еще от автора