Дослідники у сповільненій зйомці продемонстрували, як працює жало бджоли — унікальні кадри вперше були так точно вивчені в дії.
Більшість людей на Землі знають, що медоносні бджоли (Apis mellifera) втрачають жало, коли жалять жертву. Це один із тих природних механізмів, які здаються справжнім дивом, однак він також є смертельним для комахи: намагаючись відлетіти й витягнути жало, бджоли фактично відривають його від себе разом із отруйним мішечком і частиною своїх органів, що призводить до неминучої смерті, пише Popular Science.
У новому дослідженні завдяки високошвидкісній відеозйомці австралійські вчені, ймовірно, нарешті змогли розкрити секрет того, як насправді працює жало бджоли. Результати нового дослідження показують, що крихітне жало медоносної бджоли працює як 2-міліметровий мікронасос із двома поршнями. Фактично воно нагнітає рідину у двох різних напрямках, забезпечуючи безперервну подачу отрути.
За словами співавтора дослідження, ентомолога з Університету Маккуорі Фіорелли Рамірес-Есківель, ще з 1910 року відомо, що отруйний мішечок жала медоносної бджоли спорожнюється в камеру з невеликими насосними елементами — клапанами. Однак досі вчені точно не знали, як саме це працює. Схоже, тепер ситуація змінилася, і вченим вдалося визначити всі робочі компоненти, що містяться в цьому крихітному жалі.
У бджіл явище автономії полягає в тому, що робоча бджола встромляє жало в ціль, а потім залишає його там. Після цього жало самостійно продовжує заглиблюватися в тканини жертви та впорскувати отруту. У новому дослідженні вчені зосередилися на тому, щоб краще зрозуміти цей механізм.
Для цього команда змусила бджіл жалити прозорий гель, що імітує шкіру людини, одночасно здійснюючи високошвидкісну відеозйомку. Виявилося, що саме крихітне жало складається з кількох компонентів, а саме:
- отруйний мішечок;
- насосна камера;
- м'язи;
- нерви;
- два гострі ланцети.
Ці ланцети, як виявилося, рухаються вперед-назад по системі напрямних — подібно до пилки із зворотно-поступальним рухом. Саме ці пилкоподібні стилети не тільки заглиблюють жало глибше в шкіру, а й нагнітають отруту.
Вчені також виявили, що до кожного з двох довгих стилетів прикріплений клапан, розташований усередині насосної камери. Дослідники з’ясували, що під час робочого ходу (руху вниз) ці клапани змінюють форму, забезпечуючи герметичність. Під час зворотного ходу вони складаються, створюючи тиск для перекачування та мінімізуючи зворотний потік рідини під час наповнення камери. Ще цікавіше те, що в середині ходу обидва клапани знову змінюють форму, щоб пройти повз один одного.
Це дивовижний спосіб перекачування рідини, адже для ефективної передачі тиску надзвичайно важливо зберігати герметичність. Вчені дійшли висновку, що запорукою успіху є унікальна геометрія клапанів: вони працюють як складні поршні й, рухаючись у протилежних напрямках, забезпечують безперервну подачу отрути.
Інші новини науки
- З розмахом крил 3,6 м і вагою 500 кг: біля берегів США помітили одну з найбільших таємниць океану
- Найголодніша риба в океані проковтнула здобич, яка в рази перевищувала її розміри: це зняли на камеру