Науковці зняли роботу двотактного механізму жала медоносних бджіл

Науковці зняли роботу двотактного механізму жала медоносних бджіл

Науковці зняли механізм, завдяки якому жало медоносної бджоли почергово рухає двома стилусами та безперервно подає отруту.

Дослідники з Університету Нового Південного Уельсу в Сіднеї та Університету Маккуорі за допомогою високошвидкісного відео з’ясували, як жало медоносної бджоли безперервно впорскує отруту після ужалення. Результати роботи опублікували 12 жовтня в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences, повідомляє Science News.

На відміну від змій, павуків, скорпіонів і ос, які виштовхують отруту зі спеціального мішечка через ікла або жало, медоносні бджоли використовують механізм із поршнями. Такий принцип поширений у машинах, але рідко трапляється в природі.

 

Як працює жало

 

Робоча частина жала складається з двох крихітних стилусів усередині жорсткої оболонки, з’єднаної з мішечком із отрутою. Під час ужалення зазубрені кінчики стилусів проколюють тканину. Коли бджола відлітає, жало разом з оболонкою та мішечком відривається від її тіла, що прирікає комаху на загибель. Водночас залишений у жертві апарат може й надалі подавати отруту.

Біологи понад століття тому помітили, що перед виходом із жала отрута потрапляє до розширеної цибулини з двома поршнеподібними структурами, прикріпленими до стилусів. Однак до цього часу їхню роботу безпосередньо не спостерігали.

 

Два стилуси діють почергово

 

Для експерименту науковці витягли жала у бджіл, що утримувалися в неволі, ввели їх у прозорий матеріал, подібний до людської тканини, та зняли процес зблизька. Кожен поршень є гнучкою заслінкою, схожою за формою на бейсболку, що кріпиться до верхньої частини стилуса і заходить у цибулину жала.

Коли один стилус рухається вниз, його нижня частина проникає глибше в тканину. Водночас заслінка на верхньому кінці цього стилуса розтягується в цибулині та створює ущільнення, подібне до гумового кільця на поршні шприца. Це дає змогу виштовхувати отруту з жала та водночас втягувати нову порцію з мішечка до цибулини.

Під час руху стилуса вгору його заслінка складається. Тоді ущільнення утворює заслінка другого стилуса, який рухається вниз і продовжує подавати отруту. Почергові рухи двох частин жала забезпечують безперервний потік. Дослідники зазначили, що жала медоносних бджіл уже надихали розробників мініатюрних голок для лікарських пластирів, а новий механізм може бути корисним для створення малих насосів у біомедичних пристроях.