Австралийские ученые сняли на высокоскоростную камеру процесс работы жала медоносной пчелы (Apis mellifera) и выяснили, как оно продолжает впрыскивать яд даже после отделения от тела насекомого. Исследование опубликовано в журнале PNAS. Об этом сообщает портал Phys.org.
Оказалось, что крошечное жало длиной всего 2 миллиметра работает как сложный микропневмонасос с двумя поршнями. Внутри жала находятся две острые ланцеты, которые скользят по направляющим, как пила, углубляясь в кожу и перекачивая яд. К каждой ланцете прикреплен клапан, который изменяет форму: нагнетая давление при движении вниз и складываясь при подъеме, чтобы не допустить обратного тока.
Ученые из Университета Маккуори и Университета Нового Южного Уэльса впервые записали автономное действие жала, заставив пчел жалить прозрачный гель, имитирующий кожу человека. Высокоскоростная съемка показала, что клапаны раздуваются, как парашют, при нагнетающем ходе и сдуваются при возвратном.
Исследователи также создали 3D-печатную увеличенную модель жала с помощью микрокомпьютерной томографии, чтобы подтвердить механику насоса. По словам ведущего автора доктора Фиореллы Рамирес-Эсквивел, уникальная геометрия клапанов позволяет им проталкивать яд непрерывно, работая в противоположных направлениях.
Открытие может вдохновить на создание инженерных микропомп для малоинвазивной медицины и микрофлюидных технологий.