Ученые впервые сняли на видео работу автономного насоса в жале медоносной пчелы

Оставляя жало в коже человека, медоносная пчела погибает из-за повреждения внутренних органов, однако само орудие защиты продолжает функционировать более минуты. Жало действует как полностью автономный микронасос. В отличие от большинства ядовитых животных, у которых яд хранится в мешке и выдавливается круговыми мышцами, пчелы используют для этого специальную камеру с клапанами.

Чтобы выяснить устройство этого механизма, ученые отделили жала и сняли их работу на видео с использованием прозрачного геля, имитирующего человеческую кожу. Выяснилось, что внутри цилиндрической камеры находятся два клапана, которые движутся в противоположных направлениях. На ходе вниз клапан раскрывается подобно парашюту и выталкивает яд через выходное отверстие, а на обратном пути складывается как зонтик, позволяя камере наполняться снова. Работая как складывающиеся поршни, клапаны обеспечивают непрерывный поток яда.

Для подтверждения выводов специалисты использовали трехмерные сканы жала, на основе которых создали его увеличенную копию из жестких и гибких материалов с помощью 3D-принтера. Исследователи отмечают, что подобная необычная конструкция насоса, напоминающая два деформируемых поршня в одном цилиндре, может найти применение в микрофлюидике, системах доставки лекарств и насосах непрерывного потока.