Pčelinja žaoka radi kao testera i pumpa otrov

Ovo je jedan od prirodnih trikova koji deluju gotovo magično. Kada medonosna pčela (Apis mellifera) ubode žrtvu, žaoka nastavlja da ubacuje otrov u ranu čak i kada se potpuno odvoji od pčelinjeg tela. Zahvaljujući snimcima napravljenim kamerom velike brzine, možda smo konačno otkrili tajnu ovog uboda.

Istraživači iz Australije otkrili su da sićušna žaoka medonosne pčele, duga samo 2 milimetra, radi kao mikropumpa sa dva klipa. Pumpa u dva suprotna smera i može da isporučuje neprekidan mlaz otrova. Rezultati su predstavljeni u studiji objavljenoj danas u časopisu PNAS.

Fiorela Ramires Eskivel, entomološkinja sa Univerziteta Mekvori i koautorka studije, navodi da se još od 1910. godine zna da se otrovna kesica pčelinje žaoke prazni u komoru sa sitnim pumpnim delovima koji se zovu ventili, ali da do sada nije bilo jasno kako tačno rade. Kako kaže, svako ko je bio ubođen zna koliko to boli, a sada su prvi put uspeli da prepoznaju sve delove koji rade u toj sićušnoj žaoci.

Kod pčela, autotomija je pojava kada radilica zabode žaoku u metu i ostavi je za sobom. Žaoka zatim sama nastavlja da prodire dublje u tkivo i ubrizgava otrov.

Da bi bolje razumeli kako autotomija funkcioniše, istraživači sa Univerziteta Mekvori i Univerziteta Novog Južnog Velsa pustili su pčele da ubadaju providni gel koji podražava ljudsku kožu, dok su sve snimali kamerom velike brzine. Videli su da se u sitnoj žaoci nalazi više različitih delova, među njima otrovna kesica i pumpna komora, mišići i nervi. Žaoka ima i dve oštre, šiljate iglice. One klize napred i nazad po sistemu šina koji se zove olistetar, slično kao list testere lisičarke. Upravo ove iglice nalik na testeru guraju žaoku dublje u kožu i istovremeno pumpaju otrov.

Na svaku od dve duge iglice pričvršćen je ventil koji se nalazi u pumpnoj komori. Istraživači su otkrili da ventili pri pokretu nadole menjaju oblik i potpuno zaptivaju komoru. Pri pokretu nagore se skupljaju, čime stvaraju pritisak za pumpanje, a kada se komora ponovo puni, otrov se gotovo ne vraća unazad.

Ramires Eskivelova ističe da je možda najupečatljiviji trenutak kada se ventili sretnu na sredini pokreta, jer tada ponovo menjaju oblik kako bi se mimoišli. Prema njenim rečima, to je izuzetan način pumpanja tečnosti, jer je dobro zaptivanje presudno za prenošenje pritiska. Ključ je u posebnom obliku ventila, koji rade kao klipovi na sklapanje i, pošto pumpaju u suprotnim smerovima, obezbeđuju neprekidan dotok otrova.

Istraživači su potom mehaniku i protok kroz žaoku proučili mikro CT snimanjem. Na osnovu tih snimaka su 3D štampom napravili malog robota koji oponaša komoru i iglice žaoke. Sićušni pčelinji robot potvrdio je ključne korake ciklusa pumpanja.

Dr Ramires Eskivel objašnjava da dvoklipni sistem jeste složeniji, ali da upravo on omogućava žaoki da kao mala samostalna jedinica neprekidno ubrizgava otrov.

Razumevanje ovog mehanizma moglo bi da posluži kao uzor za nove mikropumpe koje bi pacijentima davale lekove na manje invazivan način.

Izvor/ Saznaj više: popsci.com