Ужилването от пчела е болезнено само по себе си, но отровата е тази, която кара болката да продължи дълго след първоначалното убождане.

Жилото на медоносната пчела (Apis mellifera) обикновено е за еднократна употреба. Когато пчелата го забие в кожата, то се откъсва от тялото ѝ и оставя тежка рана, която впоследствие води до смъртта на насекомото.

Но дори след като обречената пчела отлети, жилото продължава да изпомпва отрова.

В рамките на ново изследване, публикувано в научното списание Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), учени успяват да заснемат как работи жило, отделено от тялото на пчелата. Целта им е да разгадаят механизма, който му позволява да продължи да действа самостоятелно.

Гледката е доста смущаваща, но и необикновено завладяваща. Уверете се сами във видеото по-долу.

Какво се случва с жилото, след като пчелата отлети?

„Ако някога ви е жилила пчела, знаете колко болезнено е това. Сега обаче успяхме да установим как действат всички механизми, побрани в това миниатюрно жило“, казва ентомологът Фиорела Рамирес-Ескивел от университета „Маккуори“ в Австралия.

„Още от 1910 г. знаем, че отровата от торбичката в жилото на медоносната пчела преминава в камера с малки помпени елементи, наречени клапани. Досега обаче не беше ясно как точно работят те.“

С помощта на високоскоростни камери изследователите заснемат как полупрозрачното жило се забива в прозрачен гел, наподобяващ човешка кожа. Кадрите им позволяват да надникнат във вътрешността на този удивителен биологичен механизъм и да проследят действието му в най-малки подробности.

„Въпреки дългогодишния научен интерес към жилото на ципокрилите насекоми, досега никой не беше наблюдавал пряко как се изпомпва отровата. Познанията ни за механичните процеси, чрез които тя се вкарва в тялото, все още са ограничени“, пишат авторите на изследването.

„Жилото на медоносната пчела притежава няколко необичайни особености. То е сравнително голямо, полупрозрачно и може да се отделя от тялото на насекомото при ужилване – процес, известен като автотомия.“

Учудващо е, че никой не е успял да заснеме този процес досега. Защото онова, което се случва във вътрешността на жилото, е наистина поразително.

Жило, проникващо в гел, наподобяващ човешка кожа. На изображението са обозначени клапаните, които задвижват двата пробождащи елемента. (Ramirez-Esquivel et al., PNAS, 2026)

Изумителен механизъм с две миниатюрни бутала

Рамирес-Ескивел и колегите ѝ описват устройството на жилото като „уникална микропомпа с две бутала“.

По време на експеримента учените използват пинсета, за да насочат жилото към гела. След това обаче всичко се случва от само себе си. Два остри пробождащи елемента, наречени ланцети, започват да се движат последователно, като се редуват. С всяко движение те забиват жилото все по-дълбоко в изкуствената „кожа“, като същевременно изпомпват отрова.

Всеки от двата ланцета е свързан с отделен клапан, разположен в разширената част в основата на жилото. Тези гъвкави клапани последователно се раздуват и свиват. При раздуване придвижват съответния ланцет напред, а при свиване го издърпват назад. Докато извършват тези движения, клапаните се притискат един към друг и се разминават.

Сложните механизми за защита и нападение съвсем не са рядкост сред ципокрилите. Доказателство за това са и най-древните известни мравки, живели още по времето на динозаврите, които са притежавали внушителни челюсти и добре развити жила.

Строеж на пчелното жило. Обозначени са частта, която прониква в кожата и съдържа двата ланцета, разширението с изпомпващите клапани, торбичката с отрова и допълнителните пластинки. (Ramirez-Esquivel et al., PNAS, 2026)

Движението на клапаните създава налягане и в свързаната с тях камера с отрова. Така течността се изтласква към мястото на ужилването.

„Накрая се случва може би най-впечатляващото. Когато двата клапана се срещнат по средата на движението си, те отново променят формата си, за да могат да се разминат“, обяснява Рамирес-Ескивел.

„Това е изключително находчив начин за изпомпване на течност. За да се предава налягането ефективно, е необходимо системата да остане плътно затворена. Именно тук решаваща роля играе необичайната форма на клапаните. Те действат като свиващи се бутала, които се движат в противоположни посоки. По този начин жилото успява да поддържа непрекъснат поток от отрова.“

Нещо, което учените не са виждали досега

Доколкото е известно на изследователите, този самостоятелно действащ помпен механизъм се среща единствено при медоносните пчели работнички.

При останалите представители на разред Ципокрили (Hymenoptera) подобна система не е наблюдавана. Те вкарват отровата чрез вълнообразни съкращения на тъканите около отровния канал. Процесът донякъде напомня движенията, с които червата придвижват храната през храносмилателната система.

Жилото на медоносната пчела обаче работи по съвсем различен начин. Неговият механизъм наподобява по-скоро някои устройства, създадени от човека – например спринцовките, с които се инжектират лекарства.

Има обаче една съществена разлика. Обикновената спринцовка разполага само с едно сравнително твърдо бутало. Затова при повторното ѝ пълнене неизбежно възниква обратен поток на течността.

Пчелното жило преодолява именно това ограничение. А принципът, по който работи, би могъл да вдъхнови създаването на нови устройства за медицината и научните изследвания.

Природата отдавна служи като източник на идеи за инженерите и учените. Необичайните свойства на насекомите и материалите, които те произвеждат, разкриват възможности за нови технологии. А все по-подробното изучаване на биологичните механизми показва колко сложни и ефективни решения е създала еволюцията.

Природата като вдъхновение за нови технологии

„Конструкцията с две бутала прави механизма по-сложен, но именно благодарение на нея жилото може да подава отрова непрекъснато, въпреки че представлява толкова малка и напълно самостоятелна система“, обяснява Рамирес-Ескивел.

Откритието е поредното напомняне колко много все още не знаем за медоносните пчели. Дори при насекоми, които хората познават и изучават от векове, учените продължават да откриват неподозирани способности и изключително сложни биологични механизми.

При това интересът към пчелите далеч не се изчерпва с тяхната анатомия. Изследователите проучват и възможностите тези насекоми да бъдат използвани за откриване на вредни вещества в околната среда.

А докато науката разкрива тайните на пчелното жило, за всеки, който е изпитвал болката от ужилване, остава един особено важен практически извод: дори след като пчелата си е отишла, отделеното от тялото ѝ жило продължава да действа.

Затова, ако жилото е останало в кожата, то трябва да бъде отстранено възможно най-бързо.

Изследването е публикувано в научното списание Proceedings of the National Academy of Sciences.