عصر کرد - ایسنا / نیش زنبور عسل تنها یک سوزن ساده نیست. درون این بخش کوچک، قطعاتی قرار دارند که هنگام نیش‌زدن با یکدیگر حرکت می‌کنند. شناخت کار این قطعات می‌تواند تصویر روشن‌تری از آنچه زیر پوست رخ می‌دهد به دست دهد.
نیش‌زدن زنبور عسل برای بسیاری از مردم تجربه‌ای دردناک و آشناست، اما آنچه پس از فرو رفتن نیش در پوست رخ می‌دهد، به‌سادگی دیده نمی‌شود. وقتی زنبور کارگر نیش خود را در بدن هدف فرو می‌برد و پرواز می‌کند، نیش از بدنش جدا می‌شود و در محل باقی می‌ماند. بااین‌حال، نیشِ جداشده همچنان می‌تواند بیشتر در بافت فرو برود و زهر را وارد آن کند. این کار با کمک مجموعه‌ای از بخش‌های بسیار کوچک انجام می‌شود که درون نیش، با وجود طول حدود دو میلی‌متری آن، کنار هم قرار گرفته‌اند.
پژوهش درباره این سازوکار از آن رو اهمیت دارد که دانستن وجود مخزن زهر و قطعات پمپاژ، به‌تنهایی توضیح نمی‌دهد زهر چگونه به حرکت درمی‌آید. پژوهشگران از بیش از یک قرن پیش می‌دانستند مخزن زهر نیش به محفظه‌ای راه دارد که در آن بخش‌هایی شبیه دریچه وجود دارد، اما کار دقیق این بخش‌ها روشن نبود. مشاهده حرکت اجزای نیش هنگام فعالیت، می‌تواند نشان دهد این دستگاه کوچک چگونه بدون اتصال به بدن زنبور به کار خود ادامه می‌دهد. چنین شناختی ممکن است برای طراحی ابزارهای کوچک جابه‌جایی مایع نیز سودمند باشد.
در این رابطه، محققانی از دانشگاه مک‌کواری و دانشگاه نیو ساوت ولز در استرالیا، موضوع را بررسی کرده‌اند. تمرکز پژوهش آن‌ها بر سازوکار پمپ‌مانند نیش زنبور عسل و نقش قطعات متحرک آن در رساندن زهر بود. به بیان ساده، محققان می‌خواستند ببینند نیش باقی‌مانده در بافت چگونه می‌تواند به کار خود ادامه دهد.
برای مشاهده دقیق این فرایند، پژوهشگران شرایط نیش‌زدن را با استفاده از ژلی شفاف که پوست انسان را شبیه‌سازی می‌کرد فراهم کردند. زنبورها ژل را نیش زدند و پژوهشگران با دوربین پرسرعت، حرکت نیش جداشده و پمپاژ زهر را ثبت کردند. آن‌ها همچنین با تصویربرداری میکروسی‌تی، ساختار بخش‌های ریز نیش را بررسی کردند و بر پایه آن، مدلی بزرگ‌تر و کارا از محفظه و قطعات متحرک ساختند. این مدل به آن‌ها کمک کرد ویژگی‌های اصلی چرخه پمپاژ را دوباره بررسی کنند.
تصاویر نشان دادند نیش دو قطعه نوک‌تیز و باریک دارد که روی مسیرهایی مشخص، رفت‌وبرگشت می‌کنند. این قطعات هم به فرو رفتن بیشتر نیش کمک می‌کنند و هم در پمپاژ زهر نقش دارند. به هرکدام از آن‌ها دریچه‌ای متصل است که درون محفظه پمپ قرار می‌گیرد. دریچه‌ها هنگام یک مرحله از حرکت، مانند چتر باز می‌شوند و به زهر فشار وارد می‌کنند. سپس هنگام حرکت در جهت دیگر، جمع می‌شوند تا محفظه دوباره پر شود و زهر کمتر به عقب برگردد.
پژوهشگران دریافتند این دو دریچه هنگام رسیدن به میانه مسیر، بار دیگر شکل خود را تغییر می‌دهند تا از کنار یکدیگر بگذرند. به گفته آن‌ها، شکل ویژه دریچه‌ها برای کارکرد این پمپ اهمیت دارد: دریچه‌ها مانند دو پیستون جمع‌شونده در جهت‌های مخالف حرکت می‌کنند و به رساندن پیوسته زهر کمک می‌کنند. مدل بزرگ‌شده‌ای که پژوهشگران ساختند نیز ویژگی‌های اصلی این چرخه را تأیید کرد. بنابراین، نیش می‌تواند در قالب مجموعه‌ای کوچک و مستقل، پس از جدا شدن از بدن زنبور به تزریق زهر ادامه دهد.
اهمیت این یافته تنها در توضیح یک تجربه دردناک روزمره نیست. پژوهش نشان می‌دهد حرکت قطعات نیش، تغییر شکل دریچه‌ها و حفظ فشار در محفظه چگونه با هم هماهنگ می‌شوند. اگر دریچه‌ها نتوانند هنگام فشار آوردن بسته بمانند یا هنگام بازگشت شکل خود را تغییر دهند، حرکت مؤثر زهر در چنین فضای کوچکی دشوار خواهد بود. مشاهده مستقیم این رفتار با ویدئوی پرسرعت، جزئیاتی را آشکار کرد که شناخت کلی اجزای نیش به‌تنهایی نشان نمی‌داد.
مجریان این پژوهش که نتایج آن در نشریه PNAS منتشر شده، می‌گویند اصول به‌کاررفته در این سازوکار می‌تواند الهام‌بخش ساخت پمپ‌های بسیار کوچک باشد؛ ابزارهایی که مایع را در فضای محدود جابه‌جا می‌کنند. از کاربردهای احتمالی این ایده، فناوری‌های پزشکی با دخالت کمتر در بدن و سامانه‌های هدایت مقدارهای اندک مایع است.