Текст уведомления здесь

Раскрыт механизм, позволяющий жукам-бомбардирам не погибать от своего же яда

Ученые выяснили, как функционирует механизм, благодаря которому жуки-бомбардиры могут выстреливать в своих врагов горячей токсичной жидкостью и при этом не наносить травмы самим себе. Возможно, выводы исследователей помогут в разработке двигателей внутреннего сгорания.
Добавить в закладки
Комментарии
Жуки-бомбардиры принадлежат к подсемейству жужелиц. Их отличительной особенностью является наличие защитного механизма — способности выстреливать из желез в задней части брюшка самонагревающейся смесью химических веществ. Температура смеси в момент выстрела достигает 100°C, а её выброс сопровождается громким звуком.

В брюшке жуков находятся две железы внутренней секреции, одна из которых выделяет пероксид водорода, а вторая — гидрохеноны. Железы связны с камерами меньшего размера, где вырабатываются вещества каталаза и пероксидаза. Во время выстрела химические вещества из желез проникают в камеры с катализаторами, вещества смешиваются и становятся ядовитыми. Обе химические реакции выделяют тепло, поэтому к моменту выброса смеси из жала на кончике брюшка жука ядовитая смесь имеет температуру около 100°C. Особенность процесса выстрела заключается в том, что он состоит из 4—9 непосредственно следующих друг за другом выбросов горячей жидкости со скоростью около 10 м/с.

Ранее ученые наблюдали за этим процессом лишь внешне и не до конца понимали внутреннее устройство защитного механизма, в частности то, как именно жуку удается верно рассчитать время смешивания различных жидкостей и в нужный момент перед выстрелом прекратить подачу реагентов в камеры с катализаторами. Журнал Science опубликовал статью американских исследователей, которые выяснили суть механизма, позволяющего жукам поражать противников, не нанося себе вреда.

Ученые использовали синхротронное рентгеновское излучение, чтобы наблюдать за функционированием желез живых жуков. Результаты работы показали, что движение реагентов внутри тела жука регулируется пластичной мембраной. Когда происходит выстрел, мембрана под действием внутреннего давления перекрывает пространство между двумя камерами и не позволяет реагентам смешаться с катализаторами. После того как выстрел произведен, давление спадает, мембрана «расслабляется» и пропускает новую порцию химических веществ в камеры с катализаторами. Исследователи полагают, что подобный механизм может быть использован при создании двигателей внутреннего сгорания.
Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы