Фізика в тваринному світі: бомбардувальник бджільництва і його «інструмент»

Бітле-бомбер вид Бречинус крепитани (фото: beatlename.ru)

Бомгарські жуки представлені субфамілі Брачинином і Пауссіною (сім'я жуків). Є бомбардувальники, крім Антарктиди. Найвідомішим є субфамілія Брачиніна. Вчені навчали своїх представників краще.

Розмір бджіл цього субфаміля дуже відрізняється. Максимальний розмір бомбардувальника - 3 см. Вони виглядають нормально, не мають яскравого крила, а особливо великих жувальних ясен. Але є щось інше – можливість стріляти на ворога з отруйною рідиною, температура якої досягає 100 ° С. У цьому випадку рідина сама примітна, не кажучи вже про процес «збою».

Що таке рідина?
Стрічкові буряки з сумішшю гідрохінонів і перекису водню. Ця суміш виробляється двома симетричними залозами внутрішньої секреції. Заготовки, отримані за допомогою залоз, надходять в спеціальний резервуар з кріпленими стінами. Є також менші резервуари, що містять каталазу і пероксидазу. Вони з'єднуються з центральним водосховищем. М’язи, які відповідають за відкриття та закриття «стеми» щільно стискаються. Аналогічно закриті камери з реагентами. Коли бджоли спокійний, рідини не змішують, всі «флаки» щільно закриваються.

Після того, як бджоли необхідно вогнети, стіни великого бака стиснені, а речовини з менших камер притискаються в головний «реактор». Тут ферменти реагують з перекисом водню, що призводить до анатомічного кисню. Це дуже сильний окислювач, який реагує з гідрохінонами, окислюючи їх до хінонів (науковці змогли дізнатися хімічний склад цих речовин є 2-метил-1,4-бензокеноном).



Обидва реакції відбуваються з виділенням великої кількості тепла - суміш нагрівається до 100 ° С. Ми не забуваємо, що все це відбувається не в скляному посуді, як лампочка або тестова трубка, але в тілі живої істоти. Як тільки киснем з'являється в головній камері, обсяг речовин збільшується, а всю суміш прокидається через отвори на кінчику комахи живота. Індивідуальні постріли контролюються спеціальною мембраною. Якщо тиск в баку перевищує певний рівень, мембрана відкриває, суміш вводять, знижується тиск. Закриття мембрани. Після цього процес повторюється, і так далі до повного виснаження реагентів в камерах черевця. Пультація необхідна для того, щоб водойма, де основна реакція настала до моменту нового пострілу.

Наконечник черевця комахи дуже мобільний. За допомогою "розшуку" через цю мобільність, бета може прицілитися, і дуже точно. Він здатний «використатися» під себе, за себе, над головою, правою, ліворуч і вгору. Бомбариси ряду видів стріляти рідина не струменя, але серії пострілів, кожен, що триває від 8 до 17 мс. Швидкість викиду рідини досягає 10 м / с. Зважаючи на те, що ворог бджоли зазвичай дуже близько, ми можемо сказати, що «шкарбка» перенабирає ворога практично миттєво. Аант, більший жучок, або навіть жаба про захоплення бомбардувальника, як правило, не встигає нічого робити.



Для вивчення процесу зйомки Ерік Арндт та його колег Інституту технології Массачусетса використовували комплексну систему. Він складається з рентгенівського синхронного випромінювача і камери швидкості, яка здатна робити до 2000 кадрів в секунду.

Інші жуки можуть також відкинути відлякучу рідину. Зокрема, буряки ряду видів здатні кинути каустичну рідину в різних напрямках. Але всередині живота немає реакції - це рідина виробляється спеціальними залозами. В даному випадку немає нагріву до високої температури або значного тиску.

Цікаво, що чоловічі та жіночі бомбардувальники можуть стріляти однаково точно. Але пристрої для пострілів дещо відрізняються, хоча сама реакція, танки і все інше абсолютно однаково.



Як вижити бомбардувальник?
Це комплексне питання, що ентомологи (і інші) намагаються відповісти на роки. Це те, що камери з реагентами і основним резервуаром покриті спеціальною тканиною. Ця тканина не тільки стійка до просування всіх хімічних речовин, залучених до реакції, але і витримує високі температури. Плюс, його теплопровідність невелика, так що тепло не поширюється по всій буряку, нагрівається тільки основний резервуар. Бак не розтягується під час "знімання".

Бомбард'єр бета і літак
Система органа буряка, де проводиться хімічна реакція та викиди рідини, може бути важливим для людини. По-перше, дані дослідження процесу пульсу «знімання» бджільництва можуть бути корисними для інженерів проектування різних двигунів, зокрема струменевих двигунів для літаків. Можливо, технологія точної та швидкої ін'єкції допоможе забезпечити відновлення двигуна після випадкової зупинки.

Вчені все ще доведеться дізнатися, тепер основна увага фахівців зосереджена на камері, де відбувається реакція окислення реагентів. Вивчення структури цієї камери може допомогти створити термостійкий, хімічно стійкий матеріал. Це буде корисно в галузі, наука, військові справи.



Що ще?
Найпопулярніші бомбардувальники з творцями. Вони стверджують, що така складна спеціалізована система не може розвиватися. Почуття з'являлося раптово і відразу, як божественне створення. Зараз вчені змогли знайти проміжні посилання на еволюцію бомбардувальника, де поступово стає більш складним. А сучасні представники сімей бомбардувальників «зброджуються» по-різному. У деяких бджілках керівництво здійснюється за допомогою крильця, не живота. Інші бомбардувальники випромінюють тільки злегка нагрітою рідиною, а ряд видів зазвичай випромінюють тільки каустичну рідину без нагріву. Вони також мають різні фотокамери - ви можете простежувати розвиток "лабораторії" від простої системи до комплексного. Так не можна сумніватися в будь-якій «дикості» бета.

Джерело: geektimes.ru/post/279852/