蜜蜂的螫针如何泵送毒液

众所周知，工蜂蜇人之后会将螫针留在皮肤上自己飞走，而螫针会自行穿透皮肤组织泵送毒液。发表在 PNAS 期刊上的一项研究利用高速摄像技术揭示了蜜蜂螫针如何泵送毒液的过程。工蜂留下螫针的现象被称为自切（autotomy），自然界里相当罕见。螫针由三个互锁部件组成，共同构成了排毒管：一个向外扩展形成主泵室的管心针（stylet），以及两根尖锐的、可前后滑动的刺针（lancets），它们刺入组织并将毒液注入目标。研究人员利用镊子取下活工蜂的螫针，将其插入人工凝胶块，利用体视显微镜和高速彩色摄像技术捕捉了排毒动作。视频显示，连接在每根刺针上的瓣膜在前后滑动泵送时会改变形状。它们在向下冲程时像降落伞一样充气，通过类似活塞的动作形成密封，对泵室施加向下压力以挤出毒液；在向上冲程时则会瘪下去。当这些瓣膜在中间相遇时，它们的形状会再次改变，以便能彼此错开通过。