ミツバチ（Apis mellifera）の切り離された刺は、自律的な二重ピストン機構により皮膚に毒液を注入し続けることができます。オーストラリアのマッコーリー大学の研究者たちは、高速カメラを…

ミツバチ（Apis mellifera）の切り離された刺は、自律的な二重ピストン機構により皮膚に毒液を注入し続けることができます。オーストラリアのマッコーリー大学の研究者たちは、高速カメラを用いてこの過程を直接観察しました。この研究は『Proceedings of the National Academy of Sciences』に掲載されました。

ミツバチの刺は通常一度きりの使用で、皮膚に刺さったまま体から離れ、通常はミツバチの死を招きます。しかし、刺は離れた後も機能し続け、傷口に毒液を注入します。

マッコーリー大学の昆虫学者フィオレッラ・ラミレス＝エスキベル氏は、1910年から毒嚢が小さなポンプ弁を備えた室に空になることは知られていましたが、その正確な動作はこれまで不明だったと説明しています。

研究者たちは、ヒトの皮膚を模した透明なゲルにピンセットで刺を挿入し、その機構を調べました。高速撮影により、半透明の刺がゲルに刺さり毒液をポンプで送り出す様子が映し出されました。

膜翅目の刺への関心は高いものの、毒液のポンプ作用の直接観察はこれまでなく、生体力学の理解は限られていました。ミツバチの刺は比較的大きく、半透明で、刺す際に自切（自ら離脱）することができます。研究チームはこのシステムを「独特の二重ピストンマイクロポンプ」と表現しました。二つの鋭いフック状のランセットが交互に刺を前進させます。各ランセットは刺の基部にある膨らんだ室の弁に接続されています。柔軟な弁は交互に膨張・収縮し、対応するランセットを前後に動かしながら互いにすれ違い、毒液室に圧力をかけて毒液を皮膚に押し出します。弁は動作の途中で形を変えてすれ違い、連続した毒液の流れを維持するための密閉を保ちます。