Un estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences capturó el funcionamiento interno de un aguijón de abeja melífera, revelando un sistema de bombeo de doble pistón que inyecta veneno de forma continua.
Un equipo de investigadores de la Universidad Macquarie en Australia ha registrado en video de alta velocidad el mecanismo mediante el cual un aguijón de abeja melífera (Apis mellifera) inyecta veneno incluso después de separarse del cuerpo del insecto. El estudio fue publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences.
Los aguijones de las abejas melíferas son de un solo uso. Al clavarse en la piel, el aguijón se arranca de la parte posterior de la abeja, lo que le causa la muerte. Sin embargo, el aguijón continúa funcionando y bombeando veneno.
Para comprender cómo funciona, los científicos colocaron aguijones sin cuerpo en un gel transparente diseñado para imitar la piel humana y los filmaron con cámaras de alta velocidad. El aguijón semitransparente permitió observar el proceso interno.
La entomóloga Fiorella Ramirez-Esquivel, de la Universidad Macquarie, declaró: «Si alguna vez te ha picado una abeja, sabrás que es un proceso muy doloroso, pero ahora hemos podido identificar todas las partes funcionales que contiene el diminuto aguijón». Y agregó: «Sabemos desde 1910 que el saco de veneno del aguijón de una abeja se vacía en una cámara con pequeños elementos de bombeo llamados válvulas, pero hasta ahora no sabíamos exactamente cómo funcionan».
El estudio describe el mecanismo como una «microbomba única de doble pistón». Un par de púas afiladas llamadas lancetas realizan pinchazos alternos que hunden la púa en la piel al mismo tiempo que inyectan veneno. Cada lanceta está unida a una válvula correspondiente dentro de la cámara bulbosa, la parte más gruesa en la base del aguijón. Estas válvulas flexibles se inflan alternativamente para empujar la lanceta hacia abajo y se desinflan para retraerla, deslizándose unas sobre otras en cada ciclo.
«Finalmente, y quizás de la forma más espectacular, cuando las válvulas se encuentran en la mitad de la carrera, cambian de forma de nuevo para empujarse unas sobre otras», afirmó Ramirez-Esquivel. «Esta es una estrategia extraordinaria para bombear fluidos, ya que mantener un sellado hermético es vital para transmitir la presión de manera efectiva. La geometría única de las válvulas es la clave; actúan como pistones colapsables y, al bombear en direcciones opuestas, son capaces de suministrar un flujo continuo de veneno».
Según el equipo, este diseño de bombeo autónomo es exclusivo de las abejas obreras y no se había observado antes en otros himenópteros, que logran sus picaduras mediante contracciones ondulatorias alrededor del tracto venenoso. El aguijón de abeja se asemeja más a dispositivos artificiales como las jeringas, aunque estas tienen un solo pistón relativamente rígido que impide recargarse sin reflujo. Los investigadores sugieren que el diseño podría inspirar dispositivos médicos o de investigación.
«El diseño de doble pistón añade complejidad, pero es la clave para que el aguijón pueda inyectar veneno de forma continua en una unidad compacta y autónoma», concluyó Ramirez-Esquivel.