Investigadores de las universidades Macquarie y de Nueva Gales del Sur, en Australia, han identificado cómo el aguijón de la abeja melífera sigue bombeando veneno después de separarse del insecto. Dos válvulas flexibles trabajan como pistones y mantienen el flujo dentro de una estructura de unos 2 milímetros.
El trabajo, publicado en PNAS, estudia el mecanismo de las obreras de Apis mellifera. La investigadora Fiorella Ramirez-Esquivel explica el hallazgo en una publicación de Macquarie.
La autonomía del aguijón ya tenía una base anatómica documentada. En 2023, Ramirez-Esquivel y Sridhar Ravi publicaron en iScience una descripción que combinaba filmación de alta velocidad, microscopía electrónica y microtomografía. Sus reconstrucciones separaban las piezas para mostrar cómo se distribuían los músculos, las glándulas y el tejido nervioso.
Ese antecedente ayuda a entender qué queda en la piel: un aparato que conserva los componentes necesarios para funcionar por su cuenta. El estudio de 2023 también reconstruyó el ganglio nervioso abdominal terminal y sus conexiones, además de la posición de las válvulas dentro de la cámara. El nuevo trabajo detalla cómo esas piezas impulsan el líquido.
Dos válvulas se turnan para impulsar el veneno
El comunicado de Macquarie difundido por Phys.org describe dos lancetas puntiagudas que se deslizan en sentidos opuestos sobre un sistema de rieles. Ese movimiento hace avanzar el aguijón en el tejido y acciona las válvulas situadas en la cámara de bombeo.
Durante el recorrido que expulsa el veneno, cada válvula se expande y forma un sello contra la pared. Al regresar, colapsa para facilitar el llenado y reducir el retroceso del líquido. Las dos también cambian de forma cuando se cruzan dentro de la cámara.
La combinación permite sostener el flujo mientras una válvula impulsa el veneno y la otra retorna. Para observarlo, el equipo insertó aguijones desprendidos en un gel transparente que imita la piel. La iluminación a través del material dejó ver el movimiento interno; una de las grabaciones se capturó a 300 cuadros por segundo.
Macquarie acompaña su explicación del mecanismo con el siguiente video.
Un modelo ampliado permitió probar el mecanismo
La observación se complementó con escaneos tridimensionales y una reproducción de mayor tamaño. Según Ramirez-Esquivel, el equipo probó distintos plásticos e imprimió la cámara y las válvulas con materiales rígidos y flexibles. El prototipo reprodujo el principio de bombeo observado en el aguijón.
La comparación de ambos trabajos permite distinguir dos preguntas: la descripción anatómica de 2023 muestra qué componentes lleva consigo el aparato; las nuevas observaciones explican cómo la deformación de sus válvulas contribuye al transporte del veneno. Esa relación entre estructura y movimiento permite precisar qué tendría que imitar una bomba artificial.
La aplicación médica sigue siendo una posibilidad
Los autores plantean que este diseño podría inspirar dispositivos de administración de fármacos y de microfluídica, la disciplina que controla cantidades pequeñas de líquido. La propuesta se apoya en el mecanismo observado y reproducido a mayor escala.
Ars Technica señala que aún sería útil estudiar las propiedades materiales de las válvulas y el papel de la capilaridad. El modelo artificial apunta a la importancia de una gran elasticidad y de poca fricción para permitir las deformaciones necesarias.
El resultado ofrece un principio concreto de diseño: dos pistones deformables que comparten una cámara y alternan sus recorridos. Trasladarlo a un dispositivo médico requerirá investigar los materiales y el comportamiento del líquido a esa escala.
