
Исследователи
из MIT засняли на высокоскоростную
рентгеновскую камеру работу внутренних органов жука-бомбардира во время его стрельбы горячей токсичной жидкостью. Это позволило в
деталях понять механику генерации выстрела и объяснить, каким образом сами жуки
остаются при этом целыми. Результаты работы опубликованы в Science. 
Жуки-бомбардиры
из подсемейства жужелиц Brachininae способны прицельно выстреливать из
желез в задней части брюшка саморазогревающейся, токсичной смесью химических
веществ. Ее температура может достигать 100 градусов по Цельсию, а скорость
выброса 10 м/с. Один выстрел длится от 8 до 17 мс, и состоит из 4-9
непосредственно следующих друг за другом импульсных выбросов. 
Общая химия
и механика процесса выстрелов уже в достаточной степени известны. Однако
оставалось загадкой - как при таких «баллистических» характеристиках жуков, их
самих не разрывает изнутри. Новое исследование, благодаря использованию
синхротронной рентгенографии и высокоскоростной съемки, дало ответ на этот
вопрос. 
Бомбардиры
обладают двумя симметрично-расположенными железами внутренней секреции,
соединенными посредством длинных каналов с собственными резервуарами. Туда выделяется
смесь гидрохинонов и пероксида водорода. Каждый резервуар связан с реакционной
камерой меньшего размера, обладающей плотными, толстыми стенками. В них
содержится каталаза и пероксидаза. Во время выстрела стенки резервуаров  сжимаются, и смесь реагентов поступает в
реакционную камеру. Там из пероксида водорода образуется атомарный кислород, а гидрохиноны
превращаются в бензохинон. Обе реакции экзотермические и вызывают разогрев
жидкости до 100 градусов. Кислород в реакционной  камере резко увеличивает объем вещества и его
давление, в результате чего оно выбрасывается наружу через отверстия на кончике
брюшка.
Детальная
запись процесса показала, что импульсные выбросы во время выстрела
контролируются специализированными, прилегающими
друг к другу структурами из кутикулы – гибкой мембраной и клапаном.Эти структуры связывают резервуар и камеру наподобие управляемого с помощью обратной связи сфинктера. Реагенты
свободно проникают в реакционную камеру, но по мере роста давления внутри нее,
мембрана растягивается и закрывает клапан. Поступление реагентов прекращается.
После выброса жидкости мембрана расслабляется, и клапан вновь открывается. Этот
процесс продолжается по кругу до тех пор, пока не истощатся все реагенты. В
совокупности, это позволяет жукам-бомбардирам стрелять в пять раз быстрее
других насекомых, использующих сходный механизм защиты. 
