Bombardeerkevers laten hun gifstroom automatisch pulseren met behulp van terugslagkleppen. Een simpel doch effectief mechanisme waar de ontwerpers van straalmotoren hun voordeel mee kunnen doen, suggereren onderzoekers van het Argonne-lab in de VS in Science.

Die kevers genereren een reeks explosies in hun achterste om een irriterend mengsel van para-benzochinonen in de richting van hun belagers te slingeren. Het bereik bedraagt enkele centimeters en afgaand op geluidsmetingen ligt het tempo zo rond de zeshonderd knallen per seconde.

Bekend was al dat de kever hiervoor een vloeistofreservoir gebruikt dat hij vult met een mix van die benzochinonen en waterstofperoxide. Die vloeistof laat hij in druppeltjes van 5 nl tegelijk in een reactievat lopen dat peroxidase- en catalase-enzymen uitscheidt. Die zetten het peroxide om in waterdamp, zuurstof en hitte, waardoor de druk explosief oploopt en de inhoud van het reactievat (zeg dus maar de raketmotor) naar buiten spuit.

De vloeistof komt zo veel verder dan wanneer je haar continu naar buiten probeert te knijpen, zoals andere kevers vaak doen. Zelfs mensen worden er door afgeschrokken. Maar het voortstuwingsmechanisme werkt uiteraard alleen als tijdens de explosie de opening tussen reservoir en reactievat wordt afgesloten, en tot nu toe was onduidelijk hoe zo’n kever dát voor elkaar kreeg.

In het Argonne-lab hebben ze nu zo’n kever (Brachinus elongatulus, om precies te zijn) verdoofd en vervolgens vastgeplakt op een stukje boetseerklei. Vervolgens plaatsten ze hem in een röntgenbundel van het plaatselijke synchrotron, de Advanced Photon Source. Zodra de kever wakker werd voelde hij zich bedreigd (hij zat immers vast!) en begon te spuiten, terwijl hij door die röntgenbundel werd doorgelicht in een tempo van 2.000 beeldjes per seconde.

Uit de beelden valt op te maken dat de kever die klep helemaal niet stuurt. Door de overdruk wordt hij gewoon vanzelf dichtgedrukt. Zodra de druk weer wegvalt trekken de omringende spieren vanzelf de klep weer open, zodat het reactievat zich weer met peroxide en benzochinonen kan vullen.

‘Remarkably elegant and effective’, noemen de auteurs het.

bron: Argonne National Laboratory, Science