Objektem zájmu tria vědců se stalo malé zelené stvoření náležející k čeledi mandelinkovití, kam entomologové štítonoše zařadili. Jejich samečci jsou zajímaví tím, že jejich pyj je delší než tělo. Další z podivností je, že jejich orgán je tenký jen asi 5 mikrometrů a ještě k tomu je na konci zahnutý. Přesto si s ním, co se průniku týče, brouk u svých partnerek vede velice dobře. A to vše navzdory tomu, že mu to partnerka nikterak neusnadňuje. Pohlavní trakt „štítonošek“ se totiž ze všeho nejvíc, podobá svinuté zahradní hadici.
Ženě Yoko Matsumura a dvěma mužům Alexandru Kovalevovi a Stanislavu Gorbovi se podařilo zjistit, že tajemstvím úspěchu v překonání samičích kroucenin, spočívá ve schopnostech broučího žaludu. Ten se tomu našemu ani trochu nepodobá. Jeho taje odhalily až mikrofotografie. Je to ohnutý špičatý konec na hodně dlouhé „násadě“.
Pitvání brouků pod mikroskopem odhalilo, že špička samčí výbavy připomíná tvarem rybářský háček. Tak trochu kopíruje tvarem začátek ústrojí protějšku. To ale nevysvětluje úspěšnost předlouhé „tkaničky“, která je mimo pohotovost, v samečkově zadečku uskladněna ve stavu, který těžko nazvat jinak, než zašmodrchanost.
Proč se ale něco tak jemného po vysunutí „nevzpříčí“ v dalších mnoha ohybech samičích záludností? Jak se ukázalo, tak fígl spočívá v kombinaci tuhosti a pružnosti broučí pýchy. Vědci hovoří o gradientu tuhosti. Zatímco základna nádobíčka oplývá vysokou pevností, směrem ke konci je pyj poddajnější a poddajnější, aby posléze končil oddílem s vlastnostmi měkké pryže. Zajímavé dílko přírody je šupinovitá struktura s tvarem, který je válcovitý a kuželovitý. Řezy ukázaly, že ani stěna není všude stejně mocná.
Aby výzkumníci zjistili, jaký má taková skladba smysl, přistoupili na mechanické měření ohybové tuhosti. Vyšlo najevo, že ta s délkou penisu postupně klesá, nikoli však rovnoměrně. Křivka připomíná sjezdovku. Začíná spoře, aby pak došlo k prudkému sešupu následovaném opět mírný dojezdem poklesu ohybové tuhosti. Laserová mikroskopie využívající samovolné fluorescence tkání zase odhalila, že v ohnutém hrotu je více sklerotických buněk na vnější straně zakřivení, což ji dělá tvrdší. Pravým opakem je protější strana (vnitřní část zákruty).
Zdánlivě jednoduchá záležitost broučího sexu je ve skutečnosti mechanicky komplikovaná vymyšlenost. Evoluci, pracující humpoláckou metodou pokus-omyl, muselo zabrat hodně času, než přišla na tak krkolomné, ale po technické stránce naprosto geniální řešení. Hmyz na to měl nepředstavitelných, možná i více než 250 milionů let. V průběhu času se z něj v tomto směru stal ve využívání tenkých ohebných struktur k pronikání záludnostmi tuhých tkání, přeborník. Ať už jde o sací ústrojí, kladélka, či penisy, jejich lepší poznání by nám nyní mělo být k užitku při vylepšování lékařských přístrojů. Takových, které budou co nejméně poškozovat okolní tkáně.
Nynější poznatky stavby štítonošího penisu chtějí výzkumníci zúročit v miniaturizaci katétrů, endoskopických nástrojů. První na řadě by měly být katetry pro urology a to nejen k cévkování močového měchýře, ale i k zákrokům v ledvinné pánvičce,… Další na řadě mají být ty pro pneumology a později má dojít i na vybavení pro neurology.
Nejen, že by se lékařům s nimi mělo lépe pracovat, ale tenčími, delšími a ovladatelnějšími nástroji by se měli dostat i tam, kam to dosud nešlo. Pacientům prý navíc omezí traumatizující zážitky.
Doufejme, že výzkumníkům také brzo dojde, že traumatické chvilky dovede přivodit selhání i mnohem kratších struktur.
Literatura
Yoko Matsumura et al. Penetration mechanics of a beetle intromittent organ with bending stiffness gradient and a soft tip, Science Advances (2017). DOI: 10.1126/sciadv.aao5469