Исследователи изучили полиэстер, которым пчёлы Colletes inaequalis выстилают подземные гнёзда, и нашли необычное сочетание свойств: свежий материал гибкий и сохраняет форму после сгибания, но в почве сравнительно быстро теряет прочность. Об этом 3 ноября 2026 года сообщил Phys.org со ссылкой на исследование в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

За четыре месяца доля полиэстера в оболочке гнезда снизилась с 73% до 40% по массе. Через семь месяцев на материале появились трещины, а через 11 месяцев он стал хрупким и начал крошиться. Все образцы взяли на одном участке, поэтому результат пока нельзя автоматически переносить на другие условия.

Почему материал остаётся гибким

Оболочка состоит из полиэстера и шёлка. Пчела вырабатывает полиэстер в специальной железе, связанной с жалом. Свежий материал полупрозрачный, легко сгибается и после смятия может возвращаться к исходной форме. По молекулярной упаковке он напоминает полиэтилен, который обычно долго сопротивляется разрушению.

Анализ показал, что около 60% свежего полиэстера имеют кристаллическую структуру. Обычно плотно упакованные кристаллы мешают воде и ферментам добраться до полимерных цепей, поэтому материал разрушается медленнее. В пчелином полиэстере кристаллические участки, судя по химическим тестам, измерениям при нагревании, микроскопии и рентгеновскому рассеянию, могут быть организованы менее плотно.

Это пока возможное объяснение, а не установленная причина. При менее плотной упаковке вода и ферменты могут получать доступ к эфирным связям, то есть к участкам цепи, которые легче расщепить. В свежем материале и в образцах четырёхмесячного возраста также обнаружили ферменты, способные разрушать эфирные связи в тестовом веществе. Возможно, они участвуют в постепенном распаде оболочки.

Представим сетку с жёсткими участками. Пока связи между звеньями целы, сетка удерживает форму и выдерживает сгибание. Если вода и ферменты добираются до отдельных связей, там появляются слабые места. Сначала материал трескается, затем теряет прочность и распадается на фрагменты. Это условная схема для объяснения, а не подтверждённая последовательность процессов именно в гнезде.

Исследователи пока не установили, почему полиэстер Colletes разрушается настолько быстро. Связь между строением кристаллов, доступностью эфирных связей и действием ферментов требует дополнительных испытаний. Поэтому работа описывает возможный принцип для будущих материалов, а не готовый биоразлагаемый пластик.

Результаты опубликованы в статье Jonathan P. Coote и соавторов «Rapid soil degradation of a cross-linked, semicrystalline polyethylene-like polyester produced by Colletes bees» в Proceedings of the National Academy of Sciences. DOI: 10.1073/pnas.2607098123. Для подготовки обзора по теме можно обратиться к услуге подготовки научных статей, однако само исследование не означает, что подобные пластики уже готовы к промышленному применению.

Схема возможного механизма: структура пчелиного полиэстера сохраняет гибкость, но доступ воды и ферментов к эфирным связям может ускорять разрушение в почве

Фото: Andreas Hoffmann / Pexels