Поодинці живучі бджоли створюють матеріал, схожий на пластик, який захищає їхнє потомство, але з часом розкладається в ґрунті. Вивчення його властивостей може допомогти науковцям розробити синтетичні матеріали, які не залишатимуться в довкіллі протягом століть. Дослідники зосередилися на виді Colletes inaequalis, поширеному на сході США. Самки цих комах риють підземні тунелі й облаштовують у них невеликі камери для потомства. Внутрішні стінки кожної камери вони вкривають тонким прозорим шаром, через який бджіл називають целофановими. Потім самка залишає всередині пилок і нектар, відкладає яйце та запечатує комірку. Личинка проводить у ній понад 90% свого життя. Покриття складається із шовку та природного полімеру, який виділяє спеціальна залоза, пов’язана з жалом бджоли. Воно, ймовірно, захищає потомство й запаси їжі від вологи та грибків. Дослідження під керівництвом доцента Політехнічного університету Вірджинії Джонатана Кута показало, що матеріал має незвичайні властивості. У свіжих гніздах на пластик припадало близько 73% маси покриття, а через чотири місяці — лише 40%. При цьому воно не втрачало міцності одразу: приблизно через сім місяців на поверхні з’являлися тріщини, а через 11 місяців матеріал уже кришився під час механічного впливу. Цікаво, що природний полімер бджіл за хімічною структурою нагадує поліетилен — один із найпоширеніших пакувальних пластиків. Однак він належить до поліестерів, у ланцюгах яких є зв’язки, здатні руйнуватися під дією води або ферментів. Саме ці слабші зв’язки можуть пояснювати, чому матеріал розкладається швидше за звичайний поліетилен. Науковці також з’ясували, що структура полімеру неоднорідна. Його молекулярні ланцюги містять переважно кільця з 18 атомами вуглецю, а також меншу кількість кілець із 20 і 22 атомами. Таке поєднання може створювати ділянки, до яких легше проникають вода й ферменти. Крім того, у процесі розкладання спочатку зникають менш упорядковані частини матеріалу, а щільно упаковані ділянки руйнуються пізніше. Дослідники припускають, що в цьому процесі можуть брати участь мікроорганізми, які живуть у гнізді, або ферменти зі слини бджоли. Попередній експеримент показав, що рідина, отримана під час промивання як свіжого, так і чотиримісячного покриття, містила речовини, здатні розщеплювати певну хімічну сполуку. Однак тест провели лише на одному новому та одному старішому гнізді, тому для підтвердження цієї гіпотези потрібні додаткові дослідження. Команда поки не встановила, який саме механізм забезпечує розкладання матеріалу. До того ж кожне гніздо містить лише кілька міліграмів покриття, а всі старі зразки для дослідження зібрали на одній ділянці в Теннессі. У перспективі вчені хочуть з’ясувати, як відтворити властивості природного полімеру в промислових масштабах. Це могло б стати основою для створення міцних матеріалів, які зберігатимуть потрібні властивості під час використання, але розкладатимуться в ґрунті після завершення строку служби. Результати дослідження опубліковано в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.