Yksi oudoimmista puolista, kun punkki puree, on sen uskomaton sitkeys: Jos punkki lävistää onnistuneesti ihosi etkä vedä sitä pois, se voi sinnitellä siinä päiväkausia imien samalla verta ja paisuen.

Vaikka punkkeja ja niiden levittämiä tauteja on tutkittu runsaasti, tiedemiehet eivät kuitenkaan ole koskaan täysin ymmärtäneet mekaniikkaa, jonka avulla hyönteiset tunkeutuvat suullaan ihon läpi ja kiinnittyvät siihen niin perusteellisesti. Vastatakseen tähän ongelmaan saksalaistutkijaryhmä käytti hiljattain erikoismikroskooppeja ja suurnopeusvideokameroita kuvatakseen reaaliaikaisesti hiiren paljaaseen ihoon kaivautuvan risiinipunkin.

Heidän työnsä, joka julkaistiin tänään Proceedings of the Royal Society B -lehdessä, tuotti monenlaisia uusia paljastuksia punkin suulakkeiden rakenteesta ja toiminnasta. Tutkimuksen ehkä ahdistavin osa on kuitenkin heidän kuvaamansa mikroskooppinen video, joka näkyy yllä kiihtyvällä nopeudella.

Tutkijaryhmä, jota johti Dania Richter Charitén lääketieteellisestä tiedekunnasta Berliinissä, suoritti työn asettamalla viisi punkkia laboratoriohiirien korviin ja antamalla niiden imeä verta. Punkit eivät kuitenkaan tienneet, että ne oli kuvattu kameralla – ja analysoimalla kuvamateriaalia sekä yksityiskohtaisia pyyhkäisyelektronimikroskoopilla otettuja kuvia punkkien suulakkeista tutkijat havaitsivat, että hyönteisten puremissa on todella kyse erittäin erikoistuneesta kaksivaiheisesta prosessista.

Aluksi sen jälkeen, kun punkki on kiivennyt isäntäeläimen kyytiin, pari terävää rakennetta nimeltä chelicerae (suulakihalkiot), jotka sijaitsevat punkin syönti-apendikkelin päässä, vuorotellen työntyvät alaspäin. Kun ne vähitellen kaivautuvat, niiden piikkipäät estävät niitä liukumasta ulos, ja punkki asettuu hitaasti ja matalasti ihoon, kuten videon ensimmäisissä sekunneissa nähdään.

Mikroskooppinen näkymä punkin syöntiperäisestä lisäkkeestä, jossa chelicerae on ylhäällä (saranoidut kärjet merkitty cd:llä, teleskooppinen osa merkitty cm:llä) ja hypostomi alhaalla (merkitty hy). Image via Ritcher et. al.

Noin 30 tällaisen pienen kaivautumisliikkeen jälkeen punkki siirtyy toiseen vaiheeseen (näkyy heti sen jälkeen, kun yllä oleva video on zoomattu). Tässä vaiheessa hyönteinen taivuttaa samanaikaisesti molempia teleskooppimaisia poskihampaitaan, jolloin ne pidentyvät, ja työntää ne erilleen ”rintauinnin kaltaisella liikkeellä”, jota tutkijat kutsuvat ”rintauinnin kaltaiseksi liikkeeksi”, muodostaen V:n muodon.

Kaavio punkin syönnöslisäkkeen ”rintauinnin kaltaisesta liikkeestä”, jonka ansiosta se pystyy tunkeutumaan syvälle ihoon. Videolta © Dania Richter

Mikäli cheliceraen kärjet ovat ankkuroituneet ihoon, niiden taivuttaminen ulospäin saa ne tunkeutumaan vielä syvemmälle. Kun tämä tapahtuu, punkin hypostomi – partaveitsenterävä, vielä raskaammin teroitettu keihäs – syöksyy isännän ihoon ja kiinnittyy lujasti.

Punkki ei kuitenkaan ole valmis: se toistaa tämän saman rintavedon viisi tai kuusi kertaa peräkkäin työntäen hypostomin yhä syvemmälle ja syvemmälle, kunnes se on täysin istutettu. Kun hypostomi on tiukasti paikoillaan, punkki alkaa imeä verta – imee nestettä suuhunsa cheliceraen ja hypostomin välissä olevan uritetun kanavan kautta – ja jos se jätetään keskeyttämättä, se jatkaa, kunnes se on kylläinen päiviä myöhemmin.

Tutkijoiden mukaan tämä uusi ymmärrys siitä, miten punkit suorittavat tämän tempun, voi auttaa meitä jonain päivänä keksimään, miten ehkäistä pelätyimmän riskin, joka aiheutuu puutiaisen puremasta, leviäminen: Lymen tauti. Tutkijat tietävät, että taudin aiheuttavat useat eri bakteerilajit, jotka tarttuvat punkin suoliston sisäkalvoon ja siirtyvät ihmisen verenkiertoon yleensä vasta, kun punkki on syönyt koko päivän. Kun tiedämme, miten punkit kykenevät kiinnittymään niin sitkeästi, voimme lopulta löytää keinon estää niiden eteneminen, ennen kuin borrelioosia kantavat bakteerit ehtivät ylittää lajirajan.