Медоносные пчелы (Apis mellifera) известны тем, что строят идеальные гексагональные соты. Эти конструкции считаются вершиной био-архитектуры за их способность увеличивать вместимость при минимальном использовании строительных материалов.
При этом рабочие должны регулярно переключаться между ячейками разного размера, объединять несовместимые структуры и оптимизировать конструкцию в условиях ограниченной геометрии.
Чтобы понять, как им это удается, исследователи из Корнельского университета (США) и Института поведения животных Макса Планка (Германия) проанализировали опыт обитателей 12 вновь созданных пчелиных колоний.
Ученые дали возможность пчелам с нуля построить соты при отсутствии направляющих искусственных конструкций. Результаты оценили с помощью специальной компьютерной программы.
Что увидела команда
Пчелы строят гексагональные соты двух типов: маленькие для выращивания рабочих пчел и большие для выращивания трутней, самцов репродуктивных пчел.
Проблема возникает, когда пчелы должны соединять решетки, состоящие из более мелких ячеек, с более крупными. Так как геометрия не позволяет обеспечить бесшовное соединение.
Оказалось, что пчелы знают и заранее просчитывают, как решить эту проблему, отметила доктор Кирстин Петерсен с кафедры вычислительной техники Корнельского университета.
Кроме того, для этих насекомых воск является самым дорогим материалом. Когда пчелы из него что-то строят, они максимально экономны, добавила доктор Петерсен.
В результате, чтобы связать вместе панели идеально шестиугольной конструкции и рабочих ячеек, пчелы используют другие формы: пятиугольники или семиугольники.
Помимо создания ячеек разной формы, пчелы также создают ячейки неправильного размера. А иногда даже комбинируют несколько типов ячеек неправильной формы.
Исследователи назвали эти пары и тройки неправильных структур «мотивами», подтвердив, что определенные комбинации возникают не случайно.
Иногда пчелы переходят от одного типа ячеек к другому, но этот процесс происходит постепенно. Это свидетельствует о том, что пчелы заранее просчитывают окончательную конструкцию, подытожила доктор Петерсен.
Фото: Cornell University
Понимание поведения пчел, обладающих архитектурными хитростями, может помочь в создании многоцелевых, прочных и устойчивых к воздействиям окружающей среды структур, добавил доктор Майкл Смит, соавтор исследования.
Более 200 лет назад энтомологи предполагали, что пчелы могут использовать промежуточные «кирпичики» для объединения сот. Однако ученым не хватало современных инструментов для подтверждения этой идеи.
Результаты исследования опубликовал журнал PNAS.
Как ранее сообщал портал «Вокруг Света. Украина», люди и пчелы ведут похожую общественную жизнь.
По материалам Sci News
Читайте также:
Это “жжж” неспроста: интересные факты о пчелах
В Нидерландах пчел научили определять COVID-19 по запаху
За последние 30 лет в мире исчезла четверть видов диких пчел
