Cum construiesc albinele cu o precizie uimitoare celule din 6 unghiuri

Oamenii de știință s-au minunat de perfecțiunea unghiulară a fagurelui timp de secole, dar niciunul nu a reușit să descrie clar modul în care se formează. Inginerii din Marea Britanie și China au făcut un pas înainte arătând că celulele pornesc de fapt sub formă de cercuri – modelate de forma corpului unei albine – și apoi curg într-un model hexagonal mai târziu. Cercetătorii au raportat descoperirile lor în Journal of the Royal Society Interface.

„Oamenii au speculat întotdeauna cum au format albinele acești faguri”, a spus Bhushan Karihaloo, inginer la Universitatea Cardiff din Marea Britanie. „Au fost câteva explicații incredibile, ezoterice, chiar bizare; [unii oameni] au crezut că albinele au o abilitate neobișnuită de a măsura unghiurile. Dar de fapt este mult mai banal.”

Folosind un fagure cultivat la o unitate de cercetare din Beijing, cercetătorii au putut să îndepărteze cu atenție albinele și să fotografieze fagurele gol la cateva secunde după formare, oferind primele dovezi clare că celulele încep în mod natural ca cercuri. Au observat apoi albinele care încălzesc ceara după formarea inițială a celulelor – fenomen identificat în studii anterioare, dar niciodată analizate în detaliu – și au descoperit că acesta este pasul cheie în formarea hexagonului.

Prin încălzirea celulelor, albinele fac ca ceara să se topească și să curgă precum lava. Odată ce ceara începe să curgă, pereții celulelor cad în mod natural plat și iau forma unui hexagon, ca niște bule alăturate într-o baie. Acesta este fizic cel mai simplu și mai stabil mod de a se îmbina cilindrii, a spus Karihaloo.

Echipa încă nu știe exact cum fac albinele în ceea ce privește încălzirea fiecărei celule și a explorat mecanica a două scenarii plauzibile: una în care albinele își concentrează căldura doar în punctele în care celulele vecine se ating (un număr total de șase puncte pe celulă), și alta în care albinele încălzesc întreaga celulă dintr-o dată.

Citește și:  Albinele pot crea un stup în formă de inimă atunci când nu există cadre pentru a le ghida

„Sentimentul meu este că natura încearcă să minimizeze energia folosită și, din acest punct de vedere, aș crede că acesta este scenariul este cel mai probabil”, a spus Karihaloo pentru LiveScience. „Dar, pe de altă parte, din perspectiva albinelor, ar putea doar să vrea să încălzească totul și să scape de el. Asta rămâne de demonstrat”.

Construire precum albinele

Echipa a calculat perioada de timp pentru fiecare scenariu și a constatat că celulele circulare ar trebui să se transforme în hexagoane în șase secunde dacă sunt încălzite în întregime și în 36 de secunde dacă sunt doar parțial încălzite. În activitatea lor viitoare, cercetătorii speră că aceste restricții de timp îi vor ajuta să evalueze ce mecanism utilizează albinele.

Juergen Tautz, un biolog de albine din Germania care nu a fost implicat în studiu, nu crede că albinele își pot îndrepta căldura către anumite puncte dintr-o celulă, dar totuși consideră că acest studiu este valoros.

„Această lucrare este foarte importantă în perspectiva mea, deoarece nu numai că ne oferă o perspectivă profundă asupra mecanismelor prin care albinele reușesc să construiască celule foarte precise”, a spus Tautz pentru LiveScience.

Echipa speră că descoperirile lor le vor permite în cele din urmă să creeze un fagure artificial la fel de puternic ca materialul natural, care ar fi util în consolidarea unei varietăți de materiale de construcție și structuri.