pixel

Невероятната архитектура на пчелите

bees

Пчелите са може би насекомите, които най-много предизвикват нашето очарование и любопитство. С изключение на Антарктида, те се срещат на всички континенти, във всички местообитания, в които има цъфтящи растения, опрашвани от насекоми. Има изображения на хора, които събират мед от диви пчели, датиращи от преди 15 000 години, а съдове с мед са открити дори в гробниците на египетски фараони като Тутанкамон. Въпреки че като цяло имаме изградена представа за това как изглеждат пчелите от анимационните филми, по света има хиляди видове с различни размери, цветове и поведение. Съществуват дори няколко примера за самотни пчели, много от тях без жило, и дори някои видове, които оцеляват, като ограбват други по-слаби колонии. Но нещо, което постоянно впечатлява изследователите, е организацията на техните кошери, които са наистина силно населени градове с ефективност, на която би завидял всеки урбанист.

Пчелните общества са сложни, разделени на йерархични групи. Сред женските пчели има царица, много по-голяма от останалите, която отговаря за снасянето на яйца. Има и работнички, които се разделят, за да изпълняват всички останали функции в кошера, като например изграждането на килийките, храненето, събирането на храна извън кошера, защитата и почистването на гнездото. Мъжките в колонията се наричат търтеи, те са по-малко на брой, а единствената им функция е да оплождат царицата по време на брачния полет. Тази организация има незначителни разлики при различните видове. Например видът Mirim Droriana, разпространен в Бразилия, винаги държи затворена пчела-принцеса (неоплодена царица), готова да изпълнява функциите си в случай на смърт на пчелата-майка.

Когато се обърнем към физическите структури на кошерите, разнообразието от видове конструкции също е огромно. Докато Apis Melifera складира мед в традиционни шестоъгълни кошери, има видове, които създават истински небостъргачи от гнезда.

На австралийския вид Tetragonula carbonaria липсват добре познатите и страховити жила за защита. Това обаче не означава, че те нямат защитни механизми. Архитектурата вътре в кошерите им е изградена по такъв начин, че бръмбари и други нашественици, които се опитват да проникнат в гнездата, в крайна сметка се губят в лабиринта и биват убити, покрити със смес от восък, кал и растителна смола.

Този вид е изследван много често поради конструкциите, открити в неговите кошери. Учените са наблюдавали различни структури в пчелните пити в три измерения, класифицирани в целеви и спираловидни модели, които могат да достигнат 20 етажа. Това, което събуди любопитството на изследователите, е как работниците знаят какъв тип структура да следват. Как са наясно откъде да започнат да строят следващата клетка и какви точно размери да следват, без проект или план?

Всяка малка кръгла клетка е камера за яйце, изградена от пчела работничка, която отделя там восък, за да оформи структурата. Тази клетка се снабдява с храна, изхвърляна от пчелата кърмачка, и след това се запълва с яйце от пчелата майка. В тези клетки пчелите израстват от яйце до зряла възраст за около 50 дни. Когато строителството на клетката е завършено, работничките преминават към следващата, изграждайки я спираловидно навън и нагоре. Това означава, че колкото по-високо е нивото, толкова по-малък е радиусът.

bees

В статия, публикувана в Journal of the Royal Society, учените отбелязват, че получената морфология е подобна на модела на растеж на кристалите. Според изследователите както в кристалите, така и в килийките на този вид пчели растежът протича на слоеве. Всеки слой расте чрез добавяне на отделни единици, като и двете могат да бъдат описани в рамките на математическата структура на възбудимите структури. Кристалите, вискозните гъби, мозъкът, сърцето, химическите осцилатори, горските пожари и много други системи могат да функционират като възбудими структури; в този случай пчелите, които строят своите пити, правят същото.

Математиката ни казва, че процесите, които карат атомите или молекулите да се обединяват като кристал, имат същата математическа структура като процесите, които карат пчелите да изграждат своите кошери, така че и двете имат същите спираловидни модели и цел. „Съществува красива математическа еквивалентност между начина, по който молекулите изграждат кристал, и начина, по който пчелите изграждат пчелна пита.“

Както е отбелязано в текст, публикуван на уебсайта Live Science, преди няколко години изследователят Джулиан Х. Е. Картрайт видял вирусно изображение на прословутите пити и веднага разпознал модела; по това време той изучавал перлени мекотели, чиито преливащи се черупки също разкриват характерни спираловидни структури, когато се разглеждат под електронен микроскоп. Това са закони или порядки, които изглежда управляват цялата Вселена и които учените започват да търсят.

Вече обсъдихме колко важни са тези малки същества за живота на планетата, особено за производството на по-голямата част от храната, която консумираме. Всъщност, когато започнем да навлизаме все по-дълбоко в природата, виждаме колко много трябва да разберем за нея, както за нейната сложност, така и за нейната простота. Като знаем повече за тези процеси, можем да се стремим да работим по по-интегриран начин с природата, а не да я изследваме безразборно и често арогантно, както сме правили през цялата история. Това може да бъде преди всичко упражнение в смирение за човешките същества. Разбирането на естествените решения може да бъде добър начин за създаване на по-устойчива архитектура.

Строители Бг

Строители Бг е електронно издание, специализирано в областта на строителството. Специализираните статии разглеждат всички етапи от строителния процес и активните участници в него. Цел на изданието е да запознае читателите със спецификите на отделните процеси и да ги улесни в тяхната дейност. Предлагаме набор от професионални статии, категоризирани по раздели, където можете да прочетете за спецификите на отделните продукти и системи, представени в тях от водещите фирми в бранша.

Прочетете също: