Сотовая масса гексагональных призматических восковых ячеек , построенных пчелами в своих гнездах , чтобы содержать их личинок и запасы меда и пыльцы .
Пчеловоды могут удалить соты целиком, чтобы собрать мед. Медоносные пчелы потребляют около 8,4 фунта (3,8 кг) меда, чтобы выделить 1 фунт (454 г) воска [1], поэтому имеет экономический смысл вернуть воск в улей после сбора меда. Структура соты может оставаться в основном нетронутой, когда мед извлекается из нее путем распечатывания и вращения в центробежной машине - медогонке . Если сотовая слишком изношены, воск может быть повторно использована в ряде направлений, включая создание листов гребенки фундамента с шестиугольной. Такие фундаментные листы позволяют пчелам строить соты с меньшими усилиями, а шестиугольный узор оснований ячеек размером с рабочего мешает пчелам строить более крупные ячейки для дрона .
Свежие новые соты иногда продают и используют в целости и сохранности как соты , особенно если мед намазывают на хлеб, а не используют в кулинарии или в качестве подсластителя.
Со временем пчелиные соты темнеют из-за коконов и сброшенной шкуры личинок, встроенных в клетки, а также из-за того, что пчеловоды следят за многими ногами, что называется пятном от путешествий [2] , если его видеть на кадрах с сотами. Соты в « надстройках », которые не используются для вывода расплода (например, путем размещения матки-исключателя ), остаются светлыми.
Многие осы , особенно Polistinae и Vespinae , строят гребешки с гексагональной призмой из бумаги, а не из воска; у некоторых видов (например, Brachygastra mellifica ) мед хранится в гнезде, технически образуя бумажные соты. Однако термин «соты» для таких конструкций используется нечасто.
Сотовая геометрия [ править ]
Оси сотовых ячеек всегда почти горизонтальны, а открытый конец выше заднего. Открытый конец ячейки обычно называют верхом ячейки, а противоположный конец - дном. Ячейки имеют небольшой наклон вверх, от 9 до 14 °, к открытым концам. [ необходима цитата ]
Существуют два возможных объяснения того, почему соты состоят из шестиугольников, а не из любой другой формы. Во-первых, шестиугольная мозаика создает раздел с ячейками одинакового размера, сводя к минимуму общий периметр ячеек. Эта гипотеза , известная в геометрии как сотовая гипотеза , была высказана Яном Брокеком и доказана намного позже Томасом Хейлзом . Таким образом, гексагональная структура использует наименьшее количество материала для создания решетки ячеек в заданном объеме . Вторая причина, приведенная Д'Арси Вентвортом Томпсоном, состоит в том, что эта форма просто является результатом процесса объединения ячеек отдельными пчелами: в некоторой степени аналогично граничным формам, созданным в поле мыльных пузырей . В подтверждение этого он отмечает, что маточники, построенные по отдельности, имеют неправильную форму и бугорки, без видимой попытки повысить эффективность. [3]
Закрытые концы сотовых ячеек также пример геометрической эффективности, хотя трех- мерный . [4] Концы представляют собой трехгранные (т.е. состоящие из трех плоскостей) участки ромбических додекаэдров с двугранными углами всех смежных поверхностей, составляющими 120 °, угол, который минимизирует площадь поверхности для данного объема. (Угол, образованный ребрами на вершине пирамиды, известный как тетраэдрический угол , составляет примерно 109 ° 28 '16 дюймов ( = arccos (-1/3) ).)
Трехмерная геометрия сотовой ячейки
Форма ячеек такова, что два противоположных сотовых слоя входят друг в друга, причем каждая грань закрытых концов является общей для противоположных ячеек. [4]
Противоположные слои сотовых ячеек подходят друг к другу
Отдельные ячейки не демонстрируют этого геометрического совершенства: в обычной гребенке происходят отклонения в несколько процентов от «идеальной» шестиугольной формы. [4] В переходных зонах между большими ячейками гребня трутня и меньшими ячейками рабочего гребня, или когда пчелы сталкиваются с препятствиями, формы часто искажаются. Ячейки также расположены под углом примерно 13 ° от горизонтали, чтобы мед не капал. [5]
В 1965 году Ласло Фейес Тот обнаружил, что трехгранная пирамидальная форма (состоящая из трех ромбов ), используемая пчелой, не является теоретически оптимальной трехмерной геометрией. Конец ячейки, состоящий из двух шестиугольников и двух ромбов меньшего размера, на самом деле будет на 0,035% (или примерно одна часть на 2850) эффективнее. Эта разница слишком мала, чтобы измерить ее на реальных сотах, и не имеет отношения к экономике улья с точки зрения эффективного использования воска, учитывая, что дикие соты значительно отличаются от любого математического понятия «идеальной» геометрии. [6] [7]
Роль температуры парафина [ править ]
Пчелы используют свои усики , челюсти и ноги для манипулирования воском во время создания сот, одновременно активно нагревая воск. [8] Во время строительства гексагональных ячеек температура парафина составляет от 33,6 до 37,6 ° C, что значительно ниже температуры 40 ° C, при которой воск считается жидким для начала строительства новой гребенки. [8] Температура тела пчел является фактором, определяющим идеальную температуру воска для построения сот. [9]
См. Также [ править ]
- Сотовая структура
- Восковая основа
- Каркас улья
- Ян Дзержон
Ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме соты . |
- ^ Грэм, Джо. Улей и мед. Гамильтон / Иллинойс: Dadant & Sons; 1992; ISBN.
- ^ «Глоссарий пчелиных терминов» . Ассоциация пчеловодов округа Монтгомери . Проверено 8 февраля 2018 .
потемнение на поверхности сотового меда, оставленного на некоторое время в улье, вызванное тем, что пчелы выслеживают прополис по поверхности.
- ^ Томпсон, Д'Арси Вентворт (1942). О росте и форме . Dover Publications. ISBN.
- ^ а б в Нацци, F (2016). «Шестиугольная форма сот зависит от строительного поведения пчел» . Научные отчеты . 6 : 28341. DOI : 10.1038 / srep28341 . PMC 4913256 . PMID 27320492 .
- ^ Фриш, Карл фон (1974). Архитектура животных . Нью-Йорк: Харкорт Брейс Йованович.
- ^ Бессьер, Густаво (1987). Il Calcolo Differenziale e Integrale — Reso Facile ed Attraente.IL (на итальянском языке) (VII изд.). Милан: Хёпли. ISBN 9788820310110.
- ^ Джанни А. Сарконе. «Решенная угловая головоломка ячеек сот» . 2004 г.
- ^ а б Бауэр, D; Бинефельд, К. (2013). «Гексагональные соты пчел не производятся с помощью процесса жидкого равновесия». Naturwissenschaften . 100 (1): 45–9. DOI : 10.1007 / s00114-012-0992-3 . PMID 23149932 .
- ^ Пирк, CW; Хепберн, HR; Radloff, SE; Тауц, Дж (2004). «Гребни для пчел: строительство посредством процесса жидкого равновесия?». Naturwissenschaften . 91 (7): 350–3. DOI : 10.1007 / s00114-004-0539-3 . PMID 15257392 .
