Почему пчелы мастерят именно такие соты?
12 ответов:
К вопросу, почему у пчел получаются именно такие соты можно подойти двояко. Можно любоваться и удивляться красотой и правильностью пчелиных построек. Не делать попыток ни в чём разобраться, отдать всё на волю высших сил и не пробовать воссоздать подобное самому. Например, смоделировать хотя бы процесс строительства в мысленном эксперименте.
А можно опереться на собственную философию и наблюдательность (отличную от “наблюдений” Демьяна Лукича), искать объяснения, ставить опыты. В этом плане заявленная категория наука и техника находится в более выгодном положении, чем рубрика философия, непознанное.
Добавим к сложностям создания сот то, что пчелы мастерят их в полной темноте, т. е. не имея общего плана строительства, не видят результат своего труда, а размеры сот в стандартной рамке улья меняются от верха к низу рамки. Для меда они одни, для трутней — другие, различаются так же пчелиные и маточные.
Как можно укладывать цилиндрические предметы наиболее компактно, не пользуясь зрением, например, батарейки в коробку, — только используя другое чувство — осязание. А оно у насекомых (в том числе и у муравьёв) настолько развито великолепно, что те применяют его ещё и для коммуникации между собой.
Ну а если не просто укладывать цилиндры, а лепить из пластичного воска ёмкости, да так, словно штамповать их один к одному, — здесь нужен стандартный измерительный инструмент. А он у пчёл “под рукой”, как и у человека с его антропогенной палатой мер и весов. Эти вершки, пяди, локти, аршины и сажени, т. е. лапки пчелы, которых не четыре, а шесть. Четырьмя можно зафиксироваться на краях уже построенных сот, задать базовые координаты, а две другие использовать для производства следующих ячеек.
Теперь про удивительные шестигранники. А являются ли они таковыми, — представляется что нет. Зачем такие сложности, когда более простой в изготовлении и рациональной в использовании является незамысловатая цилиндрическая форма. Здесь придётся упомянуть возмутителя спокойствия Ч. Дарвина, который ещё до навязывания его имени неизвестной ему теории эволюции, сделал предположение, что пчёлы мастерят именно круглые соты.
А доказали это совсем недавно, сделав две фотографии. Одну сразу после изготовления, другую — после высыхания и твердения пластичного пчелиного воска.
Если не брать во внимание эзотериков, утверждающих, что и в камне есть душа, то странно, почему кристаллы, образующие правильные формы, в том числе имеющие вид шестигранников, и водяные пузыри, склеивающиеся на поверхности луж по чётким линиям геометрических фигур, никто не подозревает ни в мудрости, ни в способности научится уму разуму.
<hr />Исход упомянутого в вопросе диспута с Демьяном Лукичом был предрешён в силу его ненаучности. Одному было легче поверить в необъяснимость видимого, другому суметь доказать, не вооружившись знаниями. И даже научный спор зависит от личностных качеств человека. Например, подвешенности языка и последовательности в изложении своих позиций, как это случилось в противостоянии таких учёных мужей, как Ньютон и Лейбниц. И только время расставило всё по своим местам.
В конце концов ни пчеловод, ни лектор биологами не были, базовыми знаниями по энтомологии не обладали. Сложное и многообразное поведение общественных насекомых можно принять за некую разумность или коллективный разум, но все они опираются на приобретённые навыки условно-рефлекторных связей и безусловные рефлексы. Безусловные, кстати сказать, считались до недавнего времени неизменяемыми, а сейчас, наоборот, оказалось, что они могут исчезать и закрепляться из приобретённых навыков.
Какой бы ум увидел пчеловод, когда летящая обратно с взятком пчела не сразу находит свой улей, если после её вылета из него, достаточно передвинуть с прежнего места на расстояние меньше чем одного метра. Улей стоит рядом, но на новом месте, и сразу сбой бортового компьютера.
Как бы он удивился, если в улей проберётся пчела-кукушка, убьёт матку, а вместо неё подкинет яйцо, чтобы потом рабочие пчёлы выкармливали паразитов, не имеющих аппарата для сбора пыльцы. ЦНС, состоящую из цепочки нервных узлов и пары грибовидных тел, легко обмануть с помощью феромонов.
Да и какая разумность в том чтобы отдавать добрую половину своих пищевых запасов, питаясь при этом сладкой водой, вместо того чтобы бежать на новое место подальше от человека, который вмешался в поведенческую программу. Программа писалась около 100 миллионов лет, начиная с мелового периода, а отлаживалась адаптивной радиацией.
Согласитесь, многовато для работы высших сил, способных творить чудеса в одно мгновение. Это человек с его экологической войной против пчёл способен вычеркнуть из живых целый вид в одночасье. При этом ему грозит не только лишения себя мёда, но и растительных продуктов, потому что ни одно насекомое не может так хорошо опылять, как пчёлы-мёдоносы.
В продолжение темы
Предыдущий ответ получился немного голословный, надежды больше возлагались на статьи по ссылкам, поэтому возникла необходимость его дополнить.
<hr />Пена
Если пена из пузырей (оболочек, состоящих из воды и слоя молекул ПАВ) на плоскости получается не гексагональной, то это «какие-то неправильные ПАВ». Точнее, из собрания пузырей получаются пузыри не одного калибра, мелкие из них забивают пространство между крупными и картинка получается неочевидной. В подтверждение фото:
Обратите внимание, равновеликие оболочки образуют шестигранники, мелкие же между ними строят трёх-, четырёх- и пятигранники. Если бы пузырьки были ещё помельче, то давление в них не позволило преодолеть силы поверхностного натяжения (СПН) и они остались бы полусферами. Но если бы пена была идеальной, т. е. состояла из одинаковых (по объёму) и крупных (по отношению к толщине плёнки) пузырей, то мы бы увидели подобие пчелиных сот.
Впрочем, вот ссылка на статью (а куда деваться) в подтверждение сказанного:
Но не только вода и ПАВ. Ту же структуру приобретают пенометаллы, в которых расширение водорода позволяет получить более или менее схожие по размеру и по форме металлические ячейки.
<hr />Главное
Главным в первом ответе было утверждение, что пчёлы строят соты из "стандартных" трубочек, а те вследствии действия СПН слипаются и растягиваются в шестигранники. Фото из статьи под названием "Пчелиные соты становятся шестиугольными без помощи пчёл" ясно позволяли это увидеть:
А текст из неё
давал объяснение физики процесса. Получалось, как в случае с образованием структурной пены.
Однако червячки сомнений не оставляют свою работу — дырявят сознание. А хватает ли СПН для завершения работы, начатой пчёлами? Ведь пчелиный воск хоть и пластичный материал, но не жидкость, его температура плавления 62—68 °С. При оптимальной температуре, поддерживаемой пчелами-вентилировщи<wbr />цами в пределах 22-28 °С, он представляет собой твёрдый материал.
Что здесь скажешь. Во-первых, никто эксперименты не ставил, величину СПН не измерял. Так что слипание стенок трубочек за их счёт остаётся под вопросом. Но в оригинальном материале на английском языке, по которому была написана статья, говориться следующее:
Следует напомнить, что при 35 °C, воск уже становится пластичным материалом. И ещё:
То есть пчёлы могут изнутри "утаптывать" стенки ячеек, помогая СПН добиться идеальных шестигранников.
<hr />Послесловие
Многие вопросы были бы сняты, если бы была сделана съёмка процесса строительства сот их архитекторами. Съёмка в замедленном и в скоростном режиме, с применением макроскопической съёмки, так чтобы были видны все детали. Почему это не сделано до сих пор, непонятно. Поэтому пришлось создать вопрос на эту, теперь уже другую тему.
Форма шестиугольника является наиболее экономичной для множества ячеек с точки зрения затрат труда и материала. В этом несложно убедиться экспериментально, или можно представить, если у вас хорошее пространственное мышление. Чтобы сложить много фигур вместе, они должны быть равносторонними, с прямыми углами. То есть много круглых или шарообразных форм - это уже слишком затратно. Уйдет много воска. Равносторонние треугольники и квадраты будут иметь по сравнению с шестиугольниками слишком длинные стороны, а полезное пространство внутри будет либо слишком маленьким, либо избыточно просторным. Просто представьте треугольные и квадратные ячейки. Но если есть серьезный интерес, лучше посчитать наглядно.
<hr />Ну кто сверхъестественный мог научить пчел?)
Тут либо с Дарвином, либо нет.
А с такими как Демьян Лукич надо беседовать лично и образно. Он использует массу понятий с своим значением, вроде "природа", "научил" и толкует их в детском, сказочном стиле. Посмотрите, как много здесь слов, неизвестно что обозначающих. Вот он задает вопрос:
Кто же из природы? - а там вообще есть кто-то? Может быть там есть нечто? или что-то? Или сущность какая-то? Почему сразу "кто"?
Научил? - что это значит? учил - это как? посадил за парту и обучил, как человека? придал какие-то свойства? тот, кто обучался, он как полученное впитал? может, запечатлел? или как-то еще?
Создал птицу? - что это значит? Создал - это как? Сделал? Родил? Слепил из воздуха, из глины, из молекул?
Великой мудрости? - что такое великая мудрость? по каким критериям? Кому великая мудрость? Может не великая, а средненькая? А что такое мудрость?
Вот если разговаривать словами, которые не определены четко, для двух говорящих совершенно однозначно, можно такого наговорить, что ух))
Мне так нравится, когда люди, не разобравшись досконально ни в теории Дарвина, ни вообще в тех теориях, которые уже давно его выводы дополнили и существенно развили, подвергают что-то очевидное сомнению и изобретают велосипед...
А люди давно уже строят много чего и покруче, чем пчелиные соты.
Читайте также
Конец августа-начала сентября самое время посвятить осмотру и подготовки пчел к зимовке, от этого зависит, как перезимует пчелиная семья. Если в улье много расплода, это -основная сила пчелиной семьи зимой. Для жизни пчел нужны: перга,мед,кислород, вода, углекислый газ, улей. Не жадничать и оставлять в улье достаточное количества меда, перговых рамок, зарешетить летки.
Если ульи остаются зимовать на пасеке, нужно утеплить их.
