Jump to content

Соты

Соты на продажу в Сарейне , Иран.

Соты представляют собой массу шестиугольных призматических ячеек, построенных из пчелиного воска медоносными пчелами в своих гнездах для содержания расплода ( яиц , личинок и куколок ), а также запасов меда и пыльцы .

Пчеловоды могут удалять соты целиком, чтобы собрать мед. Медоносные пчелы потребляют около 8,4 фунта (3,8 кг) меда, чтобы выделить 1 фунт (450 г) воска. [1] Таким образом, пчеловоды могут возвращать воск в улей после сбора меда, чтобы улучшить выход меда. Структуру сотов можно оставить практически неповрежденной, если из них извлечь мед путем открытия колпачка и вращения в центробежной медогонке . Если соты слишком изношены, воск можно использовать повторно несколькими способами, в том числе изготовить листы сотовой основы с шестиугольным узором. Такие фундаментные листы позволяют пчелам строить соты с меньшими усилиями, а шестиугольный рисунок оснований ячеек размером с рабочего не позволяет пчелам строить более крупные трутневые ячейки. Свежие, новые соты иногда продаются и используются в целости и сохранности в качестве сотового меда , особенно если мед намазывают на хлеб, а не используют в кулинарии или в качестве подсластителя.

Соты со временем темнеют из-за пустых коконов и сброшенной личиночной кожицы, встроенной в ячейки, а также из-за того, что по ним постоянно ходят другие пчелы, в результате чего образуется так называемое «путевое пятно». [2] пчеловоды, увидевшие их на рамках сотового меда. Соты в « суперах », которые не используются для расплода (например, при установке отсеивателя матки ), остаются светлыми.

Многочисленные осы , особенно Polistinae и Vespinae , строят гребни с шестиугольными призмами из бумаги, а не из воска; у некоторых видов (например, Brachygastra mellifica ) мед хранится в гнезде, формально образуя бумажные соты. Однако термин «соты» не часто используется для таких конструкций.

Геометрия [ править ]

Оси сотовых ячеек всегда почти горизонтальны, причем открытый конец выше заднего. Открытый конец ячейки обычно называется верхним краем ячейки, а противоположный конец называется нижним. Клетки слегка наклонены вверх, от 9 до 14°, к открытым концам. [ нужна ссылка ]

Существуют два возможных объяснения того, почему соты состоят из шестиугольников, а не какой-либо другой формы. Во-первых, шестиугольная мозаика создает перегородку с ячейками одинакового размера, минимизируя при этом общий периметр ячеек. Известная в геометрии как гипотеза сот , она была высказана Яном Брожеком и математически доказана намного позже Томасом Хейлсом . Таким образом, гексагональная структура использует наименьшее количество материала для создания решетки ячеек внутри заданного объема . Вторая причина, приведенная Д'Арси Вентвортом Томпсоном , заключается в том, что форма просто возникает в результате процесса соединения ячеек отдельными пчелами: в некоторой степени аналогично формам границ, созданным в поле мыльных пузырей . В подтверждение этого он отмечает, что маточники, построенные по отдельности, имеют неправильную форму и комки, без видимой попытки повысить эффективность. [3]

Закрытые концы сотовых ячеек также являются примером геометрической эффективности, хотя и трехмерными . [4] Концы представляют собой трехгранные (т. е. состоящие из трех плоскостей) секции ромбических додекаэдров с двугранными углами всех соседних поверхностей, равными 120 °, углом, который минимизирует площадь поверхности для данного объема. (Угол, образованный краями вершины пирамиды, известный как тетраэдрический угол , равен приблизительно 109° 28' 16 дюймов ( = arccos(-1/3) )

Созданная компьютером модель сотовой ячейки, показывающая шестиугольную трубку, оканчивающуюся тремя равными ромбами, которые встречаются в точке на оси ячейки.

Форма ячеек такова, что два противоположных сотовых слоя вкладываются друг в друга, при этом каждая грань закрытых концов является общей для противоположных ячеек. [4]

Сгенерированная компьютером модель двух противоположных сотовых слоев, показывающая три ячейки на одном слое, совмещающиеся с тремя ячейками на противоположном слое.

Отдельные ячейки не демонстрируют этого геометрического совершенства: в обычной гребенке случаются отклонения на несколько процентов от «идеальной» шестиугольной формы. [4] В переходных зонах между более крупными ячейками трутневого сота и меньшими ячейками рабочего сота или при столкновении пчел с препятствиями формы часто искажаются. Ячейки также расположены под углом примерно 13° к горизонтали, чтобы предотвратить вытекание меда. [5]

В 1965 году Ласло Фейеш Тот обнаружил, что трехгранная пирамидальная форма (состоящая из трех ромбов ), используемая пчелами, не является теоретически оптимальной трехмерной геометрией. Конец ячейки, состоящий из двух шестиугольников и двух меньших ромбов, на самом деле будет на 0,035% (или примерно на одну часть на 2850) более эффективным. Эта разница слишком мала, чтобы ее можно было измерить 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 воска

Пчелы используют свои усики , челюсти и ноги, чтобы манипулировать воском во время строительства сотов, одновременно активно нагревая воск. [8] Во время изготовления шестиугольных ячеек температура воска находится в пределах 33,6–37,6 ° C (92,5–99,7 ° F), что значительно ниже температуры 40 ° C (104 ° F), при которой воск считается жидким для начала строительства новых сот. [8] Температура тела пчел является фактором, определяющим идеальную температуру воска для построения сотов. [9]

Галерея [ править ]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Грэм, Джо. Улей и медоносная пчела. Гамильтон/Иллинойс: Дадант и сыновья; 1992 год; ISBN.
  2. ^ «Словарь пчелиных терминов» . Ассоциация пчеловодов округа Монтгомери . Проверено 8 февраля 2018 г. темное изменение цвета на поверхности сотового меда, оставленного в улье на некоторое время, вызванное тем, что пчелы отслеживают прополис по поверхности.
  3. ^ Томпсон, Д'Арси Вентворт (1942). О росте и форме . Дуврские публикации. ISBN.
  4. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Нацци, Ф (2016). «Шестиугольная форма сот зависит от строительного поведения пчел» . Научные отчеты . 6 : 28341. Бибкод : 2016NatSR...628341N . дои : 10.1038/srep28341 . ПМЦ   4913256 . ПМИД   27320492 .
  5. ^ Фриш, Карл фон (1974). Звериная архитектура . Нью-Йорк: Харкорт Брейс Йованович. ISBN  9780151072514 .
  6. ^ Бессьер, Густаво (1987). Дифференциальное и интегральное исчисление - просто и привлекательно. IL (на итальянском языке) (VII изд.). Милан: Хоепли. ISBN  9788820310110 .
  7. ^ Джанни А. Сарконе. «Решенная угловая головоломка о сотах» .2004.
  8. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Бауэр, Д; Биенефельд, К. (2013). «Шестиугольные сотовые ячейки медоносных пчел не производятся в процессе жидкостного равновесия». Naturwissenschaften . 100 (1): 45–9. Бибкод : 2013NW....100...45B . дои : 10.1007/s00114-012-0992-3 . ПМИД   23149932 . S2CID   11552726 .
  9. ^ Пирк, CW; Хепберн, HR; Радлофф, SE; Таутц, Дж (2004). «Соты медоносных: строительство посредством процесса жидкостного равновесия?». Naturwissenschaften . 91 (7): 350–3. Бибкод : 2004NW.....91..350P . дои : 10.1007/s00114-004-0539-3 . ПМИД   15257392 . S2CID   31547154 .

Внешние ссылки [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1b0ebeb671bf0b329501efc9be2ea45f__1717909200
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1b/5f/1b0ebeb671bf0b329501efc9be2ea45f.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Honeycomb - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)