蜂巢是蜜蜂家園必要的「家具」和「食品室」。
養蜂家會拆掉整個蜂巢去獲取蜂蜜。蜂蜜的提取可以透過打開蜂巢取出巢板,然後把它放進分離蜂蜜的離心機裡旋轉。另外,有時候新的蜂巢會以不加人工的
蜂巢蜂蜜形式售賣,尤其是用來塗
麵包的蜂蜜;烹調或加入茶調味的蜂蜜則以提取液形式售賣。
孵化蜜蜂幼蟲的蜂巢經過一段時間後,會漸漸變得昏暗,因為
繭會嵌進巢室,並留下很多足跡,當看見這些在蜂巢蜂蜜框上,養蜂家稱為「活動污跡」(Travel Stain)。「
巢板」(Honey Super)上的蜂巢因為不能用來孵化蜜蜂幼蟲,所以便會保持光亮顏色。
蜂巢的幾何形狀
蜂巢巢室的中心線總是似是水平的,而巢室的非角度行排(non-angled rows)也是水平地(非垂直地)排成一線。因此,每個巢室都有兩個垂直的「牆」,由兩個角牆構成「地板」和「天花板」。而巢室的斜度是些微地向上,在9 至14度之間,朝向開端,這樣蜂蜜便不至流出。
那麼為甚麼蜂巢是六邊形,而非其他形狀的?現在的說法有兩個。第一種說法由
波蘭數學家、
物理學家暨
天文學家Jan Brożek提出,六邊形能以每範圍最小的周界去平鋪一平面,就是說六邊形結構可以在一定體積裡,能用最少的材料去建造一個最寬敞的巢室。另一種說法由
蘇格蘭生物學家、
數學家暨
古典學者達西·湯普森(D'Arcy Wentworth Thompson)提出,他認為六邊形形狀是基於個別的蜜蜂們將巢室擺放在一起的程序:有些類似在肥皂泡間製造的邊界形狀。為支持此論點,他指出個別建造的
蜂王巢室,它們多是不規則和凹凸不平,不是以最有效率的方式製作。
蜜蜂建築蜂巢似乎是基於它們的
本能,而
生物學一般的理論均認為自然界裡這麼有效能的形狀的現象是由於
自然選擇。
蜂巢巢室的末端也是幾何效能的例子,雖然是三維和不起眼。末端是一個所有鄰近表面兩面角度為120°的三面錐形,在一定容量最小化表面面積的角度(一個在錐形頂部邊緣形成的角度大約為109°28'16"( = 180°- arccos(1/3)))。
蜂巢巢室3D幾何圖。
巢室的形狀就像是兩個相對的蜂巢層互相套疊對方,而末端的各個平面都是和對邊的巢室共用的。
相對層蜂巢的巢室合併在一起。
當然個別巢室並非如上圖顯示的幾何完美:在一個實際的蜂巢裡,"完美"的六邊形是有少許百分比偏差的。在較大的
雄蜂蜂巢和較小的
工蜂蜂巢之間的過渡地區,或當蜜蜂遇到障礙時,巢室型狀都可能會歪曲的。而在
1965年,
匈牙利數學家拉茲洛·費耶·托斯發現蜜蜂所用的三面錐形(由三個菱形組成)不是理想最佳的三維幾何形狀。而由2個六角形和2個較小菱形組成的巢室末端將會多.035%(或接近1/2850)的效能。
參見
參考書目
- Graham, Joe. The Hive and the Honey Bee. Hamilton/IL: Dadant & Sons; 1992; ISBN 0-915698-09-9
- Thompson, D'Arcy Wentworth (1942). On Growth and Form. Dover Publications. ISBN 0-486-67135-6.
- "The Mathematics of the Honeycomb" (June 1985). Science Digest, pp. 74-77.
外部鏈接
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