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蜂巢为什么是六边形的?

来源:酷蜜蜂 作者:黔子夜 时间:2018-09-03 21:42:31

蜂巢是蜂群生活和繁殖后代的处所,由数列或十数列巢脾构成,各巢脾在蜂巢内相互平行悬挂且与地面垂直,而巢脾的两面则密布着大量紧密排列的巢室,尤为独特的是这些巢室都是六边形的,下面我们就一起来看一看蜂巢为什么是六边形的吧!

蜂巢

一、蜂巢结构

蜂巢的整体结构由巢脾构成,而巢脾则由大量紧密排列的巢室组成,单个巢室的性状为六棱柱(鼎鼎大名的“蜂窝结构”),但底部是由三个同的菱形构成,同时巢脾的两面都有巢室,这些巢室的底部相互错开,同时整个所有巢室都朝上呈9~14°的仰角以防止花蜜或蜂蜜流出,如此结构简直是自然界的鬼斧神工。

蜂巢

二、蜂巢特征

巢脾上巢室要完全紧密排列才能最大限度的节约材料和空间,从几何学可知平面内可以完全紧密排列的只有正三角形、正四边形、正六边形,同时图形的边数越多面积比周长的比值就越大,简单来说就是一根线如果围成的图形越接近圆形则这根线所围出的图形面积越大,反之则越小,因此正六边形是最合适的。

蜂巢

三、筑巢材料

蜂巢的主要材料是蜂蜡,而蜂蜡是蜂群中适龄工蜂(13~18日龄)蜡腺所分泌的脂肪性物质,蜂群中几乎所有的“建筑”都要用到蜂蜡,但蜂蜡是极为珍贵的(蜜蜂每生产1斤蜂蜡大约需要消耗3.5斤蜂蜜及半斤花粉),因此如何最大限度减少蜂蜡的消耗量并可保证巢室有足够的空间和稳定性便是蜜蜂需要研究的课题。

蜂巢

四、筑巢原理

六边形的蜂窝是由蜜蜂主观意志决定的吗?答案是否定的,事实上蜜蜂在修筑巢脾时只会建造近乎圆形的“毛坯房”,这些“毛坯房”建造好后蜜蜂会将蜂蜡加热到40℃左右,此时蜂蜡会融化变成可以自由改变形状的液体,受到液体表面的张力蜂蜡便会按照一些物理学与几何学原理自动以最节省材料的方式成型。

总结:蜂巢的“蜂窝结构”虽然不是根据蜜蜂的主观意志来建造的,但蜂巢的这一结构的确给人们带来了很多启示,尤其在航天方面如飞机羽翼、人造卫星机壁等很多地方有“蜂窝结构”的具体应用。

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