Panal - Honeycomb
Un panal es una masa de celdas de cera prismáticas hexagonales construidas por las abejas melíferas en sus nidos para contener sus larvas y reservas de miel y polen .
Los apicultores pueden quitar todo el panal para cosechar miel. Las abejas consumen alrededor de 8,4 lb (3,8 kg) de miel para secretar 1 lb (450 g) de cera, por lo que los apicultores pueden devolver la cera a la colmena después de cosechar la miel para mejorar la producción de miel. La estructura del panal se puede dejar básicamente intacta cuando se extrae la miel destapando y girando en una máquina centrífuga, más específicamente un extractor de miel . Si el panal está demasiado gastado, la cera se puede reutilizar de varias maneras, incluida la fabricación de láminas de base de peine con patrón hexagonal. Estas láminas de base permiten a las abejas construir el panal con menos esfuerzo, y el patrón hexagonal de las bases de las celdas del tamaño de un trabajador desalienta a las abejas de construir celdas de drones más grandes . El panal nuevo y fresco a veces se vende y se usa intacto como panal de miel , especialmente si la miel se unta en pan en lugar de usarla para cocinar o como edulcorante.
Broodcomb se oscurece con el tiempo, debido a los capullos vacíos y las pieles de larvas incrustadas en las celdas, además de ser pisoteadas constantemente por otras abejas, lo que resulta en lo que los apicultores denominan una 'mancha de viaje' cuando se ven en marcos de panal de miel. El panal en las " alzas " que no se utilizan para la cría (por ejemplo, mediante la colocación de un excluidor de reinas ) permanece de color claro.
Numerosas avispas , especialmente Polistinae y Vespinae , construyen panales hexagonales con prismas hechos de papel en lugar de cera; en algunas especies (como Brachygastra mellifica ), la miel se almacena en el nido, formando así técnicamente un panal de papel. Sin embargo, el término "panal de abeja" no se usa a menudo para tales estructuras.
Geometría de panal
Los ejes de las celdas de panal son siempre casi horizontales, con el extremo abierto más alto que el extremo posterior. El extremo abierto de una celda se suele denominar la parte superior de la celda, mientras que el extremo opuesto se denomina parte inferior. Las celdas se inclinan ligeramente hacia arriba, entre 9 y 14 °, hacia los extremos abiertos.
Existen dos posibles explicaciones de por qué el panal se compone de hexágonos en lugar de cualquier otra forma. Primero, el mosaico hexagonal crea una partición con celdas de igual tamaño, mientras minimiza el perímetro total de las celdas. Conocida en geometría como la conjetura del panal , esta fue dada por Jan Brożek y probada mucho más tarde por Thomas Hales . Por lo tanto, una estructura hexagonal utiliza la menor cantidad de material para crear una red de celdas dentro de un volumen dado . Una segunda razón, dada por D'Arcy Wentworth Thompson , es que la forma simplemente resulta del proceso de abejas individuales que juntan las células: algo análogo a las formas de los límites creadas en un campo de pompas de jabón . En apoyo de esto, señala que las celdas de la reina, que se construyen individualmente, son irregulares y abultadas sin un intento aparente de eficiencia.
Los extremos cerrados de las celdas alveolares también son un ejemplo de eficiencia geométrica, aunque tridimensional . Los extremos son secciones triédricas (es decir, compuestas de tres planos) de dodecaedros rómbicos , con los ángulos diedros de todas las superficies adyacentes que miden 120 °, el ángulo que minimiza el área de superficie para un volumen dado. (El ángulo formado por los bordes en el vértice piramidal, conocido como ángulo tetraédrico , es aproximadamente 109 ° 28 '16 "( = arccos (−1/3) )
La forma de las celdas es tal que dos capas de panal opuestas se encajan entre sí, compartiendo cada faceta de los extremos cerrados las celdas opuestas.
Las celdas individuales no muestran esta perfección geométrica: en un peine regular, ocurren desviaciones de un pequeño porcentaje de la forma hexagonal "perfecta". En las zonas de transición entre las celdas más grandes del panal de drones y las celdas más pequeñas del panal de obreros, o cuando las abejas encuentran obstáculos, las formas a menudo se distorsionan. Las celdas también están inclinadas hacia arriba alrededor de 13 ° desde la horizontal para evitar que la miel gotee.
En 1965, László Fejes Tóth descubrió que la forma piramidal triédrica (que se compone de tres rombos ) utilizada por la abeja no es la geometría tridimensional teóricamente óptima. Un extremo de celda compuesto por dos hexágonos y dos rombos más pequeños sería en realidad un 0,035% (o aproximadamente una parte por 2850) más eficiente. Esta diferencia es demasiado pequeña para medirla en un panal real, e irrelevante para la economía de la colmena en términos de uso eficiente de la cera, considerando que el panal silvestre varía considerablemente de cualquier noción matemática de geometría "ideal".
Papel de la temperatura de la cera
Las abejas usan sus antenas , mandíbulas y patas para manipular la cera durante la construcción del panal, mientras la calientan activamente. Durante la construcción de celdas hexagonales, la temperatura de la cera está entre 33,6 y 37,6 ° C (92,5–99,7 ° F), muy por debajo de los 40 ° C (104 ° F) a la que se supone que la cera es líquida para iniciar la nueva construcción del peine. La temperatura corporal de las abejas es un factor para regular la temperatura ideal de la cera para construir el panal.
Galería
Una abeja de miel occidental en un panal
Las abejas comienzan a construir el panal desde la parte superior de cada sección. Cuando una celda se llena de miel, las abejas la sellan con cera.
Panales naturales en un edificio
Panal con huevos y larvas
Primer plano de un nido de Apis florea abandonado en Tailandia . La rejilla hexagonal de celdas de cera a ambos lados del nido está ligeramente desplazada entre sí. Esto aumenta la fuerza del peine y reduce la cantidad de cera necesaria para producir una estructura robusta.
Panal
La parte inferior del panal natural de Apis dorsata tiene varias celdas desocupadas.
Placa de base de "panal artificial" en la que las abejas ya han completado algunas celdas
Sección de panal que contiene la transición de celdas de trabajador a drone (más grandes): aquí las abejas hacen celdas irregulares y de cinco esquinas (marcadas con puntos rojos).
Abejas occidentales y panal
