Jak vznikají šestiúhelníkové včelí plástve

23. červenec 2013
Včelí plástev

Skupina čínských a britských inženýrů podrobně sledovala včely během budování jejich pláství. Zjistili, že typický šestiúhelníkový tvar buněk v plástvi nevzniká jako záměrný produkt včelího úsilí. Na jeho podobě se rozhodujícím způsobem podílejí obecné fyzikální zákony a vlastnosti vosku.

Do této doby nikdo nevěděl, jak tyto šestiúhelníkové tvary vznikají. Všichni se jen obdivovali dokonalé symetrii, efektivitě a pevnosti plástve. Nyní mohli inženýři poprvé podrobně sledovat, že včely z vosku budují základní stavební buňky pláství nejprve ve tvaru válce. Tento tvar odpovídá rotační symetrii jejich těla. Válcovitý tvar vydrží ovšem jen několik prvních sekund po vytvoření buněk.

V té době je totiž použitý vosk vystaven zvýšené teplotě včelích těl, která činí asi 45 stupňů Celsia. Je tedy plastický, tvárný a teče. Buňky pak samovolně mění svůj tvar, jak to odpovídá zákonům mechaniky. Vlivem působení povrchového napětí v místech dotyku sousedních buněk probíhá rychlá transformace válcovitých buněk na šestiúhelníkové hranoly, podobně jako když se potkají dvě mýdlové bubliny. Tento tvar odpovídá menší povrchové energii celé struktury, a proto se do něj buňky a celé plástve rychle transformují.

Vzniká samozřejmě otázka, jak je řízeno zahřívání vosku včelími těly. Dalším zajímavým aspektem je navíc fakt, že šestiúhelníkový tvar jednotlivých buněk přesně souhlasí s šestičetnou symetrii celé plástve - každá buňka je zcela pravidelně obklopena šesti dalšími buňkami stejného tvaru a velikosti. Provedeme-li rotaci kteréhokoliv úseku plástve o 60 obloukových stupňů, získáme stejný obraz, stejnou strukturu. Buňky tedy musejí jednoznačným a pravidelným způsobem navazovat na další buňky vedle sebe, také na další buňky v sousedních řadách. Možná má i tato symetrie jednoduché vysvětlení, možná je to složitější - lze si přece snadno představit i “neukázněné“ včely, které se budou snažit zakládat více či naopak méně buněk, než je v daném místě v rámci šestičetné struktury potřeba.

Buňky plástve - přeměna z válcovitě uspořádaného vosku do šestiboké struktury

Zdroje: LiveScience, Cardiff Scool of Engineering

Spustit audio
autor: Pavel Vachtl