1. 蜂巢的格式
蜂巢是由多片巢脾组成的,每片巢脾又由许多巢房组成。巢房是构成巢脾的基本单元,在巢脾的同一个面上许多巢房并排紧靠在一起,在巢脾的不同面上两面的巢房背对背紧靠在一起构成巢脾,故巢房对巢脾的影响很大。
⑴工蜂巢房的形状
工蜂巢房的断面为正六边形,这是蜜蜂长期进化和自然选择的结果。巢房筑成正六边形结构,不但能充分地利用有限的空间,而且耗费的蜂蜡最少和能提供最大的强度。由于巢脾的自重、脾上贮蜜贮粉的重量与巢温的作用下,巢房上与上梁垂直的两个边往往稍长于其它的边,所以严格地说巢房不是正六边形的。
⑵工蜂巢房的大小
巢房是蜜蜂哺育和繁殖后代的场所,蜜蜂从卵到成蜂羽化的整个生长发育期都在其中度过,它的大小对蜂群的繁殖及蜜蜂个体发育有很大的影响。研究表明,较大的工蜂巢房培育出的工蜂,其体形和体重都较大,但单位面积培育的工蜂数则较少。
西方蜜蜂天然蜂巢的工蜂巢房每平方分米700-950个房眼。但是,养蜂界则较一致认为,天然蜂巢的工蜂巢房每平方分米830-920个房眼(巢房对边距 5.3-5.0 毫米),大多数蜂种的工蜂巢房每平方分米 857个房眼(巢房对边距 5.1毫米)。
目前,美国设计的巢础机,其巢房大多每平方分米为700-857个房眼(巢房对边距5. 7-5.2毫米);欧洲的每平方分米为725-800个房眼(巢房对边距5.6-5.4毫米); 中国的意蜂巢础机,其巢房每平方分米为 814个房眼(巢房对边距5.33毫米),中蜂巢础机的每平方分米为1081个房眼(巢房对边距4.62毫米)。
⑶工蜂巢房的走向
六角形巢房的一组平行对边相对于巢脾的附着线的位置称为巢房走向。当六角形巢房的一组平行对边垂直于巢脾的附着线时其巢房的走向为垂直走向;当六角形巢房的一组平行对边平行于巢脾的附着线时其巢房的走向为平行走向(图1)。前人的观察和研究表明,蜜蜂能筑造垂直和水平两种走向的巢房(图2)是普遍存在的,而且它能很好地适应这两种蜂房。有关天然蜂巢巢房走向及其与巢础(巢脾)强度的关系的探讨结果显示,采用水平走向的巢础可以提高巢脾的强度。所以,在巢础机巢房房底模型的设计中应该考虑能够生产出水平走向的巢础。目前中国生产的巢础均为垂直走向巢础。
图1 巢房的走向
图2 水平走向的巢础(左)和垂直走向的巢础(右)
⑷工蜂巢房的房底结构
工蜂巢房的房底由三块棱形蜡片构成,呈棱锥形。棱形蜡片的钝角为 109°28',锐角为70°32',两棱形蜡片的交角为 120°(图3)。巢房底的三块棱形蜡片又各为巢脾另一面的三个巢房的1/3个底面(图4)。
图3 工蜂巢房房底的结构
图4 巢房共用房底的情况
2. 关于描写蜜蜂的巢穴
蜂巢是蜜蜂所建的巢穴,它们是由众多正六边形的蜂蜡巢室所组成。蜂巢里除了蜜蜂之外,还有它们的幼虫,并储存蜂蜜和花粉。马蜂亚科(Polistinae)和胡蜂亚科(Vespinae)的胡蜂所建立的蜂巢则是用纸所造成的,而非蜂蜡。
蜂巢巢室的中心线总是似是水平的,而巢室的非角度行排(non-angledrows)也是水平地(非垂直地)排成一线。因此,每个巢室都有两个垂直的“墙”,由两个角墙构成“地板”和“天花板”。而巢室的斜度是些微地向上,在9至14度之间,朝向开端,这样蜂蜜便不至流出。
那么为什么蜂巢是六边形,而非其他形状的?现在的说法有两个。第一种说法由波兰数学家、物理学家暨天文学家JanBrożek提出,六边形能以每范围最小的周界去平铺一平面,就是说六边形结构可以在一定体积里,能用最少的材料去建造一个最宽敞的巢室。另一种说法由苏格兰生物学家、数学家暨古典学者达西·汤普森(D'ArcyWentworthThompson)提出,他认为六边形形状是基于个别的蜜蜂们将巢室摆放在一起的程序:有些类似在肥皂泡间制造的边界形状。为支持此论点,他指出个别建造的蜂王巢室,它们多是不规则和凹凸不平,不是以最有效率的方式制作。
蜜蜂建筑蜂巢似乎是基于它们的本能,而生物学一般的理论均认为自然界里这么有效能的形状的现象是由于自然选择。
3. 蜜蜂的巢是什么做的,怎么做的
蜂巢(fengchao)蜂群生活和繁殖后代的处所,由巢脾构成。各巢脾在蜂巢内的空间相互平行悬挂,并与地面垂直,巢脾间距为7~10毫米,称为蜂路。每张巢脾由数千个巢房连结在一起组成,是工蜂用自身的蜡腺所分泌的蜂蜡修筑的。大、小六角形的巢房,分别为培育雄蜂和工蜂的,底面为3个菱形面。培育蜂王用的巢房,称为王台,形状似下垂的花生,是蜂群在分蜂前临时修筑的,多在巢脾下部和边角上。在雄蜂房和工蜂房之间,以及巢脾与巢框的连接处,出现有不规则的过渡型巢房,用于贮存蜂蜜和加固巢脾。
这次向大家介绍蜜蜂筑巢的不可思议之处。在我
公司举办的“蜜蜂教室”等活动中,一问到“蜜蜂的巢是什么样的形状?”,孩子们都异口同声地大声回答说:“是六角形”。又问:“那为什么呈六角形呢?”,孩子们都歪下了头,有的孩子很有趣地回答说:“因为蜜蜂有六条腿”。有些人认为实际上蜜蜂是想作一个圆柱形的巢。没有人知道蜜蜂到底是怎么想的,但无疑是使用最少的材料制作尽可能宽敞的空间。由此可见,如果蜂巢呈圆形或八角形,会出现空隙,如果是三角形或四角形,则面积会减小,所以在这些形状中六角形是效率最好的。
这种六角形所排列而成的结构叫做蜂窝结构。因这种结构非常坚固,故被应用于飞机的羽翼以及人造卫星的机壁。蜂巢内外面的巢穴(叫做巢房)刚好一半相互错开,相互组合六角形的边交叉的点是内侧六角形的中心。这是为了提高强度,防止巢房底破裂。另外,从剖面图可知,两面的巢房方向都是朝上的
工蜂在巢房中哺育幼虫,贮藏蜂蜜和花粉,蜂巢形成9~14度左右的角度,以防止蜂蜜流出。蜜蜂的生态和蜂巢的结构真是让人吃惊,可以说是自然界的鬼斧神工。可见,先不说仍不为人熟知的蜜蜂世界,仅从蜂巢来看,就可知在自然创造性方面人类智慧是远不及它们的。蜜蜂作为具有优良社会性的昆虫,从比人类历史更悠久的过去一直生存至今、繁衍生息,并为我们带来了蜂蜜、蜂王浆、蜂胶、花粉以及蜂蜡等许许多多的恩惠。在新世纪初,在制作巢框的过程中,蜜蜂的创造性和不可思议之处让我们陷入深思。
4. 蜜蜂是怎么造蜂巢的
网友见解:实根本不会建造六边形蜂巢,它们只会搭建近乎圆柱形的“毛坯房”。
当工蜂用自身分泌的蜂蜡筑成圆柱形蜂巢后,会将其加热造这样的蜂巢所用的蜂蜡少,密蜂所做的工作到40摄氏度左右,使蜂蜡熔化,变得可以流动。在自然状况下,蜂蜡会按照一些物理学与几何学原理自动以最节省能量的方式成型,即剖面成六边形。
皮尔克说:“这一过程很容易模拟,让薄薄的蜂蜡构成的圆柱体彼此紧贴在一起,再加热即可。” 网友见解:蜜蜂其实根本不会建造六边形蜂巢,它们只会搭建近乎圆柱形的“毛坯房”。
当工蜂用自身分泌的蜂蜡筑成圆柱形蜂巢后,会将其加热到40摄氏度左右,使蜂蜡熔化,变得可以流动。在自然状况下,蜂蜡会按照一些物理学与几何学原理自动以最节省能量的方式成型,即剖面成六边形。
皮尔克说:“这一过程很容易模拟,让薄薄的蜂蜡构成的圆柱体彼此紧贴在一起,再加热即可。” 网友见解:正六边形稳定,容积大且节省材料.Bees are so clever! 网友见解:其实蜜蜂不是故意这么做的,他们这么聪明? 他们原是要把蜂窝作成圆的,但各个圆之间的压强使的它成为六边形 网友见解:这是因为六边形的蜂巢建筑面积最小而它的容积最大。
网友见解:我怎么觉得这是因为在正三角形、正方形、和正5、6边行中,正六边行容积最大? 网友见解: 建造这样的蜂巢所用的蜂蜡少,密蜂所做的工作也较少,而且这样的蜂巢稳固,密封性好,风吹不着,雨淋不到。