Aplicación de la Ciencia: ¿Por qué las abejas hacen panales hexagonales?

Cuando mi cuñada me envió recientemente un panal de una antigua colmena, no pude evitar maravillarme con la arquitectura de todo y preguntarme por qué y cómo las abejas hacen panales hexagonales.

Matemáticas e ingeniería

La colmena de la abeja necesita ser un lugar seguro para que las abejas vivan y almacenen néctar, miel y huevos. Necesitan el máximo almacenamiento con el mínimo espacio y recursos. Las abejas no tienen una amplia gama de materiales a su disposición cuando se trata de construir estas colmenas, pero pueden hacer cera. Combinando cera y matemáticas crean estas maravillas de ingeniería.

La conjetura de panal

Aunque las abejas pueden hacer cera para construir sus propios hogares, es un material muy precioso, ya que deben consumir aproximadamente ocho onzas de miel para producir solo una onza de cera. ¿Cómo obtienen las abejas la máxima cantidad de espacio de construcción de la menor cantidad de materia prima? Este es un rompecabezas matemático que se ha considerado durante miles de años.

El erudito romano Marco Terencio Varrón propuso la primera solución ya en el año 36 a.C. Sugirió que la forma hexagonal utilizada en el panal era la forma más eficiente para permitir el almacenamiento máximo utilizando la cantidad mínima de cera. Su propuesta se conoció como la conjetura de panal y desconcertó a muchos matemáticos durante un par de miles de años.

Charles Darwin incluso contribuyó al debate afirmando que el panal es absolutamente perfecto para economizar mano de obra y cera.

Formas parlantes

Entonces, ¿por qué las abejas eligen un hexágono sobre otras formas? En primer lugar, el número de opciones es en realidad bastante limitado. Si el panal estuviera hecho de cámaras cilíndricas repetitivas, habría muchos espacios entre cada una, mucho espacio desperdiciado.

De hecho, las abejas solo tienen tres formas para elegir. Para obtener la máxima eficiencia, el panal debe estar hecho de triángulos, cuadrados o hexágonos equiláteros repetitivos. Estas formas encajan entre sí sin huecos ni espacio desperdiciado.

En 1999, las matemáticas alcanzaron a las abejas y un científico estadounidense, Thomas Yale, produjo la prueba matemática de que el hexágono, con sus ángulos de 120 grados y sus seis lados, de hecho proporciona el máximo espacio para la cera mínima.

Los matemáticos estaban felices, pero las abejas no parecían darse cuenta, han estado usando hexágonos todo el tiempo. Cada abeja melífera usa formas hexagonales en sus colmenas.

La investigación continúa

Como suele ser el camino, responder una pregunta solo conduce a muchas más. Ahora que sabemos por qué las abejas usan una forma hexagonal, nos preguntamos cómo logran tal precisión y precisión.

Cada cámara del panal es exactamente la misma que la de al lado, con un margen de error muy pequeño. ¿Son las abejas capaces de medir a medida que construyen? La investigación sugiere que este es el caso. El ancho de cada cámara en un panal parece estar dentro del mismo rango de tamaño de las antenas de las abejas que lo construyen. Básicamente, las abejas están usando sus propias partes del cuerpo como gobernantes.

¿Cómo saben que deben ir con el hexágono en primer lugar? Este punto está todavía en debate. Algunos científicos creen que comienzan haciendo cámaras cilíndricas y son las leyes de la física que actúan en paredes compartidas las que crean el hexágono. Sin embargo, las abejas nos mantendrán adivinando por un tiempo más.

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