Podivné, spirálové včelí plásty vypadají jako fantastické křišťálové paláce. Teď víme proč.

Ve světě nevýrazných hexagonálních voštin se malá skupina vzpurných australských včel rozhodla stavět točitá schodiště..

Seznamte se s včely rodu Tetragonula. Tyto opylovače Aussie nemají žihadla, ale vyrovnávají své defenzivní nedostatky tím, že staví fascinující pevnosti vosku, jehož krása dlouho uchvátila internet..

Tyto spirálové struktury jsou ve skutečnosti obří, spletitá hnízda zvaná „hřebeny hřebců“. Každá malá okružní buňka je vaječnou komorou, kterou postavila včelí dělící vosková sekretářka, opatřená regurgitovaným jídlem včelkou sester, a poté ji sama naplnila vajíčka. Když je hotová jedna buňka, dělníci přecházejí na další a staví se směrem ven a vzhůru ve spirálovém vzoru, který může někdy dosáhnout až 20 příběhů, Tim Heard, entomolog z Organizace pro vědecký a průmyslový výzkum Společenství (CSIRO) v Austrálii, dříve řekl .

Související: Googly eyes: Prohlédněte si fotografie nápadných vosí tváře

Jak se tedy stalo? Tetragonula včely se staly Frank Lloyd Wrights světa hmyzu? Zaměstnává každá kolonie svého vlastního hlavního architekta pověřeného vedením stavby hřebenu - nebo dodržuje každý pracovník pouze bezvědomý soubor individuálně zakódovaných stavebních pravidel? Podle studie zveřejněné dnes (22. července) v časopise Journal of Royal Society Interface, by odpověď mohla spočívat v krystalech.

„Tyto hřebeny se řídí stejnými základními pravidly, která způsobují, že krystaly rostou ve spirále,“ řekl spoluautor studie Julan Cartwright, výzkumník ve Španělské národní radě pro výzkum (CSIC), který studuje matematické vzorce v přírodě. "Každá včela v zásadě sleduje algoritmus."

Bzučel na přírodu

Cartwright viděl před několika lety virový obraz neslavného hřebenu hřebenů a okamžitě rozeznal tento vzorec; v té době studoval perleťové měkkýše, jejichž duhové skořápky také odhalují zřetelné spirálové struktury, když jsou vidět pod elektronovým mikroskopem.

Oba případy zvířecí architektury připomněly výzkum z padesátých let, který vysvětlil, jak krystaly přirozeně rostou ve spirálové struktuře dodržováním několika jednoduchých matematických pravidel, řekl Cartwright. On a jeho kolegové chtěli zjistit, jaká by tato pravidla mohla být pro Tetragonula včely.

"Jaký druh minimálních informací by včela měla, což by vedlo k vytvoření těchto vzorců?" Řekl Cartwright.

Vědci modelovali konstrukci spirálového hřebenu pomocí algoritmu inspirovaného růstem krystalů. Každá simulace začala jednou buňkou plodu. Včely digitálního dělníka postupně přidávaly do hřebenu nové buňky podle jednoho ze dvou jednoduchých pravidel: Včely mohly přidat buňku k přední straně růstu - okraj hřebenu, kde ostatní včely ukládaly buňky - pokud jejich nová buňka byl umístěn o něco výše než jeho sousedé; nebo včely mohly stavět novou buňku na existující buňce, pokud byla tato buňka více či méně na úrovni sousedních buněk.

S těmito omezeními musela být každá nová úroveň hřebenu postavena v dobré vzdálenosti od okraje, čímž byla každá nová úroveň menšího poloměru než poslední. Čím vyšší je úroveň, tím menší je její poloměr. A tak se s těmito několika jednoduchými pravidly objevil spirální vzorec.

Podle Cartwrighta, snadnost, s jakou byl jeho počítač schopen znovu vytvořit TetragonulaSpirálové hřebeny ukazují, že včely nesledují hlavní plán - spíše reagují na své místní prostředí podle několika biologických pravidel zakódovaných do jejich chování dávno.

Na lovu: Honeybee skauti najdou jídlo
Kreativní stvoření: 10 zvířat, která používají nástroje
7 hmyzů, které budete jíst v budoucnu

„Když lidé staví strukturu jako budovu, máme architekta, který vytvoří plán, a pak ho stavitelé následují,“ řekl Cartwright. „Zjistili jsme, že včely nepotřebují plán. Prostě přicházejí se sadou jednoduchých pravidel, pokud jde o to, kam je třeba dát nový kus vosku, když dorazí na hřeben. A pokud tato pravidla naprogramujete do počítač, produkují stejné obrázky. “

Jaká jsou přesně tato pravidla? Dokud nebudeme moci požádat včely osobně, pravděpodobně neexistuje žádný způsob, jak to s jistotou vědět, psali vědci. Dobrá věc, že ​​jsou necítí.