مدرک مهندسی «زنبور عسل» هم جعلی است!

گروهی به سرپرستی بهوشان کاریهالو از دانشگاه کاردیف انگلیس، می‌گویند که تنها کاری که زنبورها می‌کنند ساختن سلول‌هایی با سطح مقطع دایروی و و روی هم قرار دادن این استوانه‌ها است. طبق تحقیق آنها، که در ژورنال علمی Royal Society Interface منتشر شده، موم در اثر گرمای بدن زنبورها نرم شده و سپس در اثر کشش سطحی نقاط اتصال که در آنها دیواره سه سلول به هم می‌پیوندند، شکل آشنای شش ضلعی ایجاد می‌شود.

این یافته‌ها کمک می‌کنند تا این بحث قدیمی به پایان برسد که آیا شانه عسل مثالی از مهندسی زیستی است یا فیزیک صرف؟ 

یک آرایه هندسی معمولی از سلول‌های همسان با سطح مقطع‌های ساده چند ضلعی می‌تواند فقط به سه شکل وجود داشته باشد: مثلث، مربع یا شش ضلعی. از این سه حالت، شش ضلعی‌ها فضا را با کمترین مساحت دیوارها تقسیم می کنند، و در نتیجه، برای یک شانه عسل، کمترین میزان موم صرف می‌شود.

یک مساله تاریخی
آگاهی ما از این رویکرد اقتصادی به قرن چهارم پیش از میلاد برمی‌گردد. در آن زمان ریاضیدانی به نام پاپوس از اهالی اسکندریه، نوشت که زنبورها «یک دور اندیشی هندسی مشخص» دارند. ولی در قرن هفدهم پس از میلاد، راسموس بارتولین، ریاضی‌دان دانمارکی ادعا کرد که حشرات هیچ نیازی به چنین دور اندیشی ندارند. او گفت که شش ضلعی‌ها به طور اتوماتیک و در اثر فشار ناشی از تلاش هر زنبور عسل برای هر چه بزرگ‌تر درست کردن سلول خود ساخته می‌شوند، درست همان گونه که وقتی چندین حباب را در یک لایه کنار هم قرار دهیم، حابت شش ضلعی به خود می‌گیرند.

در سال 1917/1296، دی‌آکری تامپسون، جانور شناس اسکاتلندی، باز هم با استناد به رفتار حباب‌ها، ادعا کرد که کشش سطحی در موم نرم، دیواره‌های سلول را به تشکیل اتصال‌های شش ضلعی سه لایه وا می‌دارد. گروهی تحت هدایت کریستین پرک، که در آن زمان در دانشگاه وارزبورگ آلمان بود، در سال 2004/1383 نشان دادند که موم مایع تزریق شده در فضای بین یک آرایه شش ضلعی معمولی از چوب پنبه‌های استوانه‌ای، وقتی سفت و سرد شود، حالت شش ضلعی به خود می‌گیرد.

موم داغ
این ایده که زنبورها در ابتدا سلول‌های استوانه ای می سازند، و بعدها تبدیل به یک شش ضلعی می‌شود، ابتدا توسط چارلز داروین پیشنهاد شده بود. ولی او نمی‌توانست شواهد قانع کننده‌ای را برای آن ارائه کند. کاریهالو توضیح می‌دهد که او و همکارانش ایده خود را از آزمایشی قبلی که بر روی دسته‌ای از لوله‌های گرد پلاستیکی انجام داده بودند، گرفتند، که در آن آزمایش، هنگامی که لوله‌ها حرارت دیده و لرزانده شدند، در نهایت به شکل شش ضلعی در آمدند.

به این ترتیب، شاید چنین به نظر برسد که وقتی زنبورها خانه استوانه‌ای شکل خود را تولید کردند، دیگر کار خاصی برای انجام دادن ندارند. ولی به نظر می‌رسد که آنها سازندگان ماهری باشند. برای مثال، آنها می‌توانند از سر خود به عنوان یک شاقول یا خط تراز استفاده کنند تا انحراف عمودی اندکی را که ممکن است سلول‌ها از افق پیدا کنند، اندازه گیری کرده تا از بیرون ریختن عسل جلوگیری کنند، و همچنین پهنای دیواره‌ها را نیز با دقت بسیار زیاد اندازه گیری کنند. آیا قابل تصور است که پس از این همه دقت، آنها دیگر نقش فعالی در شکل گیری شش ضلعی‌ها از استوانه‌ها تولید شده بازی نکنند، و بگذارند که کشش سطحی کار را به پایان برساند؟

فیزیک‌دانی به نام دنیس ویایر از ترینیتی کالج دوبلین که متخصص حباب شناسی است، حدس می‌زند که احتمالا زنبورها در این قسمت هم نقش کلیدی داشته باشند، هرچند که «کشش سطحی هم باید نقشی داشته باشد».

ویایر می افزاید که اگر دمای داخلی زنبورها برای ذوب شدن موم کافی است، دمای عسل تهیه شده آنها هم همواره نزدیک به دمای ذوب موم خواهد بود، در نتیجه موم در آستانه ذوب قرار خواهد گرفت. این شاید بیش از آن که دستاورد باشد، یک بلا برای آنها باشد».