蜂箱里的蜜蜂种类图解怎么看（蜂房不只六边形）

著名生物学家达尔文曾说过：“如果一个人看到(蜜蜂)巢房而不备加赞扬,那他一定是个糊涂虫。”

很长一段时间里，人类都认为蜂巢是由许许多多个正六边形的蜂房组成的，一个挨着一个，紧密地排列，中间没有一点空隙。

通常情况下，蜂巢不仅美观而且内部结构合理，空间利用率非常高，因此，蜜蜂一直有着“大自然界的建筑大师”的称号。

然而，科学家近来的研究表明，蜂巢并不是完全由正六边形的蜂房建造而成，这种精巧的建筑似乎没有我们想象中那么“完美”。

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为什么正六边形是最完美的？

回想家里铺的瓷砖我们会意识到，为了结构稳固，充分利用空间，我们通常会使用正多边形去铺满平面。

满足这个条件的正多边形只有3种，即等边三角形、正方形、正六边形。

这其中暗藏的数学原理是，“紧密排列”需满足一个360°的周角，也就是说，正多边形的内角度数需要被360整除，所以只有：

• 6个等边三角形（6×60°）
• 4个正方形（4×90°）
• 3个六边形（3×120°）

这三种形状可以满足这个条件，其他形状如内角为108°的正五边形、128.57°的正七边形等都无法做到紧密排列。

常见正多边形的内角度数

现在，等边三角形、正方形、正六边形在众多多边形中脱颖而出了。

但正六边形是怎么做到青出于蓝的呢？

因为在面积相同的情况下，六边形比三角形或正方形的总周长都小。

也就是说，采用正六边形的结构建造蜂巢，所需材料最少、可使用空间最大。

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比六边形更完美的结构！

如果像我们建造的房屋一样规则，那么由完全相等的正六边形建造的蜂巢就是完美的建筑。

但是，蜂巢往往是椭球形，且有的因为贴附着树干上而不规则。

这样，立体的蜂巢就不完美了吗？

并不是这样，“建筑大师”蜜蜂可比我们想象得还要聪明，它们规划建造的蜂巢的结构其实更加丰富、合理。

蜜蜂的蜂巢通常附着在树枝、岩石等支撑结构的下侧，并且这些天然表面都不是平坦光滑的。

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大小不同的六边形蜂房

正六边形的蜂房是蜜蜂居住、育雏的地方，但是，蜜蜂群体中的工蜂、雄峰、蜂王的体型大小各不相同，所以同样大小的蜂房不能满足不同蜜蜂的居住需求。

这会难到我们的建筑大师吗？

蜜蜂们深谙具体问题具体分析的道理。不同蜂种的体型不一致，那就设计不同面积的房间。

• 首先，工蜂先建造与自身尺寸一致的工蜂蜂房。
• 然后，它们开始建造比工蜂蜂房大1.2倍的雄蜂蜂房。
• 接着，它们还建造了大小介于两种蜂房之间的中等蜂房，负责连接工蜂蜂房和雄蜂蜂房。

人工养殖使用的蜂箱中，蜜蜂会按照人类做好的模板建造大小相等的最完美的蜂房。

产卵时期，蜂王会挺着大肚子在蜂房间徘徊，然后将卵产入空的蜂房内。

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五边形与七边形相结合的蜂房

在建造蜂巢之初，蜜蜂会先打地基，地基是一块块正六边形相结合的舌苔状蜂巢。当地基不断扩大时，几块蜂房就需要连接合并。

然而，蜂巢需要附着在支撑物上并被成椭球形等不规则形状，仅仅靠六边形的蜂房是无法完成的。这要怎么办？

从工蜂蜂房到雄峰蜂房过渡的五边形蜂房和七边形蜂房，它们完美地排列在一起。

聪明的蜜蜂想出的办法是，建造不规则的蜂房作为过渡蜂房。

科学家统计发现，在所有不规则的过渡蜂房中，五边形与七边形的蜂房占比达到了92.7%，并且五边形蜂房和七边形房往往成对出现，且有多种组合的方式。

各种五边形与七边形的配对组合

进一步研究还发现，五边形与七边形相配对的这种模式还可以增加蜂巢的强度。

科学家还发现，蜜蜂并不会浪费任何一间蜂房。正六边形的蜂房主要用于居住、育雏，不规则的蜂房则用于储存食物，每一种蜂房都被蜜蜂充分地运用了起来。

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闭合的菱形底部

实际上，为了组合成椭球形等形状，蜂巢中的每一个蜂房都不是正六棱柱。

也就是说，蜂房的底部并不是像顶部一样的正六边形。

正六棱柱

蜂巢的实际结构

法国天文学家和数学家马拉尔迪（Maraldi）测量了许多蜂房，发现每个蜂房的顶部都是开口的正六边形，而底部则都是封闭的，且由3个全等的菱形拼成。

反复测量后，他还发现蜂房中每个菱形的钝角都等于109°28'，锐角等于70°32'。

封闭的菱形底部可以让蜂房完美地贴合在一起

1743年，著名法国数学家麦克劳林（Maclaurin）得出一个令人震惊的结论：要建造最经济的蜂房，每个菱形的钝角应该是109°28'16"，锐角应该是70°31'44"。这个结论与蜂房的实际数值几乎完美地吻合!

可见，蜜蜂不仅是充满智慧的“数学天才”，也是居家过日子的“经济学家”，更是拥有艺术细胞的“建筑大师”！

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参考资料：

https://www.pnas.org/content/118/31/e2103605118

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