.jpg/1280px-Honeycombs_for_Sale_-_Saraeyn_-_Iranian_Azerbaijan_-_Iran_(7421128352).jpg)
Соты — это масса шестиугольных призматических ячеек, которые медоносные пчелы строят из пчелиного воска в своих гнездах для содержания расплода ( яиц , личинок и куколок ), а также запасов меда и пыльцы .
Пчеловоды могут удалить всю соту, чтобы собрать мед. Медоносные пчелы потребляют около 8,4 фунта (3,8 кг) меда, чтобы выделить 1 фунт (450 г) воска, [1] и поэтому пчеловоды могут вернуть воск в улей после сбора меда, чтобы улучшить выход меда. Структура соты может оставаться в основном нетронутой, когда мед извлекается из нее путем распечатывания и вращения в центробежной медогонке . Если соты слишком изношены, воск можно повторно использовать несколькими способами, включая изготовление листов вощины сотов с шестиугольным рисунком. Такие листы вощины позволяют пчелам строить соты с меньшими усилиями, а шестиугольный рисунок оснований ячеек размером с рабочую пчелу отпугивает пчел от строительства более крупных трутневых ячеек. Свежие, новые соты иногда продаются и используются в нетронутом виде как сотовый мед , особенно если мед намазывают на хлеб, а не используют в кулинарии или в качестве подсластителя.
Соты с расплодом со временем темнеют из-за пустых коконов и сброшенных личиночных шкурок, вмонтированных в ячейки, а также из-за постоянного хождения по ним других пчел, что приводит к тому, что пчеловоды называют «пятном от перемещения» [2] , когда видят его на рамках с сотовым медом. Соты в « надставках », которые не используются для расплода (например, из-за размещения разделителя для матки ), остаются светлыми.
Многочисленные осы , особенно Polistinae и Vespinae , строят шестиугольные призматические соты из бумаги вместо воска; у некоторых видов (например, Brachygastra mellifica ) мед хранится в гнезде, таким образом, технически образуя бумажные соты. Однако термин «соты» нечасто используется для таких структур.
Оси сотовых ячеек всегда почти горизонтальны, причем открытый конец выше заднего конца. Открытый конец ячейки обычно называют верхом ячейки, а противоположный конец — дном. Ячейки слегка наклонены вверх, между 9 и 14°, по направлению к открытым концам. [3]
Существует два возможных объяснения того, почему соты состоят из шестиугольников, а не из какой-либо другой формы. Во-первых, шестиугольная мозаика создает раздел с ячейками одинакового размера, при этом минимизируя общий периметр ячеек. Известная в геометрии как гипотеза о сотах , она была выдвинута Яном Брожеком и математически доказана гораздо позже Томасом Хейлсом . Таким образом, шестиугольная структура использует наименьшее количество материала для создания решетки ячеек в заданном объеме . Вторая причина, приведенная Д'Арси Вентвортом Томпсоном , заключается в том, что форма просто является результатом процесса объединения ячеек отдельными пчелами: несколько аналогично граничным формам, созданным в поле мыльных пузырей . В поддержку этого он отмечает, что королевские ячейки, которые строятся по отдельности, являются нерегулярными и комковатыми без какой-либо очевидной попытки эффективности. [4]
Закрытые концы сотовых ячеек также являются примером геометрической эффективности, хотя и трехмерной . [ 5] Концы представляют собой трехгранные (т.е. состоящие из трех плоскостей) сечения ромбических додекаэдров , с двугранными углами всех смежных поверхностей, составляющими 120°, угол, который минимизирует площадь поверхности для данного объема. (Угол, образованный ребрами в вершине пирамиды, известный как тетраэдрический угол , составляет приблизительно 109° 28' 16" ( = arccos(−1/3) )
Форма ячеек такова, что два противоположных сотовых слоя вложены друг в друга, при этом каждая грань закрытых концов является общей для противостоящих ячеек. [5]
Отдельные ячейки не демонстрируют этого геометрического совершенства: в обычной сотовой ячейке отклонения от «идеальной» шестиугольной формы составляют несколько процентов . [5] В переходных зонах между более крупными ячейками трутневых сот и более мелкими ячейками рабочих сот или когда пчелы сталкиваются с препятствиями, формы часто искажаются. Ячейки также наклонены примерно на 13° от горизонтали, чтобы предотвратить вытекание меда. [6]
В 1965 году Ласло Фейеш Тот обнаружил, что трехгранная пирамидальная форма (состоящая из трех ромбов ), используемая медоносной пчелой, не является теоретически оптимальной трехмерной геометрией. Конец ячейки, состоящий из двух шестиугольников и двух меньших ромбов, на самом деле был бы на 0,035% (или около одной части на 2850) эффективнее. Эта разница слишком мала, чтобы измерить ее на реальных сотах, и не имеет значения для экономики улья с точки зрения эффективного использования воска, учитывая, что дикие соты значительно отличаются от любого математического понятия «идеальной» геометрии. [7] [8]
Пчелы используют свои усики , мандибулы и ноги для манипулирования воском во время строительства сот, активно нагревая воск. [9] Во время строительства шестиугольных ячеек температура воска составляет 33,6–37,6 °C (92,5–99,7 °F), что значительно ниже температуры 40 °C (104 °F), при которой воск считается жидким для начала строительства новых сот. [9] Температура тела пчел является фактором, регулирующим идеальную температуру воска для строительства сот. [10]
темное изменение цвета на поверхности сотового меда, оставленное на некоторое время в улье, вызванное тем, что пчелы разбрасывают прополис по поверхности.
