La estructura del panal es una de las maravillas más impresionantes que ofrece la naturaleza, un auténtico ejemplo de ingeniería biológica y matemática desarrollado por las abejas melíferas para maximizar la eficiencia del espacio y la resistencia. Este fenómeno ya despertó la curiosidad de numerosos estudiosos en la antigüedad.
El panal no solo cumple una función dentro de la colmena, sino que también ofrece un modelo perfecto de organización y optimización, estudiado a fondo por biólogos, matemáticos e ingenieros.
Un panal es una estructura realizada con pequeñas celdillas de cera, producida por las abejas obreras a partir de glándulas cereras ubicadas en su abdomen. Estas celdillas tienen forma hexagonal, un diseño que no es casual.
Cada celda del panal cumple funciones clave para la colonia: sirve como depósito de alimentos como la miel y el polen, y también es el lugar donde se incuban y desarrollan las crías, tanto obreras como zánganos.
La colmena es el lugar en el que habitan las abejas, es decir, donde reside toda la colonia. En ella, pueden habitar hasta 80.000 abejas, entre las que se encuentran la abeja reina, las obreras y los zánganos.
Así, una colmena está constituida por diferentes panales estructurados. Es en el panal donde se desarrollan las larvas y las abejas elaboran su deliciosa miel.
En el interior de la colmena encontramos diferentes estructuras formadas por celdillas de cera, que es lo que se conoce como panales.
El interior de la colmena se encuentra dividido en panales con numerosas celdas, construidos con cera producida por las abejas obreras. En algunas de estas celdas almacenan polen y en otras la miel.
El propóleo lo utilizan también como elemento de higiene por su capacidad antiséptica y antibiótica. Las obreras recolectan de las yemas de flores en desarrollo una resina que mezclan con cera y su propia saliva dando lugar a una substancia pegajosa y muy resistente llamada propóleo, que usarán como pegamento y para cerrar grietas en la construcción de la colmena.
El hexágono es una figura geométrica perfecta para construir un panal porque llena el espacio sin dejar huecos, a diferencia de otras formas como círculos o triángulos. Esta característica se denomina teselación.
Si las celdillas fuesen redondas o con la forma de cualquier otro polígono, quedaría espacio de relleno entre ellas, con lo que se desperdiciaría parte de la preciada cera.
Desde una perspectiva mecánica, el diseño hexagonal distribuye de manera uniforme las cargas y tensiones que soportan las paredes del panal, lo que otorga una gran resistencia estructural y hace que pueda soportar hasta 25 veces su propio peso.
Lo cierto es que esta estructura permite a las abejas construir celdillas con el volumen suficiente para almacenar miel para el invierno y proporcionar espacio suficiente para sus larvas utilizando muy poco material de construcción.
Este material no es otro que la cera -sintetizada en unas glándulas abdominales de las obreras- y resulta bastante cara de producir. Para segregar 1 gr de cera, una abeja debe consumir unos 15 g de miel.
Habrás escuchado muchas veces hablar de las colmenas de las abejas, una especie con gran diversidad. Si quieres conocer un poco más sobre los panales de abejas, aquí te dejamos información interesante que quizás no conocías antes.
Un panal de abejas es hexagonal por la curiosa manera en la que los crean. Esto se debe a que las abejas comienzan a crear esferas a partir de la producción de cera. Esta sustancia la elaboran ellas con unas glándulas que tienen en el abdomen.
Las abejas construyen el panal de manera instintiva siguiendo patrones complejos que combinan principios físicos y químicos. En investigaciones recientes se ha descubierto que el patrón del panal imita procesos físicos que se observan en la formación de cristales o minerales, como el nácar de las conchas marinas.
En realidad no. Estudios recientes demuestran que, de hecho, las abejas construyen sus celdillas de forma circular, lo que sucede es que para hacerlo deben calentar la cera, este aumento de temperatura hace que este material se comporte como un semi-líquido. Podemos compararlo con las pompas de jabón.
Arriba, Pompa de jabón aislada. Celdilla recién creada a la izda.
Además de servir para almacenar alimentos y criar larvas, el panal funciona como un sistema de aislamiento térmico natural. La cera y la estructura hueca permiten retener temperatura de manera eficiente y proteger a las abejas y a las crías del frío y la humedad.
La construcción del panal depende de la organización interna de la colmena y del instinto de las abejas obreras. Cada abeja tiene un rol definido, tanto en la elaboración de la cera como en la formación y mantenimiento de las celdas.
Los panales pueden variar en tamaño y diseño dependiendo de la especie de abeja. Por ejemplo, las Apis mellifera y las abejas orientales tienen dimensiones de celdas diferentes para adaptarse a sus propias necesidades biológicas.
Asimismo, existe variabilidad en la orientación y disposición de los panales, desde colmenas naturales en huecos de árboles hasta colmenas artificiales usadas en apicultura.
La perfección y eficiencia del panal han inspirado a científicos e ingenieros durante siglos.
La estructura del panal es mucho más que un simple conjunto de celdillas; es una maravilla de la ingeniería natural que combina principios de eficiencia, resistencia, organización y funcionalidad.
Comprender la ciencia detrás de esta estructura no solo nos acerca a la fascinante vida de las abejas sino que nos permite apreciar cómo la naturaleza resuelve problemas complejos con soluciones elegantes y sostenibles.
La Aventura Matemática de las Colmenas
En 1974, el nombre de este patricio fue adoptado para denominar a un ácaro parásito de las abejas Varroa destructor que es el causante de la muerte de miles de colmenas.
Abeja parasitada por Varroa.
Unos siglos más tarde, otro matemático, Pappus de Alejandría postuló lo que aún hoy se conoce como la conjetura del panal y que viene a decir lo mismo que dijo Varro pero con una jerga más complicada: “si dividimos una superficie dada en secciones de igual área, resulta ser la división en hexágonos la que lo hace con el menor perímetro”.
¿Por qué sólo hexágonos, por qué no una combinación de polígonos?. ¿Por qué las abejas no construyen a base de cuadrados o triángulos?
Bien, pues en 1999 el matemático de la Universidad de Michigan Thomas C. Hales demostró lo que ya Varro había intuido: que los hexágonos son el medio más económico para construir un panal, sólo que lo hizo de modo absolutamente preciso y también bastante más complejo, por lo menos para aquellos que somos legos en la materia.
El astrónomo italiano Maraldi (1665-1729) midió los ángulos que formaban estos rombos y determinó que eran 109º 28´ el mayor y 70º 32´ el menor.
Unos años más tarde el físico francés Réamur (1683-1757) lanzó un reto a la comunidad matemática y les pidió a varios colegas que determinasen qué ángulo deberían tener los rombos de la base de una celdilla para que ésta pudiese almacenar el mayor volumen posible.
El suizo Johan Samuel Köning (1712-1757) respondió y dio los siguientes ángulos como solución: 109º 26´ y 70º 34´. Un pequeño diferencial de 2´.
¿Cómo fue posible que un reputado matemático como Köning se hubiese equivocado?. La razón estriba en que utilizó unas tablas logarítmicas con un error de imprenta.
La consecuencia de este hallazgo no fue baladí ya que estas mismas tablas se usaban para calcular la longitud (la distancia al meridiano de Greenwhich) en los viajes marítimos.
Tipos de Celdas en un Panal
Cada celda podrá ser de un tamaño diferente, dependiendo del tipo de abeja que habite en ella. Sin duda, la que destaca entre las demás es la celda de la abeja reina: mucho más grande y en forma de cúpula alargada.
Obreras: Celdas de tamaño estándar para el desarrollo de las abejas obreras.
Zánganos: Celdas ligeramente más grandes que las de las obreras, destinadas a los zánganos.
Reina: Celdas especiales, mucho más grandes y con forma de cúpula, para el desarrollo de la abeja reina.
Panal de abejas mostrando la estructura hexagonal de las celdas.
Organización Dentro de la Colmena
Como comentábamos anteriormente, una colonia puede estar constituida por hasta 80.000 abejas. Como hemos visto hasta ahora, las abejas no solo son unos insectos muy trabajadores, además son amantes del orden y la organización. Así que no dejan nada al azar. Cada tipo ocupa un lugar concreto dentro de la colmena y, a su vez, dentro de los panales que la forman.
Esta división y clasificación es tan importante para ellas que cualquier cambio afecta a su conducta y las funciones que realizan. Es fácil entenderlo, ¿te imaginas que al despertar en plena noche para beber un vaso de agua tu cocina ahora está en el baño?
- Abeja reina: Es la madre de la colonia. Su función consiste en poner huevos y mantener la unión dentro de la colmena a través de sus feromonas. Dependiendo de la época del año y las diferentes condiciones de la colmena, la cantidad de huevos puede variar. Factores como el aumento o disminución de las floraciones o el néctar, influyen significativamente en la cantidad de huevos por puesta. Así, en temporadas muy favorables, la reina puede llegar a poner hasta 2.000 huevos al día.
- Abejas obreras: Constituyen el grupo más numeroso dentro de la colmena y son las responsables de la mayor parte del trabajo. Se encargan de recoger el néctar y elaborar la miel, cerrar las celdillas de los panales, cuidar a la reina, alimentar a las crías, o incluso ventilar los panales.
- Zánganos: Su función principal es la de fecundar a la abeja reina. Generalmente, las obreras matan a la mayoría de los zánganos una vez acabada la temporada apícola. Solo en las colonias más fuertes se les permite vivir una vez finalizada la temporada.
La organización dentro de la colmena es muy estricta, de tal forma, que cualquier alteración en su funcionamiento puede desorientarlas o alterar su conducta.
Tipos de Colmenas
Las características de ambos términos se mantienen en todos los tipos de colmenas que existen, incluso en las artificiales que los apicultores crean para las abejas. Dentro de cada de ellas, la comunidad que las habita se organiza de forma estricta siguiendo la estructura que mencionamos anteriormente, de forma que cada una de ellas pueda realizar sus funciones de la forma más optimizada posible.
- Colmena Layens: Tipo de colmena más predominante en España, especialmente en la zona sur. Es un modelo de desarrollo horizontal, que consta de 12 cuadros de cabezal cerrado, es decir, sin paso de abeja. Son económicas y fáciles de manejar y transportar.
- Colmena Langstroth: Dominantes en la zona norte de España y Europa. Son colmenas de desarrollo vertical originarias de Estados Unidos. Se trata de la colmena más universal en la actualidad, que sirve tanto para profesionales, como para aficionados.
- Colmena Dadant: Es utilizada principalmente en la Comunidad Valenciana y algunas zonas de España. Al igual que las colmenas Langstroth, están constituidas por 10 cuadros de crecimiento vertical.
El Pan de Abeja
Las abejas principalmente se dedican a recolectar dos materias primas que serán fundamentales en su dieta: el néctar y el polen. Recogen el néctar para posteriormente, mediante un proceso físico-químico con enzimas, transformarlo en miel para su consumo.
Las abejas llegan a la colmena cargadas de polen, que desprenden y compactan dentro de las celdillas. Superponen una fina capa de miel y vuelven a colocar otra capa de polen, así hasta que van rellenando las celdillas del panal. Una vez cubierta toda la celda de miel y polen, se dará lugar a una fermentación láctica de la mezcla durante días.
Este proceso químico conlleva una serie de cambios en la composición bioquímica del polen, como el incremento de las proteínas solubles y de los aminoácidos libres.
Como fuente de proteína, el polen tiene un gran potencial, pero en su forma natural no es lo suficientemente digerible ni nutritivo para nuestras amigas, las abejas. Y no solo es alimento para abejas, también para consumo humano. Como es sabido, el pan de abeja se encuentra almacenado en los panales.
El proceso de extracción se puede realizar de diferentes maneras. El procedimiento es sencillo, rápido y la ventaja es que podemos aprovechar cuadros que han quedado con pan de abeja después de la extracción de miel. Seleccionaremos los cuadros que contengan pan de abeja y no tengan miel. Una vez congelados se introducen en la máquina extractora que se encargará de extraer el pan de abeja del interior de las celdillas.
Hay dos máquinas en el mercado: la profesional «PROFI» y la de aficionados «MINI». La máquina profesional realiza la extracción mediante filtrado con un sistema de corrientes de aire. Y la «MINI» lo hace triturando la cera y tamizándolo manualmente. Una vez recolectado, el pan de abeja se deberá secar (igual que el polen) durante 2-3 días a una temperatura inferior a 42 °C. Para ello deberemos contar un secadero de polen.
Tabla 1. Composición del polen de abeja (BP) y el pan de abeja (BB)
| Componente | Polen de Abeja (BP) | Pan de Abeja (BB) |
|---|---|---|
| Proteínas | Aproximadamente 24% | Mayor debido a la fermentación |
| Aminoácidos | Presentes | Incrementados y más solubles |
| Digestibilidad | Menor | Mayor debido a la fermentación |
La realidad es que no hay demasiada oferta en el mercado del pan de abeja. La tendencia apunta a que progresivamente crece y en el futuro puede ser un alimento a tener en cuenta. Los mercados más maduros para este producto son Alemania y Reino Unido.
Pero lo más llamativo es el precio al que se comercializa al público este curioso alimento, entre 80 y 90€/kg.
Para finalizar, como curiosidad, este plato de cocina, que demuestra que se pueden preparar también platos elaborados con el pan de abeja. Un fabuloso postre de helado de cera de abeja bañado en salsa miel kombucha y con pan de abeja en plato.
Esperamos que compartiendo el conocimiento que hemos adquirido a lo largo de décadas dedicando a la apicultura sostenible, te ayudemos a conocer más sobre este fascinante universo y disfrutes aún más de los maravillosos productos que las abejas producen.
Si lo prefieres, también existe la opción de comprar miel pura. La miel es un manjar delicioso elaborado por las abejas en su colmena.
Hay un tipo de abeja silvestre que hace el panal debajo de la tierra. En el caso de que te encuentres un panal de abejas en tu hogar, puedes contactar con los bomberos para que lo retire sin riesgos. Un profesional también deberá controlar la suciedad de los panales de abejas, llevando una limpieza adecuada de las colmenas.