Desde tiempos remotos, el panal fabricado por las abejas ha sido objeto de estudio y admiración, destacando como una solución ingeniosa para lograr una estructura ligera pero extraordinariamente resistente. A lo largo de la historia, científicos y matemáticos han investigado la forma y función de las celdillas, revelando secretos que han inspirado diversas construcciones y tecnologías.
Primeras Investigaciones y Descubrimientos
La primera investigación documentada sobre la estructura del panal se atribuye a Zenodoro de Sicilia, quien en el siglo II a.C. estudió la forma hexagonal de las celdillas. Posteriormente, Pappus, alrededor del 500 d.C., basándose en el trabajo de Zenodoro, descubrió que las abejas seleccionan sabiamente la forma hexagonal para maximizar la cantidad de miel almacenada con el mínimo uso de cera en la construcción.
Pappus fue el primero en sugerir que las abejas economizan cera, una idea que prevaleció durante muchos años, aunque hoy se sabe que esta noción está lejos de ser la realidad.
El Estudio de Kepler y el Malentendido de Maraldi
Tras Pappus, no se conocieron estudios significativos sobre la construcción de panales hasta que el astrónomo Kepler publicó una descripción detallada de la celdilla en 1611. En el siglo XVIII, surgió un malentendido relacionado con la medición de los ángulos de los rombos en los fondos de las celdillas.
El astrónomo italiano Maraldi estudió las celdillas y calculó que, si los ángulos eran iguales, deberían ser de aproximadamente 109º 28′. Anne D. Betts señaló en 1921 que Maraldi es una "advertencia espantosa" sobre la importancia de la claridad en la comunicación científica para evitar malentendidos.
Réamur, influenciado por la idea de que las abejas economizaban cera, solicitó a su amigo matemático Koenig que resolviera el "problema de la celdilla de la abeja". Koenig calculó un ángulo mayor para los rombos, de 109º 26′.
Kent L. Pellett añadió que Reaumur se maravillaba de la perfección de la economía de las abejas. Sin embargo, otros científicos, inquietos por la pequeña diferencia con el ángulo correcto, resolvieron el problema por sí mismos, obteniendo el mismo resultado que Koenig.
Posteriormente, se descubrió que Koenig había utilizado tablas de logaritmos defectuosas en sus cálculos. Al corregir las tablas y resolver nuevamente el problema, se obtuvieron los mismos ángulos que las abejas habían empleado siempre.
Desarrollo de la Hojilla de Panal Artificial
La primera hojilla de panal artificial fue creada por Kretchmer en Alemania en 1842, utilizando rodillos grabados y almidón para evitar que la cera se adhiriera. Posteriormente, Jean Mehrig (holandés) empleó cera pura colada entre moldes metálicos en 1857, y A.I. Root (EE. UU.) fue el primero en usar una prensa de rodillos metálicos en 1876.
Otto Schenk en 1872 produjo hojillas de hexágonos con zócalo resaltado para las paredes de las celdillas, y John Long (EE. UU.) produjo un producto similar en 1874. D.S. Given (EE.UU.) produjo hojillas de hexágonos alambradas hechas en prensa alrededor de 1879-1881, pero no fue hasta 1892 que E.B. Weed (EE.UU.) produjo hojillas de hexágonos de cera de gran longitud para usarla entre rodillos de estampación.
El Debate sobre el Tamaño de la Celdilla
En 1891, en Bélgica, se introdujeron hojillas de hexágonos artificiales de 920 celdillas por decímetro cuadrado, equivalentes a entre 4.6cm y 4.7cm para 10 celdillas de obrera. Los apicultores adoptaron este tamaño, creyendo que era ventajoso producir el mayor número posible de abejas en la menor superficie de panal. Para combatir esta tendencia, surgió la idea de emplear celdillas mayores.
El profesor U. Baudoux de Bélgica publicó un artículo en el Progress Apicole en junio de 1893, abogando por el uso de celdillas mayores en los panales, basándose en experimentos descritos. Experimentó con celdillas hasta el límite de 750 celdillas por decímetro cuadrado, obteniendo estos tamaños estirando la hojilla de hexágonos de cera.
El Prof. Baudoux experimentó con varios tamaños de celdilla por decímetro cuadrado, principalmente: 750, 740, 730, 710 y hasta 675. El método antiguo de medición resulta en un número mucho menor de celdillas por Dm² que el método nuevo inventado por Baudoux. De esta manera les salió una medida de 5,4mm.
El Prof. Baudoux tuvo tanto éxito con sus experimentos y escritos que los fabricantes de material apícola comenzaron a vender hojillas de cera estampada con celdillas agrandadas, atribuyendo buenos resultados a su empleo. La mayor parte de su trabajo se realizó entre finales de los años 20 y los años 40.
Sin embargo, es importante recordar que el Prof. Baudoux era seguidor de la teoría Lamarckiana y creía que era posible mejorar la abeja de miel permanentemente, dándole la oportunidad de crecer más en cada generación sucesiva. El sistema de medida propuesto por el Prof. Baudoux no tenía correlación con los sistemas tradicionales de medida.
Dee Lusby, tras un estudio intensivo de la literatura antigua de apicultura, descubrió que el tamaño de la celdilla es un factor muy importante. Según Lusby, a partir de 4,9mm hacia abajo, las abejas regresan a su equilibrio natural. Con celdillas de 4,9mm y 32mm de distancia reducida entre los panales, la temperatura en el nido aumenta, lo que reduce el periodo de incubación y adelanta a las Varroas.
Funciones de las Celdillas
Las celdillas del panal cumplen diversas funciones esenciales para la vida de las abejas:
- Almacenamiento de alimentos: Las celdillas sirven como depósito para la miel y el polen, que son la principal fuente de alimento para las abejas.
- Incubación de crías: Las celdillas son el lugar donde se incuban y desarrollan las larvas, tanto obreras como zánganos.
- Aislamiento térmico: La cera y la estructura hueca de las celdillas permiten retener temperatura de manera eficiente, protegiendo a las abejas y a las crías del frío y la humedad.
La Geometría del Panal
La forma hexagonal de las celdillas no es casualidad. El hexágono es la 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.
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.
Tabla de tamaños de celdillas y su impacto
| Tamaño de celdilla (mm) | Celdillas por decímetro cuadrado | Efectos observados |
|---|---|---|
| 4.6 - 4.7 | 920 | Adopción inicial por apicultores, creencia de mayor producción de abejas |
| Hasta 4.9 | - | Retorno al equilibrio natural de las abejas, aumento de temperatura en el nido |
| 5.0 - 5.35 | - | Medida de obreras según el Prof. Baudoux |
| 5.44 | - | Tamaño común en cera estampada, cercano al tamaño de las celdas de zánganos |
| 5.5 | - | Celdas de zánganos (según Baudoux), contienen el doble de volumen de comida |
| Variable (750-675) | Experimental (Baudoux) | Celdillas agrandadas, atribución de buenos resultados (cuestionable) |
La Colmena: El Universo Secreto de las Abejas 🐝 | Ciencia Trazos
Implicaciones para la Apicultura Moderna
La tendencia hacia celdillas de mayor tamaño podría ser uno de los factores subyacentes que contribuyen a los problemas actuales de ácaros parásitos y sus secuelas. Es importante que el apicultor actual recuerde la época y su lugar en la historia, así como el hecho de que el sistema de medida propuesto por el Prof. Baudoux no tenía correlación con los sistemas tradicionales de medida.
Además, es fundamental entender que la selección no debe enfocarse únicamente en el tamaño de la celdilla, sino en la selección de una abeja mejor, capaz de adaptarse y resistir los desafíos del entorno.