Uno de los diseños más eficientes de la arquitectura en la naturaleza es la colmena. Cualquiera que haya visto un panal de abejas habrá detectado la perfección milimétrica en sus formas hexagonales. Estos pequeños insectos elaboran un diseño tremendamente estable y digno de los arquitectos de mayor renombre.
La forma hexagonal: una cuestión de intuición y eficiencia
Al parecer la intuición natural de las abejas les hace pensar que el hexágono es la figura más eficaz para almacenar la miel. Pero, ¿por qué un hexágono y no un cuadrado? La respuesta nos la da el divulgador Ignacio Crespo en 'Curiosity´: “Son la forma que permite ajustarse más a los bordes”. Además, los polígonos de seis lados son más eficientes, ya que se reparte la carga en una estructura más estable que los cuadrados, y puede soportar más peso sin romperse.
Como explica Crespo, la forma hexagonal, “les permite almacenar más cantidad de miel que otras formas geométricas utilizando la misma cantidad de material para su construcción”. No olvidemos que ellas mismas son las que producen, a través de unas glándulas en su abdomen, la cera con las que construyen las paredes de las celdas. Producir más material les supondría un enorme esfuerzo.
Las abejas comienzan construyendo de una forma circular las celdas, muy pegadas para que los círculos, a medida que se van juntando, se deformen creando los lados del hexágono. Se generan así las paredes comunes entre una y otra celda y se va consolidando una estructura fuerte y sólida. También hay que tener en cuenta que la forma hexagonal se adapta perfectamente a la fisionomía de las abejas y se convierte en un estupendo aislante como cuna de larvas y almacén de miel.
¿Por qué los panales tienen forma hexagonal? | Mundo Animal
Inspiración para la arquitectura humana
Como no podía ser de otra manera este portento natural ha servido de inspiración a constructores humanos. Edificios, puentes y hasta un telescopio de la NASA se han basado en las celdas hexagonales de las colmenas. La madre naturaleza es sabia y los ingenieros y arquitectos de nuestro tiempo lo saben, no dudan en fijarse en ella para inspirar sus obras.
Convergencia evolutiva con las avispas
Las abejas y las avispas han convergido en las mismas soluciones arquitectónicas a los problemas de construcción de nidos, según un estudio de Michael L. Smith, del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de Auburn (Estados Unidos), y sus colegas, publicado en la revista de acceso abierto 'PLOS Biology'.
Tanto las abejas melíferas como las avispas sociales construyen nidos formados por "celdas" hexagonales donde crían a sus polluelos y almacenan sus alimentos. Aunque utilizan diferentes materiales para construir sus nidos, las abejas y las avispas han evolucionado de forma independiente esta estructura de panal hexagonal porque es el uso más eficiente del espacio y de los materiales de construcción.
Sin embargo, en algunas especies de abejas y avispas, las reinas y los machos son más grandes que las obreras, por lo que necesitan celdas más grandes. Los investigadores analizaron fotografías de los nidos de cinco especies de abejas melíferas y cinco especies de avispas, que contenían un total de 22.745 celdas. Descubrieron que la diferencia de tamaño entre estas células reproductoras especializadas y las células obreras oscilaba entre cero en la avispa 'Metapolybia mesoamerica', hasta células de zángano en nidos de la abeja melífera 'Apis andreniformis' que eran 2,7 veces mayores que las células obreras.
Cuanto mayor es la diferencia, mayor es el problema arquitectónico. Los investigadores descubrieron que las avispas y las abejas utilizaban técnicas de construcción similares en la transición entre celdas pequeñas y grandes: si la diferencia de tamaño era menor, los insectos construían celdas hexagonales de tamaño intermedio en el medio, pero cuando la diferencia de tamaño era más pronunciada, construían pares de celdas de cinco y siete lados en la unión.
Un modelo matemático de la estructura del panal hexagonal generó un patrón similar de celdas de tamaño intermedio y pentagonales/heptagonales en la transición entre distintos tamaños de celda, lo que indica que la estructura observada se basa en reglas geométricas fundamentales.
Estos resultados demuestran que, a pesar de 179 millones de años de evolución independiente, las abejas melíferas y las avispas sociales han convergido en las mismas soluciones geométricas al reto arquitectónico de construir nidos que puedan albergar crías de distintos tamaños, afirman los autores.
"Nos metimos en este proyecto sin saber lo que encontraríamos, pero ver que todos estos colectivos constructores de hexágonos han llegado a las mismas soluciones arquitectónicas es asombroso --reconoce Smith--.
El tamaño de la celdilla y su importancia en la apicultura
Después de un estudio muy intensivo de la literatura antigua de apicultura (de hace poco mas de100 años). El tamaño de la celdilla es un factor muy importante. Un tal profesor belga Baudoux dijo hace 118 años (junio-1893) «celdillas grandes, abejas grandes, mucha miel». Parece que 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, así que tenemos un día menos en el periodo de incubación (20 en lugar de 21 días) y las abejas adelantan a las Varroas.
La consecuencia de la vida más larga de las abejas son colmenas enormemente fuertes y el trabajo pendiente en la colmena se puede llevar a cabo con muchas más abejas, lo que es una requisito previo de un sistema inmunológico sano y fuerte.
Dee Lusby descubrió que las celdillas pequeñas de 4,9mm son las condiciones reales para que aparezca el comportamiento higiénico en la colmena, que es la limpieza activa de las celdillas infectadas de Varroa.
La primera hojilla de panal artificial la hizo Kretchmer en Alemania en 1842. Se hizo con un par de rodillos grabados, y se empleaba almidón para evitar que se pegase la cera a los rodillos. A continuación otros le siguieron, principalmente Jean Mehrig (holandés). En 1857 empleó cera pura colada entre moldes metálicos, y A.I.Root (EE. UU.) en 1876 fue el primero en emplear una prensa de rodillos metálicos. Otto Schenk en 1872 producía y mostraba hojlla de hexágonos con zócalo resaltado para las paredes de las celdillas y John Long (EE. UU.) en 1874 produjo un producto similar. D.S. Given (EE.UU.) alrededor de 1879-1881, produjo hojilla de hexágonos alambrada hecha en prensa, pero no fue hasta 1892 que E.B.Weed (EE.UU.) produjo hojilla de hexágonos de cera de gran longitud para usarla entre rodillos de estampación.
Diría que nuestros problemas actuales comenzaron allá por 1891 en Bélgica con la introducción de hojillas de hexágonos artificiales de 920 celdillas por decímetro cuadrado que serían equivalentes a entre 4.6cm y 4.7cm para 10 celdillas de obrera. Los apicultores allí adoptaron este tamaño de celdilla.
Los expertos de aquel tiempo creían que era ventajoso producir tantas abejas como les fuera posible en la menor superficie de panal. Fue entonces cuando, para combatir una tendencia tán perniciosa, nació una idea con aparente final magnífico (que aún hoy seguimos). Un profesor U. Baudoux de Bélgica publicó un artículo en el Progress Apicole de Junio de 1893, abogando por el empleo de celdillas mayores en los panales, como resultado de experimentos debidamente descritos.
Experimentó con celdillas hasta el límite de 750 celdillas por decímetro cuadrado, tamaños que obtuvo 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.
Fue entonces cuando, para combatir una tendencia tán perniciosa, nació una idea con aparente final magnífico (que aún hoy seguimos). Un profesor U. Baudoux de Bélgica publicó un artículo en el Progress Apicole de Junio de 1893, abogando por el empleo de celdillas mayores en los panales, como resultado de experimentos debidamente descritos.