Pourquoi les abeilles et les guêpes construisent-elles des nids en forme de neid? La géométrie des cellules

Alexis Tremblay
Alexis Tremblay

Les cellules qui se composent i nids d’insectescomme les abeilles et les guêpes, formes parfaitement régulières: ils sont tous identiques et de configuration hexagonale. Cette fonctionnalité n’est pas le résultat du cas, mais représente une stratégie géométrique optimale. Généralement, les nids des guêpes sont de forme sphérique, divisés en structures appelées favi Et construit à l’aide de pâtes en bois mastiquées et de salive, ce qui leur donne une consistance et une apparence similaires à celles du papier.

La principale différence entre une ruche et un nid de vaisseau est donnée par le matériau avec lequel ils sont fabriqués: tandis que les ruches sont en cire et ont la forme typique du verre inversé, les Vespai ont une forme sphérique et sont fabriqués avec un matériau rappelant du carton.

Comment un nid de vespe est fait

Bien que les guêpes soient des insectes sociaux, comme les abeilles qui construisent leur nid avec de la cire, ils Utilisez un matériau similaire au cartonobtenu en mélangeant des fibres en bois avec de la salive et de la résine. Selon les espèces de guêpes, Les nids peuvent être dans des endroits protégés et pas très perturbésPar conséquent, certains des endroits les plus courants comprennent: les greniers et les gouttières, les cavités, les branches et les buissons, mais aussi les meubles de jardin et le barbecue.

En tenant compte, par exemple, le nid du Vespa Velutina (Également connu sous le nom de calabrone asiatique ou calabrone avec des pattes jaunes), une espèce envahissante originaire d’Asie du Sud-Est et introduite en Europe en 2004, une structure complexe peut être observée: la couche la plus externe du nid se compose de nombreuses « feuilles » superposées, qui, qui, qui, qui, qui, qui « , qui » Formez une barrière épaisse et résistante, capable de les protéger à la fois des prédateurs et des variations de température, agissant ainsi comme une véritable isolation. Les cellules internes sont organisées dans des structures appelées favidisposé à plusieurs niveaux et connecté ensemble au moyen de petits piliers, également fabriqués avec le même matériau papier.

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Comment ils ont appris les guêpes à construire un nid aussi complexe

La structure des nids est extrêmement complexe et en contient une stratégie géométrique optimalele résultat d’unorganisation naturelle efficace. Les mathématiques qui s’appliquent n’était pas ce que nous apprenons sur les bureaux scolaires, mais est basé sur des principes essentiels pour leur survie. Des études scientifiques ont montré que les guêpes ont le Capacité à reconnaître et à répondre aux concepts numériques de basecomment compter les objets ou s’orienter dans l’espace. Ce sont des compétences innées, qui leur permettent de prendre des décisions en fonction de la quantité et de s’adapter aux défis de leur environnement. Dans le cas des cellules de nidification, Le choix de la forme hexagonale n’est pas le résultat de l’affaire. Bien qu’il n’ait pas de conscience abstraite de ce qu’est un hexagone, l’évolution a sélectionné cette solution parce que représente la configuration la plus efficace en termes d’économie d’énergie et de protection de la progéniture.

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Parce que les abeilles et les guêpes utilisent la forme hexagonale

L’hexagone a une propriété unique: C’est la forme qui vous permet de couvrir l’espace maximum sans quitter vide. Même les carrés et les triangles peuvent obtenir le même résultat, mais l’hexagone a un avantage fondamental: vous permet de joindre la même zone avec un périmètre inférieur. Prenons un exemple pratique. Supposons que nous devons couvrir 1 m² de surface:

  • Si nous utilisons un carré, chaque côté mesurerait 1 m, avec un périmètre total de 4 m
  • Si, en revanche, nous utilisons un hexagone, chaque côté aurait environ 0,62 m de long et le périmètre total serait d’environ 3,72 m, inférieur à celui du carré

Cela signifie que pour construire le nid, les guêpes ou les abeilles Ils utilisent moins de matériau et d’énergie, maximisant l’efficacité de la structure. De plus, les FAVI sont disposés symétriquement, empilés et connectés les uns aux autres par des piliers stratégiques. À la base de cette construction, il existe un concept essentiel, que nous utilisons également dans notre vie quotidienne: leéquilibrequi dépend du centre de gravité. Dans le nid, tous les plans sont en forme de disque, une configuration qui vous permet de distribuer le poids uniformément. De plus, la disposition stratégique des colonnes donne une plus grande stabilité à toute la structure. Cette organisation offre deux grands avantages:

  1. Une distribution de poids optimale, qui protège le nid contre les facteurs externes tels que le vent et la pluie, en évitant l’effondrement de la structure
  2. Une plus grande résistance et flexibilité, permettant d’étendre la colonie en ajoutant de nouvelles cellules sans compromettre la stabilité du nid

Comme ils peuvent combiner de grandes cellules et de petites cellules sans interrompre le schéma

La disposition des cellules présente un défi géométrique lié à l’imposition: toutes les cellules n’ont pas la même taille. Les plus petits hébergent les guêpes des travailleurs, tandis que les plus grandes sont destinées aux hommes et aux futures reines. Il y a alors le Problème d’avoir à combiner des hexagons de différentes tailles sans créer des espaces vides. Pour le résoudre, les guêpes adoptent une précaution ingénieuse: si nécessaire, Ils construisent des couples de cellules avec des formes légèrement différentespar exemple l’un avec cinq côtés et l’autre avec sept. De cette façon, L’espace entre les cellules de différentes tailles est rempli, tout en maintenant le schéma régulier.

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Ce stratagème garantit que chaque paire de cellules a le même nombre de côtés ouverts – c’est-à-dire non en contact avec d’autres cellules – par rapport à quelques hexagones traditionnels. Le modèle ne s’arrête donc pas mais reprend pour accueillir des cellules plus grandes. Si, en revanche, vous essayez simplement d’insérer des hexagones plus larges, la structure perdrait sa cohérence géométrique et les espaces vides pourraient se former, compromettant l’efficacité de la pépinière.

Combien vit une Vespa? Le cycle de vie

Ce qui permet aux guêpes de construire une structure aussi complexe, c’est la leur Organisation sociale extraordinaireconnu sous le nom eusocialité. À la tête de la colonie, il y a le reine Qui, après avoir été fertilisé et survivant, commence la construction du nid primaire seul, d’une taille similaire à une balle de tennis. Ici, il pond les premiers œufs, d’où le travailleurs stériles. Ceux-ci ont une seule tâche: terminer le travail de la mère et développer le nid.

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À ce stade, la colonie peut suivre deux stratégies: construire un nid secondaire plus grand ou étendre celui existant. Dans les deux cas, la reine se consacrera exclusivement au dépôt des œufs, tandis que les travailleurs traiteront de la croissance de la structure. En septembre, le premier apparaît mâle et le Nouvelles reines fertilesqui sera couplé pour fonder de nouvelles colonies. Avec l’arrivée du froid, le nid commence à se vider: les jeunes reines cherchent un refuge pour l’hiver, tandis que la vieille reine, les travailleurs et les mâles meurent. Le cycle se termine par l’arrivée du gel et reprend chaque printempsgarantissant ainsi la survie de l’espèce.