ぽっちゃりしたミツバチはなぜ正六角形の巣を作るのでしょうか?

制作：中国科学普及協会

著者: Chongyan Chongyu チーム

プロデューサー: 中国科学博覧会

昆虫にも、自分たちのために「家」を建てる建築家がたくさんいます。特に膜翅目のミツバチやスズメバチは、まさに最も優れた建築家です。ミツバチの種類によって巣の作り方も異なります。蜂の巣の独特な形と巧妙な構造は、まさに自然を超えた芸術作品であり、長い間科学者の興味をそそってきました。

18 世紀初頭には、フランスの科学者マラルが蜂の巣について入念な観察と研究を行っていました。彼は巣箱のそれぞれの蜂の巣を比較し、それぞれの蜂の巣の穴と底が六角形であることを発見しました。各ハニカムの底部を 3 つの菱形セクションに分割すると、各鋭角と各鈍角の角度は等しくなります (鋭角は約 72°、鈍角は約 109°)。ハニカムの開口部はすべて下向きまたは片側を向いています。ハニカムを六角形に構築することで、材料を節約しながら、スペースを合理的に利用し、容量を増やすことができます。

（写真提供：veerフォトギャラリー）

では、蜂の巣はどのように作られるのでしょうか?ミツバチの巣を作る作業はすべて働きバチによって行われます。まず最初に蜜を吸い上げ、次に2匹の働き蜂が前足で上にある物体をしっかりとつかみ、後ろ足を伸ばして下の2匹の働き蜂がそれをつかめるようにします。このようにして、それらは互いに接続されて 2 つの蜂の鎖を形成します。必要な長さに達すると、各チェーンの最後のミツバチは、中脚の振りと羽の振動を利用して、元の 2 つのチェーンを 1 つのリングに結合します。約1日間の休息の後、働き蜂の体内の蜜は吸収され、蜜蝋に分解され、腹部の端にある蜜蝋板分泌腺から薄い層の蜜蝋として分泌されます。その後、彼らは巣作りの次のステップを実行するために別れます。働き蜂はまず足の毛を使って分泌されたワックス片を払い落とし、それを口に入れていくつかの小さな破片に噛み砕き、それから箱の板の上に巣を作るのを待っている働き蜂にこれらのワックス片を渡します。ミツバチはワックスシートを口に含み、巣箱の土台となる上部の板の上に均等に広げます。他の働き蜂たちはワックス板を持ってきて、巣の土台を徐々に上げました。上部のプレートからワックスの柱が垂れ下がっており、別の働き蜂がワックスの柱の真ん中に六角形の穴を開けていました。慎重に彫刻した後、最初の六角形の蜂の巣が作られました。おそらくこの働き蜂が主任設計者なのだろうか？基本的なアウトラインが完成したので、他の働きバチも全員作業に取り掛かります。ミツバチは整然と作業し、六角形の相互接続された単室の単独の巣を作り、最終的に美しくユニークな蜂の巣を形成します。

（写真提供：veerフォトギャラリー）

スズメバチの巣は、木の枝、軒下、木の穴、または家の中などに作られることが多いです。地下に建てられるタイプもあります。スズメバチは膜翅目スズメバチ科に属し、完全変態します。この科には群生する種と単独で生活する種の両方が含まれます。社会性蜂には一般的に女王蜂、働き蜂、雄蜂の 3 つの階層があり、コロニーの数は一般に少ないです。女王蜂は春になると木の繊維を集め始め、それを噛み砕いてパルプ状にし、巣を作り始めます。巣を作る場所を選んだ後、まず木の枝や軒先の木の垂木の上に短い円筒形の土台を築き、その後徐々に土台を広げて半月形に近い鐘形の巣を作ります。巣の大きさは様々ですが、最大のものは直径66センチに達する巨大蜂の巣です。スズメバチの巣は楕円形（25 cm x 18 cm）で、壁の隙間に作られます。女王蜂は巣作りを終えると、各巣房に受精卵を1個ずつ産みます。足のない幼虫が孵化すると、捕獲した昆虫や蜂蜜などが毎日与えられる。幼虫が成長と発育を完了すると、成虫のミツバチは巣の開口部をパルプで密閉し、幼虫が中で蛹化できるようにします。蛹が成虫になって羽化すると、封印紙を噛み破って出てきます。秋に働き蜂が現れた後、有性生殖昆虫が現れると交尾します。冬は若い女王蜂だけが巣に留まって越冬し、翌年の春に新しい巣が作られます。女王蜂はもう卵を産まず、古い巣で子育てをします。代わりに、彼女は古い巣の上に新しい家を建てます。彼女は1年で、崖や木の枝に逆さまにぶら下がった10階建て以上の「建物」を作ることができます。建材に水分が多く含まれていて固まっていない場合は、羽ばたいて巣を乾かします。スズメバチやハチの振り子のような「建物」は、陸地を占有しないだけでなく、空高くに建てられるため、人間の嫌がらせや天敵の侵入を避け、人類に建築における新しいアイデアを提供しています。

（写真提供：veerフォトギャラリー）

こんなに小さな蜂の巣には、たくさんの謎が隠されています。実際、昆虫の世界には私たちが発見するのを待っている謎がまだまだたくさんあります。