ハニカム

ハニカムは、ミツバチが巣の中で蜜蝋で作った六角柱状の巣の集合体で、その中に子孫（卵、幼虫、蛹）と蜂蜜や花粉を保管します。

養蜂家は蜂蜜を採取するために蜂の巣全体を取り外すことがある。ミツバチは約3.8kgの蜂蜜を消費して1ポンド(450g)の蜜ろうを分泌するため^{[ 1 ]}、養蜂家は蜜ろうを採取後に巣箱に戻して蜜ろうの収穫量を増やすことがある。巣の構造は、蓋を外して遠心分離式蜂蜜抽出機で回転させて蜂蜜を採取する際に、基本的にそのまま残しておける。蜂の巣が摩耗しすぎている場合は、蜜ろうを六角形パターンの巣基礎シートを作るなど、さまざまな方法で再利用できる。このような基礎シートにより、ミツバチは少ない労力で巣を作ることができ、働き蜂サイズの巣の土台となる六角形パターンにより、ミツバチはより大きな雄蜂の巣を作ることを思いとどまらせる。新鮮な新しい巣は、特に蜂蜜を料理や甘味料としてではなくパンに塗る場合は、 巣蜜としてそのまま販売されることがあり、使用されることが多い。

ハニカム

巣房は、空になった繭や脱皮した幼虫の殻が巣房内に埋め込まれ、他のミツバチに踏みつけられることによって、時間の経過とともに黒ずんでいきます。養蜂家は、巣房の蜂蜜の枠に見られるこの現象を「移動染み」^{[ 2 ]}と呼んでいます。巣房内の蜂の巣は、女王蜂除けなどによって巣房内に設置されておらず、幼虫の巣房内では明るい色のままです。

多くのスズメバチ類、特にPolistinae科とVespinae科は、ワックスではなく紙でできた六角柱状の巣を作ります。一部の種（Brachygastra mellificaなど）では、蜂蜜が巣に貯蔵されるため、厳密には紙製のハニカムを形成します。しかし、「ハニカム」という用語は、このような構造物にはあまり使用されません。

幾何学

ハニカムセルの3次元形状

ハニカムセルの反対側の層が組み合わさる

ハニカムセルの軸は常にほぼ水平で、開口部は後端よりも高くなっています。セルの開口部は通常、セルの上部、反対側の端部は下部と呼ばれます。セルは開口部に向かってわずかに上向きに、9～14° 傾斜しています。

ハニカムが他の形状ではなく六角形で構成されている理由については、2つの説明が考えられます。第1に、六角形のタイル張りにより、セルのサイズが均等な仕切りが作成され、セルの全周囲が最小になります。幾何学ではハニカム定理として知られるこの定理は、ヤン・ブロジェクによって推測され、後にトーマス・ヘイルズによって数学的に証明されました。つまり、六角形構造では、所定の体積内にセルの格子を作成するために使用する材料が最小限で済みます。ダーシー・ウェントワース・トンプソンによる2番目の理由は、この形状は個々のミツバチがセルを組み立てるプロセスによって単純に生じたものであり、シャボン玉の境界に形成される形状にいくらか類似しているということです。これを裏付けるように、彼は、個別に構築される女王セルは不規則でゴツゴツしており、効率化を図ったようには見えないと指摘しています。^{[ 3 ]}

ハニカムセルの閉じた端部も、三次元的ではあるものの、幾何学的な効率性の一例である。^{[ 4 ]}端部は菱形十二面体の三面体（つまり、3つの平面で構成されている）断面であり、隣接するすべての面の二面角は120°で、与えられた体積に対して表面積を最小化する角度である。（ピラミッドの頂点で辺によって形成される角度は四面体角として知られ、約109° 28' 16"（= arccos(-1/3)） である。

細胞の形状は、2つの反対側のハニカム層が互いに入れ子になったようなもので、閉じた端の各面は反対側の細胞によって共有されています。^{[ 4 ]}

個々の巣房はこのような幾何学的な完璧さを示すわけではありません。通常の巣房では、「完璧な」六角形から数パーセントのずれが生じます。[ ^{4 ]雄}蜂の巣房の大きな巣房と働き蜂の巣房の小さな巣房の間の移行領域、あるいはミツバチが障害物に遭遇すると、形状が歪むことがよくあります。また、蜂蜜が漏れるのを防ぐため、巣房は水平から約13°上向きに傾斜しています。^{[ 5 ]}

1965年、ラースロー・フェイェシュ・トートは、ミツバチが用いる三面体ピラミッド型（3つの菱形から成る）は、理論的に最適な三次元形状ではないことを発見しました。2つの六角形と2つの小さな菱形から成る巣房の端は、実際には0.035%（つまり約2850分の1）効率が高いことになります。この差は実際のハチの巣で測定するにはあまりにも小さく、野生の巣は数学的な「理想的な」形状の概念から大きく異なることを考えると、蜜ろうの効率的な利用という観点から見た巣の経済とは無関係です。^{[ 6 ] [ 7 ]}

イランの市場で売られているハチの巣

ワックス温度の役割

ミツバチは巣を作る際に触角、大顎、脚を使ってワックスを操作し、自ら温めている。^{[ 8 ]}六角形の巣房を作る際、ワックスの温度は33.6～37.6℃（92.5～99.7°F）で、新しい巣房を作る際にワックスが液体になるとされる40℃（104°F）よりはるかに低い。^{[ 8 ]}ミツバチの体温は巣を作るのに理想的なワックスの温度を調節する要因の一つである。^{[ 9 ]}

人間の食べ物として

ハチの巣は人間の食べ物として食べることができる。^{[ 10 ]}

ギャラリー

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  蜂の巣の上の西洋ミツバチ
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  ミツバチは各セクションの上から巣を作り始めます。巣房が蜂蜜で満たされると、ミツバチは蜜蝋でそれを封印します。
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  建物に生えた天然のハニカム
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  卵と幼虫の入った蜂の巣
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  タイに放置されたミツバチ（Apis florea）の巣のクローズアップ。巣の両側にある六角形の格子状のワックスセルは、互いにわずかにずれています。これにより巣の強度が高まり、堅牢な構造を形成するために必要なワックスの量が少なくなります。
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  Apis dorsataの天然の冠の下部には、空いている細胞が多数あります。
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  ミツバチがすでにいくつかの巣室を完成させた「人工ハニカム」の基礎板
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  働き蜂から雄蜂（より大きな蜂）の巣への移行部分を含むハニカム断面。ここではミツバチは不規則な五角形の巣を作ります（赤い点でマークされています）。
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  西洋ミツバチと蜂の巣
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  蜜蝋を使って機械で作られたハニカムで、六角形のセルの全体構造がすでに構築されています。
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  ラトビア、ヴィラニ市の紋章
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  左上に蜂蜜、残りのほとんどのセル内に花粉がある蜂の巣のラングストロス枠
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  カンボジアのウドン市場で、幼虫入りの蜂の巣を焼いて調理する様子

参照

• ハニカム構造
• ワックスファンデーション
• ハイブフレーム
• ヤン・ジェールゾン
• グリルしたハチの巣
• ハニカムトフィー

参考文献

1. グラハム、ジョー『蜂の巣とミツバチ』ハミルトン/イリノイ州：ダダント＆サンズ、1992年、ISBN 978-4-8633-2555-1。
2. 「ミツバチ用語集」。モンゴメリー郡養蜂家協会。2018年2月8日閲覧。ミツバチが巣箱の表面に付着したプロポリスによって、巣箱にしばらく放置された蜂の巣の蜂蜜の表面が黒く変色する。
3. トンプソン、ダーシー・ウェントワース (1942).『成長と形態について』 ドーバー出版. ISBN.
4. Nazzi, F (2016). 「ハニカムセルの六角形形状はミツバチの構築行動に依存する」 . Scientific Reports . 6 28341. Bibcode : 2016NatSR...628341N . doi : 10.1038/srep28341 . PMC 4913256. PMID 27320492 .  
5. カール・フォン・フリッシュ (1974).動物の建築。ニューヨーク：ハーコート・ブレイス・ジョバノビッチ。ISBN 9780151072514。
6. ベシエール、グスタボ (1987)。Il Calcolo Differenziale e Integrale—Reso Facile ed Attraente.IL (イタリア語) (VII 版)。ミラン： ホエプリ。ISBN 9788820310110。
7. ジャンニ・A・サルコーネ 「ハニカムセルの角度パズルの解明」 2004年。
8. Bauer, D; Bienefeld, K (2013). 「ミツバチの六角形の巣房は液体平衡過程を経て生成されない」. Naturwissenschaften . 100 ( 1): 45– 9. Bibcode : 2013NW....100...45B . doi : 10.1007/s00114-012-0992-3 . PMID 23149932. S2CID 11552726 .  
9. Pirk, CW; Hepburn, HR; Radloff, SE; Tautz, J (2004). 「ミツバチの巣：液体平衡過程による構築？」Naturwissenschaften . 91 (7): 350–3 . Bibcode : 2004NW.....91..350P . doi : 10.1007/s00114-004-0539-3 . PMID 15257392 . S2CID 31547154 .  
10. ビクード・デ・アルメイダ＝ムラディアン・L、モニカ・バルト・O、ディーテマン・V、他。 （2020年）。 「 Apis mellifera蜂蜜研究の標準的方法」 。養蜂研究ジャーナル。59 (3): 1–62 .土井: 10.1080/00218839.2020.1738135。hdl : 11577/3366929。

外部リンク