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美しい六角形の巣に隠された秘密とは?

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不思議な六角形の巣

ミツバチの巣  ミツバチの巣箱    ミツバチの巣
自然界のみつばちの巣      商業養蜂の巣箱    みつばちの巣を横から見た図

みつばちは、お腹の分泌腺から出るロウ(蜜ロウ)を材料にして巣を作ります。

みつばちの巣穴は六角形ですが、なぜ六角形なのでしょう?
三角形では部屋が狭くて使いづらくなりますし、四角形だと耐久性が弱くなります。
その他の多角形だと、となり同士で隙間ができてしまいます。
六角形なら隣同士で隙間を開けることなく、スペースを有効に使うことができますし、材料も
最小限で、ムダなく構築できる優れた形なのです。
構造物の形で一番耐久性がある形は「円」といわれていますが、六角形は、その円に近い形状
で、耐久性にも優れる一番いい形なのです。

みつばちの巣を真横から見てみると、一枚の板のようになっていて、その両側に六角柱がたくさ
ん付いている構造になってます。しかも、穴から卵や幼虫、集めてきた花蜜や花粉が落ちない
ように、少し上向きに傾斜がつけられています。
その板が複数枚作られて、みつばちの巣になっているのです。

大みつばちの巣     日本みつばちの巣
一枚板の大みつばちの巣        複数枚の日本みつばちの巣

ちなみに、みつばちは、2種類の営巣型に分けられます。
一つは熱帯地域に住んでいて、解放された空間に巣を作る、一枚巣板タイプ。
もう一つは、寒い環境にも適応して、閉鎖した空間に複数の巣板を作るタイプです。

最小限の材料で作られる緻密な設計

マラルディのピラミッド

みつばちの巣穴の底は、ピラミッドのような形状になっており「マラルディーのピラミッド」
と呼ばれています。マラルディは18世紀の天文学者で、このピラミッドのような形状を発見し
た人です。

ドイツのケーニッヒという数学者が、そのピラミッドを構成する菱形の2つの角度を、何度に
すれば最小限の材料でピラミッドを作れるか、計算したところ、109度26分と、70度34分とい
う答えが出ました。
実際に、ミツバチの巣の角度を測ってみると、109度28分と、70度32分でケーニッヒの計算と
たったの2分しか違わなかったのです。
その結果に、ケーニッヒは大変感動したそうです。

しかし、後にイギリスの数学者が計算し直したところ、正解はミツバチの方だったのです。
定規も分度器も使わずに、最小限の材料で精巧に巣を作ることができるとは・・
みつばちは、自然界のすご腕の設計士ですね。

そんなミツバチの巣の構造は、ハニカム構造(honeycomb はちの巣という意味)とよばれ、
その優れた構造は、軽量化と強度が求められる飛行機の翼や人工衛星、スペースシャトルなど
にも応用されているのです。

人間が考え付く何万年も前からこのような建築物を作るとは・・
みつばちは、自然界の偉大な大工さんですね。