蜜蜂与黄蜂各自独立发展出相似的建筑技术

...

Bees and wasps independently invent the same architectural tricks

乍一看,蜜蜂和群居黄蜂建造的六边形细胞可能看起来很相似,但它们有很大的不同。蜜蜂用蜡建造,而黄蜂用纸。蜜蜂的双面蜂房是垂直建造的,而黄蜂的单面蜂房是水平建造的(即每个蜂房的开口朝下)。

事实上,由这两组细胞组成的六边形细胞具有独立的进化起源。就像鲨鱼和鲸鱼因为生活在水中而有相似的身体结构一样,蜜蜂和黄蜂建造六边形的细胞,因为这种形状可以最大限度地提高强度和储存面积,同时减少建筑材料。

但是当完美的六边形细胞无法构建时会发生什么呢?蜜蜂和黄蜂解决建筑问题的方式相同吗?

在蜜蜂和黄蜂的一个子集中,工蜂会建造两种不同大小的六边形。较小的细胞用于饲养工蜂,较大的细胞用于饲养繁殖体;雄蜂和蜂后。这种单元格大小的差异产生了一个固有的架构问题:如何将两个不同大小的六边形平铺在一块梳子中?

为了确定不同的物种如何解决相同的建筑问题,研究人员需要在同一个蜂巢中同时包含工蜂和生殖细胞的巢图像。

他们的研究题为“蜜蜂和群居黄蜂在筑巢问题上达成了趋同的建筑解决方案”,发表在2023年7月27日的《公共科学图书馆生物学》杂志上。

第一作者迈克尔·l·史密斯博士是奥本大学生物科学系助理教授,也是马克斯·普朗克动物行为研究所的附属成员,他联系了全球各地的研究人员,以获取潜在的图像。然后,他们使用定制的软件从22,745个单个细胞中提取每个细胞的指标。

在一些物种中,如中美洲代谢虫,工蜂和生殖细胞的大小相同,因此没有需要克服的结构障碍。在其他物种中,如Apis和reniformis,生殖细胞比工蜂细胞大2.7倍,这就产生了一个严重的建筑问题——如何以有效的方式将这些截然不同的六边形组合起来?

通过对10个物种的观察,研究人员发现,随着建筑问题的规模增加(工蜂和生殖细胞之间的大小差异),工蜂开始融入非六边形细胞。这些不规则的细胞大多是5面和7面,但它们始终是成对的,5面细胞建在工体一侧,7面细胞建在生殖体一侧。

这种模式在所有需要克服细胞大小差异的蜜蜂和黄蜂物种中都可以看到。对于一群以六边形细胞闻名的昆虫来说,这一点很有趣,因为这表明它们都依赖于相同的非六边形结构。

然后,研究人员建立了一个数学模型,根据细胞大小的差异,预测有多少非六边形细胞应该被纳入工作到生殖的转变中。令人惊讶的是,一些物种的表现一直好于预期。

经过进一步调查,研究人员发现这些物种也将中等大小的细胞纳入过渡区。中等大小的细胞仍然是六边形的,但它们允许昆虫“分裂差异”,将细胞大小转变成一系列更小的细胞,这不需要非六边形的细胞。

所有被调查的蜜蜂和黄蜂都采用了同样的建造技巧。尽管在1.79亿多年的进化中,这些物种使用不同的建筑材料,独立的六边形细胞起源,但它们都找到了解决这个可扩展建筑问题的完全相同的解决方案。

史密斯说:“一旦我们能够绘制出所有的数据,结果是惊人的——你可以看到蜜蜂和黄蜂是如何使用中等大小的细胞来逐步改变的,也可以看到非六边形细胞在蜂巢中的排列是如何一致的。”

这项工作对集体系统如何在没有集中控制的情况下建立适应性和弹性结构具有启示意义。没有一只蜜蜂或黄蜂“建筑师”来建造整个结构,相反,它是数百甚至数千个个体对最终产品的贡献。

本文来自作者[访客]投稿,不代表aemxc号立场,如若转载,请注明出处:https://aemxc.cn/wiki/202507-295.html

(13)

文章推荐

  • 联发科展示最新智能手机与智能电视,携手摩托罗拉与Flipkart合作

      NewsVoir联发科,一家全球领先的无晶片半导体公司,每年为超过20亿台连接设备供电,于9月10日在新德里与摩托罗拉和Flipkart合作举办了“追赶科技-生活方式影响者见面会”。来自联发科、摩托罗拉和Flipkart的代表就下一个技术前沿进行了深刻的讨论。他们讨论了联发科在各个领域

    2025年07月18日
    7
  • 推荐一款“wepoker开挂透视教程”最新开挂内幕曝光

    wepoker开挂透视教程是一款可以让一直输的玩家,快速成为一个“必胜”的ai辅助神器,有需要的用户可以加我微下载使用。手机打牌可以一键让你轻松成为“必赢”。其操作方式十分简单,打开这个应用便可以自定义手机打牌系统规律,只需要输入自己想要的开挂功能,一键便可以

    2025年08月10日
    12
  • “在铁轨旁捡鞋时,我嗅到了烧焦皮肤的气味”

    一位母亲回忆说,在参加完派对回家的路上,她踩到火车轨道上,被电击,身体无法控制地颤抖,手臂上冒出了火花。现年23岁的迪努沙·伊兰佩鲁玛(DinushaIlanperuma)清楚地记得恐怖事件发生时的“肉烧焦的味道”。在赶火车回家之前,这位两个孩子的母亲在斯坦斯

    2025年08月10日
    10
  • 土耳其外长:制裁被视为妨碍土美双边关系的因素

    安卡拉土耳其外交部长周四表示,土耳其和美国都认为,根据《通过制裁打击美国对手法案》(CAATSA)对土耳其实施的制裁是两国双边关系的障碍。哈坎·菲丹在阿纳多卢的编辑部发表讲话,批评土耳其在决定购买俄制S-400防空系统后,被排除在美国领导的F-35战斗

    2025年08月11日
    9
  • 南希·佩洛西频繁交易微软和英伟达股票

    在最近的一份国会贸易报告中,代表加州第11国会选区的南希·佩洛西(NancyPelosi)在股市进行了引人注目的交易。该报告强调了涉及微软公司(纳斯达克股票代码:MSFT)和英伟达公司(纳斯达克股票代码:NVDA)的两笔重大交易。佩洛西出售了她持有的部分微软股票,

    2025年08月11日
    13
  • 思维表达,情感共鸣

      以色列理工学院的研究发现,激活大脑的奖励系统有助于心脏病发作后的恢复。这项研究由博士生HedvaHaykin在AsyaRolls教授和LiorGepstein教授的指导下,在鲁斯和布鲁斯拉帕波特医学院进行。研究小组专注于奖励系统,这是一个在积极情绪和动机

    2025年08月11日
    7
  • 今日实测“贵阳微乐麻将什么开挂”教你开挂详细

    网上科普有关贵阳微乐麻将什么开挂”话题很是火热,小编也是针对微乐麻将的技术支持和安全性寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。您好,贵阳微乐麻将什么开挂这款游戏可以开挂的,确实是有挂的,通过微信【游戏】很

    2025年08月11日
    9
  • 拒绝对法官任期进行“个别”立法

    CJP关于法官任期延长的言论被“曲解”了。jpIsa拒绝了唱片公司与记者交谈。“政府有限公司考虑将首席大法官的职位定为固定任期。” 伊斯兰堡:巴基斯坦首席大法官QaziFae

    2025年08月12日
    8
  • 推荐必备“微乐麻将带挂视频”分享装挂步骤

    微乐麻将带挂视频是一款可以让一直输的玩家,快速成为一个“必胜”的ai辅助神器,有需要的用户可以加我微下载使用。微乐麻将可以一键让你轻松成为“必赢”。其操作方式十分简单,打开这个应用便可以自定义微乐麻将系统规律,只需要输入自己想要的开挂功能,一键便可以生成出微乐

    2025年08月12日
    7
  • 玩家攻略“皮皮跑胡子买挂平台”(其实是有挂)

    皮皮跑胡子买挂平台是一款可以让一直输的玩家,快速成为一个“必胜”的ai辅助神器,有需要的用户可以加我微下载使用。手机打牌可以一键让你轻松成为“必赢”。其操作方式十分简单,打开这个应用便可以自定义手机打牌系统规律,只需要输入自己想要的开挂功能,一键便可以生成出手

    2025年08月12日
    14

发表回复

本站作者后才能评论

评论列表(4条)

  • 访客
    访客 2025年07月02日

    我是aemxc号的签约作者“访客”!

  • 访客
    访客 2025年07月02日

    希望本篇文章《蜜蜂与黄蜂各自独立发展出相似的建筑技术》能对你有所帮助!

  • 访客
    访客 2025年07月02日

    本站[aemxc号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 访客
    访客 2025年07月02日

    本文概览:...

    联系我们

    邮件:aemxc号@sina.com

    工作时间:周一至周五,9:30-18:30,节假日休息

    关注我们