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Un panal es una masa de celdas prismáticas hexagonales construidas con cera de abejas por las abejas en sus nidos para contener sus crías ( huevos , larvas y pupas ) y reservas de miel y polen .
Los apicultores pueden quitar todo el panal para cosechar miel. Las abejas melíferas consumen alrededor de 8,4 libras (3,8 kg) de miel para secretar 1 libra (450 g) de cera, [1] por lo que los apicultores pueden devolver la cera a la colmena después de cosechar la miel para mejorar la producción de miel. La estructura del panal puede quedar básicamente intacta cuando se extrae la miel del mismo destapándola y girándola en una máquina centrífuga, más concretamente en un extractor de miel . Si el panal está demasiado desgastado, la cera se puede reutilizar de varias maneras, incluida la fabricación de láminas de base de panal con un patrón hexagonal. Estas láminas de base permiten a las abejas construir el panal con menos esfuerzo, y el patrón hexagonal de las bases de las celdas del tamaño de una obrera disuade a las abejas de construir celdas de zánganos más grandes . A veces, el panal nuevo y fresco se vende y se usa intacto como miel de panal , especialmente si la miel se unta sobre el pan en lugar de usarse para cocinar o como edulcorante.
El panal de cría se oscurece con el tiempo, debido a los capullos vacíos y la piel de las larvas desprendidas incrustadas en las celdas, además de ser pisoteado constantemente por otras abejas, lo que da como resultado lo que los apicultores llaman una "mancha de viaje" [2] cuando se ve en fotogramas de peine de miel. El panal de las " alzas " que no se utilizan para cría (por ejemplo, mediante la colocación de un excluidor de reinas ) permanece de color claro.
Numerosas avispas , especialmente Polistinae y Vespinae , construyen peines llenos de prismas hexagonales hechos de papel en lugar de cera; en algunas especies (como Brachygastra mellifica ), la miel se almacena en el nido, formando así técnicamente un panal de papel. Sin embargo, el término "panal" no se utiliza a menudo para este tipo de estructuras.
Los ejes de las celdas alveolares son siempre casi horizontales, con el extremo abierto más alto que el extremo posterior. El extremo abierto de una celda generalmente se denomina parte superior de la celda, mientras que el extremo opuesto se llama parte inferior. Las celdas se inclinan ligeramente hacia arriba, entre 9 y 14°, hacia los extremos abiertos. [ cita necesaria ]
Existen dos posibles explicaciones de por qué el panal está compuesto de hexágonos y no de cualquier otra forma. Primero, el mosaico hexagonal crea una partición con celdas del mismo tamaño, minimizando al mismo tiempo el perímetro total de las celdas. Conocida en geometría como la conjetura del panal , fue propuesta por Jan Brożek y demostrada matemáticamente mucho más tarde por Thomas Hales . Por tanto, una estructura hexagonal utiliza la menor cantidad de material para crear una red de celdas dentro de un volumen determinado . Una segunda razón, dada por D'Arcy Wentworth Thompson , es que la forma simplemente resulta del proceso en el que las abejas individuales unen las células: algo análogo a las formas de límites creadas en un campo de pompas de jabón . En apoyo de esto, señala que las celdas de la reina, que se construyen individualmente, son irregulares y grumosas sin ningún intento aparente de eficiencia. [3]
Los extremos cerrados de las celdas alveolares también son un ejemplo de eficiencia geométrica, aunque tridimensional . [4] Los extremos son secciones triédricas (es decir, compuestas de tres planos) de dodecaedros rómbicos , con los ángulos diédricos de todas las superficies adyacentes midiendo 120°, el ángulo que minimiza el área de superficie para un volumen dado. (El ángulo formado por las aristas en el vértice piramidal, conocido como ángulo tetraédrico , es de aproximadamente 109° 28' 16" ( = arccos(−1/3) )
La forma de las celdas es tal que dos capas de panal opuestas se encajan entre sí, siendo compartida cada faceta de los extremos cerrados por celdas opuestas. [4]
Las celdas individuales no muestran esta perfección geométrica: en un peine normal se producen desviaciones de un pequeño porcentaje de la forma hexagonal "perfecta". [4] En las zonas de transición entre las celdas más grandes del panal de zánganos y las celdas más pequeñas del panal de obreras, o cuando las abejas encuentran obstáculos, las formas a menudo se distorsionan. Las celdas también están en un ángulo de unos 13° con respecto a la horizontal para evitar que la miel gotee. [5]
En 1965, László Fejes Tóth descubrió que la forma piramidal triédrica (que se compone de tres rombos ) utilizada por la abeja no es la geometría tridimensional teóricamente óptima. Un extremo de celda compuesto por dos hexágonos y dos rombos más pequeños sería en realidad un 0,035% (o aproximadamente una parte por 2850) más eficiente. Esta diferencia es demasiado pequeña para medirla en un panal real, e irrelevante para la economía de la colmena en términos de uso eficiente de la cera, considerando que el panal silvestre varía considerablemente de cualquier noción matemática de geometría "ideal". [6] [7]
Las abejas usan sus antenas , mandíbulas y patas para manipular la cera durante la construcción del panal, mientras la calientan activamente. [8] Durante la construcción de celdas hexagonales, la temperatura de la cera está entre 33,6 y 37,6 °C (92,5 a 99,7 °F), muy por debajo de la temperatura de 40 °C (104 °F) a la que se supone que la cera es líquida para iniciar nuevas construcción de peine. [8] La temperatura corporal de las abejas es un factor para regular la temperatura ideal de la cera para construir el panal. [9]
Decoloración oscura en la superficie de la miel en panal que se deja en la colmena durante algún tiempo, causada por las abejas que rastrean el propóleo sobre la superficie.
