Kristallerin nasıl büyüdüğünü açıklayan aynı matematiksel model aynı zamanda tropik iğnesiz arıların spiral şeklinde, çok teraslı şekillerde petekler oluşturmasını da açıklayabilir. Kraliyet Topluluğu Arayüzü Dergisi .

Cinsinden arılar dörtgen altıgen balmumu hücrelerinden inşa edilmiş sofistike mimari özelliklerde uzmanlaşın. Brandon Specktor, her bir hücrenin hem bir yumurta için iniş noktası hem de 20 seviyeye kadar büyüyebilen yapılar için bir yapı taşı olduğunu bildiriyor. Canlı Bilimi . İğnesiz arıların kovanları, bir boğa gözünde daire yığınları, bir spiral, bir çift spiral ve bir grup düzensiz teras dahil olmak üzere çeşitli şekillerde olabilir.

İğnesiz arı peteklerinin dört resmi

Makaleye göre: '(a) hedef desenleri (Tetragonula carbonaria), (b) spiraller (Tetragonula carbonaria), (c) çift spiraller (Tetragonula carbonaria) ve (d) yapılarını gösteren iğnesiz arı Tetragonula'nın iki türünün tarakları daha düzensiz teraslar (Tetragonula hockingsi).' Fotoğraflar (a) Elke Haege; (b–d) Tim Heard.(Kraliyet Topluluğu Arayüzü Dergisi)





theodore roosevelt doğa tarihi müzesi

Arıların herhangi bir taslak olmadan karmaşık şekilleri nasıl ve neden inşa ettikleri bilim adamlarının kafasını karıştırdı, ancak araştırmacılar her bir arının birkaç basit kuralı takip edebileceğini gösteriyor.

İspanya Ulusal Araştırma Konseyi'nde doğanın matematiği konusunda uzman olan Julyan Cartwright, 'Her arı temelde bir algoritma izliyor' diyor. Canlı Bilimi . Her arı kovanın farklı bir bölümünde aynı kuralları uyguladığında genel olarak bir örüntü ortaya çıkar.



Ve Cartwright aynı kuralları daha önce de görmüştü, diye ekliyor. Model, Cartwright'ın arılara geçmeden önce üzerinde çalıştığı sedef yumuşakçalarda da görülüyor. Ve her ikisi de kristallerin bir spiralde nasıl oluştuğuna dair ilk kez 1950'lerde incelenen bir modeli takip ediyor.

Cartwright, 'İçimizden biri - Antonio Osuna, bana arı peteklerinin bazı resimlerini gösterdi ve bağımlısı oldum' diyor. Bilim Uyarısı ‘ler Jacinta Bowler. 'O andan itibaren bu, arıların durumunda bu desenlerin nasıl ortaya çıktığını çözme meselesiydi ve kristal büyümesine ve yumuşakçaların nasıl sedef (sedef) yaptığına bakarak geliştirdiğimiz fikirleri alabildik. arılarınkine çok benzer sarmal ve hedef desenleri gösterirler.'

Arıların hepsi altıgen yapı taşları kullanır. şekillerin en kısa çevresi birbirine sıkıca oturan, onları mumun en verimli kullanımı haline getiren. Ancak Cartwright ve yardımcı yazarları, iğnesiz arıların bir bilgisayar modelinin, iki basit kuralı izleyerek doğal muadillerini taklit edebileceğini buldular.



Dijital arı kovanı bir hücreyle başladı ve ardından işçi arıların iki seçeneği vardı: Ya kovanın büyüdüğü tarafa, ancak diğerlerinden biraz daha yukarıya başka bir hücre ekleyebilirler; ya da kenardan yeterince uzakta olduğu sürece hücrelerini alt katmanın üzerine yığabilirler. Bilgisayar modeli, arıların doğada yarattığı aynı kovan şekillerini ortaya çıkardı.

Kağıttan modelleme diyagramları

Makaleye göre: 'Bu denklemler, yarıçapı aşağıdan yukarıya doğru azalan ve hem radyal hem de azimut yönlerde α eğimli bir sarmal yüzeyi temsil ediyor.'(Silvana S. S. Cardoso et. Al. 2020, Royal Society aracılığıyla)

Araştırmacılar, farklı nihai modeller üretmek için yeni eklemelerin rastgeleliği gibi değişkenleri büyüyen bir kenara değiştirdiler. Kristallerde, bu rastgeleliğin farklı şekillere neden olan safsızlıklara benzer olduğunu yazıyorlar. Arılarda rastgelelik, dijital böceklerin komşularıyla birlikte altıgenler oluşturma becerilerini etkiler.

bir tarih nasıl bulunur

31 tür var dörtgen arılar, yerli Okyanusya . Ve arılar genellikle yarattıkları kovan modeline göre farklılık gösterirler. Araştırmacılar, bireysel işçi arıların kurallarının ayrıntılarının, türlerinin en iyi olduğu karmaşık yapıyı yaratmak için genetik olarak kodlanmış olabileceğini öne sürüyorlar.

Entomolog Tim Heard Elaina Zachos'a söyledi National Geographic 2018'de, spiral şeklin arılar için kesin faydasının hala bilinmediğini, ancak kovandaki hava akışını iyileştirebileceğini veya kraliçe arının evinde daha iyi gezinmesine yardımcı olabileceğini söyledi.

Ancak özünde, bilgisayar modeli arıların kalıplarının hala Dünya'daki tüm maddeleri yöneten temel kimyasal kurallara dayandığını gösteriyor.

Araştırmacılar makalelerinde, kristal büyümesi ve arı peteği yapımının, bilimin çok farklı alanlarında faaliyet gösteren iki sistem olduğunu yazıyor. Peki benzer yapılara ne yol açar? Bu, matematiğin doğaya uygulanabilirliğinin güzelliğidir.





^