自然界的对称性:蜜蜂如何组织巢穴

科学家研究了蜜蜂如何建造对称的巢穴,并将这一过程与镜像模式在生物体(如人类面部和身体)中出现的方式联系起来。许多多细胞生物的外观都是对称的。有些则非常明显是不对称的。当然,这种对称性并不完美——事实上,如果你看一个完美的 […]

来源:宇宙杂志

科学家研究了蜜蜂如何建造对称的蜂巢,并将这一过程与人类面部和身体等生物中镜像模式的出现联系起来。

蜜蜂
蜜蜂蜂巢的图像,排列方式显示蜂巢两侧的对称性。 图片来源:Images Smith Bee Lab,Peter R. Marting 安排
蜜蜂蜂巢的图像,排列方式显示蜂巢两侧的对称性。 图片来源:Images Smith Bee Lab,Peter R. Marting 安排

许多多细胞生物的外观都是对称的。 有些则非常明显地不对称。 当然,这种对称性并不完美——事实上,如果你看着一张完美对称的脸,你可能会觉得它有点奇怪。

非常明显的不对称

但左右两侧镜像特征的基本机制是真实存在的——而且蜜蜂巢穴对称性背后似乎也有类似的机制。

“从分子到全身,许多生物体都存在多个层面的对称性,但这是首次在这种超有机体层面展示结构对称性,”支持这项研究的美国国家科学基金会项目主任 Colette St. Mary 说道。“识别这种跨越生物尺度的特性或行为有助于阐明生命规则。”

该研究发表在《当代生物学》上。

已发表 当代生物学

我们早就知道蜜蜂用来制作蜂巢的数学上细致的方法。用蜡制成的近乎完美的六边形是打造坚固结构的最佳方式,可以容纳最多的珍贵蜂蜜。

但似乎蜂巢本身也是对称形成的。 这有很大的好处。

例如,与不对称的蜂巢相比,双面蜂巢生长更快,养育更多幼虫,热环境更稳定。

研究人员在几种蜜蜂中发现了这种行为,它们都属于 Apis 属。 他们认为对称筑巢是在 5000 万至 6000 万年前进化而来的。