ハチの巣の形には、らせん状と同心円を作る不思議なルールがあると判明! 結晶の生成プロセスに似ている

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同心円(左)、らせん状(右)/Credit: royalsocietypublishing
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  • らせん状や同心円のハチの巣の生成過程が判明
  • ハチは、巣の完成予想図にではなく、個々のある行動ルールに従っていた
  • 巣を作るルールは、「結晶の生成構造」に似ていた

芸術的な建築技術を持つのは人間だけではありません。

東南アジアやオーストラリアに生息する「テトラゴヌラ属(Tetragonula)」のハチは、らせん状や同心円の美しいハチの巣を作ります。

ハチが賢いことは周知の事実ですが、どのようにして風変わりな巣を作っているのかは大きな謎でした。

働きバチの中に凄腕の設計士がいて、そのブループリントに子分たちが従っているという可能性もありえます。

ところが、スペイン・グラナダ大学の最新研究によれば、巣の建設に全体の設計図はなく、1匹1匹がある行動ルールに従って動いていることが明らかになりました。

その作業プロセスは、「結晶の生成構造」に似ていたようです。

現代美術館に匹敵する芸術性

らせん状や同心円のハチの巣は、コロニーに属する働きバチによって建てられます。

各層は六角形の小部屋から成り、各部屋に女王蜂が卵を産んで、生まれた赤ちゃんは世話係のハチが食事を与えます。各層の間には、ハチが入れるような隙間も空けられています。

Credit: royalsocietypublishing

同心円の巣は、各層が水平で、ピラミッドのように上に高くなる一方で、らせん状の巣は、層が水平ではありません。各層はひと連なりで徐々に高さを増し、ときには20層建てになることもあるようです。

その芸術性は、ニューヨークにある「グッゲンハイム美術館」のらせん構造の美しさに匹敵します。

「グッゲンハイム美術館」のらせん構造との比較/Credit: Tim Heard; Wallygva/Wikimedia/CC BY 3.0

ハチの巣の完成予想図はなかった「結晶生成に近い」

では、なぜこのような芸術的な巣を建てられるのでしょうか。

研究主任のジュリアン・カートライト氏は、コンピューターシミュレーションを用いて、ハチの巣の生成過程をモデル化しました。

シミュレーションの結果、働きバチは、ある行動ルールに従って小部屋を並べていくことが判明しています。

まず絶対のルールとして、働きバチが各部屋を新設できるのは、増設中の巣の先端のみです。つまり、他のハチが付け加えていった部屋の隣にしか増設できません。

しかも、ハチたちは、新設する部屋を隣のものより少し高い位置に付け加えていました。このルールに沿って増設が続くと、ひと連なりで高くなる「らせん状の巣」が完成します。

一方で、各層の部屋が同じ高さ(水平)に建てられると、ハチは部屋の真上に次の部屋を新設しました。これが続くと「同心円の巣」になります。

Credit: royalsocietypublishing

またシミュレーションでは、各層の半径が大きくなるほど、完成した巣は層の数が少なくなっています。

それから、部屋を増設する際のイレギュラー性(高さや位置のアンバランス)が強くなると、綺麗ならせん状や同心円から離れ、上の(d)のような巣が出来上がりました。

カートライト氏は「この結果から、それぞれのハチは、マスタープランに従うのではなく、前もってコード化された行動ルールと目の前の状況に従っているにすぎない」と説明します。

要するに、ミツバチは、全体の構造を見るよりも、一つ前の部屋の位置だけを見て、それに合わせて自分が置く部屋の位置や高さを決めているのです。

「こうしたルールは結晶の生成プロセスに非常に近い」と同氏は話します。

しかし、巣の生成モデルは理解できても、テトラゴヌラ属が、一般的なハチの巣ではなく、なぜ同心円やらせん状の巣を作るのかは説明できません。ハチの知能には、人の理解できない領域がまだまだ存在するのでしょう。

研究の詳細は、7月22日付けで「Journal of the Royal Society Interface」に掲載されました。

The bee Tetragonula builds its comb like a crystal
https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2020.0187

“ダミーの巣”で「殺人バチ」を撃退、その方法が海外で話題に

reference: livesciencesciencealert / written byくらのすけ
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