Panal

Un panal es una masa de celdas prismáticas hexagonales construidas con cera de abejas por las abejas melíferas en sus nidos para contener sus crías ( huevos , larvas y pupas ) y reservas de miel y polen .

Los apicultores pueden extraer el panal completo para cosechar la miel. Las abejas consumen aproximadamente 3,8 kg de miel para secretar 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. La estructura del panal puede dejarse prácticamente intacta al extraer la miel desenterrándola y centrifugándola en un extractor centrífugo . Si el panal está muy desgastado, la cera puede reutilizarse de diversas maneras, como la fabricación de láminas de cera estampada con un patrón hexagonal. Estas láminas permiten a las abejas construir el panal con menos esfuerzo, y el patrón hexagonal de las bases de las celdas del tamaño de las obreras las disuade de construir las celdas más grandes de los zánganos . A veces, el panal fresco se vende y se utiliza intacto como miel en panal , especialmente si se unta en pan en lugar de usarse para cocinar o como edulcorante.    

Con el tiempo, el panal de cría se oscurece debido a los capullos vacíos y las mudas de larvas incrustadas en las celdas, además de ser pisado constantemente por otras abejas, lo que produce lo que los apicultores denominan "mancha de tránsito" ^{[ 2 ]} cuando se observa en los panales de miel. El panal en las " alzas " que no se utilizan para la cría (por ejemplo, debido a la colocación de un excluidor de reinas ) permanece de color claro.

Numerosas avispas , especialmente las de los géneros Polistinae y Vespinae , construyen panales hexagonales con prismas, 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 usa con frecuencia para este tipo de estructuras.

Los ejes de las celdas del panal son casi horizontales, con el extremo abierto más alto que el posterior. El extremo abierto de una celda se denomina generalmente parte superior, mientras que el extremo opuesto se llama parte inferior. Las celdas presentan una ligera inclinación ascendente, de entre 9 y 14°, hacia los extremos abiertos.

Existen dos posibles explicaciones de por qué el panal está compuesto de hexágonos en lugar de cualquier otra forma. Primero, el teselado hexagonal crea una partición con celdas de igual tamaño, minimizando al mismo tiempo el perímetro total de las celdas. Conocido en geometría como el teorema del panal , fue conjeturado por Jan Brożek y demostrado matemáticamente mucho más tarde por Thomas Hales . Así, una estructura hexagonal utiliza la menor cantidad de material para crear una red de celdas dentro de un volumen dado . Una segunda razón, dada por D'Arcy Wentworth Thompson , es que la forma simplemente resulta del proceso de las abejas individuales que unen las celdas: algo análogo a las formas de los límites creadas en un campo de burbujas de jabón . Para apoyar esto, señala que las celdas de la reina, que se construyen individualmente, son irregulares y abultadas, sin un intento aparente de eficiencia. ^{[ 3 ]}

Los extremos cerrados de las celdas del panal también son un ejemplo de eficiencia geométrica, aunque tridimensional . [ ^{4 ] Los} extremos son secciones triedras (es decir, compuestas por tres planos) de dodecaedros rómbicos , con ángulos diedros de todas las superficies adyacentes que miden 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 aproximadamente 109° 28' 16" ( = arccos(−1/3) )

La forma de las celdas es tal que dos capas opuestas de panal se anidan una dentro de la otra, y cada faceta de los extremos cerrados es compartida por las celdas opuestas. ^{[ 4 ]}

Las celdas individuales no muestran esta perfección geométrica: en un panal regular, se producen desviaciones de unos pocos por ciento respecto a 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 suelen estar distorsionadas. Las celdas también están inclinadas unos 13° hacia arriba con respecto a la horizontal para evitar que la miel gotee. ^{[ 5 ]}

En 1965, László Fejes Tóth descubrió que la forma piramidal triedral (compuesta por 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 los panales silvestres varían considerablemente de cualquier noción matemática de geometría "ideal". ^{[ 6 ] [ 7 ]}

El panal de abejas puede consumirse como alimento humano. ^{[ 10 ]}

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  Una abeja melífera occidental en un panal.
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  Las abejas comienzan a construir el panal desde la parte superior de cada sección. Cuando una celda está llena de miel, las abejas la sellan con cera.
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  Panales naturales en un edificio
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  Panal con huevos y larvas
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  Primer plano de un nido abandonado de Apis florea en Tailandia . La cuadrícula hexagonal de celdas de cera a cada lado del nido está ligeramente desplazada entre sí. Esto aumenta la resistencia del panal y reduce la cantidad de cera necesaria para producir una estructura robusta.
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  La parte inferior del peine natural de Apis dorsata tiene varias celdas desocupadas.
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  Placa base de "panal artificial" en la que las abejas ya han completado algunas celdas.
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  Sección del panal que muestra la transición de las celdas de las obreras a las de los zánganos (más grandes); aquí las abejas construyen celdas irregulares y pentagonales (marcadas con puntos rojos).
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  Abejas melíferas occidentales y panal de miel
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  Panales fabricados a máquina con cera de abejas y con toda la estructura de la celda hexagonal ya construida.
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  Escudo de armas de la ciudad de Viļāni , Letonia
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  Marco Langstroth de un panal con miel en la parte superior izquierda y polen en la mayor parte del resto de las celdas.
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  Cocinando un panal de miel a la parrilla con larvas en el mercado de Oudong en Camboya.

• Estructura de panal
• Base de cera
• Marco de colmena
• Jan Dzierzon
• Panal de miel a la parrilla
• Toffee de panal