Hány háziméh fér egy CT-gépbe?

A Coloradói Egyetem (Boulder) kutatói a háziméh-rajok belső elrendeződésére, illetve néhány más tulajdonságára voltak kíváncsiak, és a vizsgálat szerint különleges matematikai szabályosság alapján felépülő alakzatra bukkantak.

A háziméhek, ha túlzsúfolttá válik a kaptár, a királynő kezdeményezésére, őt óvva kirajzanak, új lakhelyet keresnek. A rajzáskor nagy csapatban, körbefogva a királynőt felkapaszkodnak valamilyen tárgyra, pl. faágra, vagy akár egy autóba is, majd ott egymás hegyén-hátán, összekapaszkodva lógnak. Ezt kívülről jól látjuk, de miként épül fel az így összekapaszkodó raj belül?

A rajok nemcsak változatos alakot és méretet ölthetnek, de nagyon rugalmasak is. Egy korábbi vizsgálatban a mostani kutatást is vezető szakember, Orit Peleg és munkatársai például széllökést imitálva megráztak egy ágat, amelyen pihent a raj, és közben megfigyelték, hogy a rázás hatására ellapultak.

A mostani vizsgálatokhoz kellett némi előkészület. Először is szükség volt egy rajzást kívánó királynőre, és az őt hűen követő néhány ezer dolgozójára. A laboratóriumban kirajzó méheknek aztán megfelelő, de mozgatható pihenőhelyet kellett biztosítani, amelyet azután már alávethettek a CT-vizsgálatnak: a méhek egy kerek lapra kapaszkodtak fel, így lehetett őket mozgatni-forgatni is. Összesen 11 rajt vizsgáltak meg, ezekben 4-10 ezer egyedi dolgozó volt!

A számítások szerint a rajok nagyjából úgy működnek, mint a pomponlányok alkotta piramisok: a raj tövében több méh áll össze, majd felfelé egyre vékonyodik a csapat. Egy rétegnek se kell túlzottan nagy terhet viselnie így, és matematikai értelemben skálázási összefüggés vezérli az így felépülő rajokat, s ez azt jelenti, hogy minden egyes méh hasonló mértékű terhelést kap a rajban.

A kutatók azt is kimérték, mekkora terhet bír el egyetlen háziméh: kiderült, hogy saját testtömegének 35-szörösét (vagyis 35 méhnyi tömeget), azonban a rajban maximum négy másik méhet kell megtartania.

Az efféle skálázási összefüggések igen gyakoriak a természetben, sőt az embernél is, például egy súlyemelőnél a saját testtömegétől függ, hogy mekkora terhet tud felemelni, ez pedig egy meglepően konzisztens matematikai képletet követ. A méhek esetében tapasztalt ilyen összefüggés arra utal, hogy a különböző szerkezetek felépítésével kapcsolatosan általánosabban elterjedt vezérelvek működhetnek, amelyeket eddig még nem sikerült felfedeznünk.

A kutatók szerint e felismerés abból a szempontból is fontos, hogy így majd az önszerveződő gépi elemekből álló rendszerek felépítésénél is fel lehet használni a skálázási összefüggést ahhoz, hogy például egy sérülést képes legyen hatékonyan javítani egy efféle rendszer.