Estranhos pentes de abelha em espiral parecem fantásticos palácios de cristal. Agora sabemos por quê.

Em um mundo de favos de mel hexagonais insossos, um pequeno grupo de abelhas australianas rebeldes optou por construir escadas em espiral.

Conheça as abelhas do gênero Tetragonula. Esses polinizadores australianos não têm ferrões, mas compensam suas deficiências defensivas construindo fortalezas hipnotizantes de cera, cuja beleza há muito cativou a Internet.

Essas estruturas espirais são, na verdade, ninhos gigantescos chamados "favos de cria". Cada pequena célula circular é uma câmara de ovos, construída por uma abelha operária secreta de cera, abastecida com comida regurgitada por uma abelha ama-seca e depois cheia com um ovo pela própria rainha. Quando uma célula é concluída, os trabalhadores passam para a próxima, construindo para fora e para cima em um padrão espiral que às vezes pode chegar a 20 andares de altura, Tim Heard, um entomologista da Organização de Pesquisa Científica e Industrial da Commonwealth (CSIRO) na Austrália, anteriormente contou .

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Então, como o Tetragonula as abelhas se tornam os Frank Lloyd Wrights do mundo dos insetos? Cada colônia emprega seu próprio arquiteto mestre, encarregado de guiar a construção de seu pente - ou cada operário apenas segue um conjunto inconsciente de regras de construção codificadas individualmente? De acordo com um estudo publicado hoje (22 de julho) no Journal of the Royal Society Interface, a resposta pode estar nos cristais.

"Esses pentes seguem as mesmas regras básicas que fazem com que os cristais cresçam em um padrão espiral", disse o coautor do estudo Julyan Cartwright, pesquisador do Conselho Nacional de Pesquisa Espanhol (CSIC) que estuda padrões matemáticos na natureza. "Cada abelha segue basicamente um algoritmo."

Zumbido na natureza

Cartwright viu uma imagem viral dos infames favos de cria alguns anos atrás e imediatamente reconheceu o padrão; na época, ele estava estudando moluscos de madrepérola, cujas conchas iridescentes também revelam estruturas espirais distintas quando vistas ao microscópio eletrônico.

Ambos os casos de arquitetura animal lembravam pesquisas da década de 1950 que explicavam como os cristais crescem naturalmente em uma estrutura em espiral, seguindo algumas regras matemáticas simples, disse Cartwright. Ele e seus colegas queriam descobrir quais seriam essas regras para o Tetragonula abelhas.

"Que tipo de informação mínima uma abelha teria que a levaria a produzir esses padrões?" Cartwright disse.

Para investigar, os pesquisadores modelaram a construção de um pente em espiral usando um algoritmo inspirado no crescimento do cristal. Cada simulação começou com uma única célula de cria. Uma por uma, as abelhas operárias digitais adicionaram novas células ao favo, seguindo uma de duas regras simples: As abelhas podiam adicionar uma célula à frente de crescimento - a borda do favo onde outras abelhas haviam colocado células - desde que sua nova célula foi colocado ligeiramente mais alto do que seus vizinhos; ou, as abelhas poderiam construir uma nova célula no topo de uma célula existente, desde que essa célula estivesse mais ou menos no mesmo nível das células vizinhas.

Com essas restrições em vigor, cada novo nível do favo tinha que ser construído a uma boa distância da borda, dando a cada novo nível um raio menor que o anterior. Quanto mais alto o nível, menor é o seu raio. E assim, com apenas essas poucas regras simples, o padrão espiral emergiu.

De acordo com Cartwright, a facilidade com que seu computador foi capaz de recriar TetragonulaOs favos em espiral de mostram que as abelhas não estão seguindo um plano mestre - ao contrário, estão apenas respondendo ao ambiente local de acordo com algumas regras biológicas codificadas em seu comportamento há muito tempo.

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“Quando os humanos constroem uma estrutura como um edifício, temos um arquiteto que faz um plano e os construtores o seguem”, disse Cartwright. "O que descobrimos é que as abelhas não precisam de um plano. Elas apenas vêm com um conjunto de regras simples sobre onde se deve colocar um novo pedaço de cera quando chega ao favo. E se você programar essas regras em um computador, eles produzem as mesmas imagens. "

Quais são essas regras, exatamente? Até que possamos perguntar às abelhas pessoalmente, provavelmente não há como saber com certeza, escreveram os pesquisadores. Que bom que eles não têm ferrão.