Merkelige, spiralbie kam ser ut som fantastiske krystallpalasser. Nå vet vi hvorfor.

I en verden av intetsigende sekskantede honningkaker har en liten gruppe opprørske australske bier valgt å bygge vindeltrapper.

Møt biene i slekten Tetragonula. Disse Aussie-pollinatorene har ingen stingers, men kompenserer for sine defensive mangler ved å bygge fascinerende voksinger som har skjønnhet lenge har betatt Internett.

Disse spiralstrukturene er faktisk gigantiske, virvlende reir kalt "stamkam." Hver lille sirkulære celle er et eggkammer, bygget av en voksutskillende arbeiderbie, utstyrt med oppstøtt mat av en sykepleierbi, og deretter fylt med et egg av dronningen selv. Når en celle er ferdig, går arbeiderne videre til den neste og bygger utover og oppover i et spiralmønster som noen ganger kan nå 20 etasjer høye, Tim Heard, en entomolog ved The Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) i Australia, tidligere fortalte .

Beslektet: Googly øyne: Se bilder av slående vepseflater

Så, hvordan gjorde Tetragonula bier bli insektverdenens Frank Lloyd Wrights? Ansette hver koloni sin egen mesterarkitekt, som har ansvar for å lede sin kamkonstruksjon - eller følger hver arbeider bare et ubevisst sett med individuelt kodede bygningsregler? I følge en studie publisert i dag (22. juli) i Journal of the Royal Society Interface, kan svaret ligge i krystaller.

"Disse kammene følger de samme grunnleggende reglene som får krystaller til å vokse opp i et spiralmønster," fortalte medforfatter Julian Cartwright, en forsker ved det spanske nasjonale forskningsrådet (CSIC) som studerer matematiske mønstre i naturen, fortalte. "Hver bie følger i utgangspunktet en algoritme."

Buet på naturen

Cartwright så et viralt bilde av den beryktede stamkammene for noen år siden og kjente umiddelbart igjen mønsteret; den gang studerte han perlemor bløtdyr, hvis iriserende skjell også avslører tydelige spiralstrukturer når de ble sett under et elektronmikroskop.

Begge tilfeller av dyrearkitektur husket forskning fra 1950-tallet som forklarte hvordan krystaller naturlig vokser i en spiralstruktur ved å følge noen enkle, matematiske regler, sa Cartwright. Han og kollegene ønsket å finne ut hva disse reglene kan være for Tetragonula bier.

"Hva slags minimal informasjon ville en bie ha som vil føre til at den produserer disse mønstrene?" Cartwright sa.

For å undersøke modellerte forskerne konstruksjonen av en spiralkam ved hjelp av en algoritme inspirert av krystallvekst. Hver simulering startet med en enkelt stamcelle. Én etter én la digitale arbeiderbier nye celler til kammen ved å følge en av to enkle regler: Bier kunne legge en celle til vekstfronten - kanten av kammen der andre bier hadde lagt celler - så lenge den nye cellen deres ble plassert litt høyere enn naboene; eller bier kunne bygge en ny celle på toppen av en eksisterende celle, så lenge den cellen var mer eller mindre i nivå med sine nærliggende celler.

Med disse begrensningene på plass, måtte hvert nye nivå av kammen bygges et godt stykke unna kanten, noe som ga hvert nytt nivå en mindre radius enn sist. Jo høyere nivå, jo mindre er radius. Og så, med bare disse få enkle reglene, dukket spiralmønsteret opp.

I følge Cartwright, det enkelt datamaskinen hans var i stand til å gjenskape Tetragonulaspiralkammene viser at biene ikke følger en hovedplan - snarere at de bare reagerer på sitt lokale miljø i henhold til noen få biologiske regler som er kodet i oppførselen for lenge siden.

På jakten: Honeybee-speidere finner mat
Kreative skapninger: 10 dyr som bruker verktøy
7 insekter du spiser i fremtiden

"Når mennesker bygger en struktur som et bygg, har vi en arkitekt som lager en plan, og deretter følger byggherrene den," sa Cartwright. "Det vi fant er at biene ikke trenger en plan. De kommer bare med et sett med enkle regler for hvor man bør legge et nytt stykke voks når den kommer til kammen. Og hvis du programmerer disse reglene i en datamaskin, de produserer de samme bildene. "

Hva er disse reglene, nøyaktig? Inntil vi kan spørre biene personlig, er det sannsynligvis ingen måte vi kan vite med sikkerhet, skrev forskerne. Bra at de er uredde.