Hỏi: Tại sao ong không xây dựng lỗ tổ theo hình bát giác, ngũ giác, chữ nhật, hình tròn hoặc hình tam giác mà lại hình lục giác? Phải chăng có điều gì bí ẩn trong cách xây tổ của loài ong? - Nguyễn Văn Hoàng [9C - THCS Bản Ngoại] Trả lời: Loài ong có rất nhiều điều kỳ thú, việc xây tổ của chúng có những điều khá thú vị. Em hãy xem bài viết bên dưới để mở rộng kiến thức cho mình nhé.
Quan sát các lỗ tổ ong có hình lục giác đều đặn, người ta gọi chúng là “nhà kiến trúc thông minh và nhà toán học đại tài”. Con ong xây tổ là do bản năng nhưng có thể nói bản năng này của con ong cực kỳ tinh vi và chính xác. Nó xây tổ hình lục lăng vừa tiết kiệm được thể tích nhất, vừa tiết kiệm được sáp xây tổ lại có cấu trúc rất bền vững.
Các lỗ tổ này dành để dự trữ mật, phấn và nuôi ấu trùng. Bánh tổ ong được cấu tạo từ các lỗ tổ có hình lục giác mặt lỗ tổ quay về 2 phía, giữa là lớp vách chung. Các lỗ tổ có hình sáu góc, nằm kế cạnh nhau và đều nhau về kích thước. Mỗi lỗ tổ có hình lăng trụ, thiết diện có sáu góc đều nhau. Đáy lõ tổ gồm có ba hình thoi bằng nhau ghép lại thành ra đáy nhọn và sáu mặt bên tạo thành hình thang thẳng góc. Đáy của lỗ tổ bên này lại là đáy của 3 lỗ tổ ở phía đối diện nên bánh tổ rất vững chắc chứa được nhiều mật, phấn mà không bị vỡ. Năm 1912 nhà nghiên cứu người Ý Maraldi đã tính toán được góc tù ở 2 đáy của hình thoi là 1090 28” và 2 góc còn lại là 70 độ 32 phút.
Hình 1: Các lỗ tổ ong có hình lục giác đều
Đã từ lâu các nhà khoa học đã đặt ra câu hỏi tại sao những con ong không xây dựng lỗ tổ theo hình bát giác, ngũ giác, chữ nhật hoặc hình tam giác chứ không phải là hình lục giác. Karl von Frisch, người được giải thưởng Nobel về “tiếng nói” [các điệu vũ] của ong mật đã trả lời câu hỏi này như sau: Nếu các lỗ tổ có hình tròn hoặc hình bát giác hay ngũ giác, sẽ có khoảng trống giữa chúng [xem hình 2]. Điều này không chỉ sử dụng kém về không gian, mà con ong còn phải xây sáp bít kín các khoảng cách giữa các lỗ tổ đó như vậy sẽ lãng phí lớn vật liệu xây dựng. Những khó khăn này có thể tránh được bằng cách sử dụng các hình tam giác, hình vuông, và hình lục giác. Nếu chiều sâu của các lỗ tổ như nhau, các lỗ tỗ này sẽ chứa cùng một khối lượng. Nhưng trong ba hình có thể tích bằng nhau ở phía dưới [tam giác, vuông và lục giác], thì hình lục giác có chu vi nhỏ nhất. Nghĩa là số lượng vật liệu xây dựng cần thiết cho các lỗ tổ chứa cùng một thể tích ít nhất ở hình lục giác.
Hình 2: Khi so sánh các lỗ tỗ lục giác và các lỗ tổ có hình dạng khác, các lỗ tỗ lục giác có một lợi thế rõ ràng về việc sử dụng diện tích cho mỗi đơn vị thể tích. Hình lục giác có thể dự trữ khối lượng lớn nhất với tổng số vật liệu xây dựng ít nhất.
Ngoài ra, những nhà nghiên cứu còn khẳng định rằng cấu trúc lỗ tổ hình lục giác vừa có sức chứa tối đa lại có độ bền rất lớn. Mặc dù các thành lỗ tổ sáp chỉ dày khoảng 0.5mm, nhưng nó có thể hỗ trợ 25 lần trọng lượng của nó. Một bánh tổ ong bằng sáp mới xây chỉ nặng 150 g có thể chứa đến 3 kg mật ong mà không bị vỡ.
Do kết cấu tổ ong có lợi nhất cho việc tiết kiệm nhiên liệu và tận dụng không gian Nên các nhà thiết kế, xây dựng hiện đại đã áp dụng nó trong thiết kế cánh máy bay, vách vệ tinh, tàu con thoi hay vô số cấu trúc trong nhà, đồ nội thất, gia dụng, thiết bị văn phòng, điện tử và các sản phẩm khác.
TS. Phùng Hữu Chính
Chủ tịch HĐQT công ty CP Phát triển ong Miền núi
Khi quan sát kỹ bạn sẽ nhận ra rằng, cấu trúc tổ ong đều có hình lục giác. Vì sao tổ ong lại có hình này? Hãy dành chút thời gian để tìm hiểu điều kỳ diệu này nhé.
Nếu quan sát kỹ tổ ong, bạn sẽ rất kinh ngạc vì kết cấu của nó thực sự là kỳ tích của tự nhiên. Tổ ong đều là những ô nhỏ liên kết lại với nhau rất đều đặn tạo thành, nhìn chính diện, những ô đó đều là hình lục giác được sắp xếp rất thứ tự đều đặn.
Đầu thế kỷ 18, một học giả người pháp tên là Maupertuis đã đo kích thước 6 góc của tổ ong và phát hiện ra một quy luật rất thú vị là các góc tù của tổ ong đều bằng 108o28’, còn góc nhọn bằng 72o32’.
Hiện tượng này đã gợi ý cho nhà vật lý pháp réaumur rằng: hình dạng đặc biệt của tổ ong có phải là vật liệu tiết kiệm nhất mà vẫn đạt được dung tích lớn nhất hay không? Ông đã đặt vấn đề với nhà toán học người Thụy Sỹ Koenig và qua tính toán cẩn thận đã chứng thực phán đoán của ông là hoàn toàn đúng. Tuy nhiên góc mà ông tính ra được là 109o26’ và 70o34’, chỉ sai số so với tổ ong có 2’ mà thôi.
Năm 1743, nhà toán học người anh Maclaurin đã tính lại một lần nữa, kết quả cuối cùng hoàn toàn trùng hợp với số đo góc của tổ ong. Lý do mà Koenig tính sai 2’ là vì bảng lôgarít in sai mà thôi.
Nếu nhìn từ bên cạnh, nó lại là do rất nhiều hình lăng trụ đều xếp khít lại với nhau tạo thành, mà đáy của những lăng trụ đều sáu cạnh này lại khiến ngươi ta càng kinh ngạc hơn, nó không phẳng cũng như không tròn mà là nhọn, được tạo ra bởi ba hình lăng trụ hoàn toàn giống nhau.
Hình lục giác kỳ diệu của tổ ong đã thu hút sự chú ý của con người từ rất lâu. Vì sao con ong bé nhỏ kia lại phải xây tổ thành hình lục giác mà không phải là hình tam, tứ hoặc ngũ giác?
Những vật thể hình ống tròn, khi chịu lực ép từ bốn phía trước, sau, trái và phải thì mặt cắt của nó biến thành hình lục giác. Cho nên, xét từ góc độ lực học, hình lục giác là hình ổn định nhất.
Vậy có phải chiếc tổ lục giác mà ong xây nên là để tránh lực ép đó không? Đương nhiên là không phải, bởi vì ngay từ lúc bắt đầu, chiếc tổ với các hình lục giác đó đã liên kết lại thành một khối rồi.
Qua mấy thế kỷ nghiên cứu về tổ ong, cuối cùng người ta phát hiện, cấu trúc hình lục giác của tổ ong tiết kiệm nguyên liệu làm tổ nhất nhưng tạo không gian lớn nhất. Người ta còn tìm ra được rất nhiều tác dụng kỳ diệu của nó.
Ngày nay, cấu trúc của tổ ong đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như kiến trúc, hàng không, vô tuyến điện, từ kết cấu các khe hẹp cách âm, cách nhiệt kiểu tổ ong trong kiến trúc đến các thiết kế lỗ hút khí trong động cơ máy bay đều có quan hệ rất mật thiết với kết cấu tổ ong.
Trên đây là những điều thú vị về cấu trúc tổ ong, hãy chia sẻ cho mọi người cùng đọc bạn nhé.
Nguồn tham khảo: Vnexpress.net
1 . Vùng mật [phía trên cùng]2. Vùng phấn3. Vùng ấu trùng ong thợ4. Vùng ấu trùng ong đực5. Vị trí các mũ chúa [tự nhiên]- Chiều dày bánh tổ nơi chứa mật là 25 - 30mm.- Chiều dày nơi nuôi ấu trùng là 20 - 21mm.- Khoảng cách giữa 2 bánh tổ kề nhau [cầu] gọi là "khoảng cách con ong" là7,5mm.- Khoảng cách từ tâm bánh tố này đến tâm bánh tổ liền kề là 32mm [đây làkhoảng đối với ong A.cerana ở miền Bắc]. Còn ở miền Nam là 28mm.Giữa các bánh tổ có vách chung từ đó ong xây lỗ tổ về 2 hướng, các lỗ tổ cóchung cạnh chung đáy với nhau. Lỗ tổ ong có hình lục giác đều. Cấu tạo của lỗtổ như vậy làm cho độ bền của tổ rất cao và lỗ tổ có sức chứa .lớn nhất, tiết kiệmđược nguyên liệu [sáp]. Bánh tổ thường được xây theo một chiều hướng theo lốira vào của ong, lỗ tổ có xu hướng hơi nghiêng [chếch lên phía trên]. Trên bánhtổ có nhiều loại tổ:* Lỗ tổ ong thợ: Chiếm đại đa số [khoảng 5.000 lỗ trên 1 bánh tổ], lỗ có hìnhlục giác đều nằm ở giữa bánh tô, lỗ chứa trứng, ấu trùng, nhộng ong thợ và cònchứa cả thức ăn Kích thước lỗ tổ dao động trong khoảng 4,2 - 4,8mm.* Lỗ tổ ong đực: Thường nằm ở phía dưới và ở hai bên góc bánh tổ, sốlượng lỗ ít và chỉ xuất hiện vào mùa chia đàn khi đàn ong phát triển mạnh.Ngoài tác dụng là bồi dục ong đực ra thì số lỗ tô này còn dùng để chứa thức ăn.Kích thước lỗ tổ lớn hơn lỗ ong thợ, đường kính lỗ tổ khoảng 5,1 - 5,4mm.* Lỗ tổ đặc biệt [mũ chúa]. Đây là lỗ tổ chỉ chuyên để bồi dục ong chúa, lỗnày chỉ xuất hiện khi đàn ong chia đàn hoặc thay thế chúa tự nhiên và mất chúa,mũ chúa tự nhiên được xây ở phía dưới và 2 bên mép cạnh bánh tổ, số lượng 1 10 mũ và có hướng vuông góc với mặt đất. Sau khi chúa nở, ong thợ thường phábỏ ngay mũ chúa, khi đàn ong mất chúa đột ngột thì ong thợ sẽ cải tạo lỗ ong22 thợ có sẵn ấu trùng ong thợ [l - 3 ngày tuổi] thành mũ chúa cấp tạo, những loạimũ chúa này thường nằm ngay trong vùng lỗ ong thợ và có hướng không vuônggóc với mặt đất.Lỗ tổ đặc biệt này có hình búp măng, đường kính trung bình là 7,2 - 8mm.* Lỗ tổ đựng mật - phấn: có đáy hình lục giác đều và ở phía trên cùng củabánh tổ, chủ yếu để chứa mật và phấn, nhưng vào mùa sinh sản thì cũng có thểong chúa đẻ trứng vào đó* Lỗ tổ quá độ [lỗ chuyển tiếp]: nằm ở giữa vùng ong đực và ong thợ hoặcnằm xen với lỗ tổ ong thợ. Lỗ tổ loại này chỉ có 3 hoặc 5 cạnh không theo quyluật nhất định, chúng được dùng chứa mật - phấn khi có nguồn thức ăn dồi dào.* Lỗ tổ bên cạnh: Là những lỗ nửa hình 6 cạnh, ở chỗ nối tiếp giữa bánh tổvới khung cầu, ngoài tác dụng làm cho bánh tổ vững chắc còn dùng để chứa mậtkhi mùa hoa nở rộ.Trong mùa sinh sản thì có tới 314 số lỗ tổ dùng để nuôi dưỡng ấu trùng, 1/4số lỗ tổ để chứa thức ăn, lỗ tổ ong thợ vít nắp phẳng còn lỗ vít nắp ong đực lồilên thành hình nón và có một lỗ thủng nhỏ ở chính giữa chỏm nhọn. Việc nghiêncứu cấu tạo tổ có ý nghĩa rất quan trọng trong việc tạo ra các thùng nuôi phù hợpvới từng vùng, từng loại ong.1.2. Sự già hoá của bánh tổ và hoạt động xây bánh tổ mớiBánh tổ mới xây, mềm dẻo có màu trắng sáng hoặc màu vàng phụ thuộc vàomàu phấn hoa ong thu hoạch, sau một thời gian nuôi dưỡng ấu trùng màu bánhtổ chuyển sang màu nâu rồi sang màu đen do xác ấu trùng, vỏ nhộng và các chấtcặn bã khi ấu trùng hoá nhộng thải ra. Lúc này vách bánh tổ hẹp lại, bánh tổ trởlên giòn, cứng và có mùi hôi. Theo Mikhailop [1927] thì sau 17 - 21 thế hệ ongthợ ra đời lỗ tổ hẹp hơn 5 - 6% về thể tích và khi có 68 thế hệ ong non ra đời, dolỗ tổ hẹp đầu nên khối lượng ong thợ giảm đi 18,8%.Cầu ong tiêu chuẩn23 Khi các bánh tổ đen [già hoá] thì ong chúa không thích đẻ trứng do có mùihôi, sâu ăn sáp dễ xâm nhập. Ở một số đàn ong mạnh thì ong thợ sẽ cắn bỏ cáclỗ cũ rồi xây mới lại, ong A.cerana rất kém trong khâu vệ sinh tổ do vậy các sápvụn ở đáy thùng rất hấp dẫn bọn sâu đục bánh tổ, nếu nhiều sâu ăn sáp thì đànong sẽ bốc bay. Do vậy phải thường xuyên dọn vệ sinh đáy tổ và cho ong xâybánh tổ mới thay dần các bánh tổ đã già [nên thay 112 số bánh tổ trên đàn ongtrong một năm].Quá trình xây bánh tổ mới do ong thợ non giai đoạn 12 - 18 ngày tuổi đảmnhiệm , lúc này tuyến sáp của ong thợ phát triển mạnh. Việc tiết sáp xây bánh tổmới phụ thuộc vào tình hình đàn ong và nguồn thức ăn trong tự nhiên. Người taước tính rằng để sản xuất được 0 5kg sáp thì ong phải tiêu tốn khoảng 4kg mậtong.Khi xây bánh tổ, ong thợ bám vào nhau thành dây ong, chúng dùng móc ởchân sau lấy sáp ra khỏi gương sáp của tuyến tiết sáp rồi cho lên miệng để nhai,nghiền và trộn với nước bọt. Để xây được 1 lỗ tổ thì phải cần đến hàng trăm conong thợ. Từ các dây ong đó ong thợ xây lên các "lưỡi mèo" rồi xây rộng ra thànhbánh tổ mới. Để tiết kiệm sáp và giúp ong xây bánh tổ nhanh thì con người đãtạo ra chân tầng bằng sáp có in sẵn hình khuôn các lỗ tổ để từ đó ong tự xây lên.Cần phải lưu ý sử dụng chân tầng có đúng kích thước lỗ tổ tự nhiên của ong. Ởmiền Bắc chân tầng có đường kính lỗ tổ phù hợp là 4,6mm. Một đàn ong mạnhtrong vòng 24 giờ có thể xây hoàn thiện 1 bánh tổ mới.1.3. Sự điều hoà nhiệt độ, ẩm độ trong đàn ongTất cả các loài ong mật đều có khả năng tạo ra và duy trì nhiệt độ và ẩm độtrong tổ ở một mức độ nhất định. Cá thể 1 con ong chỉ có thể thực hiện một sốhoạt động trong phạm vi-nhiệt độ cho phép, những phản ứng hoá học cần thiếtđược tiến hành, nhưng cả tập thể đàn ong thì có thể tạo nên và duy trì nhiệt độtrong tổ cao hơn nhiệt độ không khí bên ngoài.Nhiệt độ thích hợp nhất cho ấu trùng phát triển là trong khoảng 32 - 360,nhiệt độ này luôn luôn được ổn định và duy trì. Nếu nhiệt độ cao quá hoặc thấpquá sẽ làm giảm sức sống hoặc kéo dài thời gian phát dục của ong. Sự điều hoànhiệt độ do ong thợ đảm nhiệm, đàn ong càng đông thì khả năng điều hoà nhiệtđộ càng tốt Khi nhiệt độ môi trường xuống thấp thì đàn ong tụ thành từng chùmđể ủ ấm cho ấu trùng, nhiệt độ càng thấp thì ong tụ càng dày và chúng tiêu thụnhiều mật ong để tạo ra năng lượng cần thiết. Nhờ có khả năng tụ thành chùm đểtăng nhiệt độ này nên ong A.cerana có thể giết chết những con ong bò vẽ xâmnhập vào đàn, một con. ong bò vẽ bị bao vây bởi một nhóm ong thợ tạo thành24 .một cục tròn nhiệt độ trong cục ong lên tới 460C. Ong A.cerana chỉ chịu đượcnhiệt độ 00C, ong A.mellifera có thể chịu được nhiệt độ - 400C.Khi nhiệt độ môi trường lên cao hơn 360C, để làm mát bánh tổ ong thợ tiếnhành quạt thông gió, chúng đậu ngoài cửa tổ vẫy cánh tạo ra gió đẩy vào tổ. Ongquạt được gió là nhờ sự co bớp của những cơ bắp bay của chúng. Khi đứng quạtgió, những cơ bắp bay ở vùng ngực của chúng hoạt động khiến cánh cử động tạora tiếng vù vù. Nếu trời quá nóng, ong thợ đi lấy nước về tổ đặt lên nắp vít hoặctreo cạnh lỗ tổ có ấu trùng, chúng quạt gió cho nước bốc hơi làm mát bánh tổđồng thời làm tăng ẩm độ trong đàn. Bằng cách này ong duy trì độ ẩm trong tổluôn luôn khoảng từ 65 - 80%, đây là ẩm độ thích hợp cho sự phát triển của ấutrùng. Bởi vậy người nuôi ong phải nắm được các đặc điểm này để giúp ongchống nóng, chống rét để đàn ong đỡ tốn thức ăn và phát triển tốt.2. TỔ CHỨC XÃ HỘI CỦA ĐÀN ONG MẬT2.1. Đàn ong là một "đơn vị xã hội"Tổ chức xã hội của ong mật là kết quả của một quá trình lịch sử phát triểnlâu dài của loài ong.Đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu về lịch sử phát triển đó từ giai đoạn sơkhai đến giai đoạn cổ tổ chức chặt chẽ, có tính xã hội cao như ngày nay.Thuật ngữ "đàn ong" hoặc "tổ ong" có thể hiểu theo nhiều cách. Theo Butlet[1954] thì đàn ong bao gồm: ong trưởng thành, trùng, ấu trùng, những cầunhộng và cầu thức ăn dự trữ. Nhưng theo Michenner [1974] thì các cầu nhộngvà cầu thức ăn dự trữ không được tính vào đàn ong. Hiện nay người ta vẫn quanniệm đàn ong là toàn bộ những gì có trong một thùng ong hoặc đõ ong.Tổ ong trong tự nhiên thường làm trong hốc cây, hốc đá nhưng để tiện choviệc chăm sóc - quản lý và để có hiệu quả cao thì người nuôi ong đã tạo ra nơilàm tổ thích hợp cho ong dưới hình thức các đõ tròn hoặc thùng vuông. Mà ngàynay thường dùng thùng gỗ trong có cầu di động gắn tầng chân.Một đàn ong Apis thông thường có 1 ong chúa [làm nhiệm vụ sinh sản], cábiệt có đàn có 2 chúa, ong thợ có từ 1.000 đến 25.000 con, ong đực có từ vàitrăm đến vài nghìn con xuất hiện theo mùa, đàn ong A.mellifera thường đôngquân hơn. Có thể có trường hợp ngoại lệ là trong 1 thời gian tạm thời nào đótrong đàn ong không có ấu trùng, trứng và nhộng như: mùa Đông hoặc mùa hoakhan hiếm [tháng 7- 9], chúa mới chưa giao phối hoặc do kỹ thuật xử lý củangười nuôi.Khi ong chúa bị chết hoặc người nuôi chuyển chúa đi thì ong thợ sẽ tạo ra25 chúa mới từ ấu trùng đã được thụ tinh, nếu không đàn ong sẽ bị lụi dần và tiêutan, do ong thợ đẻ trứng không được thụ tinh và nở ra toàn ong đực. Ong đực chỉcó mặt trong tổ vào mùa sinh sản ở những vùng hoa nở quanh năm thì ong đựclúc nào cũng có.2.2. Các thành viên của đàn ongOng mật có đặc tính sống thành xã hội, mỗi đàn ong là một đơn vị sinh họchoàn chỉnh. Có thể nói mỗi đàn ong bình thường :là một gia .đình, gồm có mộtong chúa [ong mẹ], một số lớn ong thợ và một số ong đực chỉ xuất hiện theomùa. Mỗi loại hình có một vị trí sinh học nhất định trong đàn nhưng chúng gắnbó, ảnh hưởng lẫn nhau rất chặt chẽ. Việc tìm hiểu kỹ về từng thành viên trongđàn ong sẽ giúp chúng ta giải đáp được nhiều điều bí ẩn .về con ong và từ đógiúp cho người nuôi ong có những biện pháp nhằm mục đích cuối cùng là nângcao năng suất và hiệu quả chăn nuôi, kỹ thuật hợp lý đối với những đàn ong củamình.2.2.1. Ong chúaOng chúa là một con ong cái phát triển hoàn chỉnh và là mẹ của cả đàn ong.Trong một đàn ong thông thường chỉ có một ong chúa, ong chúa phát triển từtrong được thụ tinh cho nên cơ thể nó mang một bộ nhiễm sắc thể [2n = 32].Ong chúa thực sự được coi là ong chúa khi nó đẻ ra các cấp ong và trị vì mộtđàn ong, còn trong thời gian chưa đẻ nó chỉ là 1 con ong cái. Nhiệm vụ chủ yếucủa ong chúa là đẻ trứng để duy trì nòi giống đảm bảo sự tồn tại của cả đàn ong,ong chúa còn tiết ra các chất đặc biệt gọi là "chất chúa" hay Feromol để duy trì"trật tự xã hội " trong 1 đàn ong.Cơ thể ong chúa lớn, cánh ngắn, bụng thon dài cân đối bên trong chứa 2buồng trứng phát triển, lưng - ngực rộng, toàn thân có màu đen hoặc nâu đen,khối lượng cơ thể lớn [chúa tơ ong nội nặng khoảng 150mg, chúa ong ngoạikhoảng 200mg; ong chúa nội đã đẻ nặng 200mg, ong chúa ngoại nặng 250mg],chúa tơ có một lớp lông tơ mịn phủ khắp cơ thể. Khối lượng cơ thể ong chúa lúcmới nở tỷ lệ thuận với số lượng và chiều dài ống trứng. Đây là một chỉ tiêu quantrọng để.đánh giá chất lượng ong chúa mới nở. Các giống ong khác nhau thì chỉtiêu này cũng khác nhau.26