Ong có lẽ là loài côn trùng “bậc thầy” trong nghệ thuật xây tổ. Ngoại trừ Nam Cực, loài côn trùng nhỏ bé được tìm thấy ở khắp các lục địa, trong môi trường sống có cây hoa thụ phấn nhờ côn trùng.

15.000 năm trước đã có những tài liệu cho thấy con người có hoạt động lấy mật ong rừng và những bình mật còn được tìm thấy trong lăng mộ của các pharaoh Ai Cập như Tutankhamen. Có rất nhiều điều tò mò và thú vị về những chú ong cần mẫn này, nhưng điều khiến các nhà nghiên cứu liên tục ấn tượng chính là cách tổ chức tổ ong của chúng – thực sự là những thành phố đông dân với kết cấu hợp lý khiến bất kỳ nhà quy hoạch đô thị nào cũng phải “ngả mũ”!

Nguồn: Dr. Tim Heard, Sugarbag Bees (www.sugarbag.net)

Xã hội loài ong rất phức tạp nhưng có trật tự, được chia thành từng nhóm có thứ bậc. Trong số những con cái, có ong chúa – lớn hơn nhiều so với những con khác và chịu trách nhiệm đẻ trứng. Ngoài ra còn có ong thợ, tự phân chia để thực hiện các chức năng khác trong tổ như kiếm ăn, tích trữ thức ăn, bảo vệ và làm sạch tổ.

Ong đực trong đàn được coi như những máy bay không người lái, với số lượng ít hơn có chức năng thụ tinh cho ong chúa. Tổ chức này có sự khác biệt nhỏ giữa các loài. Ví dụ loài ong Mirim Droriana, phổ biến ở Brazil, luôn nuôi giữ một con ong chúa (chưa được thụ tinh), sẵn sàng thực hiện chức năng của nó trong trường hợp ong chúa chính chết.

Kỹ thuật xây tổ của loài ong

Khi tiếp cận các cấu trúc vật lý của tổ ong, sự đa dạng của các loại xây dựng cũng rất lớn và có cách thiết kế tổ khác nhau. Trong khi loài Apis Melifera dự trữ mật ong trong những chiếc lỗ lục giác truyền thống thì có những loài lại tạo ra những tòa nhà chọc trời làm tổ. Ví dụ như loài Tetragonula carbonaria của Úc – một loài ong không có ngòi và nổi tiếng phòng vệ một cách đáng sợ. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là những chiếc tổ xây nên không có cơ chế bảo vệ. Khi kiến trúc bên trong tổ ong được xây dựng, những loài bọ cánh cứng hay côn trùng xâm nhập vào tổ sẽ sớm bị lạc trong mê cung và bị chết trong hỗn hợp sáp, bùn và nhựa thực vật.

Làm cách nào mà những con ong này có thể xây tổ một cách “điệu nghệ” mà không cần tới bản vẽ? – Nguồn: BigBlueStudio (Shutterstock). ImageApis Melifera

Các nhà khoa học đã quan sát nhiều cấu trúc tổ ong khác nhau theo không gian ba chiều để có thể phân loại thành mô hình mục tiêu và xoắn ốc. Và điều bất ngờ, cấu trúc bên trong tổ ong này có thể cao tới 20 tầng. Điều khiến các nhà nghiên cứu đau đầu là làm thế nào những chú ong thợ này biết cấu trúc để làm theo, làm thế nào để chúng biết vị trí để xây dựng ô tiếp theo và kích thước chính xác nào cần tuân theo mà không cần tới bản vẽ thiết kế, dự án hay kế hoạch nào?

Đi tìm câu trả lời

Mỗi con ong trong đàn thực hiện một chức năng nhất định – Nguồn: Tetragonula carbonaria. Image © Dr. Tim Heard, Sugarbag Bees (www.sugarbag.net)

Mỗi ô tròn nhỏ là một buồng để trứng, do ong thợ tiết ra sáp để tạo thành cấu trúc, được cung cấp thức ăn từ ong vú và ong chúa sẽ đẻ trứng trong đó. Ở mỗi ô này, ong phát triển từ trứng cho đến khi trưởng thành trong thời gian khoảng 50 ngày. Khi việc xây dựng các ô lục giác hoàn thiện, các ong thợ sẽ chuyển qua xây dựng công trình tiếp theo, xây hướng ra ngoài theo hình xoắn ốc, tức là cấp càng cao thì bán kính càng nhỏ.

Theo nghiên cứu, ong xây tổ dựa tương tự như mô hình phát triển của tinh thể – Nguồn: Tetragonula carbonaria. Image © Dr. Tim Heard, Sugarbag Bees (www.sugarbag.net)

Trong bài báo được xuất bản trên Tạp chí Hiệp hội Hoàng gia, các nhà khoa học quan sát thấy rằng hình thái kết quả tương tự như mô hình phát triển của tinh thể. Theo các nhà nghiên cứu, cả trong tinh thể và tổ của loài ong, sự phát triển diễn ra theo từng lớp. Mỗi lớp phát triển bằng cách bổ sung những đơn vị riêng lẻ và đều có thể được mô tả trong cấu trúc toán học. Xét trên phương diện toán học, các quá trình thúc đẩy phân tử hoặc nguyên tử tập hợp lại như một tinh thể có cấu trúc toán học giống như quá trình thúc đẩy ong khi xây tổ. Do đó, cả hai đều có cùng mô hình như xoắn ốc và mục tiêu.

“Có sự tương đồng tuyệt vời giữa cách các phân tử xây dựng một tinh thể và cách những con ong xây tổ”.

Những điều kỳ thú từ thiên nhiên – bài học để tạo ra kiến trúc bền vững

Liệu các nhà kiến trúc có tìm ra được giải pháp tự nhiên để mang tới kiến trúc bền vững? – Nguồn: Tetragonula carbonaria. Image © Dr. Tim Heard, Sugarbag Bees (www.sugarbag.net)

Một điều trùng hợp “vô tình hay hữu ý”, nhà nghiên cứu Julyan H. E. Cartwright cũng đã phát hiện ra quá trình làm ra hạt ngọc trai có lớp vỏ óng ánh như vậy cũng được hình thành nên từ cấu trúc xoắn ốc khi được quan sát dưới kính hiển vi điện tử. Đây có thể là những định luật hoặc mệnh đề chi phối toàn vũ trụ mà các nhà khoa học đang tìm kiếm.

Quay trở lại với kiến trúc, bằng cách tìm hiểu những quá trình này, chúng ta có thể tìm ra cách làm việc hòa hợp với thiên nhiên và hiểu được các giải pháp tự nhiên sẽ là một hướng đi tốt đẹp để tạo ra kiến trúc bền vững.

Biên dịch | Vũ Hương (Nguồn: Archdaily)

XEM THÊM:

Bình luận từ Facebook