Il 20 maggio si festeggia la Giornata Mondiale delle Api. Spesso parliamo ai nostri bambini di questi incredibili insetti per spiegare l’importanza della biodiversità, del polline e del miele. Ma vi siete mai accorti che l’alveare è anche un gigantesco, dolcissimo laboratorio di matematica a cielo aperto?
Oggi voglio portarvi dietro le quinte del mondo ronzante, armati di numeri, forme e geometrie, per scoprire che le api sono tra i matematici più geniali del pianeta. Pronti a stupire i vostri figli con qualche “pillola matematica” della natura?
Il mistero dei sei lati: perché l’esagono?
Se guardiamo un favo, la prima cosa che salta all’occhio è la sua precisione geometrica: è una distesa perfetta di esagoni. Ma vi siete mai chiesti perché le api non hanno scelto il cerchio, il quadrato o il triangolo?
La risposta è un capolavoro di ottimizzazione e risparmio energetico (un concetto che noi mamme che incastriamo mille impegni capiamo benissimo!).
Il cerchio fallisce: se le api costruissero celle circolari, una volta accostate l’una all’altra lascerebbero dei vuoti, sprecando spazio prezioso.
Quadrati e triangoli non bastano: si possono accostare senza lasciare spazi (in geometria si chiama tassellazione), ma a parità di volume richiedono più cera per essere costruiti
L’esagono è la forma perfetta: è quella che, a parità di perimetro, racchiude la superficie maggiore col minor consumo di cera. La cera per le api è “costosa” da produrre in termini di energia e miele consumato. Con l’esagono, le api ottengono il massimo contenitore col minimo sforzo.
La danza delle api: una questione di vettori e trigonometria
Quando un’ape trova un campo pieno di fiori, torna all’alveare e, per spiegare alle compagne dove si trova, non usa le parole, ma una vera e propria danza: se il cibo individuato dista dall’alveare tra 50 e 100 metri, la bottinatrice compie solo evoluzioni circolari, che significano nel nostro linguaggio: “Cercare attorno”.
Se la distanza del cibo aumenta oltre una certa soglia (circa 100 metri), la danza in circolo si trasforma nella danza dell’addome. La bottinatrice percorre rapidamente un breve tratto in linea retta, dimenando con grande frequenza l’addome a destra e a sinistra; quindi esegue un’evoluzione completa di 360 gradi a sinistra, corre in avanti in linea retta ancora una volta, quindi esegue l’evoluzione rotatoria a destra ripetendo questo schema generale, più e più volte.
La danza dell’addome comunica anche la distanza del cibo: più è vicino, più evoluzioni rotatorie compie l’ape nello stesso tempo. La durata del movimento (i secondi in cui l’ape “sculetta”) è cioè proporzionale alla distanza dal cibo. In sintesi la danza è costituita da un tragitto praticamente rettilineo e da due rivoluzioni circolari che definiscono una sorta di otto rovesciato, la cui retta fornisce la direzione del cibo rispetto al sole.
Se una danzatrice orienta verso l’alto il tragitto lineare della sua danza sul favo, significa: “La sorgente di alimentazione è nella stessa direzione del sole”. Se la orienta verso il basso vuol dire: “Volate in direzione opposta al sole per cercare il cibo”. Se durante la fase lineare l’ape si sposta di 45 gradi a sinistra rispetto alla verticale, allora il luogo di alimentazione si trova a 45 gradi a sinistra del sole e così via.
In pratica, calcolano distanza e direzione usando coordinate polari. Niente male per un cervello grande come un granello di sabbia!
Giornata Mondiale delle Api: idee di gioco per bambini
Volete celebrare la Giornata Mondiale delle Api con un’attività pratica e “matematica”? Disegnate insieme ai bambini la sagoma di un’ape su un foglio, tagliatela a metà e chiedete loro di completare la metà mancante specchiandola.
È un modo divertente per parlare di simmetria, una regola geometrica che la natura usa spessissimo e che rende le api dei capolavori di armonia.
Un altro gioco che ho riadattato per la Giornata Mondiale delle Api è Arnia, il Rompicapo dei Sette Esagoni. Seguite il link per leggere l’articolo in cui ne parlo e scaricare gratuitamente il file PDF da stampare.
Se vi interessano altre curiosità legate al mondo delle api e della matematica potrebbe interessarvi:
Leggi: Fibonacci e natura – Alla scoperta di api e girasoli
Leggi: L’importanza delle api per la nostra vita
Vi è piaciuto questo viaggio tra numeri e natura? Qual è il fatto che ha stupito di più i vostri bambini? Raccontatelo nei commenti!
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