Bron: Maandblad van de Vlaamse Imkersbond
Jaargang: 95
Jaar: 2009
Maand: Juni
Auteurs: Aloïs Schotanus

DE VERBAZINGWEKKENDE RAATCONSTRUCTIE

Zoals bij de andere activiteiten van het bijenvolk, is de ratenbouw niet de som van een aantal individuele prestaties, maar is ze het resultaat van een weloverwogen, goed gecoordineerde gezamenlijke onderneming van het volk als geheel. Hoe komen de bijen tot zulke verbazingwekkende prestatie? (foto 1)

Zware opgave

Het vinden van een geschikte nestplaats, is slechts één van de vele obstakels die een wilde bijenzwerm moet overwinnen om in de vrije natuurde volgende winter te kunnen overleven. Andere hindernissen die moeten genomen worden, zijn het kweken van voldoende winterbijen en het bij elkaar rijven van de 12 tot 15 kg honing voor de wintervoorraad.

Vooraleer aan het oplossen van die problemen te kunnen beginnen, moet de wilde kolonie allereerst een nest uitbouwen van raten in was. De cellen van deze raten zullen fungeren als opslagruimte voor de pollen en honing, en als luiermand voor het broed.

Dure zaak

Wasraten zijn zeer duur om te maken. Een doorsnee bijennest zal, als het helemaal is uitgebouwd, zo’n 100.000 cellen bevatten, mooi en regelmatig gerangschikt in raten die een totale oppervlakte hebben van ca. 2,5 m², ofte … 25.000 cm2 Dit indrukwekkend bouwsel vergt ca. 1200 gram bijenwas, een complex mengsel bestaande uit esters van cyclische alcoholen, vetzuren en koolwaterstoffen.

De prestatie is nog verbazing­wekkender, als men bedenkt dat wilde bijenzwermen inde natuur- of in onze korven! – die materialen voor deze indrukwekkende bouwconstructie zo goed als uit het niets moeten tevoorschijn toveren. Een zwerm brengt maar weinig grondstoffen voor de raatbouw mee vanuit de oude kolonie. Een werksterbij in een zwerm draagt hooguit 35 milligram van een suikermengsel ( = verdunde honingoplossing) bij zich, met een concentratie van 65%. De 12.000 bijen van een doorsnee zwerm hebben dan alles bij mekaar de beschikking over een energievoorraad van ca. 275 gram suiker. Nu weten we dat de omzettingscoëfficiënt van suiker naar was, in gewicht-gewicht, 0,20 is. We weten ook, dat één gram was ca. 20 cm² raatoppervlakte geeft.

De berekening is dan ook vrij eenvoudig te maken:
– 275 gram suiker, is goed voor: 275 g x 0,20 = 55 gram was.
– Die is op zijn beurt goed voor: 55 x 20 cm² = 1100 cm² raatoppervlak. – Dat is dus nauwelijks 4 % van de 25.000 cm² totale benodigde raatoppervlakte in een doorsnee bijennest.

Op het scherp van het mes

De totale kostprijs van de raatconstructie voor een volledig uitgebouwd nest, kunnen we ook uitdrukken in termen van overwinteringskosten.
Als we ervanuitgaan dat honing een suikerconcentratie heeft van 80% en we de hiervoor aangehaalde omzettings-coëfficiënt van suiker naar was, op 0,20 aanhouden, dan komt 1200 gram was van een doorsnee bijennest overeen met het energie- • equivalent van 7,5 kg honing, of ca. 50% van het voedsel dat een kolonie in de winter verbruikt.
Deze cijfers illustreren overduidelijk dat de kosten van de raatconstructie een belangrijk deel van het energiebudget van een wilde bijenkolonie opslorpen tijdens het eerste jaar van haar bestaan. Dit impliceert ook dat een kolonie erg gebaat is met een zeer zuinige aanwending van de beschikbare energie bij de ratenbouw. Haar voortbestaan kan er van afhangen. Vooral in de klimaatzones met een langdurige winter, geraken de resterende voorraden voortijdig opgebruikt; het volk zal dan het voorjaar niet meer halen.

Bio-chemisch proces

De ratenbouw begint van zodra een bijenzwerm zijn nieuwe woonst heeft betrokken.
Eerst knagen de bijen de loszittende deeltjes van de zoldering weg, totdat ze een stevige ondergrond hebben, waaraan ze de raten kunnen ophangen. Vervolgens gaan de bijen van aan de zoldering in een tros van onderling verbonden slingers hangen. Voor de volgende 24 uur hangen haast alle bijen, met uitzondering van wat haalbijen, roerloos aan elkaar geketend, terwijl ze voortdurend kleine wasplaatjes uitzweten uit de wasklieren, die gelegen zijn tussen de laatste vier chitineschilden aan de buikzijde van het achterlijf. De vloeibare was loopt in zakjes onder de klieren, waar een chemisch proces de was doet stollen. Dat geeft als resultaat: acht kleine wasplaatjes.(foto 2)
De bouwbijen brengen met hun achterpoten de wasplaatjes naar hun monddelen, waar elk plaatje wordt gekauwd en gemengd met de secreties van de kaakklieren. Hierdoor verkrijgen de wasschilfertjes een grotere kneedbaarheid.

Precieze planning

De raatvorming start wanneer individuele bijen met het geknede bouwmateriaal zich losmaken van hun zusters en langs de bijenstrengen naar omhoog klauteren, om die plaatjes tegen de zoldering te bevestigen. Aanvankelijk vormen deze afzettingen smalle, afhangende richels van enkele cm lengte.
Hier begint de vormgeving van de cel. Aan één kant wordt het wasricheltje uitgehold tot zich een celbodem vormt; de afgeschaafde wasdeeltjes worden aan de rand van de celbodem opgezet. Aan de andere zijde van het afhangende velletje, wordt alles nog eens overgedaan, maar hier worden er twee celbodems gevormd met het middelpunt van de eerste cel precies in het midden van de twee aan de overkant. Vervolgens worden de celwanden aangezet onder een hoek van 120⁰ om reeds van meet af een regelmatige zeshoek in het basispatroon te krijgen.

Stevige constructie

Op deze fundering worden de celwanden opgetrokken door telkens ruwe partikels van gekauwde en geknede was toe te voegen, die vervolgens aan de binnen- en de buitenzijde worden bijgeschaafd tot de wanden mooi glad en uiterst dun zijn.De schavelingen worden samen met de nieuw aangevoerde was weer gebruikt om de celwand te verhogen. De bovenste celwand wordt iets dikker uitgevoerd, ter versteviging van het geheel.

Gezamenlijke onderneming

Zoals we reeds zo vaak konden vaststellen bij de andere activiteiten van het bijenvolk, is de ratenbouw niet de som van een groot aantal individuele prestaties, maar is de raatconstructie het resultaat van een weloverwogen, goed-gecoordineerde gezamenlijke onderneming van het volk als geheel.
Elke bouwbij in de bouwketting is geïntegreerd in de gezamenlijke activiteit van de gehele werkende groep. Bovendien heeft niet elke ketting dezelfde functie. Verscheidene van die strengen vormen samen een dicht netwerk dat een volledige bouwzone omspant. (foto 3) De indruk ontstaat dat er door verschillende ploegen wordt gewerkt volgens een groots opzet en een ‘getekend plan: Maar van een leidinggevende architect of controlerende opzichters, is geen spoor te bekennen.

Zuinig en efficiënt

Doorheen het gehele proces van de raatconstructie loopt als een rode draad het volgehouden streven naar zuinigheid bij het wasverbruik.
Het meest overtuigende bewijs hiervoor is te vinden in de vorm zelf van de cel: een regelmatig zeshoekig prisma met een gesloten uiteinde in de vorm van een driezijdige piramide. In de loop der tijden is het oorspronkelijke cirkelvormige celpatroon, zoals dat nog voorkomt bij andere bijensoorten, naar deze zeshoek geëvolueerd. Het heeft er wat van weg, alsof een assemblage van

gelijke cilindertjes werd samengedrukt tot zeshoekige prisma’s. De raat hangt verticaal omlaag en de cellen aan weerskanten van de dubbelzijdige raat, hebben dus een gemeenschappelijke basis. De cellen staan niet volkomen haaks op de middenwand, maar lopen vanaf de basis ca. 13 graden schuin omhoog; daardoor sijpelt de nectar of de honing er niet uit.(fig.4)

Het midden van elke celbodem aan de ene zijde van de raat , staat precies tegenover het snijpunt van drie celwanden aan de andere zijde. Deze constructie verleent grote stevigheid aan de raat en alhoewel die wanden dus bijzonder dun en licht zijn, kan de raat het 30-voud van zijn gewicht aan honing bevatten.
De omtrek van een regelmatige zeshoek met een gegeven oppervlakte, is 5% groter dan de cirkelomtrek met dezelfde oppervlakte; toch is er voor de bouw van zeshoekige wascellen slechts 52% van het materiaal vereist, dat voor de bouw van cirkelvormige wascellen met hetzelfde volume en dezelfde wanddikte nodig zou zijn. Immers, de afstand van wand tot wand van een werkstercel bedraagt 5,25 mm en de omtrek van een dergelijke cel is dus 18,19 mm, bij een oppervlakte van 23,87 mm2.

Cirkels met deze oppervlakte hebben een omtrek van 17,32 mm. Maar omdat elke wand van een zeshoekige cel gedeeld wordt met de wand van een aanliggende cel, is de effectieve omtrek slechts 18,19 mm : 2 = 9,09 mm. En 9,09 mm verhoudt zich tot 17,32 mm als 52 op 100 !

Buitengewoon meetbereik

In het proces van de raatconstructie zijn er naast de hexagonale vorm, nog andere elementen die het streven naar het meest economisch wasgebruik afdoend illustreren.

Eén ervan is de vaardigheid van de bouwbij om de celwanden en -bodems zo glad en zo dun te schaven, dat ze respectievelijk nog maar 0,073 mm en 0,176 mm dik blijven.
Dit buitengewone meetbereik zetelt in de antennes van de bouwbij. Wanneer in een experiment de uiterste zes segmenten van de antennes geamputeerd werden, geraakte de regelmatigheid van de celbouw hopeloos in de knoei.
Sommige cellen vertoonden gaten in de wanden, terwijl de wanden zelf tot 118% dikker werden uitgebouwd dan normaal.

Geijkte controle

Omdat de temperatuur en de samenstelling van de bouwmaterialen steeds constant blijven en omdat de vorm van de cellen onveranderlijk is, kunnen de bijen de wanddikte en dus ook de stevigheid op geijkte wijze controleren. (foto 5)

Met hun mandibels oefenen ze een bepaalde druk uit op de wanden van de cel en met hun antennes capteren ze de door de elasticiteit veroorzaakte vibraties.

Systematische recyclage

Verder reduceren zij de behoefte aan nieuwe was door zoveel mogelijk oude was te recycleren. Wanneer een pasvolgroeide bij uit haar cel te voorschijn komt, wordt de wasmul van het open-geknaagde deksel op de celwand gedeponeerd in afwachting van later hergebruik.
Moercellen worden opgetrokken met de was van de omringende cellen; lege doppen worden afgeknaagd en de was voor andere doeleinden aangewend. Zelfs de mechanismen die de wassecretie bij de bouwvakkers in de kolonie op gang moeten brengen, lijken ontworpen te zijn om de kostelijke wasproductie tot een minimum te beperken.

Buiten de initiële ratenbouw voor de nieuwe kolonie, is er maar één periode waarop het volk resoluut aan het bouwen gaat.
Bij slaande dracht, wanneer er voor de binnenstromende nectar geen opslagruimte meer voorhanden is, blijven de huisbijen met de overgenomen nectar van de haalbijen in hun honingblaas zitten. Wanneer deze situatie meerdere uren aanhoudt, gaan de wasklieren onder druk hiervan wasplaatjes afscheiden, wat op zijn beurt bij die bepaalde leeftijdsgroep de prikkel vormt om de bouwactiviteiten aan te vangen.

Literatuur:

– Free, J.B. – The Construction and Use of Comb in a Honey Bee Colony

– Honey Bee Biology –

– CABK- publications – 1990 Hdrandner, E. e.a. – Von Bienen und Imkern, von Wachs und Honig

– Brandstëtter Verlag – 1993 Seeley, T.D. – Honey Bee Ecology

– Princeton University Press – 1985

– Segers,E. e.a. – Bijenwas – Kon.VIB en C.L.O.-Gent – 1990

– Webner, V. – Das Wachsbuch –Ehrenwirt Verlag – 1975

Multifunctioneel

De wasraten met hun meer dan 100.000 cellen, vervullen voor het bijenvolk tal van functies.
Zij zijn:
– beschuttende nestruimte;
– werkplaats voor de bereiding van honing en bijenbrood;
– voorraadschuur voor honing en pollen;
– kinderkribbe voor de nageslacht
– communicatienetwerk;
– archief voor de toegestroomde informatie;
– uithangbord van de bijensoort;
– eerste verdedigingslinie tegen ziekteverwekkers.