تكوين الشمع في عالم النحل
تُعتبر النحلة من الحشرات المفيدة التي تنتج مواد هامة مثل العسل والشمع. الشمع مادة طبيعية يتم إنتاجها من قِبل عائلة النحليات (بالإنجليزية: Apidae) التي تشمل نحل العسل (الاسم العلمي: Apis mellifera). يتم إفراز الشمع من أربعة أزواج من الغدد الخاصة الموجودة أسفل بطن النحلات العاملات (بالإنجليزية: worker bees)، وتعرف هذه الغدد بالغدد الشمعية. تُنتج النحلة العاملة الشمع حينما تنضج الغدد الشمعية، وذلك يحدث عادة عندما تصل إلى سن 12-18 يومًا. يكون الشمع في البداية سائلًا عند خروجه من الغدد، لكنه يتصلب على شكل قشور رقيقة عند تعرضه للجو. تحتاج النحلة إلى الكربوهيدرات لتحقيق هذه العملية، حيث تستهلك سكر الفركتوز وسكر الجلوكوز وسكر السكروز الموجود في العسل.
يحتاج النحل الشمع لبناء المشط، الذي يُعتبر الهيكل الأساسي لمستعمرة النحل. يتكون مشط الشمع من خلايا سداسية الشكل، وهذا هو المكان الذي يعيش فيه النحل ويؤدي كافة أفعاله اليومية. إضافة إلى ذلك، يُستخدم كمكان لتخزين العسل وحبوب اللقاح، والتي تمثل الغذاء الأساسي للعش، فضلاً عن استخدامه لتربية الصغار المعروفة بالحضنة. تستخدم النحلة العاملة شعيرات موجودة على أرجلها الخلفية لكشط الشمع بعدما يتصلب، ثم تمرّره إلى الأرجل الوسطى ومن ثم إلى الفك حيث تقوم بمضغه لتليينه. بعد ذلك، تستخدمه في بناء الخلايا السداسية الشكل لمشط الشمع. من المهم الإشارة إلى أن النحل لا يبني أمشاط الشمع إلا بوجود ملكة في المستعمرة، ويعتمد عدد الأمشاط المبنية على احتياجات الخلية من المساحات التخزينية، حيث يزداد العدد مع زيادة عدد البيض الذي تضعه الملكة وزيادة كمية الرحيق التي تجمعها العاملات.
خصائص شمع النحل
إليك أهم خصائص شمع النحل:
- اللون: عادةً ما يكون لون الشمع الجديد أبيض أو أصفر مائل للبرتقالي المحمر، لكنه يميل إلى السواد عند ملامسته لحبوب اللقاح أو العكبر الذي يستخدمه النحل لسد الفتحات في الخلية.
- الذوبان: لا يذوب الشمع في الماء، ولكنه يذوب في المذيبات العضوية مثل البنزين، أو الإيثر، أو الكلوروفورم، كما يذوب في الزيوت والدّهون عند تسخينه.
- درجة الانصهار: يتكون الشمع من ألياف غير قابلة للذوبان، ولكنه ينصهر عند درجة حرارة تتراوح بين 62-65 درجة مئوية.
- القوام: يكون الشمع البارد على هيئة كتلة هشة قابلة للتفتت، لكنه ينكمش ويصبح أكثر كثافة عند تعرضه لدرجات حرارة منخفضة.
أهمية الشكل السداسي في خلايا النحل
تعمل النحلات العاملات بجد لإنتاج الشمع اللازم لبناء المشط. يمكن تصور مدى الجهد المبذول عندما نعلم أن النحلة العاملة تحتاج إلى 12 ساعة لإنتاج 8 قشور من الشمع، في حين تحتاج إلى 1000 قشرة شمع لإنتاج غرام واحد. لهذا السبب، يتجه النحل إلى تصميم المشط على شكل خلايا سداسية الأضلاع. يتميز التصميم السداسي بأنه يستهلك أقل كمية من الشمع لبناء خلايا واسعة وقوية دون ترك فراغات بينها، مما يُقلل من الوقت والجهد المبذول في البناء، مما يتيح للنحل الاستفادة من وقته في أداء مهام أخرى مهمة.
استخدامات شمع النحل
استخدم الإنسان شمع النحل منذ القدم في تحنيط الموتى وصناعة الشموع، والدمى، والأقنعة، بالإضافة إلى العديد من الاستخدامات الحديثة المتنوعة، من بينها:
- يُستخدم الشمع في صناعة مستحضرات التجميل، مثل واقيات الشمس ومزيلات العرق وكريمات الشعر، نظرًا لقدرته على تحسين مظهر وتجانس المستحضرات ومنع ردود الفعل التحسسية.
- يُستخدم كمادة حافظة ولتلوين الأغذية، وكغلاف للحلويات مثل الشوكولاتة، والمخبوزات، والفواكه، والمكسرات، لكونه مادة خاملة لا تتفاعل مع النظام الهضمي للإنسان.
- يُستخدم في تغليف الأدوية التي تأتي على شكل حبوب، مما يسهل بلعها ويؤخر إطلاق المادة الفعالة في الجسم.
- الشمع الدافئ يُستخدم لزيادة مرونة الجلد وعلاج التهابات العضلات والمفاصل.
- يعمل مضغه على تقوية اللثة وزيادة إنتاج اللعاب.
- يُستخدم في طلاء السيارات وتلميع الأثاث والأرضيات والجلود.
- يُستخدم لطلاء المسامير لتسهيل اختراقها للخشب.
- يُستخدم لصنع القوالب، بما في ذلك القوالب المستخدمة في طب الأسنان.
- يُستخدم في تشميع خيوط وإبر الخياطة لتسهيل وتسريع عملية الخياطة.
للمزيد من المعلومات حول مملكة النحل، يمكنك قراءة المقال المتعلق بمملكة النحل.