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    Formigas forrageiras navegam com mais eficiência quando recebem doses de cafeína semelhantes a bebidas energéticas

    L. humile antes e depois de beber cafeína. Crédito:Laure-Anne Poissonnier


    As formigas que recebem uma recompensa açucarada com cafeína tornam-se mais eficientes na navegação de volta ao local da recompensa em comparação com as formigas que recebem apenas açúcar. Relatório de pesquisadores em 23 de maio na revista iScience que as formigas cafeinadas movem-se em direção à recompensa através de um caminho mais direto, mas não aumentam a sua velocidade, sugerindo que a cafeína melhorou a sua capacidade de aprender.



    O estudo foi realizado em formigas argentinas (Linepithema humile), uma espécie globalmente invasora, e os pesquisadores dizem que a incorporação de cafeína em iscas para formigas poderia ajudar nos esforços para controlar as formigas, melhorando a absorção da isca.

    “A ideia deste projeto era encontrar alguma forma cognitiva de fazer com que as formigas consumissem mais iscas venenosas que colocamos no campo”, diz o primeiro autor e pesquisador de doutorado Henrique Galante, biólogo computacional da Universidade de Regensburg.

    “Descobrimos que doses intermediárias de cafeína realmente estimulam o aprendizado – quando você dá a eles um pouco de cafeína, isso os leva a seguir caminhos mais retos e a alcançar a recompensa mais rapidamente”.

    As formigas argentinas são uma das espécies invasoras mais ecologicamente prejudiciais e caras do mundo. Os esforços de controlo, que se concentram na utilização de iscos venenosos, revelaram-se ineficazes, provavelmente devido à baixa absorção e ao abandono dos mesmos. Os pesquisadores queriam testar se o uso de cafeína, que demonstrou melhorar o aprendizado em abelhas e zangões, poderia melhorar a capacidade das formigas de aprender a localização da isca e guiar suas companheiras de ninho até lá.

    “Estamos tentando torná-los melhores em encontrar essas iscas, porque quanto mais rápido eles vão e voltam para elas, mais trilhas de feromônios deixam, mais formigas virão e, portanto, mais rápido espalharão o veneno. a colônia antes que percebam que é veneno", diz Galante.
    Este vídeo mostra como uma formiga foi rastreada. Crédito:Henrique Galante

    No laboratório, os investigadores testaram se diferentes concentrações de cafeína afetariam a capacidade das formigas de localizar e realocar uma recompensa açucarada. As formigas desceram uma ponte levadiça de Lego até uma plataforma de testes – uma folha de papel A4 sobre uma superfície acrílica – na qual os pesquisadores colocaram uma gota de solução de sacarose misturada com 0, 25 ppm, 250 ppm ou 2.000 ppm de cafeína.

    “A dose mais baixa que usamos é a que você encontra nas plantas naturais, a dose intermediária é semelhante à que você encontraria em algumas bebidas energéticas, e a quantidade mais alta está definida como o LD50 das abelhas – onde metade das abelhas alimentadas com esta dose morrem. —então é provável que seja bastante tóxico para eles", diz Galante.

    Os pesquisadores usaram um sistema de rastreamento automatizado para monitorar a rapidez com que as formigas viajavam de e para a recompensa e a direção de sua rota. No geral, testaram 142 formigas, e cada formiga foi testada quatro vezes. As formigas tiveram a oportunidade de descarregar a comida que coletaram entre os testes, e os pesquisadores também removeram e recolocaram o pedaço de papel para que as formigas não pudessem seguir seu próprio rastro de feromônios de volta ao local da recompensa.

    Sem cafeína, as formigas não aprenderam a navegar mais rapidamente até ao local da recompensa nas viagens subsequentes de procura de alimento, sugerindo que não tinham registado com sucesso a sua localização na memória. No entanto, as formigas cuja recompensa açucarada continha doses baixas ou intermediárias de cafeína tornaram-se mais eficientes na realocação da recompensa.

    O tempo de forrageamento caiu 28% por visita para formigas que receberam 25 ppm de cafeína e 38% por visita para formigas que receberam 250 ppm de cafeína, o que significa que se uma formiga demorou 300 segundos em sua primeira visita, no teste final, ela seria esperado que o paciente demorasse 113 segundos com a dose baixa de cafeína e 54 segundos com a dose intermediária. Este efeito não foi observado na dose mais alta de cafeína.
    Um ninho de L. humile. Crédito:Laure-Anne Poissonnier

    Os pesquisadores mostraram que a cafeína reduziu o tempo de forrageamento das formigas, tornando-as mais eficientes, e não mais rápidas. Não houve efeito da cafeína no ritmo das formigas em qualquer dosagem, mas as formigas que receberam doses baixas a intermediárias de cafeína viajaram por caminhos menos tortuosos.

    “O que vemos é que eles não estão se movendo mais rápido, estão apenas mais focados em para onde estão indo”, diz Galante. “Isso sugere que eles sabem para onde querem ir e, portanto, aprenderam a localização da recompensa.”

    A cafeína não teve impacto na capacidade de retorno das formigas (a eficiência com que viajaram de volta ao ninho), embora seus caminhos para casa se tornassem menos sinuosos a cada viagem, independentemente da cafeína.

    Os pesquisadores estão otimistas de que a cafeína possa ajudar nos esforços para controlar as formigas argentinas, mas primeiro são necessárias mais pesquisas. Atualmente, eles estão testando iscas com cafeína em um ambiente de campo mais naturalista na Espanha e também planejam investigar se existe alguma interação entre a cafeína e o veneno da isca.

    Mais informações: A exposição aguda à cafeína melhora o forrageamento de uma formiga invasora, iScience (2024). DOI:10.1016/j.isci.2024.109935. www.cell.com/iscience/fulltext… 2589-0042(24)01157-X
    Informações do diário: iScience

    Fornecido por Cell Press



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