As formigas que recebem uma recompensa açucarada com cafeína tornam-se mais eficientes nas suas deslocações ao local da recompensa do que as formigas que apenas recebem açúcar.
Os investigadores relatam, na revista iScience, que as formigas com cafeína se deslocam em direção à recompensa por um caminho mais direto, mas não aumentam a sua velocidade, o que sugere que a cafeína melhorou a sua capacidade de aprendizagem.
O estudo foi realizado com formigas argentinas (Linepithema humile), uma espécie globalmente invasora, e os investigadores afirmam que a incorporação de cafeína em iscos para formigas poderia ajudar nos esforços de controlo das mesmas, melhorando a absorção do isco.
“A ideia deste projeto era encontrar uma forma cognitiva de fazer com que as formigas consumissem mais dos iscos venenosos que colocamos no campo”, diz o primeiro autor e investigador de doutoramento Henrique Galante, biólogo computacional da Universidade de Regensburg.
“Descobrimos que doses intermédias de cafeína potenciam a aprendizagem – quando lhes damos um pouco de cafeína, isso leva-as a ter caminhos mais rectos e a conseguir alcançar a recompensa mais rapidamente”, acrescenta.
As formigas argentinas são uma das espécies invasoras mais prejudiciais do ponto de vista ecológico e mais dispendiosas a nível mundial. Os esforços de controlo, que se centram na utilização de iscos venenosos, têm-se revelado ineficazes, provavelmente devido à baixa absorção e abandono dos iscos.
Os investigadores quiseram testar se a utilização de cafeína, que demonstrou melhorar a aprendizagem das abelhas e dos abelhões, poderia reforçar a capacidade das formigas para aprenderem a localização do isco e guiarem os seus companheiros de ninho até lá.
“Estamos a tentar fazer com que elas consigam encontrar melhor estes iscos, porque quanto mais depressa forem e voltarem a eles, quanto mais trilhos de feromonas colocarem, mais formigas virão e, portanto, mais depressa espalharão o veneno na colónia antes de se aperceberem que é veneno”, diz Galante.
“O teste da cafeína”
No laboratório, os investigadores testaram se diferentes concentrações de cafeína teriam impacto na capacidade das formigas para localizar e deslocar uma recompensa açucarada. Estas desceram por uma ponte levadiça de Lego até uma plataforma de teste – uma folha de papel A4 sobre uma superfície acrílica – na qual os investigadores colocaram uma gota de solução de sacarose com 0, 25 ppm, 250 ppm ou 2000 ppm de cafeína.
“A dose mais baixa que utilizámos é a que se encontra nas plantas naturais, a dose intermédia é semelhante à que se encontra em algumas bebidas energéticas e a dose mais elevada foi definida como a DL50 das abelhas – em que metade destas morrem – pelo que é provável que seja bastante tóxica para elas”, diz Galante.
Os investigadores utilizaram um sistema de rastreio automatizado para monitorizar a velocidade a que as formigas se deslocavam de e para a recompensa e a orientação do seu percurso.
No total, foram testadas 142 formigas, e cada formiga foi testada quatro vezes. Os investigadores também removeram e substituíram o pedaço de papel para que as formigas não pudessem seguir o seu próprio rasto de feromonas até ao local da recompensa.
Sem cafeína, as formigas não aprenderam a deslocar-se mais rapidamente para o local de recompensa nas viagens de procura de alimento subsequentes, o que sugere que não tinham conseguido memorizar a sua localização.
No entanto, as formigas cuja recompensa açucarada continha doses baixas ou intermédias de cafeína tornaram-se mais eficientes na localização da recompensa. O tempo de procura de alimento diminuiu 28% por visita para as formigas que receberam 25 ppm de cafeína e 38% por visita para as formigas que receberam 250 ppm de cafeína, o que significa que, se uma formiga demorou 300 s na sua primeira visita, no ensaio final, deveria demorar 113 s com a dose baixa de cafeína e 54 s com a dose intermédia. Este efeito não foi observado na dose mais elevada de cafeína.
Os investigadores demonstraram que a cafeína reduziu o tempo de procura de alimentos das formigas, tornando-as mais eficientes e não mais rápidas. Não houve efeito da cafeína no ritmo das formigas em qualquer dosagem, mas as que receberam doses baixas a intermédias de cafeína percorreram caminhos menos tortuosos.
“O que vemos é que elas não estão a andar mais depressa, estão apenas mais concentradas no sítio para onde vão”, diz Galante. “Isto sugere que sabem para onde querem ir e, portanto, aprenderam a localização da recompensa”, adianta.
A cafeína não teve qualquer impacto na capacidade de regresso das formigas (a eficiência com que viajaram de volta ao ninho), embora os seus caminhos para casa se tenham tornado menos sinuosos a cada viagem, independentemente da cafeína.
Os investigadores estão optimistas quanto ao facto de a cafeína poder ajudar nos esforços de controlo das formigas argentinas, mas é necessária mais investigação. Estão atualmente a testar iscos com cafeína num ambiente de campo mais naturalista em Espanha e planeiam também investigar se existe alguma interação entre a cafeína e o veneno do isco.
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