As formigas que consomem alimentos açucarados misturados com cafeína tornam-se visivelmente melhores em encontrar o caminho de volta. Um novo estudo foi publicado iCiência mostraram que essas formigas seguiram um caminho mais direto para a recompensa, embora não se movessem mais rápido. Isto sugere que a cafeína melhora a capacidade de aprender e lembrar a sua localização. O estudo se concentrou em formigas argentinas (Lineepitema é leve), uma espécie invasora amplamente difundida, e as descobertas indicam uma nova forma potencial de melhorar o controle de pragas, tornando as iscas mais atraentes e eficazes.
“A ideia deste projeto era encontrar alguma forma cognitiva para as formigas comerem mais iscas tóxicas que colocamos no campo”, disse o primeiro autor e pesquisador de doutorado Henrik Gallant, biólogo computacional da Universidade de Regensburg. “Descobrimos que doses intermediárias de cafeína realmente melhoram o aprendizado – quando você dá a eles um pouco de cafeína, isso os empurra na direção certa e os torna capazes de alcançar a recompensa mais rapidamente”.
A formiga argentina é uma das espécies invasoras mais prejudiciais e caras do mundo. As tentativas de controlá-los geralmente dependem de iscas envenenadas, mas essas técnicas geralmente falham. As colônias podem ignorar a isca ou abandoná-la antes que ela se espalhe amplamente. A equipe de pesquisa explorou se a cafeína, que já é conhecida por melhorar o aprendizado das abelhas, poderia ajudar as formigas a lembrar melhor a localização da isca e a ter maior probabilidade de se aproximar delas.
“Estamos tentando fazer com que elas encontrem melhor essas iscas, porque quanto mais rápido elas vão e voltam, mais rastros de feromônios deixam, mais formigas virão e, portanto, espalharão o veneno na colônia antes que percebam”, diz Galante.
Testando os efeitos da cafeína em laboratório
Para investigar esta ideia, os cientistas desenvolveram uma experiência controlada utilizando diferentes níveis de cafeína. As formigas atravessam uma pequena ponte levadiça de Lego sobre uma superfície de teste, que consiste em uma folha A4 colocada sobre um acrílico. Lá, eles encontraram uma gota de solução de açúcar contendo 0, 25 ppm, 250 ppm ou 2.000 ppm de cafeína.
“Usamos a dose mais baixa que você obteria em plantas naturais, a dose intermediária é semelhante à que você encontraria em algumas bebidas energéticas, e a dose mais alta foi definida como o LD50 das abelhas – onde metade das abelhas morreriam se alimentadas com esta dose – então poderia ser bastante tóxico para elas”, diz Galante.
A equipe acompanhou o movimento de cada formiga com um sistema automatizado, medindo o tempo de viagem e a direção de seus caminhos. No total, 142 formigas participaram e completaram quatro tentativas cada. Entre os testes, as formigas puderam descarregar a comida coletada e a superfície de teste foi substituída para evitar que seguissem seus próprios rastros de feromônios.
Caminho direto, aprendizado rápido
As formigas que receberam apenas açúcar apresentaram pouca melhora ao longo do tempo, indicando que não estavam aprendendo efetivamente a localização da recompensa. Em contraste, as formigas que receberam quantidades baixas ou moderadas de cafeína rapidamente se tornaram mais eficientes.
Para formigas expostas a 25 ppm de cafeína, o tempo de forrageamento por visita diminuiu 28%. A 250 ppm, a melhoria atingiu 38%. Por exemplo, uma formiga que inicialmente levou 300 segundos para alcançar a recompensa poderia aumentar o tempo para 113 segundos na dose baixa e apenas 54 segundos na dose intermediária na tentativa final. Os níveis mais elevados de cafeína não proporcionaram os mesmos benefícios.
Foco acima da velocidade
Nenhuma melhoria devido ao aumento da velocidade. Em vez disso, as formigas cafeinadas seguiram um caminho mais direto, sugerindo um foco mais forte e uma melhor memória espacial. Sua velocidade permaneceu inalterada em todas as doses, mas seus caminhos mudaram menos em níveis baixos e intermediários de cafeína.
“O que estamos vendo é que eles não estão se movendo mais rápido, estão mais focados em para onde estão indo”, disse Galante. “Isso sugere que eles sabem para onde querem ir, então aprenderam os locais das recompensas.”
A cafeína não afetou a eficiência com que as formigas retornaram ao ninho (quão eficientemente retornaram ao ninho), embora todas as formigas tenham melhorado ligeiramente ao longo do tempo, independentemente da cafeína.
Uma potencial nova ferramenta para controle de pragas
As descobertas sugerem que a cafeína pode desempenhar um papel na melhoria das estratégias de controle de pragas para as formigas argentinas. Ao ajudar as formigas a aprenderem a localização das iscas mais rapidamente e a recrutarem mais filhotes, a cafeína pode aumentar a eficácia com que o veneno se espalha por uma colônia antes que as formigas o detectem.
Os pesquisadores alertam que é necessário mais trabalho antes que este método possa ser aplicado em ambientes do mundo real. Estudos em andamento estão testando iscas enriquecidas com cafeína em ambientes fora da Espanha e examinando como a cafeína interage com o veneno.
Esta pesquisa foi apoiada pelo Conselho Europeu de Pesquisa, Deutsche Forschungsgemeinschaft e pela Universidade de Regensburg.
