Las hormigas que reciben una recompensa azucarada con cafeína se vuelven más eficientes a la hora de regresar a la ubicación de la recompensa en comparación con las hormigas que solo reciben azúcar. Los investigadores informan el 23 de mayo en la revista iScience que las hormigas con cafeína se mueven hacia la recompensa a través de un camino más directo pero no aumentan su velocidad, lo que sugiere que la cafeína mejoró su capacidad de aprender.
El estudio se realizó con hormigas argentinas (Linepithema humile), una especie globalmente invasora, y los investigadores dicen que la incorporación de cafeína en los cebos para hormigas podría ayudar en los esfuerzos para controlar las hormigas al mejorar la absorción del cebo.
"La idea de este proyecto era encontrar alguna forma cognitiva de hacer que las hormigas consumieran más cebos venenosos que ponemos en el campo", dice el primer autor e investigador doctoral Henrique Galante, biólogo computacional de la Universidad de Ratisbona. /P>
"Descubrimos que las dosis intermedias de cafeína en realidad estimulan el aprendizaje:cuando les das un poco de cafeína, los empuja a tener caminos más rectos y a poder alcanzar la recompensa más rápido".
Las hormigas argentinas son una de las especies invasoras ecológicamente más dañinas y costosas del mundo. Los esfuerzos de control, que se centran en el uso de cebos venenosos, han resultado ineficaces, probablemente debido a la baja absorción y abandono del cebo. Los investigadores querían probar si el uso de cafeína, que se ha demostrado que mejora el aprendizaje en las abejas y los abejorros, podría mejorar la capacidad de las hormigas para aprender la ubicación del cebo y guiar a sus compañeros de nido hasta allí.
"Estamos tratando de hacerlos mejores para encontrar estos cebos, porque cuanto más rápido vayan y regresen a ellos, más rastros de feromonas dejen, más hormigas vendrán y, por lo tanto, más rápido esparcirán el veneno en la colonia antes de que se den cuenta de que es veneno", dice Galante.
En el laboratorio, los investigadores probaron si diferentes concentraciones de cafeína afectarían la capacidad de las hormigas para localizar y reubicar una recompensa azucarada. Las hormigas caminaron por un puente levadizo de Lego hasta una plataforma de prueba (una hoja de papel A4 superpuesta a una superficie acrílica) sobre la cual los investigadores habían colocado una gota de solución de sacarosa mezclada con 0, 25 ppm, 250 ppm o 2000 ppm de cafeína. /P>
"La dosis más baja que utilizamos es la que se encuentra en las plantas naturales, la dosis intermedia es similar a la que se encuentra en algunas bebidas energéticas, y la cantidad más alta será la LD50 de las abejas, donde la mitad de las abejas alimentadas con esta dosis mueren. —Por lo que es probable que sea bastante tóxico para ellos", afirma Galante.
Los investigadores utilizaron un sistema de seguimiento automatizado para monitorear qué tan rápido viajaban las hormigas hacia y desde la recompensa y la dirección directa de su ruta. En total, probaron 142 hormigas y cada hormiga fue examinada cuatro veces. A las hormigas se les dio la oportunidad de descargar la comida que habían recolectado entre las pruebas, y los investigadores también retiraron y reemplazaron el trozo de papel para que las hormigas no pudieran seguir su propio rastro de feromonas hasta el lugar de la recompensa.
Sin cafeína, las hormigas no aprendieron a navegar hasta la ubicación de la recompensa más rápidamente en viajes de búsqueda de comida posteriores, lo que sugiere que no habían memorizado con éxito su ubicación. Sin embargo, las hormigas cuya recompensa azucarada contenía dosis bajas o intermedias de cafeína se volvieron más eficientes a la hora de reubicar la recompensa.
El tiempo de búsqueda de alimento se redujo en un 28% por visita para las hormigas que recibieron 25 ppm de cafeína y en un 38% por visita para las hormigas que recibieron 250 ppm de cafeína, lo que significa que si una hormiga tomó 300 s en su primera visita, en la prueba final, Se esperaría que tomara 113 s con la dosis baja de cafeína y 54 s con la dosis intermedia. Este efecto no se observó con la dosis más alta de cafeína.
Los investigadores demostraron que la cafeína reducía los tiempos de búsqueda de alimento de las hormigas haciéndolas más eficientes, no haciéndolas más rápidas. No hubo ningún efecto de la cafeína en el ritmo de las hormigas en ninguna dosis, pero las hormigas que recibieron dosis bajas a intermedias de cafeína viajaron por caminos menos tortuosos.
"Lo que vemos es que no se están moviendo más rápido, simplemente están más concentrados en hacia dónde se dirigen", dice Galante. "Esto sugiere que saben adónde quieren ir y, por lo tanto, han aprendido la ubicación de la recompensa".
La cafeína no tuvo ningún impacto en la capacidad de las hormigas para regresar al nido (la eficiencia con la que viajaban de regreso al nido), aunque sus caminos a casa se volvieron menos sinuosos con cada viaje, independientemente de la cafeína.
Los investigadores son optimistas en cuanto a que la cafeína podría ayudar en los esfuerzos por controlar las hormigas argentinas, pero primero se necesita más investigación. Actualmente están probando cebos con cafeína en un entorno de campo más naturalista en España y también planean investigar si existe alguna interacción entre la cafeína y el veneno del cebo.
Más información: La exposición aguda a la cafeína mejora la búsqueda de alimento en una hormiga invasora, iScience (2024). DOI:10.1016/j.isci.2024.109935. www.cell.com/iscience/fulltext... 2589-0042(24)01157-X
Información de la revista: iCiencia
Proporcionado por Cell Press
