As formigas que consomem um doce misturado com cafeína são significativamente melhores em encontrar o caminho até ele. Um novo estudo publicado em iCiência mostra que essas formigas seguem caminhos mais diretos para a recompensa, embora não se movam mais rápido. Isso sugere que a cafeína melhora a capacidade de aprender e lembrar de lugares. O estudo se concentrou em formigas argentinas (Lineepitema é modesto), uma espécie invasora muito difundida, e os resultados apontam para uma possível nova forma de melhorar o controlo de pragas, tornando os iscos mais atrativos e eficazes.
“A ideia por trás 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 estudante de doutorado Enrique Gallant, biólogo computacional da Universidade de Regensburg. “Descobrimos que doses intermitentes de cafeína realmente promovem o aprendizado – se você lhes der um pouco de cafeína, isso os levará a seguir caminhos mais fáceis e a conseguir alcançar a recompensa mais rapidamente”.
As formigas argentinas são uma das espécies invasoras mais prejudiciais e caras do mundo. Os esforços de controlo baseiam-se normalmente em iscos envenenados, mas estas estratégias falham frequentemente. As colônias podem ignorar ou abandonar a isca antes que ela se espalhe amplamente. A equipe de pesquisa examinou se a cafeína, que é conhecida por melhorar o aprendizado das abelhas, poderia ajudar as formigas a lembrar melhor a localização da isca e trazer mais companheiras de ninho para elas.
“O que estamos tentando fazer é torná-los melhores em encontrar essas iscas, porque quanto mais rápido eles vão e voltam para eles, mais rastros de feromônios eles deixam, mais formigas voarão e, portanto, mais rápido eles espalharão o veneno na colônia antes de perceberem que é veneno”, diz Gallant.
Testando os efeitos da cafeína em laboratório
Para investigar esta ideia, os cientistas desenvolveram uma experiência controlada utilizando diferentes níveis de cafeína. As formigas cruzaram uma pequena ponte levadiça de Lego sobre uma superfície de teste que consistia em uma folha de papel A4 sobreposta sobre acrílico. Lá eles encontraram uma gota de solução de açúcar contendo 0,25 ppm, 250 ppm ou 2.000 ppm de cafeína.
“A dose mais baixa que usamos é a que você encontraria em plantas naturais, a dose intermediária é como a que você encontraria em algumas bebidas energéticas, e a quantidade mais alta é definida como o LD50 das abelhas – onde metade das abelhas alimentadas com essa dose morrem – então provavelmente será muito tóxico para elas”, diz Gallant.
A equipe rastreou o movimento de cada formiga usando um sistema automatizado, medindo o tempo de viagem e o quão retos eram seus caminhos. Participaram 142 formigas, e cada uma passou em quatro provas. Entre os testes, as formigas puderam descarregar o alimento coletado e a superfície de teste foi trocada para que não seguissem seus próprios rastros de feromônios.
Caminhos mais retos, aprendizado mais rápido
As formigas que receberam apenas açúcar não melhoraram com o tempo, indicando que não aprenderam efetivamente a localização da recompensa. Em contraste, as formigas que receberam uma quantidade pequena a moderada de cafeína rapidamente se tornaram mais eficientes.
Para formigas expostas a 25 partes por milhão de cafeína, o tempo de forrageamento foi reduzido em 28% a cada visita. A 250 ppm, a melhoria atingiu 38%. Por exemplo, uma formiga que inicialmente levou 300 segundos para alcançar a recompensa poderia reduzir esse tempo para 113 segundos na dose mais baixa e para apenas 54 segundos na dose intermediária no teste final. O nível mais alto de cafeína não proporcionou esse benefício.
Concentre-se na velocidade
A melhoria não veio de um aumento na velocidade. Em vez disso, as formigas cafeinadas seguiram caminhos mais diretos, indicando um foco mais forte e uma melhor memória espacial. O ritmo permaneceu o mesmo em todas as doses, mas o caminho tornou-se menos tortuoso com níveis baixos e moderados de cafeína.
“Estamos vendo que eles não estão se movendo mais rápido, estão apenas mais focados em para onde estão indo”, diz Gallant. “Isso mostra que eles sabem para onde querem ir, então sabem a localização da recompensa.”
A cafeína não teve efeito na eficácia 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 manejo de pragas para formigas argentinas. Ao ajudar as formigas a aprenderem a localização da isca mais rapidamente e a recrutarem mais companheiras de ninho, a cafeína pode aumentar a eficácia da propagação do veneno pela colônia antes que as formigas o descubram.
Os investigadores alertam que é necessário mais trabalho antes que esta abordagem possa ser aplicada em ambientes do mundo real. Pesquisas em andamento estão testando a isca com cafeína em um ambiente externo na Espanha e examinando como a cafeína interage com o próprio veneno.
Esta pesquisa foi apoiada pelo Conselho Europeu de Pesquisa, pela Deutsche Forschungsgemeinschaft e pela Universidade de Regensburg.
