As formigas que consumiam alimentos açucarados com cafeína tinham uma probabilidade significativamente maior de encontrar o caminho de volta para a comida. Um novo estudo publicado em ciência mostraram que essas formigas seguiram um caminho mais direto para obter a recompensa, embora não se movessem mais rápido. Isto sugere que a cafeína melhorou a sua capacidade de aprender e lembrar locais. O estudo focou na formiga argentina (Lepidófora), uma espécie invasora muito difundida, as descobertas apontam para uma possível nova forma de melhorar o controlo de pragas, tornando os iscos mais atrativos e eficazes.
“A ideia é encontrar algumas formas cognitivas de fazer com que as formigas comam mais iscas venenosas que colocamos nos campos”, disse o primeiro autor Henrique Galante, investigador doutorado e biólogo computacional na Universidade de Regensburg. “Descobrimos que doses moderadas de cafeína realmente melhoram o aprendizado – quando você dá a eles um pouco de cafeína, isso os leva a seguir um caminho mais reto e chegar à recompensa mais rapidamente”.
As formigas argentinas são uma das espécies invasoras mais destrutivas e caras do mundo. Os esforços para controlá-los muitas vezes dependem de iscas venenosas, mas estas estratégias muitas vezes são insuficientes. A colônia pode ignorar a isca ou abandoná-la até que a isca se espalhe. A equipe explorou se a cafeína, que é conhecida por melhorar a capacidade de aprendizagem das abelhas, poderia ajudar as formigas a lembrar melhor os locais das iscas e guiar mais companheiros de ninho até a isca.
“Estamos tentando torná-los melhores em encontrar essas iscas, porque quanto mais rápido eles saem e voltam, mais rastros de feromônios deixam para trás e mais formigas virão, então mais rápido elas poderão espalhar o veneno pela colônia antes de perceberem que é venenoso”, disse 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 cruzaram uma pequena ponte suspensa de Lego para chegar a uma superfície de teste composta por papel A4 colocado sobre resina acrílica. 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 foi a dose encontrada na planta natural, a dose média foi semelhante à de algumas bebidas energéticas, e a dose mais alta foi a LD50 para abelhas – metade das abelhas alimentadas com esta dose morreriam – então poderia ser bastante tóxico para elas”, disse Galante.
A equipe utilizou um sistema automatizado para rastrear o movimento de cada formiga, medindo o tempo de viagem e a direção do caminho. Participaram 142 formigas e cada formiga completou quatro testes. Entre os testes, as formigas foram autorizadas a descarregar o alimento coletado e a superfície de teste foi alterada para evitar que seguissem seus próprios rastros de feromônios.
Caminhos mais retos, aprendizado mais rápido
As formigas que receberam apenas açúcar mostraram pouca melhoria ao longo do tempo, sugerindo que não aprenderam eficazmente onde estava a recompensa. Em contraste, as formigas que receberam quantidades pequenas ou moderadas de cafeína rapidamente se tornaram mais eficientes.
Para formigas expostas a 25 ppm de cafeína, o tempo de forrageamento por visita foi reduzido em 28%. A 250 ppm a melhora chega a 38%. Por exemplo, uma formiga inicialmente levou 300 segundos para receber uma recompensa, mas no teste final esse tempo foi reduzido para 113 segundos na dose mais baixa e apenas 54 segundos na dose intermediária. As maiores concentrações de cafeína não tiveram o mesmo efeito.
Preste atenção à velocidade
Esta melhoria não se deve a um aumento na velocidade. Em contrapartida, as formigas cafeinadas seguiram um caminho mais direto, indicando maior concentração e melhor memória espacial. Em todas as doses, a velocidade permaneceu a mesma, mas com níveis mais baixos e moderados de cafeína, o caminho tornou-se menos tortuoso.
“O que estamos vendo é que eles não estão se movendo mais rápido, estão apenas mais focados em para onde estão indo”, disse Galante. “Isso mostra que eles sabem para onde querem ir e, portanto, já sabem onde está a recompensa”.
A cafeína não afetou a eficiência com que as formigas retornaram aos seus ninhos (quão eficientemente elas retornaram aos seus ninhos), embora todas as formigas tenham melhorado ligeiramente ao longo do tempo, independentemente da cafeína.
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 das 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 eficiência com que o veneno se espalha pela colónia antes que as formigas o encontrem.
Os investigadores alertam que é necessário mais trabalho antes que esta abordagem possa ser aplicada no mundo real. Pesquisas em andamento estão testando iscas enriquecidas com cafeína em ambientes externos na Espanha e investigando como a cafeína interage com o próprio veneno.
Esta pesquisa foi apoiada pelo Conselho Europeu de Pesquisa, pela Associação Alemã de Pesquisa e pela Universidade de Regensburg.
