与只接受糖的蚂蚁相比，接受含咖啡因的糖的蚂蚁，能更高效地回到奖励地点。研究人员在5月23日的细胞出版社（Cell Press）旗下期刊iScience（《交叉科学》）上报告说，摄入咖啡因的蚂蚁会通过更直接的路径向奖励点移动，但速度不会提高，这表明咖啡因提高了它们的学习能力。这项研究是在阿根廷蚁中进行的，这是一种全球入侵物种，研究人员说，在蚂蚁诱饵中加入咖啡因可以通过提高诱饵摄取来帮助控制蚂蚁。
“我们希望找到一些方法，让蚂蚁吃掉更多有毒诱饵。”论文第一作者、德国雷根斯堡大学计算生物学家Henrique Galante说，“我们发现，中等剂量的咖啡因可以促进学习——当给蚂蚁一点咖啡因时，它们会走更直的路线，能够更快地到达目标位置。”
阿根廷蚁是世界上最具生态危害性和代价最高的入侵物种之一。以使用毒饵为重点的控制措施已被证明是无效的，原因可能是诱饵摄取量低。研究人员想测试咖啡因是否可以提高蚂蚁学习诱饵位置并引导其巢穴同伴回到那里的能力。研究已经证明咖啡因可以提高蜜蜂和大黄蜂的学习能力。
Galante说：“我们试图让它们更好地找到这些诱饵，因为它们走得越快，回来的速度越快，它们留下的信息素越多，就会有更多的蚂蚁来，因此，在它们意识到这是有毒的之前，诱饵能更快地在蚁群中传播。”
在实验室里，研究人员测试了不同浓度的咖啡因是否影响蚂蚁定位和重新安置含糖奖励的能力。蚂蚁沿着乐高吊桥走到一个测试平台上，研究人员在上面放了一滴蔗糖溶液，分别含有0、25 ppm、250 ppm或2000 ppm的咖啡因。
Galante说：“我们使用的最低剂量是能在天然植物中发现的剂量，中间剂量类似于一些能量饮料中的剂量，最高剂量被设定为蜜蜂的半数致死剂量，所以对蚂蚁来说可能是相当有毒的。”
研究人员使用了一个自动跟踪系统来监测蚂蚁到达和离开奖励点的速度，以及它们路线的直接性。总的来说，他们测试了142只蚂蚁，每只蚂蚁被测试了4次。在两次试验之间，蚂蚁有机会卸下它们收集的食物，研究人员还移走并更换了纸张，这样蚂蚁就不能沿着自己的信息素轨迹回到奖励地点。
在没有咖啡因的情况下，蚂蚁在随后的觅食旅程中并没有学会更快地导航到奖励点，这表明它们没有成功地将奖励点记住。然而，接受25ppm咖啡因的蚂蚁，每次觅食时间减少了28%，而接受250ppm咖啡因的蚂蚁，每次觅食时间减少了38%，这意味着如果一只蚂蚁在第一次找到诱饵时花费了300秒，那么在最后，摄入低咖啡因剂量的蚂蚁找到诱饵将花费113秒，中等剂量的蚂蚁将花费54秒。但在最高剂量的咖啡因中没有看到这种效果。
研究人员表示，咖啡因降低了蚂蚁的觅食时间，是通过提高它们的效率，而不是让它们走得更快。任何剂量的咖啡因对蚂蚁的速度都没有影响，但是接受低、中等剂量咖啡因的蚂蚁走的路不那么曲折。
Galante说：“它们并没有走得更快，只是更专注于自己的目标。这表明它们知道自己想去哪里，因此已经知道了奖励的位置。”
咖啡因对蚂蚁的归巢能力没有影响，不管有没有咖啡因，它们回家的路都不那么曲折。
研究人员乐观地认为，咖啡因可以帮助控制阿根廷蚁，但首先需要进一步的研究。他们目前正在西班牙一个更自然的环境中测试含有咖啡因的诱饵，并计划调查咖啡因和诱饵毒素之间是否存在相互作用。
阅读论文：https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(24)01157-X
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