Дослідники з Університету Регенсбурга виявили, що помірні дози кофеїну покращують здатність аргентинських мурах запам’ятовувати розташування їжі. Комахи, які вживали підсолоджений розчин з кофеїном, поверталися до приманки швидше та пряміше, залишаючи сильніші феромонні сліди для інших. Це відкриття може суттєво підвищити ефективність боротьби зі шкідниками, повідомляє КРВ.медіа із посиланням на дослідження.
Аргентинські мурахи: невеликі, але впливові
Аргентинські мурахи (Linepithema humile) – це дрібні соціальні комахи, довжиною до 2,5 мм, які утворюють гігантські колонії. Їхні суперколонії простягаються на сотні й тисячі кілометрів, особливо в регіонах із теплим кліматом — на середземноморському узбережжі Європи та західному узбережжі США.
Ці мурахи агресивно витісняють місцевих видів, проникають у домівки та господарські приміщення, шкодять сільському господарству та можуть викликати короткі замикання в електроніці.
За оцінками дослідників, економічні збитки від інвазивних мурах становлять мільярди доларів щороку. Тож не дивно, що науковці постійно шукають нові, більш ефективні способи контролю популяцій цих комах.
Експеримент: як діє кофеїн на мурах
В експерименті, проведеному в лабораторії, дослідники створили мініатюрну арену: мураха мала пройти через Лего-мостик до платформи, де її чекала крапля солодкого сиропу. Частина приманок містила кофеїн у концентрації 25 ppm, 250 ppm або 2 000 ppm.
У дослідженні взяли участь 142 мурахи. Кожна проходила маршрут чотири рази. Камери автоматично фіксували рух комах, їхню траєкторію та час досягнення мети.
Результати показали, що мурахи, які споживали розчин з 25 ppm кофеїну, скорочували час пошуку приманки на 28%, а з 250 ppm – на 38%. Важливо, що вони не рухались швидше, а просто точніше й пряміше йшли до цілі.
При найвищій дозі (2 000 ppm) покращення не фіксувалися, а рівень токсичності був порівнянний із летальною дозою для половини бджіл (LD50).
Кофеїн у природі
Кофеїн — це природна речовина, яку виробляють деякі рослини, зокрема кавові дерева та чайні кущі. Він служить як засіб захисту від шкідників, але також впливає на поведінку запилювачів.
Дослідження показали, що кофеїн у квітковому нектарі може покращувати пам’ять бджіл, допомагаючи їм краще запам’ятовувати розташування рослини. Аналогічну дію, як з’ясувалося тепер, він має і на мурах.
Цей механізм — стимуляція навчання через слабкий психоактивний вплив — може бути використаний у боротьбі з інвазивними видами.
Феромонні стежки: як обернути силу мурах проти них
Мурахи спілкуються за допомогою хімічних сигналів: вони залишають феромонні стежки, що вказують шлях до джерела їжі. Чим частіше мураха повертається до місця з кормом, тим сильнішим стає запах стежки, що приваблює більше особин.
Кофеїн покращує пам’ять мурах і сприяє тому, що вони швидше й точніше повертаються до приманки. Це означає, що феромонна стежка формується інтенсивніше, отже — більше мурах знайдуть отруєну приманку.
Цей ефект може значно покращити дію пасток: замість того, щоб втратити інтерес після першого контакту, мурахи активно поширюють отруту в межах колонії.
Дослідники вже розпочали випробування кофеїнових принад у польових умовах в Іспанії. Крім того, вони планують вивчити взаємодію кофеїну з отруйними речовинами, які вже використовуються — зокрема гідраметилноном і спінозадом.
Однак важливо зважати на потенційний ризик для корисних комах — таких як бджоли та джмелі. Високі дози кофеїну можуть бути токсичними. Тому під час розробки принади потрібно визначити безпечну концентрацію, яка не шкодитиме запилювачам.
Потенційними сферами застосування є фермерські господарства, теплиці, фруктові сади та житлові райони, де традиційні засоби боротьби з мурахами потребують частого оновлення або мають низьку ефективність.
Якщо ефект кофеїну підтвердиться і в інших інвазивних видів — зокрема вогняних або великоголових мурах — цей метод може стати універсальним засобом біоконтролю.
Раніше ми писали, що вчені створили кіборгів-тарганів для рятувальних місій
