蚂蚁摄入咖啡因能少走“弯路”

研究发现咖啡因提高了阿根廷蚂蚁对含糖诱饵的导航效率， 从而为害虫控制策略提供潜在的改进方案。对该项目的研究表明， 咖啡因能显著提高蚂蚁对诱饵陷阱的导航效率。在含糖诱饵中加入咖啡因后， 蚂蚁会沿着更直接的路径找到诱饵， 从而可能使这些诱饵更有效。

这项研究的第一作者、德国雷根斯堡大学计算生物学家亨里克· 加兰特说：“这项研究的想法是找到一种认知方法，让蚂蚁食用更多我们放在野外的有毒诱饵。我们发现，中等剂量的咖啡因实际上能促进学习——当你给它们一点咖啡因时，会促使它们的路径更直，能够更快地到达诱饵处。”

阿根廷蚁是世界上最具生态危害性的入侵物种之一。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。

加兰特说：“我们正试图让它们更好地找到这些诱饵， 因为它们去得越快，回来得越快，它们铺设的信息素轨迹就越多，就会有更多的蚂蚁前来，因此，在它们意识到这是毒药之前，它们就会更快地在蚁群中传播毒饵。”

在实验室里，研究小组用不同浓度的咖啡因进行了实验，以观察其对蚂蚁定位和重访糖溶液能力的影响。他们在丙烯酸表面上用乐高桥和一张A4纸搭建了一个测试环境，并在其中滴入了掺有不同浓度咖啡因的蔗糖溶液。

加兰特说：“我们使用的最低剂量是天然植物中的剂量，中间剂量类似于一些能量饮料中的剂量，最高剂量设定为蜜蜂的半数致死剂量（LD50），喂食这一剂量的蜜蜂有一半会死亡，因此对它们来说可能相当有毒。”

研究人员利用自动跟踪系统，对蚂蚁的速度及其往返路径的直接性进行了监测。这项研究涉及142只蚂蚁，每只蚂蚁都接受了4次测试。在两次试验之间，蚂蚁可以把收集到的食物放在一起，研究人员还移走并更换了纸片，这样蚂蚁就无法沿着自己的信息素线索回到诱饵地点。

在没有咖啡因的情况下，蚂蚁在随后的觅食过程中并没有学会更快地导航到诱饵地点，这表明它们没有成功地将诱饵地点记入记忆。然而，暴露于低浓度和中浓度咖啡因的蚂蚁觅食效率明显提高，每次觅食时间分别缩短了28%和38%。值得注意的是，最高剂量的咖啡因并没有产生同样的效果。

研究人员发现，咖啡因通过提高蚂蚁的觅食效率，而不是提高蚂蚁的觅食速度，缩短了蚂蚁的觅食时间。任何剂量的咖啡因对蚂蚁的速度都没有影响，但接受中低剂量咖啡因的蚂蚁的行进路线没有那么曲折。加兰特说：“我们看到的是，它们并没有移动得更快，只是更加专注于自己要去的地方。这表明，他们知道自己想去哪里，因此，他们已经知道了诱饵的位置。”

咖啡因对蚂蚁的归巢能力（即它们返回巢穴的效率）没有影响，尽管它们每次回家的路径都变得不那么曲折，与咖啡因无关。

研究人员乐观地认为，咖啡因可以帮助控制阿根廷蚁， 但还需要进一步的研究。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。