研究發現咖啡因提高了阿根廷螞蟻對含糖誘餌的導航效率，從而為害蟲防治策略提供潛在的改良方案。對阿根廷螞蟻的研究表明，咖啡因能顯著提高螞蟻對誘餌陷阱的導航效率。在含糖誘餌中加入咖啡因後，螞蟻會沿著更直接的路徑找到獎勵，這可能會使這些誘餌更有效。

這種學習和導航能力的提高可能有助於控制這種入侵物種，因為事實證明，這種物種對傳統誘餌的抵抗力很差，會吸收誘餌並放棄誘餌。

這項研究的第一作者、雷根斯堡大學計算生物學家亨里克-加蘭特（Henrique Galante）說：”這個計畫的想法是找到一種認知方法，讓螞蟻食用更多我們放在野外的有毒誘餌。

阿根廷螞蟻是全球生態和經濟的重大威脅。傳統的控制方法（主要是毒餌）經常失敗，原因可能是餌料吸收率低和餌料被遺棄。研究人員希望透過添加咖啡因（已知咖啡因能增強蜜蜂和大黃蜂等其他昆蟲的學習能力）來提高螞蟻記憶誘餌位置和引導巢友返回的能力。

這張圖片顯示的是L. humile 在飲用咖啡因之前和之後的情況。圖片來源：Laure-Anne Poissonnier

加蘭特說：”我們正試圖讓它們更好地找到這些誘餌，因為它們去得越快，回來得越快，它們鋪設的信息素軌跡就越多，就會有更多的螞蟻前來，因此，在它們意識到這是毒藥之前，它們就會更快地在蟻群中傳播毒餌。

研究方法

在實驗室裡，研究團隊以不同濃度的咖啡因進行了實驗，以觀察其對螞蟻定位和重訪糖溶液能力的影響。他們在丙烯酸表面上用樂高橋和一張A4 紙建造了一個測試環境，並在其中滴入了摻有不同濃度咖啡因的蔗糖溶液。

加蘭特說：”我們使用的最低劑量是天然植物中的劑量，中間劑量類似於一些能量飲料中的劑量，最高劑量設定為蜜蜂的半數致死劑量（LD50）–餵食這一劑量的蜜蜂有一半會死亡–因此對它們來說可能相當有毒。

圖中顯示的是L. humile 的巢穴。圖片來源：Laure-Anne Poissonnier

研究人員利用自動追蹤系統，對螞蟻的速度及其往返糖獎勵的路徑的直接性進行了監測。這項研究涉及142 隻螞蟻，每隻螞蟻都接受了四次測試。在兩次試驗之間，螞蟻可以把收集到的食物放在一起，研究人員還移除並更換了紙片，這樣螞蟻就無法沿著自己的費洛蒙線索回到獎勵地點。

結果和意見

在沒有咖啡因的情況下，螞蟻在隨後的覓食過程中並沒有學會更快地導航到獎勵地點，這表明它們沒有成功地將獎勵地點記入記憶。然而，暴露於低濃度和中濃度咖啡因的螞蟻覓食效率明顯提高，每次覓食時間分別縮短了28%和38%。值得注意的是，最高劑量的咖啡因並沒有產生相同的效果。

這段影片展示如何追蹤一隻螞蟻。圖片來源：Henrique Galante

研究人員發現，咖啡因透過提高螞蟻的覓食效率，而不是提高螞蟻的覓食速度，縮短了螞蟻的覓食時間。任何劑量的咖啡因對螞蟻的速度都沒有影響，但接受中低劑量咖啡因的螞蟻的行進路線沒有那麼曲折。加蘭特說：”我們看到的是，它們並沒有移動得更快，只是更加專注於自己要去的地方。這表明，他們知道自己想去哪裡，因此，他們已經知道了獎勵的位置” 。

咖啡因對螞蟻的歸巢能力（即它們返回巢穴的效率）沒有影響，儘管它們每次回家的路徑都變得不那麼曲折，與咖啡因無關。

這些令人鼓舞的結果表明，在控制入侵阿根廷螞蟻族群的工作中，使用咖啡因來提高誘餌吸收率是有潛力的。進一步的研究正在進行中，將在西班牙進行實地測試，並研究咖啡因與毒餌之間可能的相互作用。這項研究最近發表在《iScience》雜誌上，它可以為透過行為矯正管理入侵物種的更有效策略鋪平道路。

編譯來源：ScitechDaily